@phdthesis{Sternkopf2011, author = {Viviane Sternkopf}, title = {Molekulargenetische Untersuchung in der Gruppe der M{\"o}wen (Laridae) zur Erforschung der Verwandtschaftsbeziehungen und phylogeographischer Differenzierung}, journal = {Molecular Analysis in sea gulls (Laridae) to reveal genetically relationship and phylogeographic differentiation}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000980-8}, year = {2011}, abstract = {Ziel meiner Arbeit war es, die evolution{\"a}ren Beziehungen innerhalb und zwischen den verschiedenen Arten der M{\"o}wen (Laridae) genauer zu untersuchen. Der Gro{\"s}teil der Untersuchungen in dieser Arbeit basiert auf DNA-Sequenzen - mitochondriale Regionen sowie nukleare Intronequenzen. Bei einem molekulare n Ansatz wie in meiner Arbeit ist es von enormer Wichtigkeit, einen umfassenden und nicht zu kleinen Datensatz zu behandeln. Dabei wurde auch darauf geachtet, dass die ausgew{\"a}hlten Sequenzen homolog sind und das Alignment robust ist. Meine Arbeit gliedert sich in sechs Schwerpunkte, auf die ich nun n{\"a}her eingehen m{\"o}chte. 1. Phylogenie der M{\"o}wen Die vorliegende Arbeit erreichte das gesetzte Ziel einer verbesserten Phylogenierekonstruktion in den Laridae und zeigt deutlich die M{\"a}ngel der bisherigen molekularer Studien (mit zu wenigen Taxa oder zu kleinen und uninformativen Datens{\"a}tzen). Sicher best{\"a}tigt werden kann in dieser Studie die Unterteilung in eine basale M{\"o}wengruppe, bestehend aus sieben Gattungen, sowie der Gattung Larus mit sechs voneinander genetisch differenzierten Gruppen. Eine gute St{\"u}tzung erfahren alle Gruppen der Larus-Gattung. Schwerer ist aber erwartungsgem{\"a}{\"s} die genauere Erstellung der Verwandtschaftsbeziehungen der j{\"u}ngsten Taxa. Zu ihrer Abgrenzung werden weitere Marker ben{\"o}tigt. Entdeckt wurde in der Studie ein Signal (Deletion in den LDH - Sequenzen), das entscheidend zur Bestimmung der Gruppenmitglieder der basalen, nicht-Larus M{\"o}wengattungen beitr{\"a}gt. 2. AFLP-Untersuchung in der Gruppe der Gro{\"s}m{\"o}wen Bei der von Vos et al. (1995) entwickelten Methode der AFLP (engl. f{\"u}r amplified fragment length polymorphism)-Analyse ist kein Vorwissen der untersuchten Gen(om)sequenz notwendig. Es gelang mit der AFLP-Untersuchung dieser Arbeit die sieben untersuchten Gro{\"s}m{\"o}wentaxa voneinander autosomal zu differenzieren und drei mitochondrial biphyletisch auftretenden Taxa (argentatus, hyperboreus und marinus) zu n{\"a}her zu charakterisieren. Die Eism{\"o}we (hyperboreus) erhielt ihre Clade 1 - Haplotypen von argentatus-Individuen aus Nordeuropa und die Mantelm{\"o}we (marinus) ihre Clade 2 - Haplotypen von nordamerikanischen Arten, vermutlich smithsonianus. Die europ{\"a}ischen Silberm{\"o}wen (argentatus) zeigen beide mitochondrialen Clades in allen untersuchten Kolonien mit einem geographischen Gradienten in deren Verteilung. Hier scheinen Vorl{\"a}ufer der Heringsm{\"o}wen ihre Clade 2 Mitochondriengenome in die argentatus-Populationen eingebracht zu haben, die anschlie{\"s}end in einer sekund{\"a}ren Ausbreitungswelle {\"u}ber das vollst{\"a}ndige Verbreitungsgebiet verteilt wurden. Autosomal erscheinen sogar vier Genlinien, die auf noch mehr Ausbreitungswellen verweisen. 3. Populationsstudien in Dominikanerm{\"o}wen (L. dominicanus) Nach einer Publikation von Jiguet (2002) werden bei Dominikanerm{\"o}wen vier Unterarten unterschieden. Die in dieser Arbeit ermittelten Sequenzen der Gene Cyt b, ND 2 und HVR I zeigen eine klare Differenzierung der untersuchten Kolonien. Die Urspr{\"u}nge der Dominikanerm{\"o}wen liegen demnach in S{\"u}dafrika. Von dort erfolgte die Besiedlung von Argentinien, der Kerguelen-Inseln und der Antarktis in mehreren Ausbreitungswellen. In Chile wurde der s{\"u}damerikanische Kontinent in einem sehr rezenteren Migrationsereignis zum zweiten Mal kolonisiert. Die dort gefundenen Haplotypen sind den s{\"u}dafrikanischen noch sehr {\"a}hnlich. Am j{\"u}ngsten sind die Populationen Neuseelands und der Chatham-Inseln. 4. Populationsstudie in der Sturmm{\"o}we (L. canus) Ganz anders zeigte sich die genetische Differenzierung f{\"u}r dieselben Gene bei der Sturmm{\"o}we (L. canus) und ihren ph{\"a}notypisch deutlich unterscheidbaren vier Unterarten. Im mitochondrialen Netzwerk bilden die pal{\"a}arktischen Taxa canus, heinei und kamtschatschensis eine panmiktische Population. Anders das vierte Taxon brachyrhynchus. Dieses nordamerikanische Taxon unterscheidet sich mitochondrial signifikant von den pal{\"a}arktischen Individuen. 5. und 6. SNP-Analyse in Gro{\"s}m{\"o}wen und Ausblick auf geplante weiterf{\"u}hrende Untersuchungen Das Detektieren variabler Nukleotidpositionen (Punktmutationen), die SNPs genannt werden, ist von grundlegender Bedeutung f{\"u}r die weitere Untersuchung der molekularen Evolution. In Rahmen dieser Arbeit wurden 32000 Fragmente mittels der CROPS-Analyse untersucht, dabei wurden in 7400 variablen Fragmenten 11000 SNPs gefunden, 24000 Fragmenten lie{\"s}en keinerlei genetische Variationen erkennen. Somit zeigt sich in eine Rate von einer variablen Position (SNP) in ~500 Nukleotiden, was mit denen in S{\"a}ugetieren und Menschen vergleichbar ist. Zuk{\"u}nftig mit diesem umfangreichen Basiswissen eine gro{\"s} angelegte SNP-Typisierung geplant mit dem Ziel autosomale und sexchromosomale SNPs vergleichend zu analysieren. Des Weiteren k{\"o}nnen die SNP-Daten auch mit mitochondrialen Daten verglichen werden.}, language = {de} }