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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001386-2

Molecular systematics of the avian superfamily Sylvioidea with special regard to the families Acrocephalidae and Locustellidae (Aves: Passeriformes)

  • The goal of this thesis was to study the systematic relationships within the superfamily Sylvioidea (Aves: Passeriformes) in general and within the closely related families Acrocephalidae and Locustellidae in particular, by means of DNA sequences. Sylvioidea itself and families therein were the focus of many studies based as well on morphological characters as on DNA. Due to their morphological similarity and their presumably rapid radiation most studies failed to solve relationships between sylvioidean families and also demarcations of single families and relations within are still in progress. In this study, an enlargement of previous datasets, both taxa and number of DNA sequences, and more sophisticated analysis methods were used to improve the resolution in Sylvioidea, Acrocephalidae and Locustellidae. In addition, the applicability of barcoding in Acrocephalidae was tested. The monophyly of Sylvioidea could be supported and the families Paridae and Remizidae, which were sometimes still included, clustered among the outgroup taxa. Four families, Nicatoridae, Panuridae, Alaudidae, and Macrosphenidae constitute basal splits within Sylvioidea. The division of the former sylviid/timaliid clade in five families, Sylviidae, Leiothrichidae, Pellorneidae, Timaliidae, and Zosteropidae was supported. Scotocerca, Erythrocercus, and Hylia, previously supposed to be members of Cettiidae, were shown not to belong to this family. As the three genera are also morphologically and ecologically different, they were here proposed to be elevated to family rank, Scotocercidae, Erythrocercidae and Hyliidae, respectively. The family Acrocephalidae consisted of the four genera, Nesillas, Acrocephalus, Hippolais, and Chloropeta. In the analysis for this thesis, the latter three appeared to be non-monophyletic. One Acrocephalus species, A. aedon was sister to a clade containing four species of Hippolais as well as two out of three Chloropeta species. They were all merged in the genus Iduna, based on the DNA evidence and shared morphological and ecological characters. Iduna had priority over Hippolais or Chloropeta according to the International Code of Zoological Nomenclature. The one remaining Chloropeta species (C. gracilirostris) had to be renamed to Calamonastides as Chloropeta was no longer available for this taxon. Seven genera were included in the re-analysis of the family Locustellidae: Locustella, Bradypterus, Megalurus, Dromaeocercus, Schoenicola, Cincloramphus, and Eremiornis. Apart from the monotypic genera Dromaeocercus and Eremiornis and Schoenicola, of which only one species was included, the remaining genera were found to be non-monophyletic. One clade contained all Locustella species, Megalurus pryeri and all Asian/Oriental Bradypterus species. All species in this clade were synonymized with Locustella, as the type species of Locustella was included, whereas the type species of Bradypterus fell in a different clade. Therefore, the remaining African Bradypterus species retained their genus name, and Dromaeocercus was renamed to Bradypterus as it clustered within Bradypterus. Cincloramphus, intermingling with the remaining Megalurus species, was synonymized with the latter. Barcoding, growing in popularity for delimiting species, was tested in its applicability for Acrocephalidae. Fourteen taxa currently recognized as full species would fall under the 2% threshold of sequence divergence proposed for delimiting species using the mitochondrial cytochrome b gene. It was also shown that it is important to clarify which part of a DNA sequence is used, as different parts can give different results regarding the 2% threshold. In addition, the choice of “complete deletion” or “pairwise deletion” in calculating genetic distances is important, if incomplete are sequences used.
  • Das Ziel der Arbeit war es, die systematischen Verwandtschaftsbeziehungen innerhalb der Überfamilie der Sylvioidea (Aves: Passeriformes), im Allgemeinen und innerhalb der nah verwandten Familien Acrocephalidae und Locustellidae im Speziellen, anhand von DNA-Sequenzen zu untersuchen. Sylvioidea (Grasmückenartige) selbst, und die zugehörigen Familien waren bereits Fokus von zahlreichen Untersuchungen, basierend sowohl auf morphologischen Merkmalen, als auch auf der Ebene von DNS. Aufgrund ihrer morphologischen Ähnlichkeit und der vermutlich zeitlich schnellen Ausbreitung, haben es die meisten Studien nicht geschafft die Verwandtschaftsverhältnisse zwischen den Familien innerhalb der Grasmückenartigen aufzulösen. Auch die systematische Abgrenzung der einzelnen Familien und die Beziehungen der zugehörigen Arten untereinander sind immer noch nicht komplett gelöst. In der vorliegenden Untersuchung wurden sowohl größere Datensets in Bezug auf Anzahl der Taxa und DNS-Sequenzen, als auch differenziertere Methoden zur Analyse herangezogen, um eine bessere Auflösung der Verwandtschaftsbeziehungen innerhalb der Sylvioidea, Acrocephalidae und Locustellidae zu erzielen. Darüber hinaus wurde die Anwendbarkeit von Barcoding für die Familie Acrocephalidae getestet. Die Monophylie der Sylvioidea konnte bestätigt werden und die Familien Paridae und Remizidae, welche manchmal zu den Grasmückenartigen gezählt werden, befanden sich zwischen den Taxa der Außengruppe. Vier Familien, Nicatoridae, Panuridae, Alaudidae und Macrosphenidae bilden die ersten Splits innerhalb der Sylvioidea. Die Aufteilung der früheren Gruppe aus Sylviiden und Timaliiden in fünf Familien Sylviidae, Leiothrichidae, Pellorneidae, Timaliidae, und Zosteropidae konnte bestätigt werden. Es wurde gezeigt, dass Scotocerca, Erythrocercus und Hylia die kürzlich vorgeschlagen wurden Mitglieder der Cettiidae zu sein, nicht zu dieser Familie gehören. Aufgrund ihrer morphologischen und ökologischen Verschiedenheit wurde empfohlen diese drei Gattungen jeweils zur Familie zu erheben, Scotocercidae, Erythrocercidae und Hyliidae. Die Familie der Acrocephalidae bestand aus vier Gattungen: Nesillas, Acrocephalus, Hippolais, und Chloropeta. In den Analysen zeigte sich, dass die letzten drei Gattungen nicht monophyletisch sind. Eine Art der Gattung Acrocephalus, A. aedon, war Schwester zu einer Gruppe bestehend aus vier Hippolais-Arten und zwei von drei Chloropeta-Arten. Diese Gruppen wurden unter dem Gattungsnamen Iduna zusammengefaßt, aufgrund der DNS Analysen und gemeinsamer morphologischer und ökologischer Merkmale. Dem „International Code of Zoological Nomenclature“ entsprechend, hat der Name Iduna Priorität gegenüber Hippolais oder Chloropeta. Die eine verbleibende Chloropeta Art (C. gracilirostris) musste in Calamonastides umbenannt werden, da Chloropeta aufgrund der Nomenklaturregeln nun nicht mehr zur Verfügung stand. In die Analyse der Familie Locustellidae wurden sieben Gattungen einbezogen: Locustella, Bradypterus, Megalurus, Dromaeocercus, Schoenicola, Cincloramphus und Eremiornis. Abgesehen von den mono­ typischen Gattungen Dromaeocercus und Eremiornis und Schoenicola, von der nur eine Art enthalten war, waren die übrigen Gattungen nicht monophyletisch. Eine Gruppe beinhaltete alle Locustella- Arten, Megalurus pryeri und alle asiatischen bzw. orientalischen Bradypterus-Arten. Diese Gruppe wurde komplett in Locustella umbenannt, da hier die Typus-Art von Locustella enthalten ist, die von Bradypterus hingegen in eine andere Gruppe fiel. Deshalb behielten die übrigen afrikanischen Bradypterus-Arten ihren Gattungsnamen, und Dromaeocercus, ebenfalls phylogenetisch zu dieser Gruppe gehörig, wurde in Bradypterus umbenannt. Cincloramphus, der eine gemischte Gruppe mit den weiteren Megalurus Arten bildet, wurde mit dieser synonomisiert. Barcoding, eine zunehmend beliebte Methode Arten abzugrenzen, wurde auf ihre Anwendbarkeit für die Familie Acrocephalidae getestet. Vierzehn Taxa, die gegenwärtig vollen Artstatus besitzen, würden unter den empfohlenen Schwellenwert von 2% Sequenzdivergenz fallen, der für die Abgrenzung von Arten gilt, wenn man das mitochondriale Cytochrom b Gen heranzieht. Es wurde auch gezeigt, dass es wichtig ist darzulegen, welcher Abschnitt einer DNS-Sequenz verwendet wird, da verschiedene Bereiche einer Sequenz unterschiedliche Ergebnisse bezüglich der 2% Schwelle liefern können. Außerdem ist es bei unvollständigen Sequenzen wichtig die Wahl zwischen „Kompletter Deletion“ oder „Paarweiser Deletion“ bei der Berechnung von genetischen Distanzen zu haben.

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Metadaten
Author: Silke Fregin
URN:urn:nbn:de:gbv:9-001386-2
Title Additional (English):Molecular systematics of the avian superfamily Sylvioidea with special regard to the families Acrocephalidae and Locustellidae (Aves: Passeriformes)
Title Additional (German):Molekulare Systematik der Überfamilie Sylvioidea mit Schwerpunkt auf den Familien Acrocephalidae und Locustellidae (Aves: Passeriformes)
Advisor:Prof. Dr. Gabriele Uhl
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2013/01/25
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2012/11/14
Release Date:2013/01/25
Tag:Birds, Phylogeny, Systematik
GND Keyword:Phylogenetische Systematik, Phylogenie, Vögel
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Zoologisches Institut und Museum
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 590 Tiere (Zoologie)