P2010-04: Morphologische Differenzierung bei teich-gezüchteten Buntbarsch-Arten und deren Hybriden
Projektleiter:
Die ostafrikanischen Seen mit ihren Buntbarsch-Artenschwärmen eignen sich besonders zum Studium eines Grundmusters der Evolution, das als adaptive Radiation bezeichnet wird: Eine Vielzahl neuer Arten entsteht innerhalb einer kurzen Zeitspanne und die Artentstehung ist mit der Besiedlung unterschiedlicher ökologischer Nischen verknüpft. Bei diesen raschen Diversifizierungsprozessen ist es besonders wichtig, die Rolle der natürlichen Selektion bei der Artentstehung zu verstehen.
Das vorliegende Projekt ist komplementär zum laufenden FWF-Projekt P20994-B03 “Natural selection – driving force of adaptive radiation?”, das seit Oktober 2008 läuft.
Dabei steht die Rolle der natürlichen Selektion bei der Evolution natürlicher Populationen im Vordergrund, und es ist unser Ziel, die treibenden Kräfte der explosiven Artentstehung nachzuweisen. Wir verwenden dazu ausgewählte Modellarten der Gattung Tropheus aus dem Tanganjikasee. Durch die Kombination von vergleichend morphologischen, populationsgenetischen und quantitativ genetischen Analysen, angewandt an natürlichen Populationen und künstlichen (Hybrid-) Populationen in Teichen stellen wir folgende Fragen:
(1) Haben morphologische Unterschiede zwischen Populationen eine genetische Basis?
(2) Zeigen öko-morphologische Unterschiede zwischen Arten oder Populationen die Signatur der natürlichen Selektion?
(3) Wie groß ist die relative Wichtigkeit von divergenter und stabilisierender natürlicher Selektion, ausgelöst durch Konkurrenz zwischen Arten?
Wir rekonstruieren die Evolution quantitativer Merkmale in natürlichen Populationen durch die parallele Analyse der genetischen Verwandtschaft (erfasst durch Mikrosatelliten) und der Variation jener quantitativen Merkmale, die in Zusammenhang mit ökologischer Spezialisierung stehen.
Wir konzentrieren uns auf ökologisch relevante Körperproportionen (erfasst mithilfe geometrischer Morphometrie) sowie auf Strukturen der Kiefer- und Schlundzähne. Durch das vorliegende Projekt werden acht zusätzliche Versuchsteiche mit F2-Tieren besetzt, wo wie allometrische Veränderungen in ihrer Morphologie bis zur Adultgröße studieren werden.
Projektstatus 02/2011
Die Vorbereitung der Zuchtteiche In der Zuchtanlage der Forma Rift Valley Tropicals Inc. in Kalambo begannen am 1. Oktober 2010. Die Teiche wurden gewartet, gereinigt und mit einer standardisierten Steinlandschaft ausgestattet. Nach der Befüllung reifte das Wasser für etwa 1 Monat, wonach die Fische gemäß des Projektplans Mitte Dezember 2010 besetzt wurden. Frau Mag. Lisbeth Postl, eine Dissertantin meiner Gruppe war in Kalambo von Juli bis 23. 12. 2010 und hat die Vorbereitung und Besetzung der Teiche selbst durchgeführt. Nun wird der Aufzuchtversuch für 1 1/2 Jahre laufen, bis die Tiere abgefangen und morphologisch analysiert werden. Die Tiere werden täglich gefüttert und die Teiche in bewährter Weise via Teilwasserwechsel gereinigt.
Im März 2011 ist am Tanganyikasee eine Probennahme im Rahmen eines anderen laufenden Projekts, das vom FWF finanziert wird, geplant. Dabei werde ich selbst mit drei DiplomandInnen nach Zambia reisen und die Teiche kontrollieren. Danach sind Kollegen der Universität Basel vor Ort, die uns informieren werden, falls es Probleme bei den Teichfischen geben sollte. Im Oktober 2010 werde ich selbst wieder in Kalambo sein.
Projektstatus 02/2012
Die 8 im Oktober 2010 in der Zuchtanlage der Forma Rift Valley Tropicals Inc. gemieteten Teiche wurden zwei Mal im Jahr 2011 kontrolliert und gewartet. Im April 2011 erfolgte die jährliche Beprobung der Hybridversuche, wofür der Projektleiter mit 3 Diplomandinnen in Kalambo war. Die 8 Teiche waren in hervorragendem Zustand, wie auch die darin gehaltenen Tiere. Im September 2011 war ich ein zweites Mal in Kalambo im Rahmen eines anderen Forschungsprojekts. Zwei Teiche mussten repariert werden, da sie undicht waren. Die adulten Tiere waren weiterhin in sehr gutem Zustand, sie wuchsen zufriedenstellend und es wurde eine große Zahl von Jungtieren beobachtet. Der Aufzuchtversuch soll 1 weiteres Jahr laufen, bis die Tiere abgefangen und morphologisch analysiert werden. Aus derzeitiger Sicht ist die mittelfristige Zukunft der Firma Rift Valley Tropicals gefährdet, da der Besitzer Mr. Veall aufgrund eines schweren Unfalls weiterhin querschnittsgelähmt ist und sich nur sehr langsam erholt. Der Bestand und die Arbeitsfähigkeit der Lodge ist bis Ende Juli 2012 gewährleistet, aber danach ist es unsicher, ob die Lodge weiter besteht bzw. verkauft wird. Aus diesem Grund müssen Vorbereitungen getroffen werden, die Tiere in neue Teiche, die in Mpulungu gebaut werden, zu verlegen.
Aufgrund der unsicheren Zukunft von Rift Vally Tropicals wird der Projektleiter im März und April 2012 12 neue Teiche bei der Nkupi Lodge in Mpulungu bauen, die von seiner Universität finanziert werden. Gegebenenfalls können die Versuchsfische dort hin übersiedelt werden. Nach seiner Abreise sind Kollegen der Universität Basel vor Ort, die uns informieren werden, falls es Probleme bei den Teichfischen geben sollte. Im Oktober 2012 soll das Experiment beendet werden.
