Populationsbiologie bei (halb-)klonalen Wasserfröschen
Europa, 19991-2012
Gemäss der Evolutionstheorie haben Hybridarten und Arten mit klonaler und halb-klonaler Fortpflanzung einen Selektions-Nachteil gegenüber echten Arten mit geschlechtlicher Fortpflanzung. Dennoch existieren einige dieser Arten seit mehr als 200'000 Generationen und weisen grosse Verbreitungsgebiete sowie hohe Populationsdichten auf.
In meiner Arbeitsgruppe nutzten wir den halb-klonalen Teichfrosch (Pelophylax esculentus) - ursprünglich ein Hybrid zwischen dem Kleinen Wasserfrosch (P. lessonae) und dem Seefrosch (P. ridibundus) - als Modellsystem, um die genetischen, verhaltens-biologischen und Ökologischen Ursachen für diesen unerwarteten ökologischen und evolutiven Erfolg zu untersuchen. Der Hybrid pflanzt sich hybridogenetisch fort, d. h. er entfernt vor der Meiose eines der Elternart-Genome aus der Keimbahn und gibt das Genom der anderen Elternart klonal an Eier bzw. Spermien weiter. Die Resultate aus unseren Freilanduntersuchungen, Kreuzungsexperimenten im Labor und mathematischen Modellen zeigten, dass die Grösse, Zusammensetzung und Dynamik von Populationen wesentlich von den folgenden drei Faktoren beeinflusst wird: 1) Paarungserfolg von Hybrid- und Elternart-Individuen, 2) Überlebensraten der Elternart- und Hybrid-Nachkommen; 3) Art und Anteil polyploider Hybride.
Dies Frosch-spezifischen Befunde können zum Verständnis verschiedener allgemeinerer biologischer Themen beitragen. Dazu gehören sexuelle Konflikte, die Stabilität von Hybridzonen, das evolutive Potenzial von (halb-)klonalen Gruppen für die Artbildung, die Dynamik von gekoppelten Systemen) (z. B. Parasit-Wirt) und die Frage: Wie beeinflussen Verhaltensstrategien der Individuen die Zusammensetzung und Dynamik von Populationen und ökologischen Lebensgemeinschaften?
Frosch Arena im Teich und experimentelle Kaulquappe-Aufzucht