The evolution of modern amphibians inferred from nuclear gene phylogenies

Beschreibung

Die rezenten Amphibien werden in drei Ordnungen mit grundlegend verschiedenen Bauplänen eingeteilt, deren stammesgeschichtliche Beziehungen umstritten sind. Daneben unterscheiden sich diese drei Hauptgruppen - Forschlurche, Schwanzlurche und Blindwühlen - auch in ihrer Artenvielfalt. Die Froschlurche enthalten etwas 85% der etwa 5400 zur Zeit bekannten Amphibienarten, und auch zwischen verschiedenen Familien bestehen erhebliche Unterschiede. In diesem Projekt zielen wir darauf ab, die stammesgeschichtlichen Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den rezenten Amphibienordnungen und -familien mittels Analyse von DNA-Kerngen-Sequenzen zu untersuchen. Wir zielen darauf ab, Sequenzen von 5 nukleären Genen (3400Basenpaare) für Vertreter aller Amphibienfamilien und von 10 nukleären Genen (7000 bp) für Vertreter der drei Amphibienordnungen zu erhalten. Hierfür werden wir sowohl direkte Sequenzierungen als auch Konierungen von PCR-Produkten durchführen. In einem abgestuften Verfahren werden wir zunächst universelle Wirbeltier-Primer und in einem zweiten Schritt spezielle Amphibienprimer entwickeln. Wir werden (1) die Evolution von morphologischen und biologischen Merkmalen entlang der erhaltenen Stammbäume rekonstruieren, (2) diese potentiellen Schlüsselmerkmale mit der Artenvielfalt der einzelnen Radiationen korrelieren, und (3) Rückschlüsse auf die Biogeographie der Amphibien ziehen. Die erwarteten Ergebnisse werden zum Verständnis von adaptiver Radiationen beitragen und einen erheblichen Beitrag zur Erforschung der basalen Wirbeltier-Evolution liefern.


Living amphibians (the Lissamphibia) contain three order, frogs, salamanders, and caecilians, with highly divergent body plans. No consensus exists so far on the phylogenetic among these three major lineages. In terms of species diversity, frogs by far outnumber the other two groups and contain almost 85% of the 5400 extant amphibian species. Also among amphibian families, a large disparity in species numbers exists which may have been caused by the evolution of key innovations in some species-rich groups. In this project we aim to clarify the phylogenetic relationships among modern amphibian orders and families by analysing concatenated DNA sequences of 5 nuclear genes (3400 base pairs) at the level of families and of 10 nuclear genes (7000 bp) at the level of orders. Sequences will be obtained by direct amplification from genomic DNA and verified by cloning of PCR products. Universal vertebrate primers and specific amphibian primers will be used and more successively developed. The evolution of (1) morphological and life-history characters will be traced along the phylogeny and (2) correlated with species diversity lo lineages, and (3) biogeographic patterns described. From these analyses, we also expect to advance the understanding of how key innovations influence speciation rates. Our results will also be an important contribution to the understanding of deep vertebrate evolution.

Institutionen
  • FB Biologie
Mittelgeber
NameKennzifferBeschreibungLaufzeit
Deutsche Forschungsgemeinschaft522/04keine Angabe
Weitere Informationen
Laufzeit: 01.07.2004 – 30.06.2006