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12 July 2019 - How Two Species Can Become Three

The salvin's prion is more efficient as a hybrid and more successful than its species of origin
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Das Forscherteam hat den Kleinen Entensturmvogel in der Subantarktis untersucht. Foto: Peter Ryan

Neues Verständnis der Evolution? Ein internationales Team um den Gießener Biologen Dr. Juan Masello hat festgestellt, dass die Kreuzung zweier eigenständiger Arten – anders als bislang geglaubt – eine völlig neue fortpflanzungsfähige Art hervorbringen kann. Das Team der Professur für Verhaltensökologie und Ökophysiologie der Tiere (Prof. Dr. Petra Quillfeldt) hat subantarktische Seevögel (Sturmvögel) untersucht und dabei eine überraschende Entdeckung gemacht: So ist der Kleine Entensturmvogel (Pachyptila salvini) offenbar aus der Kreuzung des Taubensturmvogels (Pachyptila desolata) und des Großen Sturmvogels (Pachyptila vittata) entstanden.

Das von Prof. Quillfeldt geleitete internationale Team zeigte, dass die beiden Elternarten trotz jeweils unterschiedlicher Fütterungsstrategien und Fortpflanzungszeiten eine dritte Art hervorgebracht haben. Diese Hybriden verfügen über eine neue Fütterungsstrategie, die deutlich effizienter ist als bei den Elternarten. Zudem pflanzen sie sich zu anderen Zeiten eigenständig und unabhängig fort. Die neu entwickelten Arten leben von ihren Elternarten völlig getrennt und verfügen so über die grundlegende Definition einer Art: reproduktive Isolation.

Die sogenannte Hybrid-Artenentstehung ist im Tierreich ein fast völlig fremdes Konzept. Um fortpflanzungsfähig zu sein, müssen beide Elternarten der neuen Art dieselbe Anzahl an Chromosomen besitzen. So ist etwa ein Maultier, das Produkt eines Pferdes und eines Esels, die eine unterschiedliche Anzahl von Chromosomen aufweisen, unfruchtbar. Dagegen ist der Kleine Entensturmvogel ein vergleichsweise erfolgreicher Hybrid – sogar erfolgreicher als die ursprünglichen Arten.

Sturmvögel der Gattung Pachyptila (Walvögel) sind eine kleine Gruppe eng verwandter Seevögel, die dieselben Vorfahren haben. Alle sehen sich bemerkenswert ähnlich und unterscheiden sich hauptsächlich durch die Form ihrer Schnäbel. Das Team um Dr. Masello sequenzierte und analysierte DNA von 425 Individuen von fünf Walvogel-Arten und dem eng verwandten Blausturmvogel. Dabei stellte sich heraus, dass der Kleine Entensturmvogel genetisch mal mit der einen, mal mit der anderen Art gruppiert wurde. Ein hybrider Ursprung könnte diese ungewöhnlichen Ergebnisse erklären.

„Diese Studie zeigt, dass die Hybridisierung zwischen Arten nicht unbedingt das Ende der Evolutionslinie darstellt und dass manchmal auf diese Weise eine neue Art gebildet werden kann“, erläutert Dr. Masello, der für das Projekt sehr eng mit dem südafrikanischen Biologen Prof. Yoshan Moodley zusammengearbeitet hat.#

 

Further Information

Campus Profile Area Climate and Climate Change Impact Research


Publication
Juan F. Masello, Petra Quillfeldt, Edson Sandoval-Castellanos, Rachael Alderman, Luciano Calderón, Yves Cherel, Theresa L. Cole, Richard J. Cuthbert, Manuel Marin, Melanie Massaro, Joan Navarro, Richard A. Phillips, Peter G. Ryan, Lara D. Shepherd, Cristián G. Suazo, Henri Weimerskirch, and Yoshan Moodley (2019). Additive Traits Lead to Feeding Advantage and Reproductive Isolation, Promoting Homoploid Hybrid Speciation, Molecular Biology and Evolution, msz090 | doi:10.1093/molbev/msz090

https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msz090/5480301 

 

Contact

Dr. Juan F. Masello

Arbeitsgruppe für Verhaltensökoloie und Ökophysiologie der Tiere