Inman, R., A. S. Fotheringham, J. Franklin, T. Esque, T. Edwards & K. Nussear (2019): Local niche differences predict genotype associations in sister taxa of desert tortoise. – Diversity and Distributions 25(8): 1194-1209.
Die lokalen Nischenunterschiede sagen vorher mit welchem Genotyp sie assoziiert sind bei zwei Schwestertaxa der Wüstengopherschildkröte.
DOI: 10.1111/ddi.12927 ➚
Gopherus agassizii,
© H. Bradley Shaffer
Ziele
Die Charakterisierung der räumlichen Übereinstimmung zwischen den ökologischen Nischen und dem jeweiligen Genotyp bei zwei allopatrischen (räumlich getrennt) Spezies der Wüstengopherschildkröte die beide Erhaltungspriorität genießen.
Untersuchungsgebiet
Mojave- und Sonora-Wüstenökoregion; Kalifornien, Nevada, Arizona, Utah, USA.
Methoden
Wir vergleichen die ökologischen Nischen von Gopherus agassizii und Gopherus morafkai mit der Speziesverteilungsmodellierung (SDM) und anschließend kalibrieren wir das mittels dem Zusammengefassten-Taxa-Verbreitungsmodell um die lokalen Differenzen zwischen den Spezies-spezifischen-Umweltbeziehungen zu untersuchen, wobei wir als Grundlage die räumlichen Restmengen (Landschaften) nachdem Zusammengefassten-Taxamodell charakterisieren. Wir nutzen dazu auch die Multiskalierte-geographisch-gewichtete Regression (MGWR) die wir auf die verbleibenden Mengen anwenden um damit die lokalen Art-Umweltbeziehungen zu erfassen, die ja landschaftsübergreifend ebenfalls Unterschiede aufweisen können. Damit identifizieren multivariate Cluster für diese Art-Umweltbeziehungen und vergleichen sie mit Modellen wie (a) der Geographisch-basierten-taxonomischen-Zuordnung für zwei Schwesterarten und (b) dem der Umwelt-Ökoregion-Zuordnung im Hinblick darauf wie gut sie einen Genotypindex für das Vorhandensein der beiden Spezies vorhersagen können.
Ergebnisse
Wir fanden nicht-identische Nischen für beide Spezies mit Unterschieden die sowohl die Physiogeographie wie auch die Vegetationsnischendimension umfassen. Damit fanden wir Nachweise für die Existenz von zwei Clustern für die Lokale-Art-Umweltbeziehung die, wenn sie mit der Landschaftskarte überlagert werden eine Vorhersage für einen Index für die jeweilige Genotypassoziation für beide Taxa liefern und zwar besser als es das Geographisch-basierte-taxonomische-Zuordnungsmodell oder das Umwelt-Ökoregion-Zuordnungsmodell kann.
Wesentliche Schlussfolgerung
Die Untersuchung der lokalen Art-Umweltbeziehungen anhand der Kombination von SDM und MGWR hilft bei Studien zur Biogeographie und zum Erhaltungsmanagement. Wir konnten dabei auch für eine sekundäre Kontaktzone zeigen, dass die Nutzung von getrennten Habitaten übereinstimmt mit der jeweiligen genetischen Differenzierung zwischen den beiden Schwestertaxa dieser Landschildkröten. Dieses Ergebnis mag bei der Entscheidungsfindung in Bezug zum Landmanagement für Regulierungsbehörden helfen die den Erhalt dieser beiden Schwestertaxa adressieren.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Nun gehört der Vorgang der allopatrischen Artenbildung wohl zu den häufigsten den wir bislang kennen und somit ist es auch nicht verwunderlich, dass man diese Befunde erhalten hat. Der Vorteil ist, dass hier ein methodisch besseres Verfahren zur Feststellung solcher Ereignisse vorgestellt wurde. Dennoch sollte das nicht darüber hinwegtäuschen, dass solche Prozesse dynamisch sind und dass es dabei auch in den Kontaktzonen zu Hybridisierung und Introgressionen kommt (siehe Martin et al., 2020; Vilaca et al., 2021 und die dortige Literatur). Letztendlich liefert diese Arbeit aber einen schönen Einblick in die Umweltfaktoren die hier die allopatrische Aufspaltung und Aufteilung bedingen an die sich die einzelnen Taxa anzupassen scheinen. Letzteres gilt aber auch für separate Populationen ein und derselben Art, denn hier handelt es sich eigentlich um nichts anderes als um eine lokale Lebensraumanpassung die soweit fortgeschritten ist, dass manche Taxonomen eben schon meinen Anhaltspunkte für eine klare Aufspaltung in zwei Arten zu haben. Letzteres ist aber wie ich schon öfters diskutiert habe eine äußerst subjektive Einschätzung (siehe z. B. Kehlmaier et al., 2021). Aber was ich durchaus unterschreiben würde wäre die Feststellung, dass die von den Autoren vorgestellte methodische Verbesserung es jedem leichter machen dürfte spezifische Umweltanpassung und Plastizität zu untersuchen und zwar ungeachtet vom taxonomischen Status der Untersuchungspopulation, denn letztendlich kann man damit auch Umwelt-Phänotyp-Beziehungen untersuchen wie sie z.B. von Wolak et al., (2010) und Snover et al., (2015) sehr schön beschrieben wurden.
Literatur
Kehlmaier, C., N. A. Albury, D. W. Steadman, E. Graciá, R. Franz & U. Fritz (2021): Ancient mitogenomics elucidates diversity of extinct West Indian tortoises. – Scientific Reports 11(1): 3224 oder Abstract-Archiv.
Martin, B. T., M. R. Douglas, T. K. Chafin, J. S. Placyk Jr., R. D. Birkhead, C. A. Phillips & M. E. Douglas (2020): Contrasting signatures of introgression in North American box turtle (Terrapene spp.) contact zones. – Molecular Ecology 29(21): 4186-4202 oder Abstract-Archiv.
Snover, M. L., M. J. Adams, D. Ashton, J. B. Bettaso & H. H. Welsh Jr. (2015): Evidence of counter-gradient growth in western pond turtles (Actinemys marmorata) across thermal gradients. – Freshwater Biology 60(9): 1944-1963 oder Abstract-Archiv.
Vilaca, S. T., R. Piccinno, O. Rota-Stabelli, M. Gabrielli, A. Benazzo, M. Matschiner, L. S. Soares, A. B. Bolten, K. A. Bjorndal & G. Bertorelle (2020): Divergence and hybridization in sea turtles: Inferences from genome data show evidence of ancient gene flow between species. – Molecular Ecology 30(23): 6178-6192 oder Abstract-Archiv.
Wolak, M. E., G. W. Gilchrist, V. A. Ruzicka, D. M. Nally & R. M. Chambers (2010): A Contemporary, Sex-Limited Change in Body Size of an Estuarine Turtle in Response to Commercial Fishing. – Conservation Biology 24(5): 1268-1277 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Gopherus agassizii – Kalifornische Gopherschildkröte