Die Ausbreitung von Individuen stellt einen wichtigen Faktor dar, um den Genfluss zwischen Populationen einer Art aufrecht zu erhalten und Divergenzen zu vermeiden. Prädatoren haben einen entscheidenen Einfluss auf die Ausbreitungskapazität von Populationen. Deshalb unterscheidet man zwei Ausbreitungstypen. Zum einen gibt es die Habitatspezialisten, die sich so lange Ausbreiten können, bis ein Prädator auftritt, an den sie nicht angepasst sind. Ihre Adaption betrifft das Zusammenleben mit dem Hauptprädator in dem durch sie bevölkerten Habitat und ist genetisch fixiert. Aufgrund dessen kann der Genfluss unterbrochen werden und leicht Divergenzen entstehen. Im Gegensatz dazu gibt es die Generalisten, die phänotypische Plastizität aufweisen und unterschiedliche Habitate mit variierenden Top-Prädatoren besiedeln können. Mögliche Divergenzen werden durch den vorherrschenden Genfluss vermieden.
Von den fünf europäischen Leucorrhinia-Arten, in denen L. caudalis, L. albifrons und L. pectoralis nur in Habitaten mit Fischen vorkommen und L. dubia sowie L. rubicunda an das Zusammenleben mit invertebraten Prädatoren spezialisiert sind, ist L. dubia am signifikantesten phänotypisch plastisch. In der vorliegenden Studie gilt es zu zeigen, dass Untersuchungen von Populationen der plastischen Art L. dubia unabhängig von der Entfernung des Sammlungsstandortes, eine verminderte Divergenz aufweisen. Untersuchungen der Arten L. albifrons, L. caudalis, L. pectoralis sowie L. rubicunda weisen im Vergleich eine höhere Divergenz auf. Um die molekularen Untersuchungen durchzuführen und gute Ergebnisse zu gewährleisten, wurde die Kombination aus einem mitochondrialen (ND1) und chromosomalen (ITS) Primer gewählt.
Eine Überprüfung der aufgestellten Hypothesen blieb jedoch aus, da eine erfolgreiche Amplifizierung und Sequenzierung sowohl für den ND1- als auch für den ITS- Primer, auch nach mehrfachen Optimierungsversuchen, nicht erreicht werden konnte. Dies ermöglichte eine Fehleranalyse. Es zeigte sich, dass beim Einlegen der Individuen in Aceton keine systematische Technik genutzt wurde, sodass eine Kontamination nicht ausgeschlossen werden konnte. Die Erkenntnis, dass Wasser und Verschmutzungen in Aceton eine Degradation der DNA begünstigen bestätigte, dass eine Amplifikation und Sequenzierung der DNA aus den Jahren 12/13 aufgrund dessen nicht möglich war. Die DNA aus dem Jahr 2014 lag intakt vor, wodurch sich eine Analyse über alternative Methoden ergab.
Inhaltsverzeichnis
- Zusammenfassung
- Einleitung
- Material & Methoden
- Sammlung der Daten
- Molekularbiologische Methoden
- DNA-Isolierung
- Quantifizierung der DNA
- Wahl der Primer
- Polymerasekettenreaktion
- Aufreinigung der PCR Produkte
- DNA-Agarosegelelektrophorese zur Mengenabschätzung
- Sequenzierung
- Ergebnisse
- DNA Isolierung und Quantifizierung der DNA
- Methoden zur Optimierung der ND1-PCR
- Methoden zur Optimierung der ITS-PCR
- Sequenzierung der PCR-Produkte
- Untersuchung der DNA von 2013 und 2014 auf Degradation
- Diskussion
- Literaturverzeichnis
- Anhang
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Bachelorarbeit untersucht die Populationsdivergenz innerhalb der Gattung Leucorrhinia, mit besonderem Fokus auf die phänotypische Plastizität der Art L. dubia. Die Arbeit zielt darauf ab, zu zeigen, dass Populationen der plastischen Art L. dubia eine geringere Divergenz aufweisen als Arten, die stärker an bestimmte Habitate gebunden sind.
- Populationsdivergenz innerhalb der Gattung Leucorrhinia
- Phänotypische Plastizität als Faktor für die Reduktion von Divergenz
- Der Einfluss von Prädatoren auf die Ausbreitungskapazität
- Die Rolle von Genfluss bei der Entstehung von Divergenz
- Methoden zur Analyse von DNA-Proben
Zusammenfassung der Kapitel
- Zusammenfassung: Diese Zusammenfassung fasst die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit zusammen und stellt die Hypothesen und den Forschungsansatz dar.
- Einleitung: Dieses Kapitel erläutert den Hintergrund der Populationsdivergenz und die Rolle von phänotypischer Plastizität bei der Erhaltung des Genflusses zwischen Populationen. Es werden die verschiedenen Arten von Leucorrhinia und ihre Adaptionen an unterschiedliche Habitate und Prädatoren vorgestellt.
- Material & Methoden: Dieses Kapitel beschreibt die Methoden, die für die Sammlung von Daten und die Durchführung der molekularbiologischen Analysen verwendet wurden. Es umfasst die Beschreibung der DNA-Isolierung, Quantifizierung, Primerwahl, PCR, Aufreinigung, Gelelektrophorese und Sequenzierung.
- Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der durchgeführten DNA-Analysen, einschließlich der Optimierung der PCR-Methoden und der Untersuchung der DNA-Qualität.
Schlüsselwörter
Die Arbeit behandelt die Themen Populationsdivergenz, phänotypische Plastizität, Genfluss, Prädatoren, Ausbreitung, Leucorrhinia, DNA-Sequenzierung, PCR, DNA-Isolierung, DNA-Degradation.
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- Kira Thiele (Autor), 2016, Populationsdivergenz innerhalb der Gattung "Leucorrhinia", Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/385102
