Abteilung Fischökologie & Evolution

News

A de novo chromosome-level genome assembly of Coregonus sp. "Balchen": one representative of the Swiss Alpine whitefish radiation

13. Mai 2020

Um zu verstehen wie Organismen evolvieren, sich an neue Lebensräume anpassen und neue Arten entstehen, ist es wichtig die DNA Sequenzen von verschieden Individuen und Organismen miteinander vergleichen zu können. Im besten Fall hat man hierfür artspezifische genetische Ressourcen zur Verfügung. Diese erlauben es dann genetische Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Detail zu untersuchen. Referenzgenome, also der komplette genetische Code eines Organismus, sind hierbei die wohl nützlichste Ressource. Allerdings, ist es auch eine Herausforderung eine solches Referenzgenome zu erstellen, da viele Genome groß und komplex sind.

Wissenschaftliche Studien an den Felchen Europas und ihren Nordamerikanischen Verwandten untersuchen wie sich unterschiedliche Arten entwickelnd konnten, die an unterschiedliche Lebensräume angepasst sind, und dies alles in einem nur kurzen Zeitraum. Um genetische Untersuchungen an den diversen Felchenarten, welche sich in den letzten 10-15 tausend Jahren entwickelt haben,  zu unterstützen, haben wir ein Referenzgenom von einem Schweizer Balchen aus dem Thuner See erstellt. Unsere Genomsequenz ist von hoher Qualität und stellt die komplette und geordnete DNA Sequenz für alle Felchenchromosomen dar, genauso wie die Genomannotation, welche wiedergibt wo im Genom sich welche Gene befinden. Diese Genomsequenz wird zukünftige Projekte ermöglichen, welche darauf abzielen zu verstehen wie sich Felchen mit unterschiedlichen physischen und Verhaltensmerkmalen auch genetisch unterscheiden und wie sich solche Unterschiede evolutive entwickeln.

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Rishi De-KayneTel. +41 58 765 2269E-Mail senden

Seeing the rainbow: mechanisms underlying spectral sensitivity in teleost fishes

30. April 2020

In diesem Review wird die erstaunliche Variationsbreite der anatomischen und molekularen Mechanismen des Sehsystems von Fischen vorgestellt sowie deren Funktion für ihre visuellen Anforderungen. Weiterlesen

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Dr. Sara StiebTel. +41 58 765 2286E-Mail senden

ABCD-Konferenzen für eine integrative und nachhaltige Wissenschaft

24. April 2020

ABCD: alle Kontinente (all continents), ausgewogenes Verhältnis der Geschlechter (balanced gender), kohlenstoffarmer Transport (low carbon tranport) und unterschiedliche Hintergründe (diverse backgrounds). Diese Kriterien sollen die wissenschaftlichen Konferenzen der Zukunft prägen. Weiterlesen

 

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Temporally consistent species differences in parasite infection but no evidence for rapid parasite-mediated speciation in Lake Victoria cichlid fish

17. April 2020

Parasites may have strong eco-evolutionary interactions with their hosts. Consequently, they may contribute to host diversification. The radiation of cichlid fish in Lake Victoria provides a good model to study the role of parasites in the early stages of speciation. We investigated patterns of macroparasite infection in a community of 17 sympatric cichlids from a recent radiation and 2 older species from 2 nonradiating lineages, to explore the opportunity for parasite-mediated speciation. Host species had different parasite infection profiles, which were only partially explained by ecological factors (diet, water depth). This may indicate that differences in infection are not simply the result of differences in exposure, but that hosts evolved species-specific resistance, consistent with parasite-mediated divergent selection. Infection was similar between sampling years, indicating that the direction of parasite-mediated selection is stable through time. We morphologically identified 6 Cichlidogyrus species, a gill parasite that is considered a good candidate for driving parasite-mediated speciation, because it is host species-specific and has radiated elsewhere in Africa. Species composition of Cichlidogyrus infection was similar among the most closely related host species (members of the Lake Victoria radiation), but two more distantly related species (belonging to nonradiating sister lineages) showed distinct infection profiles. This is inconsistent with a role for Cichlidogyrus in the early stages of divergence. To conclude, we find significant interspecific variation in parasite infection profiles, which is temporally consistent. We found no evidence that Cichlidogyrus-mediated selection contributes to the early stages of speciation. Instead, our findings indicate that species differences in infection accumulate after speciation.

Originalpublikation

 

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Tiziana GobbinTel. +41 58 765 2266E-Mail senden

Genetic architecture of a key reproductive isolation trait differs between sympatric and non-sympatric sister species of Lake Victoria cichlids

9. April 2020

One hallmark of the East African cichlid radiations is the rapid evolution of reproductive isolation that is robust to full sympatry of many closely related species. Theory predicts that species persistence and speciation in sympatry with gene flow are facilitated if loci of large effect or physical linkage (or pleiotropy) underlie traits involved in reproductive isolation. Here, we investigate the genetic architecture of a key trait involved in behavioural isolation, male nuptial coloration, by crossing two sister species pairs of Lake Victoria cichlids of the genus Pundamilia and mapping nuptial coloration in the F2 hybrids. One is a young sympatric species pair, representative of an axis of colour motif differentiation, red-dorsum versus blue, that is highly recurrent in closely related sympatric species. The other is a species pair representative of colour motifs, red-chest versus blue, that are common in allopatric but uncommon in sympatric closely related species. We find significant quantitative trait loci (QTLs) with moderate to large effects (some overlapping) for red and yellow in the sympatric red-dorsum × blue cross, whereas we find no significant QTLs in the non-sympatric red-chest × blue cross. These findings are consistent with theory predicting that large effect loci or linkage/pleiotropy underlying mating trait differentiation could facilitate speciation and species persistence with gene flow in sympatry. Weiterlesen

 

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Anna FellerTel. +41 58 765 3157E-Mail senden

News aus 2019

Size-dependent tradeoffs in seasonal freshwater environments facilitate differential salmonid migration

21. Dezember 2019

Seasonal spatio-temporal variation in habitat quality and abiotic conditions leads to animals migrating between different environments around the world. Whereas mean population timing of migration is often fairly well understood, explanations for variation in migratory timing within populations are often lacking. Condition-dependent tradeoffs may be an understudied mechanism that can explain this differential migration. While fixed condition-specific thresholds have been identified in earlier work on ontogenetic niche shifts, they are rare in differential migration, suggesting that thresholds in such systems can shift based on temporally variable environmental conditions.

Originalpublikation

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Philip DermondTel. +41 58 765 2258E-Mail senden

Hybride fördern Fischvielfalt der ostafrikanischen Seen

5. Dezember 2019

In den Seen Ostafrikas leben besonders viele verschiedene Arten von Buntbarschen. Diese Vielfalt entwickelte sich unter anderem dank Hybriden, denen es gelang, neue ökologische Nischen in ihren Lebensräumen zu erobern. Das fanden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Wasserforschungsinstituts Eawag und der Universität Bern heraus. Weiterlesen

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Dr. Oliver SelzTel. +41 58 765 2146E-Mail senden

Gelegenheit macht Arten

13. November 2019

In Grönlands Seen und Flüssen dürften Hunderte Saiblingsarten leben. Das vermutet ein Team des Wasserforschungsinstituts Eawag und der Universität Bern, das im Einzugsgebiet des Eqaluit-Flusses die grösste bisher bekannte Artenvielfalt an Seesaiblingen entdeckt hat. Weiterlesen

Originalpublikation

 

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Der Anemonenfisch vom Great Barrier Reef: Eine ausführliche Untersuchung des visuellen Systems und der visuellen Ökologie des Amphirion akindynos

11. November 2019

Das Sehvermögen spielt eine ausserordentlich wichtige Rolle im Leben der meisten Knochenfische und es ist anzunehmen, dass es sehr gut an die jeweilige Ökologie und das Verhalten jeder Spezies angepasst ist. Mittels einer interdisziplinären Vorgehensweise konnten wir verschiedenste Aspekte des visuellen Systems und der Ökologie des Barriereriff-Anemonenfisch, Amphirion akindynos, eingehend untersuchen und haben eine spezialisierte Anpassung seines Auges festgestellt: ein kleiner Teil der Netzhaut ist auf UV bis violettes Licht empfindlich und dient vermutlich zur Erkennung von Artgenossen.

 Originalpublikation

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Dr. Sara StiebTel. +41 58 765 2286E-Mail senden

Wie aquatische Ökosysteme auf hohe Nährstoffeinträge reagieren

16. Oktober 2019

Muscheln und Wasserpflanzen in aquatischen Ökosystemen klären das Wasser und sorgen normalerweise dafür, dass sich Algen nicht zu stark vermehren. Doch Experimente in der Versuchsteichanlage der Eawag zeigen, dass das gleichzeitige Auftreten beider Arten das Ökosystem aus dem Gleichgewicht bringen können. Weiterlesen

Originalpublikation

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Genetische Entwicklung durch Wirt-Parasit-Beziehung beeinflusst – aber nicht nur!

2. Oktober 2019

Rasche Veränderungen im Genom zweier eng vernetzter Arten können nicht allein durch evolutionäre Vorgänge wie den Selektionsdruck erklärt werden. Eine ebenso wichtige Rolle spielen ökologische Abläufe, zum Beispiel die Dynamik in der Populationsgrösse. Das hat ein internationales Forscherteam unter Leitung der Eawag und der Universität Konstanz mit einer Alge und einem Virus erstmals experimentell aufgezeigt.  Die Studie wurde heute in Magazin Science Advances veröffentlicht. Weiterlesen

Originalpublikation

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Cas RetelTel. +41 58 765 2261E-Mail senden

Admixture facilitates rapid ecological speciation

18. September 2019

Anpassung an eine neues Habitat kann dazu führen, dass in kurzer Zeit neue Arten entstehen. Wie das genetisch möglich ist, ist aber bisher kaum bekannt. Eine neue Publikation in Nature Communications von David Marques, Kay Lucek, Vitor Sousa, Laurent Excoffier und Ole Seehausen zeigt nun auf, dass die Dreistachligen Stichlinge im Bodensee aus der Hybridisierung zwischen zwei Stichlingsarten aus West- und Osteuropa hervorgegangen sind. Der Austausch von genetischem Material hat innerhalb der osteuropäischen Stichlingsart zur raschen Evolution von Fluss- und Seeökotypen beigetragen, welche nun selbst wie zwei Arten Seite an Seite brüten. Bodensee-Stichlinge, wie auch Viktoriasee-Buntbarsche, zeigen deshalb auf, dass Hybridisierung ein wichtiger genetischer Faktor sein kann für die Entstehung neuer Arten innert kürzester Zeit.

blog digest of the paper

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Interview mit Dr. Sara Stieb

28. Juli 2019

Ein Einblick in die Arbeit einer Molekular-Neurobiologin und wie Fische visuell miteinander kommunizieren können.

Zeitungsartikel in der Luzernerzeitung

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Dr. Sara StiebTel. +41 58 765 2286E-Mail senden

«Copy-Paste» eines Gens ermöglichte Stichlingen, Süssgewässer zu besiedeln

31. Mai 2019

Stichlinge haben es seit der letzten Eiszeit geschafft, vom Meer aus zahlreiche Süssgewässer zu besiedeln. Genanalysen von Forschenden der Eawag, der Universität Bern und vom National Institute of Genetics in Shizuoka (Japan) zeigen nun, dass ihnen dies aufgrund zusätzlicher Genkopien eines Stoffwechsel-Gens gelungen ist. Weiterlesen

Originalpublikation

 

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Der Einfluss der Abwesenden

3. Juli 2019

Wenn Tiere in ein Ökosystem wandern, verwandelt sich dieses kurzzeitig in ein Schlaraffenland für Raubtiere. Aber auch im Ökosystem, aus dem die Tiere ausgewandert sind, verändern sie durch ihre Abwesenheit die Nahrungsnetze. Das zeigt erstmals eine neue Studie über lokale Fischwanderungen in Nordeuropa. Weiterlesen

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Ecological Consequences of Animal Migration: Prey Partial Migration Affects Predator Ecology and Prey Communities

30. Mai 2019

Patterns of animal migration and the ecological forces that shape them have been studied for centuries. Yet ecological impacts caused by the migration, such as altered predator–prey interactions and effects on community structure, remain poorly understood. This is to a large extent due to the scarcity of naturally replicated migration systems with negative controls, that is, ecosystems without migration. In this study, we tested whether partial migration of certain species within the overall prey community affects foraging ecology of top predators and thereby alters energy pathways in food webs. We carried out the study in independent replicated freshwater lake systems, four with and four without opportunity for prey migration. Specifically, we compared predator foraging mode in lakes where cyprinid prey fish perform seasonal partial migrations into connected streams with lakes lacking migratory opportunities for prey fish. We found clear seasonal bottom-up effects of prey migration on predators, including changes in size structure and total biomass of ingested prey, size-specific changes in littoral versus pelagic origin of diet, and a higher degree of feast-and-famine for predators in systems with migratory prey. Our analyses further showed that partially migratory prey species constitute a larger part of the prey community in systems that allow migration. Hence, prey migrations have important implications for predator foraging ecology and may cause seasonal shifts in the importance of their supporting energy pathways. We suggest that such bottom-up effects of partial migration may be a widespread phenomenon both in aquatic and in terrestrial ecosystems. Weiterlesen

 

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Sinergia Projekt "20'000 years of evolution" hat begonnen

17. Mai 2019

Unser neues SNF Sinergia Projekt mit dem Titel "20'000 years of evolution and ecosystem dynamics in the world's largest tropical lake reconstructed from sediment cores, fossils and ancient DNA" hat begonnen!

 

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Vision using multiple distinct rod opsins in deep-sea fishes

10. Mai 2019

Vertebrate vision is accomplished through light-sensitive photopigments consisting of an opsin protein bound to a chromophore. In dim light, vertebrates generally rely on a single rod opsin [rhodopsin 1 (RH1)] for obtaining visual information. By inspecting 101 fish genomes, we found that three deep-sea teleost lineages have independently expanded their RH1 gene repertoires. Among these, the silver spinyfin (Diretmus argenteus) stands out as having the highest number of visual opsins in vertebrates (two cone opsins and 38 rod opsins). Spinyfins express up to 14 RH1s (including the most blueshifted rod photopigments known), which cover the range of the residual daylight as well as the bioluminescence spectrum present in the deep sea. Our findings present molecular and functional evidence for the recurrent evolution of multiple rod opsin–based vision in vertebrates. Originalpublikation

 

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Dr. Sara StiebTel. +41 58 765 2286E-Mail senden

Bedrohte Fischvielfalt in Bächen wird erfasst

17. April 2019

Mit der systematischen Befischung der Schweizer Fliessgewässer hat das «Progetto Fiumi» über 40 Fisch-Arten dokumentiert. Eine zuvor nur ansatzweise erfasste Vielfalt hat das Eawag-Team zudem innerhalb der Arten gefunden. Damit liefert das Projekt Grundlagen für den Schutz dieser genetischen und ökologischen Vielfalt. Weiterlesen

 

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A Combinatorial View on Speciation and Adaptive Radiation

19. März 2019

Speciation is often thought of as a slow process due to the waiting times for mutations that cause incompatibilities, and permit ecological differentiation or assortative mating. Cases of rapid speciation and particularly cases of rapid adaptive radiation into multiple sympatric species have remained somewhat mysterious. We review recent findings from speciation genomics that reveal an emerging commonality among such cases: reassembly of old genetic variation into new combinations facilitating rapid speciation and adaptive radiation. The polymorphisms in old variants frequently originated from hybridization at some point in the past. We discuss why old variants are particularly good fuel for rapid speciation, and hypothesize that variation in access to such old variants might contribute to the large variation in speciation rates observed in nature. Originalpublikation

 

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Ecological and Evolutionary Processes Shaping Viral Genetic Diversity

5. März 2019

The contemporary genomic diversity of viruses is a result of the continuous and dynamic interaction of past ecological and evolutionary processes. Thus, genome sequences of viruses can be a valuable source of information about these processes. In this review, we first describe the relevant processes shaping viral genomic variation, with a focus on the role of host–virus coevolution and its potential to give rise to eco-evolutionary feedback loops. We further give a brief overview of available methodology designed to extract information about these processes from genomic data. Short generation times and small genomes make viruses ideal model systems to study the joint effect of complex coevolutionary and eco-evolutionary interactions on genetic evolution. This complexity, together with the diverse array of lifetime and reproductive strategies in viruses ask for extensions of existing inference methods, for example by integrating multiple information sources. Such integration can broaden the applicability of genetic inference methods and thus further improve our understanding of the role viruses play in biological communities. Original publication

 

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Cas RetelTel. +41 58 765 2261E-Mail senden

News aus 2018

Genomic insights into the vulnerability of sympatric whitefish species flocks

20. Dezember 2018

Diese Studie liefert eine genomische Analyse (basierend auf 16,173 RAD Loci) der alpinen Felchen des Walensees und des Zürichsees. Philine und Ole zeigen, dass es mit so vielen Markern möglich ist, sympatrische Felchenarten eindeutig zu unterscheiden. Dies ermöglichte ihnen dann, zu zeigen, dass in beiden Seen die Populationen von unterschiedlichen, aber ökologisch ähnlichen, Felchen Arten nach einer Periode der Eutrophikation zurückgingen. Sie haben desweiteren genomische Signaturen gefunden, die auf Hybridisierung hinweisen, die im stärker belasteten Zürichsee stärker ausfällt. Ausserdem haben sie auch vier genomische Loci gefunden, die zeigen, dass es parallele divergente Anpassungen zwischen der benthischen, im Flachwasser lebenden Art und den zwei im tieferen Wasser lebenden Arten gibt. Die genomische Analyse gibt einen klaren Hinweis darauf, dass divergente natürliche Selektion zwischen den sympatrischen Felchenarten in prä-alpinen Seen wichtig ist für die Evolution und die Erhaltung der Arten und dass sie stark auf anthropogene Änderung der Umwelt reagieren. Originalpublikation

 

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A European Whitefish Linkage Map and Its Implications for Understanding Genome-Wide Synteny Between Salmonids Following Whole Genome Duplication

20. Dezember 2018

Rishi und Philine untersuchen die genetische Basis der spektakulären Felchen Radiation in den Schweizer Seen. Um das zu tun, sind neue genetische Tools essentiell. Ein solches Tool ist die neue Linkage Map, die sie in der Zeitschrift G3 publiziert haben. Mit dieser "Karte" können sie die Strukutur des Felchen Genoms mit dem anderer Salmoniden vergleichen. Sie haben dabei herausgefunden, dass der Atlantische Lachs und Schweizer Felchen sehr unterschiedliche genomische Strukturen haben. Die Felchen Genomstruktur ist ähnlicher zu der anderer Salmoniden wie zum Beispiel die der Regenbogenforelle. Ausserdem haben sie besondere Strukturen, die es so nur in den Felchen gibt, entdeckt, welche sie in Zukunft näher untersuchen wollen. Originalpublikation

 

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Rishi De-KayneTel. +41 58 765 2269E-Mail senden

Rapid buildup of sympatric species diversity in Alpine whitefish

13.09.2018

In Thuner- und Brienzersee haben Fischbiologen der Eawag und der Universität Bern eine neue Fischart entdeckt. Die provisorisch «Balchen 2» getaufte Art unterscheidet sich morphologisch, ökologisch und genetisch klar von den fünf bisher bekannten Felchen-Arten des Thunersees. Noch mehr Felchenarten kennt man bisher nur vom 200mal grösseren Onegasee in Russland.

Felchen sind sowohl aus ökologischer wie aus fischereiwirtschaftlicher Sicht für die Alpenrandseen bedeutend – und damit auch für die Forschung. So untersucht eine Gruppe des Evolutions- und Fischbiologen Ole Seehausen am Wasserforschungsinstitut Eawag und an der Universität Bern im Rahmen langjähriger Felchenprojekte die Felchenvielfalt der Schweiz und ihrer Nachbarregionen.

Gesucht – und gefunden

Im «Projet Lac», der systematischen Bestandesaufnahme der Fische in 32 Alpenrandseen 2010-2017, waren Forschende fasziniert von der Felchenvielfalt der Berner Oberländer Seen. In der Folge hat die Doktorandin Carmela Dönz das Erbgut von über 2000 Tieren genauer untersucht und auch historische Berichte, Angaben der Berufsfischer sowie David Bittners genetischen Arbeiten an Proben aus den kantonalen Monitoringprogrammen der 1950-70er Jahre einbezogen.

Originalpublikation

The Genomic Basis of Quantum Speciation in Lake Victoria Cichlids

24. August 2018

Ole Seehausen hielt dieses Jahr die "Wilhelmine Key Distinguished Lecture" an der American Genetics Association in Hawaii. Sein Vortrag hatte den Titel "The Genomic Basis of Quantum Speciation in Lake Victoria Cichlids".

Dieser inspirierte Elizabeth Pennisi dazu, einen wunderbaren Artikel in Science zu schreiben mit dem Titel "Hybrids spawned Lake Victoria's rich fish diversity".

 

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The onset of ecological diversification 50 years after colonization of a crater lake by haplochromine cichlid fishes

17. August 2018

Die Familie der Buntbarsche gehört zu den Fischfamilien mit den meisten Arten – und dauernd entstehen neue. Die schillernd bunten Fische entwickeln sich so schnell, dass Eawag-Forschende ihnen nun quasi bei der Evolution zuschauen konnten.

Innerhalb von einigen tausend Jahren kann sich eine Buntbarschart in mehrere hundert Arten aufgliedern. Dies zeigen etwa Untersuchungen im afrikanischen Viktoriasee, wo in den letzten 15'000 Jahren über 500 verschiedene Buntbarscharten entstanden sind. Nun ist es Fischökologen der Eawag erstmals gelungen, den Beginn einer solchen Artenaufspaltung – der sogenannten adaptiven Radiation – beinahe in Echtzeit zu beobachten. Diese seltene Situation fanden sie in einem Kratersee in Tansania vor. Dort setzten Menschen vor etwa 50 Jahren Buntbarsche der Gattung Astatotilapia aus. Das Erstaunliche: Bereits heute, nur einige Jahrzehnte später, haben sich die Fische bereits in zahlreiche spezialisierte Formen aufgefächert.  

Anhand von Magenanalysen und stabilen Isotopen fanden die Forschenden etwa heraus, dass sich einige der untersuchten Buntbarsche eher vegetarisch, andere mehrheitlich von Jungfischen oder Fischeiern ernähren. Auch leben die Fische in unterschiedlichen Wassertiefen und besitzen verschiedene Paarungsfarben. Allerdings zeigen Genanalysen, dass man noch nicht von einzelnen Arten sprechen kann, dafür ist das Erbgut der Fische noch zu ähnlich. Bis sich gänzliche neue Arten entwickeln werden, dauere es wohl noch einige Jahrzehnte bis Jahrhunderte, schätzen die Forschenden.

Originalpublikation

A dense linkage map of Lake Victoria cichlids improved the Pundamilia genome assembly and revealed a major QTL for sex-determination

11. Juli 2018

Genetische "linkage maps" sind essential für komparative Genomik. In dieser Studie haben wir Marker via "restriction-site associated DNA (RAD) sequencing" identifiziert und genotypisiert und so eine genetische "linkage map" erstellt, die auf 1,597 SNP Marker einer interspezifischen F2 Kreuzung zweier nah verwandten Lake Victoria Cichliden (Pundamilia pundamilia und P. sp. ‘red head’) basiert. Diese hoch-aufgelöste "linkage map" wurde dazu benutzt, die "Gerüste" (scaffolds) des Pundamilia Genoms zu verankern und Rekombinationsraten entlang des Genoms zu schätzen. Via QTL mapping haben wir einen grossen Locus für Geschlechtsbestimmung in einer ~1.9 Mb grossen Region auf der Pun-LG10 identifiziert, welche homolog zu jener von Oreochromis niloticus LG 23 (Ore-LG23) ist und welche ein Gen (amh) enthält, das bei verschiedenen Wirbeltier-Arten bekannten für die Geschlechtsbestimmung verantwortlich ist. Publikation

 

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Experimental evidence for rapid genomic adaptation to a new niche in an adaptive radiation

5. Juli 2018

Wie schnell können sich Organismen an ein neues Habitat anpassen? Um diese Frage zu beantworten hat Tom Reimchen von der Universität Victoria, Kanada, 1993 ein Selektionsexperiment angesetzt und Dreistachlige Stichlinge aus einem grossen See für 19 Jahre in einem kleinen Teich evoluieren lassen. Analysen von David Marques an der Eawag / Universität Bern, die eben in Nature Ecology & Evolution wurden, zeigen nun, dass natürliche Auslese zu sehr schnellen und voraussgbaren Anpassungen in Genen geführt hat, welche für Feindabwehr, Körperfärbung und das Farbensehen zuständig sind.

Distinct colonization waves underlie the diversification of the freshwater sculpin (Cottus gobio) in the Central European Alpine region

1. Juli 2018

Kay Lucek und Kollegen haben herausgefunden dass innerhalb des Aare Einzugsgebietes die Populationen von geographisch weit entfernten Seen näher miteinander verwandt sind, als mit den nahen Flusspopulationen. Dieses Muster ist eher konsistent mit zwei unterschiedlichen Kolonisierungswellen als mit parapatrischer ökologischer Artbildung nach einer einzigen Kolonisierungswelle. Ausserdem finden sie zwei Tiefenverteilungsmodi in drei Seen des Aare-Einzugsgebietes (seicht und tief) und signifikante genomweite Dieferenzierung zwischen diesen in einem See. Die Groppen des Aare-Einzugsgebietes sind möglicherweise in einem frühen Stadium einer adaptiven Radiation mit der Entwicklung von einer See-Linie, die sich von den parapatrischen Flussgroppen unterscheidet und dem wiederholten Beginn von Tiefen-angepasster Differenzierung. Publikation

 

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Deciphering the Interdependence between Ecological and Evolutionary Networks

7. Juni 2018

Biological systems consist of ecological and evolutionary processes that interact within and across hierarchical levels. Yet quantitative frameworks to explore the complex dynamics of biological systems when interdependencies among levels of the hierarchy occur are scarce. In this study Melián et al. show that disentangling a network is not enough to understand biodiversity: we need data-driven theory to tangle hierarchical networks to fully understand the webs of life. Publikation

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Dr. Carlos MelianTel. +41 58 765 2208E-Mail senden

Arrival order and realease from competition does not explain why haplochromine cichlids radiated in Lake Victoria

9. Mai 2018

Moritz Muschick und Kollegen haben Sediment-Bohrkerne aus dem Viktoriasee nach Fossilien in Schichten vor und nach der Austrocknung des Sees durchsucht, um die Hypothese des "priority effect" zu testen. Sie konnten zeigen, dass die Cichliden nicht die ersten waren, die im sich vor 15'000 Jahren wieder auffüllenden Seebecken ankamen, sondern dass andere evolutionäre Linien wie Cypriniden und 'Tilapien' auch schon vorhanen waren. Es war also nicht die verringerte Konkurrenz mit anderen Arten, die es den haplochrominen Cichliden ermöglichte eine solche Radiation zu machen. Weiterlesen

 

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IUCN-Bericht gegen drohendes Artensterben im Viktoriasee

9. Mai 2018

Der Viktoriasee in Ostafrika ist bekannt für seine grosse Artenvielfalt. Doch zahlreiche Fische, Mollusken, Krustentiere oder Wasserpflanzen sind bedroht. Dies zeigt ein neu erschienener Bericht der International Union for Conservation of Nature (IUCN), zu dem auch die Eawag beigetragen hat.
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Population size changes and selection drive patterns of parallel evolution in a host–virus system

08. Mai 2018

Wenn die einzellige Alge Chloralla variablis und ihr für sie tödlicher Kontrahent, das Chlorovirus, miteinander ringen, kommt in verschiedenen identischen Versuchen immer wieder das Gleiche raus: Nach wiederholten Phasen des Zusammenbruchs und der Wiederbesiedelung sind die meisten Algenzellen in jedem wiederholten Versuch gegen den Erreger resistent. Forschern am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön und der Eawag Kastaninebaum zufolge kann Evolution bei den gleichen Startbedingungen ähnlich verlaufen und dieselben Eigenschaften hervorbringen. Ganz anders das Erbgut: In jeder Wiederholung des Versuchs tragen die Algen unterschiedliche Mutationen. Die Wissenschaftler zeigen damit, dass die Evolution neuer Eigenschaften parallel verlaufen kann, selbst wenn sich die zugrundeliegenden Gene unterschiedlich entwickeln.

Originalpublikation:
Jens Frickel, Philine G. D. Emre Karakoc, Lutz Becks, Population size changes and selection drive patterns of parallel evolution in a host–virus system. Nature Communications; 27 April, 2018 

Joana Meier erhält den Fakultätspreis im Fachbereich Biologie 2017

8. März 2018

Joana Meier erhält den Fakultätspreis 2017 der Universität Bern für die beste Dissertation in Biologie. Der Titel der Dissertation ist "The role of hybridization in adaptive radiation: Genomic insights from Lake Victoria cichlids". Herzliche Gratulation!

 

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Prevalence of disruptive selection predicts extent of species differentiation in Lake Victoria cichlids

26. Januar 2018

Jacco van Rijssel, Florian Moser, David Frei und Ole Seehausen haben ein neues paper in Proceedings of the Royal Society B über den Einfluss von disruptiver Selektion auf den Arbildungsprozess mit Genfluss publiziert. Sie fragen, ob Unterschiede in aktueller divergenter ökologischer Selektion, Unterschiede in genetischer Divergenz zwischen sympatrischen Arten erklären können. Dies haben sie untersucht, indem sie sieben Art-Paare, die in verschiedenen Phasen der Artbildung sind, verglichen haben. Einige dieser Art-Paare haben unterschiedlich gefärbte Männchen (ein Hinweis auf divergente sexuelle Selektion) und bei anderen ist der Unterschied in der Färbung nur gering. Disruptive ökologische Selektion scheint verbreiteter zu sein bei den Arten-Paaren, die genetisch stärker unterschiedlich sind und die Anzahl Merkmale und ökologisch divergenter Selektion ist grösser als bei den Art-Paaren mit ähnlicher Färbung. Ihre Resultate lassen den Schluss zu, dass es zwei unterschiedliche Mechanismen zu Artbildung mit Genfluss gibt: Artbildung hauptsächlich durch sexuelle Selektion dicht gefolgt von ökologischen character displacement (Merkmalsdivergenz) in einigen Fällen und Artbildung hauptsächlich durch ökologische Selektion in anderen Fällen.


Originalpublikation
van Rijssel JC, Moser FN, Frei D, Seehausen O. 2018 Prevalence of disruptive selection predicts extent of species differentiation in Lake Victoria cichlids.  Proc. R. Soc. B 285: 20172630.     

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David FreiTel. +41 58 765 2276E-Mail senden

Revisiting Seehausen et al 1997

10. Januar 2018

Dies ist eine sehr interessante Blog Serie des theoretischen Ökologen Hari Sridhar. Er interviewt Autoren von bekannten Publikationen in Ökologie und Evolution, um etwas über die Entstehung der Publikation, den Einfluss der Publikation auf die Karriere des Autors und seine Forschung und darüber, was der Autor heute über den Inhalt der Publikation denkt, herauszufinden. Die Idee ist sozusagen eine Sammlung von ‘shadow papers’ (Schattenpublikationen) zu publizieren, die die Vergangenheit und Zukunft dieser Publikationen erfassen.
Interview mit Ole Seehausen 

Originalpublikation
Seehausen, O., van Alphen, J.J.M, Witte, F.,  Cichlid Fish Diversity Threatened by Eutrophication That Curbs Sexual Selection. Science 1808-1811 doi:10.1126/science.277.5333.1808  

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Blog-Serie

Reflections on Papers Past

Revisting old papers in ecology and evolution through interviews with their authors

News aus 2017

Evolutionary causes and consequences of recombination rate variation in sexual organisms

06.11.2017
Philine Feulner editierete eine Themen-Ausgabe von Philosophical Transactions of the Royal Society B und ist Co-Author von zwei Reviews über Variation in Rekombinationshäufigkeit in Eukaryoten. Rekombination ist der Prozess durch den DNA Stränge gebrochen und geflickt werden und durch den new Kombinationen von Allelen entstehen. Der Prozess kommt in nahezu allen multizellulären Organismen vor und hat wichtige Auswirkungen auf viele evolutionary Prozesse. Diese Ausgabe fokussiert auf wie und warum Rekombinationsraten in sich geschlechtlich vermehrenden Arten variieren.  
Theme issues

Publikationen

  • Stapley, J.; Feulner, P. G. D.; Johnston, S. E.; Santure, A. W.; Smadja, C. M. (2017) Variation in recombination frequency and distribution across eukaryotes: patterns and processes, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1736), 20160455 (10 pp.),
  • Stapley, J.; Feulner, P. G. D.; Johnston, S. E.; Santure, A. W.; Smadja, C. M. (2017) Recombination: the good, the bad and the variable, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1736), 20170279 (5 pp.),

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What genomic data can reveal about eco-evolutionary dynamics

20.11.2017
Ole Seehausen und Kollegen haben in Nature Ecology & Evolution ein "Perspektiven paper" publiziert. Die Autoren argumentieren, dass Genomische Daten so in Öko-evolutionäre Studien integriert werden können, dass sie unser Verständnis zur Zusammenspiel von Ökologie und Evolution vertiefen. Die genomischen Tools sollten helfen die Naturgeschichte von schnellen evolutionären Veränderungen in ökologisch relevanten Merkmalen von Arten zu enthüllen. Wenn man dies über verschiedene Systeme hin weg besser versteht, wird man in einer besseren Position sein, um genauere testbare evolutionäre Hypothesen über öko-evolutionäre Dynamiken zu machen.

Originalpublikation

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Wenn die Evolution bei Fischen durch den Magen geht

03.10.2017
In stabilen Lebensräumen teilen Forellen das Beutespektrum untereinander auf und werden Spezialisten. In Wildbächen mit instabiler Versorgungslage werden sie Generalisten. Stichlinge aus unterschiedlichen Evolutionslinien verändern ihre Umwelt durch ihr Fressverhalten. Das bekommt den Nachkommen schlecht, ausser wenn es Hybride sind. Solche Wechselspiele zwischen Arten und Umwelt zu verstehen, ist für einen griffigen Schutz der Biodiversität wichtig. 

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Philip DermondTel. +41 58 765 2258E-Mail senden

Tiefer Einblick in die Fischfauna des Vierwaldstättersees

19.07.2017
Der Vierwaldstättersee prägt das Bild der Zentralschweiz. Nicht nur die landschaftliche Vielfalt zeichnet ihn aus, sondern auch sein Lebensraum für zahlreiche Tiere. Im Zuge der schweizweiten Studie «Projet Lac» wurde die Fischfauna des Sees zum ersten Mal mit standardisierten Methoden quantitativ untersucht. Dabei kam auch Überraschendes an die Oberfläche.

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Projet Lac am Victoriasee

02.05.2017
Im afrikanischen Viktoriasee wächst der Konflikt zwischen Fischzucht in Netzkäfigen und der «normalen» Fischerei. Zudem setzen invasive Arten, Abwässer, Pestizide oder Dammbauten das einzigartige Ökosystem zunehmend unter Druck. Zahlreiche Fischarten sind bereits verschwunden. Ein Team mit Forscherinnen und Forschern der Universitäten Denver und Boston, den Fischereiforschungsstellen von Tanzania, Uganda und Kenia und der Eawag/Uni Bern untersucht in den nächsten vier Wochen daher Fischvielfalt und -vorkommen im See detailliert.
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