TY - THES A1 - Ribeiro Martins, Renata Filipa T1 - Deciphering evolutionary histories of Southeast Asian Ungulates T1 - Entschlüsselung der Evolutionsgeschichte Südostasiatischer Huftiere BT - comparative phylogeography in a biodiversity hotspot BT - vergleichende Phylogeographie in einem Biodiversitaets-Hotspot N2 - Im Verlauf von Jahrmillionen gestalteten evolutionäre Kräfte die Verbreitung und genetische Variabilität von Arten, indem sie die Anpassungsfähigkeit und Überlebenswahrscheinlichkeit dieser Arten beeinflussten. Da Südostasien eine außerordentlich artenreiche Region darstellt, eignet sie sich besonders, um den Einfluss dieser Kräfte zu untersuchen. Historische Klimaveränderungen hatten dramatische Auswirkungen auf die Verfügbarkeit sowie die Verbreitung von Habitaten in Südostasien, weil hierdurch wiederholt das Festland mit sonst isolierten Inseln verbunden wurde. Dies beeinflusste nicht nur, wie Arten in dieser Region verbreitet sind, sondern ermöglichte auch eine zunehmende genetische Variabilität. Zwar ist es bekannt, dass Arten mit ähnlicher Evolutionsgeschichte unterschiedliche phylogeographische Muster aufweisen können. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch nur gering verstanden. Diese Dissertation behandelt die Phylogeographie von drei Gruppen von Huftieren, welche im Süden und Südosten Asiens vorkommen. Dabei war das vornehmliche Ziel, zu verstehen, wie es zur Ausbildung verschiedener Arten sowie zu einer regionalen Verteilung von genetischer Variabilität kam. Hierfür untersuchte ich die mitochondrialen Genome alter Proben. Dadurch war es möglich, Populationen des gesamten Verbreitungsgebietes der jeweiligen Arten zu untersuchen – auch solche Populationen, die heutzutage nicht mehr existieren. Entsprechend der einzelnen Huftiergruppen ist diese Arbeit in drei Kapitel unterteilt: Muntjaks (Muntiacus sp.), Hirsche der Gattung Rusa und asiatische Nashörner. Alle drei Gruppen weisen eine Aufteilung in unterschiedliche Linien auf, was jeweils direkt auf Ereignisse des Pleistozäns zurückgeführt werden kann. Muntjaks sind eine weit verbreitete Art, die in verschiedensten Habitaten vorkommen kann. Ich wies nach, dass es in der Vergangenheit zu genetischem Austausch zwischen Populationen von verschiedenen Inseln des Sundalandes kam. Dies deutet auf die Fähigkeit von Muntjaks hin, sich an die ehemaligen Landbrücken anzupassen. Jedoch zeige ich auch, dass mindestens zwei Hindernisse bei ihrer Verbreitung existierten, wodurch es zu einer Differenzierung von Populationen kam: eine Barriere trennte Populationen des asiatischen Festlands von denen der Sundainseln, die andere isolierte sri-lankische von restlichen Muntjaks. Die zwei untersuchten Rusa-Arten weisen ein anderes Muster auf, was wiederum eine weitere Folge der pleistozänen Landbrücken darstellt. Beide Arten sind ausschließlich monophyletisch. Allerdings gibt es Anzeichen für die Hybridisierung dieser Arten auf Java, was durch eine frühere Ausbreitung des sambar (R. unicolor) gefördert wurde. Aufgrund dessen fand ich zudem, dass all jene Individuen der anderen Art, R. timorensis, die durch den Menschen auf die östlichen Sundainseln gebracht wurden, in Wahrheit Hybride sind. Für den dritten Teil war es mir möglich, Proben von Vertretern ausgestorbener Populationen vom asiatischen Festland des Sumatra- und des Java-Nashorns (Dicerorhinus sumatrensis und Rhinoceros sondaicus) zu analysieren. Die Ergebnisse meiner Arbeit belegen, dass die genetische Vielfalt dieser historischen Populationen bedeutend größer war als die der heutigen Nachkommen. Ihre jeweilige Evolutionsgeschichte korreliert stark mit pleistozänen Prozessen. Außerdem betonen meine Ergebnisse das enorme Ausmaß von verlorener genetischer Diversität dieser stark bedrohten Arten. Jede Art besitzt eine individuelle phylogeographische Geschichte. Ebenso fand ich aber auch allgemeingültige Muster von genetischer Differenzierung in allen Gruppen, welche direkt mit Ereignissen des Pleistozäns assoziiert werden können. Vergleicht man jedoch die einzelnen Ergebnisse der Arten, wird deutlich, dass die gleichen geologischen Prozesse nicht zwangsläufig in gleiche evolutive Ergebnisse resultieren. Einer der Gründe hierfür könnte zum Beispiel die unterschiedliche Durchlässigkeit der entstandenen Landkorridore des Sundaschelfs sein. Die Möglichkeit diese neuen Habitate zu nutzen und somit auch zu passieren steht im direkten Bezug zu den spezifischen ökologischen Bedürfnissen der Arten.Zusammenfassend leisten meine Erkenntnisse einen wichtigen Beitrag, die Evolution und geographische Aufteilung der genetischen Vielfalt in diesem Hotspot an Biodiversität zu verstehen. Obendrein können sie aber auch Auswirkungen auf die Erhaltung und systematische Klassifikation der untersuchten Arten haben. N2 - During the course of millions of years, evolutionary forces have shaped the current distribution of species and their genetic variability, by influencing their phylogeny, adaptability and probability of survival. Southeast Asia is an extraordinary biodiverse region, where past climate events have resulted in dramatic changes in land availability and distribution of vegetation, resulting likewise in periodic connections between isolated islands and the mainland. These events have influenced the way species are distributed throughout this region but, more importantly, they influenced the genesis of genetic diversity. Despite the observation that a shared paleo-history resulted in very diverse species phylogeographic patterns, the mechanisms behind these patterns are still poorly understood. In this thesis, I investigated and contrasted the phylogeography of three groups of ungulate species distributed within South and Southeast Asia, aiming to understand what mechanisms have shaped speciation and geographical distribution of genetic variability. For that purpose, I analysed the mitogenomes of historical samples, in order to account for populations from the entire range of species distributions – including populations that no longer exist. This thesis is organized in three manuscripts, which correspond to the three investigated groups: red muntjacs, Rusa deer and Asian rhinoceros. Red muntjacs are a widely distributed species and occur in very different habitats. We found evidence for gene-flow among populations of different islands, indicative of their ability to utilize the available land corridors. However, we described also the existence of at least two dispersal barriers that created population differentiation within this group; one isolated Sundaic and Mainland populations and the second separated individuals from Sri Lanka. Second, the two Rusa species investigated here revealed another consequence of the historical land connections. While the two species were monophyletic, we found evidence of hybridisation in Java, facilitated by the expansion of the widespread sambar, Rusa unicolor. Consequently, I found that all the individuals of Javan deer, R. timorensis which were transported to the east of Sundaland by humans, to be of hybrid descent. In the last manuscript, we were able to include samples from the extinct mainland populations of both Sumatran and Javan rhinoceros. The results revealed a much higher genetic diversity of the historical populations than ever reported for the contemporaneous survivors. Their evolutionary histories revealed a close relationship to climatic events of the Pleistocene but, more importantly, point out the vast extent of genetic erosion within these two endangered species. The specific phylogeographic history of the species showed some common patters of genetic differentiation that could be directly linked to the climatic and geological changes on the Sunda Shelf during the Pleistocene. However, by contrasting these results I discussed that the same geological events did not always result in similar histories. One obvious example was the different permeability of the land corridors of Sundaland, as the ability of each species to utilize this newly available land was directly related to their specific ecological requirements. Taken together, these results have an important contribution to the general understanding of evolution in this biodiversity hotspot and the main drivers shaping the distribution of genetic diversity, but could also have important consequences for taxonomy and conservation of the three investigated groups. KW - biogeography KW - Southeast Asia KW - ungulates KW - NGS KW - evolutionary history KW - Phylogeographie KW - Südostasien KW - Huftiere KW - Evolutionsgenetik Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404669 ER - TY - GEN A1 - Senczuk, Gabriele A1 - Havenstein, Katja A1 - Milana, Valentina A1 - Ripa, Chiara A1 - De Simone, Emanuela A1 - Tiedemann, Ralph A1 - Castiglia, Riccardo T1 - Spotlight on islands BT - on the origin and diversification of an ancient lineage of the Italian wall lizard Podarcis siculus in the western Pontine Islands T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Groups of proximate continental islands may conceal more tangled phylogeographic patterns than oceanic archipelagos as a consequence of repeated sea level changes, which allow populations to experience gene flow during periods of low sea level stands and isolation by vicariant mechanisms during periods of high sea level stands. Here, we describe for the first time an ancient and diverging lineage of the Italian wall lizard Podarcis siculus from the western Pontine Islands. We used nuclear and mitochondrial DNA sequences of 156 individuals with the aim of unraveling their phylogenetic position, while microsatellite loci were used to test several a priori insular biogeographic models of migration with empirical data. Our results suggest that the western Pontine populations colonized the islands early during their Pliocene volcanic formation, while populations from the eastern Pontine Islands seem to have been introduced recently. The inter-island genetic makeup indicates an important role of historical migration, probably due to glacial land bridges connecting islands followed by a recent vicariant mechanism of isolation. Moreover, the most supported migration model predicted higher gene flow among islands which are geographically arranged in parallel. Considering the threatened status of small insular endemic populations, we suggest this new evolutionarily independent unit be given priority in conservation efforts. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 991 KW - mitochondrial dna sequences KW - genetic diversity KW - haplotype reconstruction KW - evolutionary history KW - geological evolution KW - population structure KW - Tyrrhenian Sea KW - endemic lizard KW - genotype data KW - biogeography Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-446360 SN - 1866-8372 IS - 991 ER - TY - GEN A1 - Westbury, Michael V. A1 - Baleka, Sina Isabelle A1 - Barlow, Axel A1 - Hartmann, Stefanie A1 - Paijmans, Johanna L. A. A1 - Kramarz, Alejandro A1 - Forasiepi, Analía M. A1 - Bond, Mariano A1 - Gelfo, Javier N. A1 - Reguero, Marcelo A. A1 - López-Mendoza, Patricio A1 - Taglioretti, Matias A1 - Scaglia, Fernando A1 - Rinderknecht, Andrés A1 - Jones, Washington A1 - Mena, Francisco A1 - Billet, Guillaume A1 - de Muizon, Christian A1 - Aguilar, José Luis A1 - MacPhee, Ross D.E. A1 - Hofreiter, Michael T1 - A mitogenomic timetree for Darwin's enigmatic South American mammal Macrauchenia patachonica T2 - Postprints der Universität Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - The unusual mix of morphological traits displayed by extinct South American native ungulates (SANUs) confounded both Charles Darwin, who first discovered them, and Richard Owen, who tried to resolve their relationships. Here we report an almost complete mitochondrial genome for the litoptern Macrauchenia. Our dated phylogenetic tree places Macrauchenia as sister to Perissodactyla, but close to the radiation of major lineages within Laurasiatheria. This position is consistent with a divergence estimate of B66Ma (95% credibility interval, 56.64-77.83 Ma) obtained for the split between Macrauchenia and other Panperissodactyla. Combined with their morphological distinctiveness, this evidence supports the positioning of Litopterna (possibly in company with other SANU groups) as a separate order within Laurasiatheria. We also show that, when using strict criteria, extinct taxa marked by deep divergence times and a lack of close living relatives may still be amenable to palaeogenomic analysis through iterative mapping against more distant relatives. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 793 KW - ancient DNA KW - evolutionary history KW - genome sequence KW - reveals KW - contamination KW - alignment KW - reads KW - bones Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-440801 SN - 1866-8372 IS - 793 ER - TY - JOUR A1 - Wilting, A. A1 - Patel, R. A1 - Pfestorf, Hans A1 - Kern, C. A1 - Sultan, K. A1 - Ario, A. A1 - Penaloza, F. A1 - Kramer-Schadt, S. A1 - Radchuk, Viktoriia A1 - Foerster, D. W. A1 - Fickel, Jörns T1 - Evolutionary history and conservation significance of the Javan leopard Panthera pardus melas JF - Journal of zoology : proceedings of the Zoological Society of London N2 - The leopard Panthera pardus is widely distributed across Africa and Asia; however, there is a gap in its natural distribution in Southeast Asia, where it occurs on the mainland and on Java but not on the interjacent island of Sumatra. Several scenarios have been proposed to explain this distribution gap. Here, we complemented an existing dataset of 68 leopard mtDNA sequences from Africa and Asia with mtDNA sequences (NADH5+ ctrl, 724bp) from 19 Javan leopards, and hindcasted leopard distribution to the Pleistocene to gain further insights into the evolutionary history of the Javan leopard. Our data confirmed that Javan leopards are evolutionarily distinct from other Asian leopards, and that they have been present on Java since the Middle Pleistocene. Species distribution projections suggest that Java was likely colonized via a Malaya-Java land bridge that by-passed Sumatra, as suitable conditions for leopards during Pleistocene glacial periods were restricted to northern and western Sumatra. As fossil evidence supports the presence of leopards on Sumatra at the beginning of the Late Pleistocene, our projections are consistent with a scenario involving the extinction of leopards on Sumatra as a consequence of the Toba super volcanic eruption (similar to 74kya). The impact of this eruption was minor on Java, suggesting that leopards managed to survive here. Currently, only a few hundred leopards still live in the wild and only about 50 are managed in captivity. Therefore, this unique and distinctive subspecies requires urgent, concerted conservation efforts, integrating insitu and ex situ conservation management activities in a One Plan Approach to species conservation management. KW - biogeography KW - evolutionary history KW - Felidae KW - Southeast Asia KW - Toba eruption KW - One Plan Approach KW - Pleistocene KW - Javan leopard Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1111/jzo.12348 SN - 0952-8369 SN - 1469-7998 VL - 299 SP - 239 EP - 250 PB - Wiley-Blackwell CY - Hoboken ER -