@phdthesis{RibeiroMartins2017, author = {Ribeiro Martins, Renata Filipa}, title = {Deciphering evolutionary histories of Southeast Asian Ungulates}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404669}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {vii, 115}, year = {2017}, abstract = {Im Verlauf von Jahrmillionen gestalteten evolution{\"a}re Kr{\"a}fte die Verbreitung und genetische Variabilit{\"a}t von Arten, indem sie die Anpassungsf{\"a}higkeit und {\"U}berlebenswahrscheinlichkeit dieser Arten beeinflussten. Da S{\"u}dostasien eine außerordentlich artenreiche Region darstellt, eignet sie sich besonders, um den Einfluss dieser Kr{\"a}fte zu untersuchen. Historische Klimaver{\"a}nderungen hatten dramatische Auswirkungen auf die Verf{\"u}gbarkeit sowie die Verbreitung von Habitaten in S{\"u}dostasien, weil hierdurch wiederholt das Festland mit sonst isolierten Inseln verbunden wurde. Dies beeinflusste nicht nur, wie Arten in dieser Region verbreitet sind, sondern erm{\"o}glichte auch eine zunehmende genetische Variabilit{\"a}t. Zwar ist es bekannt, dass Arten mit {\"a}hnlicher Evolutionsgeschichte unterschiedliche phylogeographische Muster aufweisen k{\"o}nnen. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch nur gering verstanden. Diese Dissertation behandelt die Phylogeographie von drei Gruppen von Huftieren, welche im S{\"u}den und S{\"u}dosten Asiens vorkommen. Dabei war das vornehmliche Ziel, zu verstehen, wie es zur Ausbildung verschiedener Arten sowie zu einer regionalen Verteilung von genetischer Variabilit{\"a}t kam. Hierf{\"u}r untersuchte ich die mitochondrialen Genome alter Proben. Dadurch war es m{\"o}glich, 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 Nash{\"o}rner. Alle drei Gruppen weisen eine Aufteilung in unterschiedliche Linien auf, was jeweils direkt auf Ereignisse des Pleistoz{\"a}ns zur{\"u}ckgef{\"u}hrt 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 F{\"a}higkeit von Muntjaks hin, sich an die ehemaligen Landbr{\"u}cken 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 pleistoz{\"a}nen Landbr{\"u}cken darstellt. Beide Arten sind ausschließlich monophyletisch. Allerdings gibt es Anzeichen f{\"u}r die Hybridisierung dieser Arten auf Java, was durch eine fr{\"u}here Ausbreitung des sambar (R. unicolor) gef{\"o}rdert wurde. Aufgrund dessen fand ich zudem, dass all jene Individuen der anderen Art, R. timorensis, die durch den Menschen auf die {\"o}stlichen Sundainseln gebracht wurden, in Wahrheit Hybride sind. F{\"u}r den dritten Teil war es mir m{\"o}glich, 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 gr{\"o}ßer war als die der heutigen Nachkommen. Ihre jeweilige Evolutionsgeschichte korreliert stark mit pleistoz{\"a}nen Prozessen. Außerdem betonen meine Ergebnisse das enorme Ausmaß von verlorener genetischer Diversit{\"a}t dieser stark bedrohten Arten. Jede Art besitzt eine individuelle phylogeographische Geschichte. Ebenso fand ich aber auch allgemeing{\"u}ltige Muster von genetischer Differenzierung in allen Gruppen, welche direkt mit Ereignissen des Pleistoz{\"a}ns assoziiert werden k{\"o}nnen. Vergleicht man jedoch die einzelnen Ergebnisse der Arten, wird deutlich, dass die gleichen geologischen Prozesse nicht zwangsl{\"a}ufig in gleiche evolutive Ergebnisse resultieren. Einer der Gr{\"u}nde hierf{\"u}r k{\"o}nnte zum Beispiel die unterschiedliche Durchl{\"a}ssigkeit der entstandenen Landkorridore des Sundaschelfs sein. Die M{\"o}glichkeit diese neuen Habitate zu nutzen und somit auch zu passieren steht im direkten Bezug zu den spezifischen {\"o}kologischen Bed{\"u}rfnissen der Arten.Zusammenfassend leisten meine Erkenntnisse einen wichtigen Beitrag, die Evolution und geographische Aufteilung der genetischen Vielfalt in diesem Hotspot an Biodiversit{\"a}t zu verstehen. Obendrein k{\"o}nnen sie aber auch Auswirkungen auf die Erhaltung und systematische Klassifikation der untersuchten Arten haben.}, language = {en} } @phdthesis{Wen2020, author = {Wen, Xi}, title = {Distribution patterns and environmental drivers of methane-cycling microorganisms in natural environments and restored wetlands}, doi = {10.25932/publishup-47177}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-471770}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {VIII, iii, 152}, year = {2020}, abstract = {Methane is an important greenhouse gas contributing to global climate change. Natural environments and restored wetlands contribute a large proportion to the global methane budget. Methanogenic archaea (methanogens) and methane oxidizing bacteria (methanotrophs), the biogenic producers and consumers of methane, play key roles in the methane cycle in those environments. A large number of studies revealed the distribution, diversity and composition of these microorganisms in individual habitats. However, uncertainties exist in predicting the response and feedback of methane-cycling microorganisms to future climate changes and related environmental changes due to the limited spatial scales considered so far, and due to a poor recognition of the biogeography of these important microorganisms combining global and local scales. With the aim of improving our understanding about whether and how methane-cycling microbial communities will be affected by a series of dynamic environmental factors in response to climate change, this PhD thesis investigates the biogeographic patterns of methane-cycling communities, and the driving factors which define these patterns at different spatial scales. At the global scale, a meta-analysis was performed by implementing 94 globally distributed public datasets together with environmental data from various natural environments including soils, lake sediments, estuaries, marine sediments, hydrothermal sediments and mud volcanos. In combination with a global biogeographic map of methanogenic archaea from multiple natural environments, this thesis revealed that biogeographic patterns of methanogens exist. The terrestrial habitats showed higher alpha diversities than marine environments. Methanoculleus and Methanosaeta (Methanothrix) are the most frequently detected taxa in marine habitats, while Methanoregula prevails in terrestrial habitats. Estuary ecosystems, the transition zones between marine and terrestrial/limnic ecosystems, have the highest methanogenic richness but comparably low methane emission rates. At the local scale, this study compared two rewetted fens with known high methane emissions in northeastern Germany, a coastal brackish fen (H{\"u}telmoor) and a freshwater riparian fen (Polder Zarnekow). Consistent with different geochemical conditions and land-use history, the two rewetted fens exhibit dissimilar methanogenic and, especially, methanotrophic community compositions. The methanotrophic community was generally under-represented among the prokaryotic communities and both fens show similarly low ratios of methanotrophic to methanogenic abundances. Since few studies have characterized methane-cycling microorganisms in rewetted fens, this study provides first evidence that the rapid and well re-established methanogenic community in combination with the low and incomplete re-establishment of the methanotrophic community after rewetting contributes to elevated sustained methane fluxes following rewetting. Finally, this thesis demonstrates that dispersal limitation only slightly regulates the biogeographic distribution patterns of methanogenic microorganisms in natural environments and restored wetlands. Instead, their existence, adaption and establishment are more associated with the selective pressures under different environmental conditions. Salinity, pH and temperature are identified as the most important factors in shaping microbial community structure at different spatial scales (global versus terrestrial environments). Predicted changes in climate, such as increasing temperature, changes in precipitation patterns and increasing frequency of flooding events, are likely to induce a series of environmental alterations, which will either directly or indirectly affect the driving environmental forces of methanogenic communities, leading to changes in their community composition and thus potentially also in methane emission patterns in the future.}, language = {en} }