DNA-Barcoding von Rüsselkäfern (Curculionidae, Coleoptera)
Viele nahverwandte Rüsselkäferarten leben mono- oder oligophag auf ähnlichen Wirtspflanzen derselben Pflanzenfamilien. Dieses weit verbreitete Anpassungsmuster lässt eine generelle Korrelation zwischen spezifischer Wirtspflanzennutzung und differentieller taxonomischer Diversität vermuten. Dies kann in einigen Fällen zu einer hohen Diversität spezifischer Rüsselkäfergruppen führen und auch die Entstehung kryptischer Arten zur Folge haben. Dadurch und aufgrund ihres oftmals recht einheitlichen Erscheinungsbildes, ist die taxonomische und systematische Bearbeitung vieler Gruppen eine Herausforderung. Auch ist der taxonomische Status vieler Gattungen und Tribus weiterhin unsicher.
Im Rahmen des Projekts wurden deshalb molekularbiologische Methoden eingesetzt, um eine umfassende Phylogenie der Unterfamilien Ceutorhynchinae (Curculionidae) und Apioninae (Brentidae) zu erstellen, sowie die Evolution ihrer Wirtspflanzennutzung näher zu untersuchen. Neben der Erstellung der bisher detailliertesten Stammbäumen zu diesen Gruppen, konnte auch eine zeitliche Korrelation zwischen der Radiation der beiden Unterfamilien und der Entstehung und Verbreitung der genutzten Blütenpflanzenfamilien bestätigt werden. Bei den Apioninae konnten diese Muster auf die Kreidezeit datiert werden. Die Diversifizierung der Ceutorhynchinae lässt sich zudem auf größere Klimaveränderungen seit dem Eozäns zurückführen. Für die Untersuchungen wurden COI-Sequenzen von 54 Arten aus Österreich erstellt, die auf BOLD für zukünftige Projekte zur Verfügung stehen. Das Barcoding von heimischen Rüsselkäfern wird auch in Zukunft im Rahmen von Lehrveranstaltungen an der Universität Wien weitergeführt.
In einem Folgeprojekt (FWF P-32029) wird untersucht, wie der gefleckte Kohltriebrüssler als Vertreter der Gattung Ceutorhynchus die chemischen Abwehrmechanismen seiner Wirtspflanzen (Brassica oleracea) überwindet. Weiterhin soll untersucht werden, welchen Einfluss die Nutzung dieser neuen Ressource auf die Evolution der Gattung Ceutorhynchus gehabt hat, d.h. ob und wie das Überwinden dieser phytochemischen Barriere zu möglichen Radiationsschüben beigetragen hat.
Kooperation
Dr. Jonas Astrin
Forschungsmuseum Alexander Koenig, Bonn
Ariel Leib Leonid Friedman
Universität Tel Aviv
Projektstatus: laufend