Hybridisierung in endemischen Tagfaltern

Die Hybridisierung ist ein zentraler Faktor in der Evolution. Durch die globale Klimaerwärmung werden sich die Flugzeiten von Tagfaltern wie auch ihre Verbreitungsgebiete verändern. Das könnte zu vermehrter Hybridisierung zwischen nahe verwandten Arten führen, die bislang geographisch voneinander isoliert waren. Auf der Mittelmeerinsel Sardinien findet man die besondere Situation, dass eine weitverbreitete Tagfalterart, das Ochsenauge Maniola jurtina, mit der endemischen Art Maniola nurag zusammentrifft. In den Gebieten des Überlappens hybridisieren die beiden Arten. Im Genus Maniola finden sich noch zwei andere Inselendemiten, M. chia auf der griechischen Insel Chios, und M. cypricola auf Zypern. Von diesen beiden Arten ist keine Hybridisierung mit M. jurtina bekannt. Die Weibchen aller drei Endemiten, sowie der südlichen Populationen von M. jurtina halten im Sommer eine Diapause. Das Überleben bis nach der Diapause ist essentiell für das Fortbestehen der Population, da die Eier erst danach abgesetzt werden.
Die vorgeschlagene Studie wird untersuchen: (I) Welche Faktoren begrenzen die Hybridisierung zwischen endemischen und weit verbreiteten Maniola-Arten? (II) Sind endemische Maniola-Arten ökologisch spezialisierter als die weit verbreitete M. jurtina? (III) Welchen Einfluss hat die Klimaerwärmung auf die sommerliche Diapause und das Überleben der Falter?
Methodisch wird die genetische Variation und Vermischung der Arten in der F1-Generation mit Hilfe von molekularen Markern wie Microsatelliten und mtDNA festgestellt werden. Kreuzungsexperimente im Labor sollen den Ausmaß der Hybridisierung und die ökologischen Faktoren in denen sich die einzelnen Arten voneinander unterscheiden experimentell feststellen. Die chemische Zusammensetzung der Pheromone wird untersucht, um zu verstehen, in wieweit Hybridisierung durch die Pheromone-Kommunikation zwischen den Arten verhindert wird. Die Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf die sommerliche Diapause und den reproduktiven Erfolg der Falter werden anhand von Zuchtexperimenten untersucht.
Das vorgeschlagene Projekt baut auf den Ergebnissen der Doktorarbeit der Bewerberin auf. Es wäre eine Fortführung und Vertiefung der interessantesten Fragen, die sich im Zuge vorangegangener Forschung herauskristallisierten. Das vorgeschlagene Studien-System, in dem die endemischen Arten einerseits durch einen ökologischen Gradienten von der weit verbreiteten Schwesterart getrennt werden, und andererseits durch Isolation aufgrund einer Inselsituation, ist einzigartig. Die Studie wird erstens zum Verständnis der Differenzierung trotz möglicher Hybridisierung beitragen, zweitens den Einfluss der Klimaerwärmung auf die sommerliche Diapause von Tagfaltern verdeutlichen.