Christoph Rosche Ziel 3/Cíl 3 Projekt Workshop Zur Populationsökologie von Antennaria dioica (L.) GAERTNER

Transkript

1 Christoph Rosche Ziel 3/Cíl 3 Projekt Workshop Zur Populationsökologie von Antennaria dioica (L.) GAERTNER

2 Populationsökologie kleiner Populationen

3 Größe der Population Habitatqualität Fragmentation Populationen benötigen Mindestgrößen, damit sie in einem definierten Zeitraum mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht aussterben. genetische (SHAFFER, 1981) Variabilität Minimum viable population size (MVP)-Theorie

4 Größe der Population demografische Stochastizität zufällige Umwelteinflüsse genetische Stochastizität genetische Variabilität Minimum viable population size (MVP)-Theorie

5 Größe der Population Fitness und Adaptationsfähigkeit Bottleneck -Ereignisse Gendrift führen zu genetischen Erosionen. + (HARTL & CLARKE, 1989; LOWE et al., 2004) Inzucht genetische Variabilität

6 Größe der Population Fitness und Adaptationsfähigkeit Gendrift + Inzucht genetische Variabilität

7 Größe der Population Fitness und Adaptationsfähigkeit Gendrift + Inzucht genetische Variabilität

8 Größe der Population Fitness Verluste und genetischer Diversität Adaptationsfähigkeit verursachen Fitnessverluste. (REED & FRANKHAM, 2003; LEIMU et al., 2006) Gendrift + Inzucht genetische Variabilität

9 Größe der Population Fitness Verluste und genetischer Diversität Adaptationsfähigkeit reduzieren die Anpassungsfähigkeit. (LIENERT, 2004) Gendrift + Inzucht genetische Variabilität

10 Größe der Population Fitness und Adaptationsfähigkeit Gendrift + Inzucht genetische Variabilität

11 Größe der Population Fitness und Adaptationsfähigkeit Gendrift + Inzucht genetische Variabilität

12 Größe der Population Fitness und Adaptationsfähigkeit Extinction vortex (GILPIN & SOULÉ, 1986) Gendrift + Inzucht genetische Variabilität

13 Antennaria dioica (L.) GAERTNER (Asteraceae) Rote Liste (Sachsen-Anhalt) = 2 (KORNECK et al., 1996) rapider Rückgang (ROMAHN, 2009; BLACHNIK, 2009) sensitiv gegenüber Veränderungen der Landnutzung Modellart (SCHWABE, 1990)

14 Antennaria dioica (L.) GAERTNER (Asteraceae) diözisch ausdauernd klonales Wachstum: Patches kaum Keimlinge Ungleichgewicht sexuelle und vegetative Reproduktion

15 Größe der Population Fitness und Adaptationsfähigkeit Oligoklonalität Geschlechterverhältnis

16 Größe der Population Geschlechterverhältnis Fitness Oligoklonalität und führt zu sexual Adaptationsfähigkeit extinction. (HONAY & BOSSUYT, 2005) Oligoklonalität

17 Größe der Population Sexuelle Reproduktion Oligoklonalität Geschlechterverhältnis

18 kleine und isolierte Populationen von Antennaria dioica im Untersuchungsgebiet Extinction vortex? Sexual extinction?

19 Hypothesen 1. Kleine Populationen bestehen,, aus wenigen Klonen und weisen ein unausgewogenes Geschlechterverhältnis auf.

20 Hypothesen 2. Reduzierte genetische Diversität,, verursacht Fitnessverluste bei den A. dioica-induviduen.

21 Untersuchungsgebiet 34 Populationen 10 Proben / Population populationsgenetische Analysen

22 Populationsgrößen Population in Löwenstedt: 9 Patches

23 Populationsgrößen 24 / 34 Populationen < 10 Patches

24 Populationsgrößen 11 Populationen = 1 Patch

25 Populationsgrößen Fehmarn = 1 Patch Niemberg = 1 Patch Klone?

26 Populationsgrößen Fehmarn = 2 Geneten Niemberg = 1 Genet % Proben aus einem Patch identischer Genotyp

27 Untersuchungsgebiet 34 Populationen 10 Proben / Population 14 Populationen mind. 9 Geneten

28 Laboranalyse AFLP-Markersystem (VOS et al., 1995) Band richness B r (9)

29 Fitness-beschreibende Variablen Ausläufer Grafik wird noch geändert. Infloreszensen Höhe der Infloreszens Stengelblätter Körbe % juveniler Individuen % blühende Individuen Patchgröße

30 Oligoklonalität Fehmarn = 2 Geneten

31 Geschlechterverhältnis 16 von 34 Populationen nur ein Geschlecht

32 Geschlechterverhältnis

33 Samenqualität

34 Anteil fertiler Achänen [%] Samenqualität Anzahl Patches F = 7.132, p < 0.05

35 Fitnessvariablen ~ B r (9)

36 Anteil blühender Individuen (%) Anzahl an Ausläufern Fitnessvariablen ~ B r (9) genetische Diversität B r (9) χ 2 (1) = 4.35 p < 0.05 genetische Diversität B r (9) χ 2 (1) = 8.46 p < 0.01

37 1. Kleine Populationen bestehen aus wenigen Klonen und weisen ein unausgewogenes Geschlechterverhältnis auf. in 20 von 34 Populationen < 9 Geneten determinert

38 1. Kleine Populationen bestehen aus wenigen Klonen und weisen ein unausgewogenes Geschlechterverhältnis auf. in 20 von 34 Populationen < 9 Geneten determinert Geschlechterverhältnis viele sterile Samen

39 1. Kleine Populationen bestehen aus wenigen Klonen und weisen ein unausgewogenes Geschlechterverhältnis auf. in 20 von 34 Populationen < 9 Geneten determinert Geschlechterverhältnis viele sterile Samen Populationen benötigen beide Geschlechter!

40 Anteil blühender Individuen (%) 2. Reduzierte genetische Diversität verursachtgggggb Fitnessverluste bei den A. dioica-individuen. Fitness A. dioica sensitiv für Verluste genetischer Diversität Naturschutzmanagement sollte populationsgenetische Hintergründe einbeziehen genetische Diversität B r (9)

41 Zusammenfassung 1. Zwischen den A. dioica-populationen lässt sich eine starke 1. genetische Kleine Populationen Differenzierung bestehen nachweisen. aus wenigen Klonen und weisen ein unausgewogenes Geschlechterverhältnis auf. 2. Die genetische Diversität der A. dioica-populationen nimmt mit abnehmender Populationsgröße ab. 2. Reduzierte genetische Diversität verursacht Fitnessverluste. 3. Reduzierte genetische Diversität verursacht Fitnessverluste. populationsgenetische Bedrohung

42 Zusammenfassung 1. Zwischen den A. dioica-populationen lässt sich eine starke 1. genetische Kleine Populationen Differenzierung bestehen nachweisen. aus wenigen Klonen und weisen ein unausgewogenes Geschlechterverhältnis auf. 2. Die genetische Diversität der A. dioica-populationen nimmt mit abnehmender Populationsgröße ab. 2. Reduzierte genetische Diversität verursacht Fitnessverluste. 3. Reduzierte genetische Diversität verursacht Fitnessverluste. Schutz : Anpflanzungen?