Integrative taxonomy of decapod crustaceans with traditional and modern methods

Die als Zehnfuskrebse oder auch als Decapoda bezeichneten Arthropoden sind eine weltweit verbreitete, zum Teil hoch spezialisierte und vielseitig angepasste Gruppe, die in fast allen aquatischen Okosystemen, aber auch in terrestrischen Habitaten zu finden ist. Die enorme Artenzahl von 17,635 rezent und fossil bekannten Arten (De Grave et al., 2009) sowie das hohe Alter der Gruppe an sich erschwert die systematische Eingliederung einzelner Arten. Fossile Funde von Dekapoden wurden bis ins Devon (vor 415 bis 359,2 Millionen Jahren) datiert (Schram et al., 1978). Damit haben die rezenten Vertreter viele Millionen Jahre Evolution durchlaufen und die Ergebnisse dieses langwierigen Prozesses schlagen sich in einer hohen morphologischen Vielfalt zwischen den Arten nieder. Um eine zuverlassige Phylogenie aufstellen und Arten eindeutig charakterisieren zu konnen sind neue Merkmale, Methoden und Ansatze erforderlich. Eine zuverlassige Bestimmung und Einordnung der verschiedenen Arten bildet die Basis fur verschiedene Datenbanken und Projekte wie z.B. GenBank, Barcoding of Life (BOLD), German Barcode of Life (GBOL) oder Barcoding Fauna Bavarica und zeigt, welch hohen Stellenwert die Taxonomie besitzt. Ziel dieser kumulativen Dissertation ist es mit Einsatz von verschiedenen modernen morphologischen und molekularen Methoden wie der Rasterelektronenmikroskopie, der Fluoreszenzmikroskopie und der Analyse von mitochondrialen DNA-Sequenzen (Cytochrom-c-Oxydase) neue Merkmalssatze zur besseren Charakterisierung der verschiedenen Arten und deren Artabgrenzungen zu erarbeiten. Aber auch klassische Methoden wie das Abwagen von morphologischen Merkmalen, kommen in einem integrativen Ansatz zur Artabgrenzung zur Anwendung. Die in den Arbeiten angewandte Rasterelektronenmikroskopie erlaubt eine weitaus hohere Vergroserung als die klassische Lichtmikroskopie bei gleichzeitig hoherer Auflosung und Scharfentiefe. Somit konnten auch kleinste eidonomische (Bestimmungs-) Merkmale wie das Dorsalorgan oder einzelne Setae-Typen bei Zoea-Larven detailliert beschrieben und als neue oder fruher wenig beachtete morphologischen Merkmale zur systematischen Einordnung herangezogen werden (Publikationen I, II und III). Des Weiteren konnte mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie anhand von DAPI-Farbungen gezeigt werden, dass die Anordnung der Zellkerne von Zoea-Larven aus den verschiedenen Unterordnungen Caridea, Anomura und Brachyura charakteristische Muster aufweist. Dieses Kriterium wird als moglicher Merkmalssatz in der Taxonomie diskutiert (Publikation VI). Ein weiteres Feld der modernen Taxonomie wird durch Publikation V abgedeckt: molekulare Analysen auf der Basis des mitochondrialen proteincodierenden Genes COI (cytochrome oxidase subunit 1) bzw „barcoding“-Gens. Zum ersten Mal fur die sudchilenische Fjordregion wurde mit dem Ansatz der integrativen Taxonomie die dortige Dekapoda-Fauna erfasst und analysiert. Nahe verwandte Arten der Gattungen Eurypodius Guerin, 1825 und Acanthocyclus Lucas, in H. Milne Edwards & Lucas, 1844, die morphologisch schwer zu trennen sind, konnten neu charakterisiert werden. In der Arbeit wurden klassische, morphologische Merkmale mit molekularen, morphologieunabhangigen Merkmalen kombiniert. Durch eine vorherige Inventarisierung der sudchilenischen Dekapodenfauna wahrend zahlreicher Expeditionen in die Region konnte zudem die Basis fur die taxonomische Arbeit (ca. 650 Samples sind in der Zoologischen Staatssammlung Munchen hinterlegt) geschaffen werden. Eine ausfuhrlichen Dokumentation mit verschiedenen bildgebenden Methoden wie der Verwendung von tiefenscharfen Aufnahmen und in situ Fotos der verschiedenen Arten dieser noch nahezu unerforschten Region bildet das Ruckgrat der taxonomischen Arbeiten und ist als Kapitel in dem zweisprachigen (Spanisch und Englisch) Standardwerk fur die Region publiziert (PublikationVI).