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Verantwortlicher Kurator: Dr. Manuel Schweizer
Mit Hilfe von komparativen Methoden untersuche ich unterschiedliche Muster in der Verteilung der Biodiversität zwischen verschiedenen geografischen Regionen und zwischen verschiedenen Taxa. Dabei interessiert mich das Zusammenspiel von Vikarianz, Dispersal und lokalen Adaptionen während der Evolution verschiedener Vogelgruppen mit einem besonderen Augenmerk auf kontinentalen Radiationen. Zudem untersuche ich Evolution von trockenadaptierten Taxa des paläarktischen Wüstengürtels. Die Systematik und Taxonomie verschiedener paläarktischer Vogelgruppen sind ein weiterer Forschungsschwerpunkt. Wissenschaftliche Sammlungen bilden die Grundlage für einen grossen Teil meiner Arbeit.
Hier einige Beispiele aus meiner Arbeit:
Evolution Neotropischer Papageien
Der Graupapagei stammt aus Afrika, die Aras aus Südamerika. Die zwei bekanntesten Papageien-Vertreter bewohnen nicht nur unterschiedliche Kontinente, sie sind auch einer ganz anderen Konkurrenzsituation ausgesetzt: Während der Graupapagei eine von lediglich 19 Papageien-Arten in Afrika ist, teilen sich die Aras den Kontinent mit über 160 anderen Papageien-Arten. In einer kürzlich im „Journal of Biogeography“ publizierten Arbeit bin ich der Frage nachgegangen, woher die grosse Differenz bei der Artenvielfalt rührt und zeige an einem konkreten Beispiel auf, wie Artenvielfalt entsteht.
Ein Hauptgrund für die grössere Vielfalt in Südamerika liegt in der Entstehung der Anden, die vor 15 Millionen Jahren begann. Durch die Auffaltung der Gebirgskette entstanden unterschiedliche klimatische Bedingungen und es bildeten sich neue Lebensräume – etwa Trockengebiete zwischen den Regenwald-Zonen. Dies spaltete Populationen auf, die sich zu eigenen Arten entwickelten. Zusätzlich entstanden Arten durch die Anpassung an die veränderte Umwelt. In Afrika dagegen veränderten sich die Lebensräume wohl weniger dynamisch, nachdem dieser Kontinent von Papageien besiedelt wurde.
Die Untersuchung widerlegt auch eine gängige Annahme. Bei der Besiedlung neuer Lebensräume geht man davon aus, dass die einwandernden Tiergruppen schnell verschiedene ökologische Nischen einnehmen, sofern diese nicht schon besetzt sind. Dadurch entstehen zu Beginn in relativ kurzer Zeit viele neue Arten. Daraufhin nimmt die Artbildungsrate beständig ab. Die Papageien haben Südamerika vor 30 Millionen Jahren von der Südhalbkugel her kolonisiert. Meine Analysen habe gezeigt, dass das vermutete Szenario zumindest zu Beginn eintrat: Die Papageien nahmen nach der Kolonisierung von Südamerika rasch unterschiedliche ökologische Rollen ein. Überraschend ist aber, was danach geschah: Die Artbildungsrate nahm nicht etwa ab, sondern bleibt bis heute konstant. Offenbar gilt das Modell, das für kleinere ökologische Systeme wie Seen oder ozeanische Inseln seine Gültigkeit hat, nicht für einen ganzen Kontinent.
Publikation: Schweizer, M., S.T. Hertwig & O. Seehausen 2014. Diversity versus disparity and the role of ecological opportunity in a continental bird radiation. Journal of Biogeography 41, 1301-1312.
Intergradationszone zwischen den Schafstelzen-Unterarten M. f. flava und M. f. cinereocapilla in der Schweiz
Die Schafstelze ist eine paläarktisch verbreitete Singvogelart, die eine aussergewöhnliche geografische Variation aufweist. 13 verschiedene Unterarten werden gewöhnlich unterschieden, die sich insbesondere in der Kopfzeichnung der Männchen im Brutkleid unterscheiden. Die Schweiz liegt in einer Kontaktzone zwischen zwei Unterarten: während die Nominatform M. f. flava im Nordosten dominiert, können die Brutpopulationen in den Kantonen Tessin und Wallis der südlichen Unterart M. f. cinereocapilla zugeordnet werden. Die im Seeland (Kantone Bern und Freiburg) brütenden Schafstelzen sind phänotypisch sehr variabel: neben reinen Phänotypen sowohl der nördlichen Unterart M. f. flava, als auch der südlichen Form M. f. cinereocapilla sind Mischformen unterschiedlichster Ausprägung sehr verbreitet. Bei dieser Brutpopulation handelt es sich um eine vermutlich relativ junge sekundäre Kontaktzone von morphologisch differenzierten Populationen (Unterarten). Seit mehreren Jahren fangen wir während der Brutsaison revierhaltenede Schafstelzen im Seeland. Dabei geht es in einem ersten Schritt darum, die Brutpopulation phänotypisch zu charakterisieren. Gleichzeitig werden für spätere molekulargenetische Untersuchungen Blutproben gesammelt.