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Thomas Schmitt

Molekulare Biogeographie

Gene in Raum und Zeit

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EAN/ISBN
9783838586793
1. 2020

Details

Die molekularbiologischen Möglichkeiten der Genanalyse verändern die Biogeographie tiefgreifend und erfordern ein Überdenken der bisherigen Erkenntnisse. Der vorliegende Titel führt in die Grundlagen der neuen Methoden ein und erläutert anhand zahlreicher Beispiele biogeographische Prinzipien und Verbreitungsmuster auf allen Kontinenten.
  • Molekulare BiogeographieCover
  • Impressum4
  • Inhaltsverzeichnis5
  • Vorwort11
  • 1 Geschichte und Grundlagen der klassischen Biogeographie15
  • 1.1 Bioreiche und Faunenregionen15
  • 1.2 Ausbreitungszentren und Faunenelemente17
  • 2 Warum molekulare Biogeographie?25
  • 2.1 Selektion bei molekularen Markern25
  • 2.2 Die Masse macht’s: Vorzüge molekularer Marker für die Analyse einzelner Arten26
  • 2.3 Genealogien von molekularen Markern27
  • 2.4 Die Entstehung der Phylogeographie27
  • 3 Techniken der molekularen Biogeographie29
  • 3.1 Genetische Markersysteme29
  • 3.1.1 Allozyme29
  • 3.1.2 Mikrosatelliten30
  • 3.1.3 mtDNA Sequenzierung31
  • 3.1.4 Sequenzierung nukleärer DNA32
  • 3.1.5 DNA-Fingerprinting-Techniken: RAPDs, AFLPs und verwandte Marker33
  • 3.1.6 Single Nucleotid Polymorphisms (SNPs)35
  • 3.2 Statistische Methoden der Auswertung molekularer Datensätze35
  • 3.2.1 Genetische Diversitäten und genetische Distanzen35
  • 3.2.2 F-Statistik37
  • 3.2.3 Haplotypennetzwerke40
  • 3.2.4 Mismatch Distributions und Tajima’s D42
  • 3.2.5 Clusteranalysen43
  • 3.2.6 STRUCTURE, BAPS und GENELAND45
  • 3.2.7 Molekulare Uhren45
  • 4 Ausbreitung: Prozesse und Muster49
  • 5 Westliche Paläarktis55
  • 5.1 Mediterrane Arten55
  • 5.1.1 Die mediterranen Refugialräume55
  • 5.1.2 Postglaziale Arealexpansionen aus mediterranen Refugialräumen: Die vier Paradigmen79
  • 5.1.3 Ausbildung von Kontaktzonen in Europa81
  • 5.1.4 Die makrogenetische Struktur Europas für Arten mit mediterranen Ausbreitungszentren84
  • 5.1.5 Zusammenfassung mediterrane Arten84
  • 5.2 Kontinentale Arten85
  • 5.2.1 Extramediterrane Arealkerne und ihre Arealdynamiken 86
  • 5.2.2 Kombination extramediterraner und mediterraner Arealkerne98
  • 5.2.3 Was macht extramediterrane Glazialrefugien so wichtig und so besonders?105
  • 5.2.4 Zusammenfassung kontinentale Arten107
  • 5.3 Gebirgsarten und Arten des Hohen Nordens108
  • 5.3.1 Genetische Strukturen innerhalb von Gebirgen109
  • 5.3.2 Biogeographische Verbindungen zwischen Gebirgssystemen123
  • 5.3.3 Arkto-alpine Arten131
  • 5.3.4 Boreo-montane und montan ­disjunkte Arten136
  • 5.3.5 Oro-mediterrane Arten143
  • 5.3.6 Zusammenfassung Gebirgsarten und Arten des Hohen Nordens144
  • 5.4 Arten der großen Fließgewässer Europas145
  • 5.4.1 Phylogeographie europäischer ­Fischarten145
  • 5.4.2 Zusammenfassung Arten der großen Fließgewässer157
  • 5.5 Zusammenfassung westliche Paläarktis157
  • 6 Eurasien159
  • 6.1 Der Taigagürtel Eurasiens159
  • 6.2 Biogeographische Verbindungen zwischen Ostasien und Nordamerika169
  • 6.3 Phylogeographie Ostasiens172
  • 6.3.1 Ost- und Südchina 172
  • 6.3.2 Tibet und die hohen Plateaus180
  • 6.3.3 Der trockene Westen Chinas183
  • 6.3.4 Japan185
  • 6.3.5 Taiwan188
  • 6.4 Phylogeographie Südostasiens190
  • 6.4.1 Indien195
  • 6.4.2 Indochina198
  • 6.4.3 Sundaland200
  • 6.4.4 Philippinen206
  • 6.4.5 Wallacea214
  • 6.5 Zusammenfassung Eurasien217
  • 7 Nordamerika221
  • 7.1 Der Südosten Nordamerikas221
  • 7.1.1 Beispiel Rattenschlange222
  • 7.1.2 Beispiel Klappschildkröte224
  • 7.1.3 Biogeographische Paradigmen im südöstlichen Nordamerika225
  • 7.1.4 Refugien weiter nördlich in den östlichen USA229
  • 7.1.5 Biogeographie der Küstenbewohner des südöstlichen Nordamerikas229
  • 7.1.6 Mikrorefugien in den südöstlichen USA232
  • 7.2 Der Westen Nordamerikas236
  • 7.2.1 Von Norden und Süden: Die Bedeutung des Beringischen Refugiums für an Kälte angepasste Arten236
  • 7.2.2 Differenzierung in Beringien238
  • 7.2.3 Some like it cool: Kryptische Refugien im Nordwesten Nordamerikas240
  • 7.2.4 Refugien-in-Refugien: der Nordwesten der USA244
  • 7.2.5 Postglaziale Kolonisationsrouten im pazifischen Nordwesten Nordamerikas248
  • 7.2.6 Phylogeographische Ringe um das zentrale Tal Kaliforniens249
  • 7.2.7 Südliche Regression, nördliche Expansion: Rückzugsgebiete im ­Südwesten Nordamerikas253
  • 7.2.8 Die Wüsten Nordamerikas257
  • 7.2.9 Phylogeographischer Ring um das Große Becken: die Ponderosa-Kiefer262
  • 7.3 Zusammenfassung Nordamerika265
  • 8 Subsahara-Afrika267
  • 8.1 Savannen Afrikas268
  • 8.1.1 Fallbeispiele von Huftieren der afrikanischen Savannen268
  • 8.1.2 Repetitive phylogeographische ­Muster in den afrikanischen Savannen272
  • 8.2 Regenwälder Afrikas275
  • 8.2.1 Der Dahomé Gap276
  • 8.2.2 Die westafrikanischen Regenwaldgebiete279
  • 8.2.3 Das Kongobecken279
  • 8.3 Weit verbreitete Taxa Subsahara-Afrikas 287
  • 8.4 Out of Africa291
  • 8.5 Gebirge Subsahara-Afrikas 293
  • 8.6 Kapensis299
  • 8.7 Madagaskar300
  • 8.7.1 Die Herkunft der Arten Madagaskars302
  • 8.7.2 Artentstehung auf Madagaskar und phylogeographische Muster307
  • 8.8 Zusammenfassung Subsahara-Afrika314
  • 9 Süd- und Mittelamerika317
  • 9.1 Besiedlung Südamerikas 320
  • 9.2 Regenwälder Süd- und Mittelamerikas 322
  • 9.2.1 Amazonien323
  • 9.2.2 Mata Atlântica330
  • 9.2.3 Verbindungen zwischen Amazonienund Mata Atlântica333
  • 9.2.4 Wälder Mittelamerikas und der Karibik336
  • 9.3 Von der Caatinga zumChaco: Die Savannen und Trockenwälder Südamerikas341
  • 9.4 Der Süden Südamerikas345
  • 9.4.1 Chile345
  • 9.4.2 Steppen Südargentiniens355
  • 9.4.3 Komplexe Muster im temperatenTeil Südamerikas357
  • 9.5 Zusammenfassung Süd- und Mittelamerika361
  • 10 Australien und Neuseeland363
  • 10.1 Die Regenwälder Nordost-Australiens364
  • 10.2 Der Waldgürtel Ostaustraliens368
  • 10.3 Der Süden Australiens373
  • 10.4 Der Norden Australiens379
  • 10.5 Tasmanien, erst seit dem Ende des letzten Glazials wieder eine Insel381
  • 10.6 Ein Kontinent im Kleinen: Die Phylogeographie Neuseelands382
  • 10.7 Zusammenfassung Australien und Neuseeland391
  • 11 Molekulare Inselbiogeographie393
  • 11.1 Besiedlung von Inselgruppen394
  • 11.2 Adaptive Radiationen auf Inseln397
  • 11.3 Die Bedeutung der Mobilität399
  • 11.4 Das Entstehen von Inselketten402
  • 11.5 Inselketten im Pazifik404
  • 11.6 Makaronesien408
  • 11.6.1 Artenarmut der Azoren und Kapverden gegenüber Artenreichtum der Kanaren408
  • 11.6.2 Die Kanaren411
  • 11.6.2.1 Besiedlungsprozesse auf den Kanaren412
  • 11.6.2.2 Teneriffa – mehr als eine Insel?418
  • 11.6.2.3 Differenzierung auf anderen Einzelinseln der Kanaren420
  • 11.6.2.4 Die Rüsselkäfergattung Laparocerus,eine megadiverse Gattung Makaronesiens422
  • 11.7 Zusammenfassung Inselbiogeographie425
  • 12 Molekulare Biogeographie im Naturschutz427
  • 13 Glossar431
  • 14 Literatur437
  • 15 Register495
  • Rückseite505