Diversität und Systematik aquatischer Oligochaeten

Neben den verschiedenen Projekten zur Umsetzung und Entwicklung von Oligochaeten-Indizes untersuchen wir auch die Diversität und Systematik aquatischer Oligochaeten. So haben wir 2020 einen Artikel zur Verbreitung und Ökologie der gebietsfremden Art Quistadrilus multisetosus Smith, 1900 im Genfersee veröffentlicht. Manche Oligochaetenarten lassen sich nicht aufgrund ihres Aussehens, sondern nur genetisch unterschieden: Man spricht hier von kryptischen Arten. Derzeit beteiligen wir uns an zwei Projekten zur kryptischen Vielfalt in der Schweiz, nämlich innerhalb der Morphospezies Haplotaxis gordioides (Hartmann in Oken, 1819) und innerhalb der Gattung Chaetogaster Baer, 1827.

Haplotaxis gordioides lebt im Grundwasser, wird also nur selten im Rahmen von Biomonitorings gesammelt, und meist als Jungtier gefunden. Viele Autoren haben vermutet, dass diese Morphospezies eigentlich verschiedene Arten enthält. Wir haben die molekularen COI-Barcodes (Cytochrom-c-Oxidase) von 46 Einzeltieren von Haplotaxis gordioides sequenziert, die in Oberflächensedimenten von Bächen, in einer Höhle und im Grundwasser gesammelt wurden. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Tiere zu mindestens sechs verschiedenen Arten gehören. Es ist geplant, eine morphologische Studie durchzuführen und zusätzliche Marker (besonders nukleare) zu sequenzieren, um zu bestätigen, dass es sich bei Haplotaxis gordioides um ein Komplex aus kryptischen Arten handelt. Ausserdem könnte es sein, dass die Probenahme und Analyse zusätzlicher Tiere in der Schweiz zur Entdeckung weiterer kryptischer Arten dieser Morphospezies führt.

Die Gattung Chaetogaster gehört zur Unterfamilie der Naidinae (Naididae) und umfasst meist kleinere Arten, die vielfältig und häufig in den groben Oberflächensedimenten von Bächen leben. In der Schweiz wurden aufgrund morphologischer Merkmale bisher sechs Arten von Chaetogaster nachgewiesen: C. diaphanus (Gruithuisen, 1828), C. diastrophus (Gruithuisen, 1828), C. langi Bretscher, 1896, C. parvus Pointner, 1914, Chaetogaster limnaei (von Baer, 1827) und C. setosus Svetlov, 1925. 2023 schlugen Mack et al. vor, dass die drei Arten C. diaphanus, C. diastrophus und C. limnaei, die häufig in Nordamerika und Europa gefunden werden, aus einem Komplex von mindestens 24 kryptischen Arten bestehen. Mit anderen Worten, die Artenvielfalt von Chaetogaster wurde auf morphologischer Basis weitgehend unterschätzt. Aus diesem Grund haben wir den Bestand der Chaetogaster-Arten in der Schweiz mit Hilfe eines DNA-Barcoding-Ansatzes untersucht. Ziel dieser Studie ist es, die verborgene Vielfalt innerhalb von Chaetogaster in der Schweiz aufzudecken und die DNA-Barcodesequenzen den Arten C. langi und C. setosus neu zuzuordnen. Wir haben 33 Einzeltiere von C. diaphanus, 67 Einzeltiere von C. diastrophus, 30 Einzeltiere von C. langi und 5 Einzeltiere von C. setosus ausgewählt, die an sechs Standorten in vier Bächen in vier Kantonen gesammelt wurden. Wir haben für alle Exemplare den COI-Barcode analysiert und konnten so insgesamt zehn Linien von Chaetogaster gegeneinander abgrenzen Für jeder dieser Linien haben wir anschliessend die nuklearen Marker ITS2 und 28S analysiert und den Vorderteil fast aller sequenzierten Exemplare konserviert. Wir beabsichtigen, jede dieser Linien auf molekularer Basis als eine neue Art für die Wissenschaft zu beschreiben.

Publikationen

Mack, J.M., Klinth M., Martinsson, S., Lu, R., Stormer, H., Hanington, P., Proctor, H.C., Erséus, C., Bely, A.E. (2023) Cryptic carnivores: Intercontinental sampling reveals extensive novel diversity in a genus of freshwater annelids. Molecular Phylogenetics and Evolution, 182:107748.

Martin, P., Knüsel, M., Alther, R., Altermatt, F., Ferrari, B., & Vivien, R. (2023). Haplotaxis gordioides (Hartmann in Oken, 1819) (Annelida, Clitellata) as a sub-cosmopolitan species: a commonly held view challenged by DNA barcoding. Zoosymposia, 23, 78-93.

Vivien, R., Lafont, M., Lods-Crozet, B., Holzmann, M., Apothéloz-Perret-Gentil, L., Guigoz, Y., & Ferrari, B. J. D. (2020). The foreign oligochaete species Quistadrilus multisetosus (Smith, 1900) in Lake Geneva: morphological and molecular characterization and environmental influences on its distribution. Biology, 9, 436.

Vivien R., Lafont M., Issartel C., Ferrari B.J.D., Martin P. The genus Chaetogaster Baer, 1827 (Annelida, Clitellata) in Switzerland: a first step towards cataloguing its molecular diversity and description of new species on a DNA sequence basis. In prep.