Titel:

DNA-Barcoding von terrestrischen Isopoden in Österreich unter Einbeziehung historischer Museumssammlungen

Autor:innen:

Barta A.C.^1,2, Kruckenhauser L.^1,2, Schwentner M.¹

Institutionen:

1: Naturhistorisches Museum Wien, Burgring 7, 1010 Wien

2: Universität Wien, Universitätsring 1, 1010 Wien

Abstract: Terrestrische Asseln sind weltweit Schlüsselfiguren in Ökosystemen und spielen dementsprechend eine entscheidende Rolle für ökologische Prozesse. In Österreich sind 64 terrestrische Isopodenarten bekannt. Die genaue Erfassung der Artenzahl gestaltet sich aufgrund der komplexen Taxonomie, geprägt durch zahlreiche Synonyme und Unterarten, als Herausforderung. Die Schwierigkeiten bei der morphologischen Identifizierung, die hauptsächlich auf männlichen Merkmalen beruht, betonen die Notwendigkeit zusätzlicher molekularer Methoden wie DNA-Barcoding. In dieser Studie wurden DNA-Barcodes von ca. der Hälfte der bekannten österreichischen terrestrischen Isopodenarten erstellt. Die intraspezifischen Distanzen lagen bei den meisten Arten unter 6 %, mit Ausnahmen wie Armadillidium vulgare (6,5 %) und Cylisticus convexus (6,3 %). Einige Arten, wie Porcellium collicola (13,9 %), Trachelipus ratzeburgii (10,4 %) und Trichoniscus pusillus (11,7 %), wiesen unerwartet hohe intraspezifische Distanzen auf was auf eine potenzielle kryptische Vielfalt schließen lässt. Bioinformatische Analysen zur Abgrenzung der Arten bestätigten dies.

Die Erstellung von DNA Barcoding Referenzdatenbanken stößt an Grenzen, wenn Arten schwer zu sammeln sind und die Taxonomie herausfordernd ist. Historische Sammlungen können eine wichtige Ressource sein, um diese Hindernisse zu überwinden. Allerdings ist die DNA von historischen Proben oft degradiert und fragmentiert. Trotz dieser technischen Herausforderungen konnten 25 COI-Barcode-Sequenzen aus der historischen Sammlung des Naturhistorischen Museums Wien (von den Jahren 1880 bis 1968) mit zwei verschiedenen Ansätzen erfolgreich gewonnen werden: PCR Amplifikation von Mini-Barcodes-, die kurze COI-Sequenzen mit Sanger-Sequenzierung erstellt, und Genome Skimming, eine Methode, die Next-Generation Sequencing (NGS) nutzt. Diese historischen DNA-Barcode-Sequenzen sind von entscheidender Bedeutung, um taxonomische Lücken zu schließen und ermöglichen die Integration von historischem taxonomischem Wissen.

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Titel:

Morphologische Diversität der Gruppe Meiura und die Bedeutung des Megalopa-Stadiums

Autor:innen:

Braig, F.¹, Haug, C.^1,2 & Haug, J.T.^1,2.

Institutionen:

1: Fakultät für Biologie, LMU München, Biocenter, Großhaderner Str. 2, 82152, Planegg-Martinsried, Deutschland

2: GeoBio-Center der LMU München, Richard-Wagner-Str. 10, 80333 München, Deutschland

Abstract: Die Gruppe Meiura, auch bekannt als Kurzschwanzkrebse und deren Verwandte, besteht aus den Schwestergruppen Brachyura und Anomala (auch Anomura genannt). Mit circa 10.000 Spezies stellen sie eine artenreiche Innengruppe der Gruppe Decapoda dar, sind weltweit verbreitet und haben marine, limnische und terrestrische Habitate besiedelt. Dieser evolutionäre Erfolg wird unter anderem dem Prozess der Carcinisierung zugesprochen, also einen krabbenartigen Körper zu evolvieren. Es bestehen aber auch mögliche Zusammenhänge mit dem Megalopa-Stadium der Gruppe. Die Megalopa ist ein auf den morphologischen und ökologischen Übergang spezialisiertes Larvenstadium. Wir haben diese und andere Fragen mit Hilfe von Umrissanalysen des Schildes (Carapax) von über 1500 Krabben untersucht. Wir vergleichen die morphologische Diversität von brachyuren und anomalen Krabben in verschiedenen Entwicklungsstadien. Dabei ist die morphologische Diversität in adulten Tieren der Gruppe Anomala höher, obwohl diese eine geringere Artenzahl aufweisen. Bei den Zoea‑Stadien (planktische Larven) hingegen sind brachyure Krabbenlarven diverser als die der Anomalen. Zudem zeigen Adulte von Brachyuren und Anomalen zunehmend unterschiedliche Morphologien mit zunehmender phylogenetischer Distanz. Dies weist auf eine divergente Evolution in der Schildmorphologie hin, trotz der konvergenten Evolution des Krabbenkörpers durch Carcinisierung. Das Megalopastadium der beiden Gruppen weist zudem eine plesiomorphe Morphologie auf: Es ist zwischen den beiden Gruppen sehr ähnlich und ähnelt der Morphologie der Hummer sowie der der frühesten fossilen Vertreter der Brachyuren. Evolutionäre Gründe könnten Limitierungen der Morphologie durch die Aufgabe des Übergangs zwischen verschiedenen Morphologien und Habitaten sein. Beim Megalopa-Stadium könnte es sich daher um ein phylotypisches Stadium handeln, da es sich in beiden Gruppen ähnelt und weniger Diversität als das vorangehende Zoea-Stadium und das nachfolgende adulte Stadium zeigt.

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Titel:

Biodiversity and biogeography of the abyssal and hadal Aleutian trench and adjacent North Pacific deep-sea regions

Autor:innen:

Brandt, A.^1,2, Di Franco, D.¹, Kaiser, S.¹, Kelch, A.^1,2, Knauber, H.^1,2, Saeedi, H.^1,2

Institutionen:

1: Senckenberg Research Institute, Department of Marine Zoology, Section Crustacea, 60325 Frankfurt, Germany

2: Institute for Ecology, Evolution and Diversity, Goethe-University of Frankfurt, FB 15, Max-von-Laue-Str. 13, 60439 Frankfurt am Main

Abstract: The expedition AleutBio (Aleutian Trench Biodiversity Studies, SO293) was carried out from 24 July to 6 September 2022 on board the research vessel (RV) SONNE in the Bering Sea and the Aleutian Trench, northeastern (NE) Pacific. The expedition's overall goal is to detect changes in species composition between the North Pacific, Bering Sea, and the Arctic Ocean in times of rapid climate change.

This expedition followed four prior expeditions to the Northwest (NW) Pacific conducted in collaboration with Russian scientists over the past decade, which provided excellent comparative results for the baseline of the AleutBio expedition. These comparative expeditions were the Russian-German SoJaBio (Sea of Japan Biodiversity Studies) expedition to the Sea of Japan in 2010, the Russian-German KuramBio I (Kuril-Kamchatka Biodiversity Studies) expedition to the NW Pacific abyssal near the Kuril-Kamchatka Trench in 2012, the Russian-German SokhoBio (Sea of Okhotsk Biodiversity Studies) expedition in 2015, and the KuramBio II expedition in 2016 to the abyssal and hadal of the Kuril-Kamchatka Trench (KKT). The objectives of these expeditions were to 1- survey organismic biodiversity and biogeography, 2- conduct environmental DNA analyses to identify biodiversity hotspots, and 3- conduct trophic characterization of benthic organisms.

Most of the materials collected during these four expeditions were digitised and then mobilised to open-access databases such as Ocean Biodiversity Information System (OBIS) and Global Biodiversity Information Facility (GBIF). This mass digitisation effort increased the deep-sea species richness data by six to twenty times more compared to the past, and the knowledge of the systematic composition and biogeography of species from depths between 500-9600 m was greatly expanded. At least half of these identified species were new to science. The most species-rich samples were obtained from the slope of the Kuril-Kamchatka Trench. Therefore, we hypothesized that the v-shaped topography of the Kuril-Kamchatka Trench provides good food availability in the abyssal and hadal environments as well, leading to increased biodiversity at great depths. We suspected a similarly high species diversity in the Aleutian Trench and therefore aimed to compare the faunal relationships of these two hadal ecosystems.

The original goal of the work was to study an area of the northeastern and adjacent sub-Arctic Pacific. Limited data had been published for this deep-sea region, mainly by previous Russian expeditions. Due to current restrictions preventing work near Russia, we moved the planned research from the western to the eastern Aleutian Trench within the United States EEZ.

The presentation sets the framework for the crustacean work in the NW Pacific area.

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Titel:

Responses of larvae of shore crab Carcinus maenas to thermal waves: implications for understanding effects of marine heatwaves on larval fitness

Autor:innen:

Deschamps, M.¹, Gimenez, L.^1,2, Boersma, M.^1,3, Torres, G.¹

Institutionen:

1: Alfred-Wegener-Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Biologische Anstalt Helgoland, Helgoland, Schleswig-Holstein, Germany

2: School of Ocean Sciences, Bangor University, Menai Bridge, UK

3: University of Bremen, Bremen, Germany

Abstract: Marine heatwaves (MHWs) are extreme temperature events causing significant disruptions to marine ecosystems globally, and their frequency is expected to rise due to anthropogenic climate change. While existing research often focuses on the effects of constant temperatures, the impacts of MHWs remain less explored. This study focuses on understanding impacts of MHWs on the larval performance (i.e. survival and duration of development) of the European shore crab, Carcinus maenas, from hatching to the megalopa. In a factorial experiment, we exposed groups of larvae reared at the optimal temperature (15°C) to thermal waves of different intensities and onset timings (a single wave per treatment combination) but of fixed duration (10 days); we then compared responses with those found under constant temperature. The range of temperatures used was within the thermal tolerance range (12-24°C); it included that of realistic MHWs and higher temperatures to better understand how larval performance responds to thermal waves in general. Waves of 18°C (comprising MHWs in German Bight) led to reduced survival rates as compare to those predicted if individuals were exposed to the average temperature experienced during their larval life. The impact of 18°C waves on development was moderate, leading to longer development durations only when the wave occurred towards the end of the larval period. Waves of up to 21°C and 24°C led to reduced survival rates and varied impacts on the development duration (influenced by the onset timing of these waves during larval development) as compared to the prediction made under constant temperatures. Late timing of MHWs resulted in faster development and decreased survival while higher intensity and earlier timing led to lower dry weight and carbon content in megalopa. Our study suggests the presence of thresholds in wave intensity (e.g. between 18 and 21°C) and timing beyond which responses differ from those found under constant temperatures. Such thresholds may be reached in the future if MHWs continue to increase in frequency and intensity.

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Titel:

Adaptation und Wachstumsmuster der Scherenform von P. bernhardus

Autor:innen:

Ege, Y., Foth, C., Richter, S.

Institution:

Allgemeine & Spezielle Zoologie, Universität Rostock, Universitätsplatz 2, 18055 Rostock, Deutschland

Abstract: Einsiedlerkrebse (Paguroidea, mit über 1000 Arten) sind ein faszinierendes und zugleich eines der erfolgreichsten Taxa innerhalb der Zehnfußkrebse (Decapoda). Das auffälligste anatomische Merkmal dieser Gruppe ist das zumeist weichhäutige Pleon, das bei den meisten Arten in einem Schneckenhaus verborgen wird. Nicht weniger interessant sind die ersten Laufbeine, die als Chelipeden ausgebildet sind und für eine Vielzahl Biologischer Rollen (u. a. Nahrungsmanipulation und Gehäuseverschluss) genutzt werden.

Unsere Untersuchung basierte auf dem Phänomen, dass frisch gehäutete Einsiedlerkrebse die Form der Scheren zu einem gewissen Grad an die Schneckenhausöffnung anpassen können. In Haltungsexperimenten wurden P. bernhardus (welche natürliche Steromphala-Schneckenhäuser bewohnten) nacheinander 3D-gedruckte Littorina- und Buccinum-Schneckenhäuser angeboten. Im Verlauf des Experiments gesammelte Exuvien konnten so in 3 Gruppen unterteilt werden (Steromphala, Littorina und Buccinum). Mithilfe von μCT-Aufnahmen, 3D-Rekonstruktion, und Geometrischer Morphometrie mit anschließender statistischer Auswertung, konnten Rückschlüsse über den Einfluss der Schneckenhausöffnung bzw. der Schneckenhausart auf die Form der Scheren gezogen werden. Regressionsanalysen, basierend auf digitalen Messungen der 3D-Rekonstruktionen, ermöglichten Rückschlüsse auf die Wachstumsmuster der Scheren sowie deren seitenspezifische Unterschiede.

Es zeigte sich, dass die Formanpassung sowohl auf phänotypische Plastizität als auch auf allometrisches Wachstum (basierend auf einem genetischen Programm) zurückzuführen ist. Es konnte nicht quantifiziert werden, ob eine dieser Ursachen auf der linken oder rechten Seite dominiert bzw. wie sich die Ursachen zusammensetzen. Die Regressionsanalysen ergaben in 3 von 4 Fällen signifikante Seitenunterschiede der Wachstumsmuster der Scheren.

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Titel:

Temporal invasion genomics of Chinese mitten crabs reveals cryptic source populations

Autor:innen:

Ewers, C.¹, Brandis, D.¹, Krause-Kyora, B.², Laban, L.¹, & Schoelynck, J.³

Institutionen:

1: Zoological Museum, Kiel University Hegewischstraße 3, 24105 Kiel, Germany

2: Institute of Clinical Molecular Biology (IKMB), Kiel University, Rosalind-Franklin-Straße 12, 24105 Kiel, Germany

3: ECOSPHERE, Universiteitsplein 1, 2610 Wilrijk, Belgium

Abstract: Species invasions are considered one of the main driver of global change. The success of invasive species represents somewhat of an evolutionary conundrum: non-native populations ought to originate from few founding individuals, and should thus be plagued by low genetic diversity, inbreeding, genetic load and a limited ability to evolve to the introduced range. Since the advent of invasion genetics, repeated introductions and especially admixture of divergent populations or closely related species have been identified as common factors in successful species invasions. These processes can alleviate the aforementioned negative genetic effects.

The Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis H. Milne-Edwards) is one such successful invader. The large catadromous crab was introduced to Germany around 1900 and spread to the neighbouring countries in the 1930s. Since then, it has been introduced to North America and continues to spread across Europe. In Belgium and the Netherlands, we recently found mitochondrial DNA of the closely related Japanese mitten crab in specimens that were morphologically unambiguously identified as Chinese mitten crab. This suggested the introgression of Japanese mitten crab DNA into these populations - but when, where and how Japanese mitten crabs admixed with Chinese mitten crabs remained unclear.

To begin to understand the timing and genomic extent of this apparent introgression, we analysed low coverage whole genome sequences (lcWGS) of German, Belgian and native crabs collected in recent times as well as Belgian crabs collected in the 1920s-30s. The results do not match our expectation of a recent introgression of Japanese mitten crab genomes into Chinese mitten crab from Belgium, but rather point towards a much older hybrid origin for non-native mitten crabs. This study highlights the promise of temporal invasion genomics, but certainly leaves many questions open for discussion and further study.

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Titel:

Temperatur- und Hypoxie-induzierte phänotypische Plastizität im Marmorkrebs, Procambarus virginalis

Autor:innen:

Göpel, T.^1,2, Burggren, W.W.¹

Institutionen:

1: Developmental Integrative Biology Research Group, Department of Biological Sciences, University of North Texas, 1155 Union Circle #305220, Denton, TX 76203, USA

2: Multiscale Biology, Georg-August-Universität Göttingen, Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen, Germany

Abstract: Der Versuch, nicht-genetische phänotypische Variation (z.B. phänotypische Plastizität) von genetisch bedingter Variation zu unterscheiden, kann experimentell schwierig sein. Umweltvariablen müssen sorgfältig kontrolliert und dann interindividuelle genetische Unterschiede als Quellen für phänotypische Variation ausgeschlossen werden. Der parthenogenetische Marmorkrebs, Procambarus virginalis LYKO, 2017, bietet sich mit seinen genetisch identischen Nachkommen in besonderem Maße als Modell zur Untersuchung nicht-genetischer phänotypischer Variation an. Verglichen wurden juvenile P. virginalis, welche bei vier verschiedenen Temperaturen (16, 19, 22 und 25 °C) oder zwei verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen (9,5 und 20 kPa) aufgezogen wurden. Herzfrequenz, Sauerstoffumsatz sowie Carapaxlänge und Körpermasse von Individuen der Juvenilstadien 3 und 4 wurden zwischen den verschiedenen Gruppen verglichen.

Die Aufzuchttemperatur zeigte bei Individuen im Stadium 3 nur geringe Auswirkungen, wobei größere Effekte bei älteren Juvenilen (Stadium 4) deutlich wurden. Entwicklung in sauerstoffarmem Milieu bewirkte u.a. eine erhöhte Hypoxietoleranz, die sich in einem niedrigeren Pcrit darstellt. Um Daten zu P. virginalis mit Daten zu geschlechtlichen Flusskrebsen hinsichtlich der Variabilität zu vergleichen, wurde die Variationskoeffizient bestimmt. Der Vergleich zeigte für Carapaxlänge, Körpermasse und Herzfrequenz (aber nicht der Sauerstoffumsatz) zwar niedrigere, jedoch signifikante Variationskoeffizienten bei den klonalen Marmorkrebsen.

Trotz ihrer genetischen Identität weisen Marmorkrebse signifikante nicht-genetische Variationen in ihrer Morphologie und Physiologie auf – sowohl als Reaktion auf unterschiedliche Aufzuchtbedingungen (d.h. phänotypische Plastizität) also auch unabhängig von diesen (d.h. stochastische Variation). Dies legt nahe, dass epigenetisch induzierte phänotypische Variation eine signifikante Rolle bei asexuellen, aber auch bei sich geschlechtlich fortpflanzenden Arten spielen könnte.

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Titel:

Es kann nur eine geben! Die Phylogenie(n) der Malacostraca unter Anwendung verschiedener Analysemethoden für morphologische Merkmale

Autor:innen:

Grams, M., Torres, A., Wirkner, C.S., Richter, S.

Institutionen:

Allgemeine & Spezielle Zoologie, Universität Rostock, Universitätsplatz 2, 18055 Rostock, Deutschland

Abstract: Die Malacostraca stellen mit mehr als 44.000 rezenten Arten die mit Abstand diverseste und bestbekannte Gruppe der paraphyletischen Crustaceen dar. Die phylogenetischen Verhältnisse innerhalb der Malacostraca sind nach über 200 Jahren Forschung jedoch immer noch umstritten, mit großen Unterschieden zwischen den sukzessiv veröffentlichten Kladogrammen, vor allem (aber bei Weitem nicht nur) zwischen morphologischen und molekularen Analysen. Mittels einer neuen Merkmalsmatrix kombiniert aus überarbeiteten Matrizen bisheriger Analysen sowie neuen morphologischen Befunden wurde die Phylogenie der Malacostraca nun nach dem aktuellen Stand der Forschung und für 35 terminale Taxa über ein breites taxonomisches Spektrum analysiert. Insbesondere wurde hierbei auf eine methodisch vielseitige Herangehensweise Wert gelegt, bei der unter anderem unterschiedlich starke Gewichtungen vermeintlicher Homoplasien („implied weighting“) oder auch eine erst kürzlich entwickelte Methodik („xlinks“) zur Berücksichtigung hierarchischer Abhängigkeiten zwischen einzelnen Merkmalen zur Anwendung kamen. Während die durchaus zahlreichen Ergebnisse der verschiedenen durchgeführten Analysen weiterhin viel Fragen zur Phylogenie der Malacostraca offenlassen, zeichnet sich für manche Monophyla dennoch eine deutliche Unterstützung ab, während einige überraschende Befunde Anlass zu methodischer Reflexion geben. Zudem zeigt sich auch, welche Gruppen für zukünftige kladistische Analysen der meisten Aufmerksamkeit in punkto Taxon-Sampling und zusätzlicher Merkmalsanalysen bedürften.

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Titel:

Kretas Krabben: Eine Ausnahme, die mehr als nur die Regel bestätigt

Autor:innen:

Grützke, S.¹ Ewers, C. ¹, Klaus, S. ², Brandis, D.¹

Institutionen:

1: Zoologisches Museum Kiel, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Hegewischstraße 3, 24105 Kiel

2: Goethe Universität Frankfurt, Max-von-der-Laue-Str. 13, 60438 Frankfurt am Main

Abstract: Süßwasserkrabben der Gattung Potamon sind von Vorderasien über Südeuropa bis nach Nordafrika verbreitet, wobei der Einzugsbereich der Ägäis von besonders hoher Diversität geprägt ist. Mangels freilebender Larven sind die Ausbreitungsmöglichkeiten der Süßwasserkrabben limitiert und eng verbunden mit geographischen Gegebenheiten. Daher spiegeln die Verbreitungsmuster oft auch die Verwandtschaft wider. Die Arten innerhalb der Gattung Potamon können anhand funktionsmorphologisch begründeter Merkmale der ersten Gonopoden eindeutig unterschieden werden. Die auf diesen Merkmalen basierende Klassifizierung wurde in molekulargenetischen Studien bestätigt – mit einer Ausnahme: Die Population auf Kreta. Diese wurde zuvor der im östlichen Mittelmeerraum verbreiteten Art Potamon potamios zugeordnet. Molekulargenetische Untersuchungen hingegen zeigen nicht nur, dass es sich bei der Population um eine eigenständige, auf Kreta endemische Art (Potamon kretaion) handelt, sondern zudem, dass deren nächste verwandte Art Potamon ibericum aus dem Einzugsbereich der Schwarzen und Kaspischen Meeres ist. ist. Die ersten Gonopoden dieser Art unterscheiden sich morphologisch erheblich von den Gonopoden von P. kretaion. und zudem ist diese Art aus dem pontokaspischen Gebiet weit entfernt von Kreta verbreitet. P. kretaion und P. ibericum sind damit die einzigen nah verwandten Arten in der gesamten Gattung, die sowohl morphologisch als auch biogeographisch so weit voneinander entfernt sind. Ziel dieser Untersuchung war es, diesen Widersprüchen auf den Grund zu gehen. Dazu wurde die Morphologie der ersten Gonopoden sorgfältig studiert und mit den anderen ägäischen Arten verglichen. Außerdem wurde die Paläogeographische Entwicklung der Ägäis rekonstruiert und mit den heutigen Verbreitungsmustern der Arten in Beziehung gesetzt. Auf diese Weise wurde nicht nur das Rätsel um P. kretaion gelöst, sondern zudem gezeigt, dass die Verbreitungshistorie Potamons in der Ägäis ein Ergebnis drastischer geographischer und klimatischer Veränderungen unter anderem der fast völligen Austrocknung des Mittelmeeres ist.

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Titel:

Die Nahrungsqualität von Makroalgendetritus für omnivore Crustaceen im Kongsfjord, Spitzbergen

Autor:innen:

Gutow, L.¹, Beermann, J.¹, Lebreton, B.²

Institutionen:

1: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven, Deutschland

2: Littoral Environnement et Sociétés (LIENSs), UMR 6250 CNRS‑Université de La Rochelle, Institut du Littoral et de l’Environnement, La Rochelle, Frankreich

Abstract: Das flache, felsige Sublitoral des Kongsfjords ist durch eine hohe Primärproduktion zahlreicher Makroalganarten gekennzeichnet. Trotz der hohen Verfügbarkeit algenbasierter Nahrung ist das Spektrum herbivorer Konsumenten dort auf nur wenige Arten beschränkt. Entsprechend wird ein hoher Anteil der Algenbiomasse aus den Kelpwäldern exportiert und in umliegende Habitate eingetragen. Dort ernähren sich omnivore Konsumenten von dem Detritus, der aufgrund mikrobiellen Bewuchses häufig eine höhere Nahrungsqualität aufweist als frisches Algenmaterial. Die Nutzbarkeit von Algendetritus wurde für Crustaceen unterschiedlicher trophischer Positionen untersucht. Individuen der beiden Amphipoden Caprella septentrionalis und Gammarus oceanicus wurden in No-Choice-Experimenten frischer bzw. im Wasser des Kongsfjords für eine Woche gealterter Detritus der Braunalge Alaria esculenta angeboten. Beide Amphipoden-Arten konsumierten mehr von dem gealterten als von dem frischen Detritus, während beide Konsumenten eine höhere Assimilationseffizienz für das frische als für das gealterte Algenmaterial aufwiesen. Somit schien der gealterte Detritus eine geringere Nahrungsqualität aufzuweisen, die von beiden Amphipoden durch eine verstärkte Nahrungsaufnahme kompensiert wurde. Das gealterte Algenmaterial wies einen geringeren Gehalt an Gesamtlipiden auf als das frische Material, was darauf hindeutet, dass Lipide trotz ihrer geringen Löslichkeit in Seewasser bereits früh aus Makroalgendetritus herausgelöst werden, was die Nahrungsqualität des Algenmaterials herabsetzt. Entsprechend scheint eine mikrobielle Besiedlung die Nahrungsqualität von Makroalgendetritus erst nach längerer Exposition substanziell zu erhöhen, während die Nahrungsqualität in frühen Stadien der Degradation durch die Freisetzung wichtiger Nahrungsmoleküle zunächst beeinträchtigt wird.

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Titel:

Evolution der Riechsysteme in Pancrustacea: ein update

Autor:innen:

Harzsch, S.

Institution:

Zoologisches Institut und Museum der Universität Greifswald

Abstract: Nach allen jüngeren phylogenetischen Studien können die Hexapoda übereinstimmend als (sehr erfolgreiche, terrestrische) Innengruppe der „Crustacea“ (im traditionellen Sinne) angesehen werden, jedoch hat sich für diese Gruppierung der Begriff „Pancrustacea“ (oder „Tetraconata“) eingebürgert. Im Beitrag werden ältere und jüngere neuroanatomische Studien z.B. zu Vertretern der Amphipoda zusammengefasst, um den Merkmalszustand des Riechsystemes im Grundmuster der Pancrustacea zu fassen und dann evolutive Transformationen in den Teilgruppen zu diskutieren. Das Grundmuster kann wie folgt umrissen werden: Afferenzen von mit den antennalen Sensillen assoziierten olfaktorischen sensorischen Neuronen konvergieren in Neuropilbereichen der primären Riechzentren im Deutocerebrum, den olfaktorischen Glomeruli, wo sie mit den Neuriten lokaler olfaktorischer Interneurone synaptisch interagieren. Olfaktorische Projektionsneurone stellen den Output des Systems dar, deren Axone terminieren in protocerebralen Zentren, den Pilzkörpern. Ausgehend von diesem Grundmusterzustand können sich in den Pancrustacea gut fassbare evolutive Transformationen des Riechsystems beschreiben lassen. So finden sich innerhalb der Decapoda Taxa, in denen die Anzahlen der beteiligten Interneurone stark vermehrt sind, sodass die olfaktorischen Glomeruli, die ursprünglich kugelförmig sind, die Form eines langgestreckten Konus annehmen, um das vermehrte neuronale Substrat aufzunehmen. Innerhalb der Hexapoda hingegen sind die Zahlen der olfaktorischen Interneurone vermindert (was energetische Vorteile bringt), parallel dazu tritt eine neue Klasse von olfaktorischen Rezeptormolekülen in diesem Taxon auf. Zudem haben die Hexapoden die Verschaltungslogik von den Rezeptorneuronen zu den Glomeruli optimiert und vermutlich auch auf synaptischer Ebene effektivere Mikroschaltkreise evolviert. Zusammengefasst scheinen die Riechsysteme der Hexapoden energetisch und für hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten optimiert zu sein.
Gefördert durch HA 2540/19-1 im PP 2205 „Evolutionary Optimization of Neural Processing“.

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Titel:

Die Tasmanischen Berggarnelen (Anaspidacea, Malacostraca) im Mole Creek Karst – unabhängige Höhleneinwanderung und Anpassung

Autor:innen:

Höpel, C.¹, Schwentner, M., Richter, S.¹

Institution:

1: Allgemeine & Spezielle Zoologie, Universität Rostock, Universitätsplatz 2, 18055 Rostock, Deutschland

2: Naturhistorisches Museum Wien, AT-1010 Wien, Österreich

Abstract: The Tasmanian Mountain shrimps of the genus Anaspides are, as their colloquial name suggests, endemic to Tasmania and inhabit a variety of freshwater habitats all over the island, especially in high altitude areas. Moreover, they have colonized several cave systems. One of these areas is the Mole Creek Karst in northern Tasmania with over 400 caves. Here the widespread species Anaspides richardsoni is known to have colonized several caves systems, but is also found in nearby surface streams and pools on the adjacent mountain plateau. Populations of Anaspides in different cave systems at Mole Creek show also different degrees of cave adaptation, with some of them having lost their eyesight completely. We studied the genetic differentiation of this species and its populations in the Mole Creek National Park, with special focus on cave immigration using ddRAD Seq. Our data suggests at least two, but potentially five, independent immigration events into different cave systems at the Mole Creek Karst. Moreover, our data suggests interbreeding between surface and cave specimens in one of the systems as well as population differentiation in two of the systems within a very confined area.

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Titel:

Über Gräben, Rücken und Ebenen - Biogeographie und Taxonomie der nordpazifischen Haploniscidae (Isopoda: Asellota)

Autor:innen:

Knauber, H.^1,2, Brandt, A.^1,2, Riehl, T.^1,2

Institutionen:

1: Abteilung Marine Zoologie, Crustacea-Sektion, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt, Senckenberganlage 25, 60325 Frankfurt am Main

2: Fachbereich Biowissenschaften, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Johann Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt, Max‑von‑Laue-Str. 13, 60438 Frankfurt am Main

Abstract: Über die Rollen von Tiefe, Distanz und geomorphologischen Barrieren als treibende Kräfte für die Entstehung und Verbreitung der benthischen Tiefseebiodiversität ist nach wie vor wenig bekannt. Durch umfangreiche neue Proben der Familie Haploniscidae (Isopoda: Asellota) aus drei verschiedenen Tiefsee-Grabensystemen des Nordpazifiks (NP) und angrenzender Regionen ist es nun möglich, Differenzierungsvorgänge näher zu beleuchten, die zur Bildung von genetischer Vielfalt und, schlussendlich, Artenvielfalt beitragen. Dabei stehen sich komplexe und artspezifische Ausbreitungsmuster, die mehrere Grabensysteme, Tiefseerücken und Tausende Kilometer Entfernung umfassen können, und das vermeintlich stark eingeschränkte Ausbreitungspotenzial der Haploniscidae gegenüber.

Anhand eines integrativen Ansatzes aus traditionellen taxonomischen und populationsgenetischen Methoden konnte beim Haploniscus belyaevi-Artenkomplex ein Einfluss von Barrieren und Tiefe auf Artbildungsprozesse nachgewiesen werden. Diese Arbeit sowie die grundlegenden taxonomischen Arbeiten über Haploniscidae von Birstein aus den 1950er Jahren bilden die Grundlage für weiterführende Untersuchungen der Haploniscidae- Spezies des NP und unterstreichen die Notwendigkeit des Arbeitens auf Artniveau. Neue einheitliche Standards zur taxonomischen Beschreibung der Haploniscidae sollen auch außerhalb des NP dazu beitragen, eine umfangreiche Revisionen dieser artenreichen und kosmopolitischen Tiefsee-Asselfamilie voranzutreiben.

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Titel:

Triacylglycerols or wax esters: overwintering and survival in Arctic waters

Autor:innen:

Koch, M., Saborowski, R.

Institution:

Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Am Handelshafen 12, 27570 Bremerhaven

Abstract: Marine pelagic invertebrates show a variety of ecological and physiological strategies to cope with abiotic and biotic environmental factors such as currents, temperature or food availability. Particularly, high-latitude regions are challenging for zooplankton species. Productivity of polar and sub-polar regions is restricted to the short summer season. During polar winter, phytoplankton production is limited by temperature and low irradiation.

Northern krill Meganyctiphanes norvegica (Euphausiacea) appear frequently in the northern and northeastern parts of the Atlantic Ocean. M. norvegica covers a wide distributional area from the Mediterranean to sub-polar waters but is not an explicit Arctic species. Hymenodora glacialis (Caridea) is a genuine deep-water decapod inhabiting Arctic waters and Northeast Atlantic deep-sea basins. It is classified as truly bathypelagic and may dominate macrozoo‑plankton biomass in the Arctic deep water. Both species co-occur in the Greenland Sea and have to cope with food limitation during the winter. Prey utilization and the ability to accumulate sufficient energy reserves is a physiological prerequisite to survive polar winters.

Both species differ in the amount of total lipids (TLs), lipid class, and fatty acid compositions. In M. norvegica, the overall amount of TLs and storage lipids was much lower than in H. glacialis, and triacylglycerols (TAG) formed the major lipid fraction with a mean of 48 % TLs. In H. glacialis, TLs (44 % dry mass) were about twice as high as in krill, but wax esters (WE) comprised up to 89 % TLs. We will add to this study the Northern shrimp, Pandalus borealis, which will be sampled in August 2024 during a cruise into the Denmark Strait north of Iceland.

Both storage lipids, TAG and WE, are synthesized along the same metabolic route, the Kennedy pathway. Only the last step in this pathway, catalyzed by the enzyme diacylglycerol-acyltransferase (DGAT), determines the end-product. We will analyze the structural and catalytic properties of the DGAT from the Arctic species and identify the molecular characteristics, which determine the synthesis of either TAG or WE.

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Titel:

Der Geruchssinn des Amphipoden Parhyale hawaiensis

Autor:innen:

Kümmerlen, K., Harzsch, S.

Institution:

Universität Greifswald, Zoologisches Institut und Museum, Arbeitsgruppe Cytologie and Evolutionäre Biologie, Soldmannstraße 23, 17489 Greifswald

Abstract: Um Einblicke in Aspekte der Evolution des Gehirns der Arthropoden zu gewinnen, haben wir das Riechsystem des Amphipoden Parhyale hawaiensis untersucht. Spezialisierte Sensillen - die sogenannten Aesthetasken - auf dem ersten Antennenpaar der Tiere stellen den Eingang des Riechsystems dar. Die Dendriten olfaktorischer sensorischer Neuronen (OSNs) sind mit diesen Aesthetasken assoziiert, während die Axone der OSNs als Afferenzen ins Gehirn projizieren. Die Geruchsinformation wird dort in einem spezialisierten Areal, dem Olfaktorischem Lobus prozessiert. Der Olfaktorische Lobus ist in einzelne Synapsen-dichte Regionen unterteilt, die olfaktorischen Glomeruli, in denen sich die synaptischen Kontakte der Afferenzen mit olfaktorischen Interneuronen, den lokalen Interneuronen und den Projektionsneuronen befinden. Es wird angenommen, dass diese neuronalen Elemente des olfaktorischen Systems bei Krebstieren (im engeren Sinne) und Insekten homolog sind.

Die Aesthetasken wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie und anhand kutikulärer Autofluoreszenz dargestellt. Die OSNs wurden immunhistochemisch markiert, deren Afferenzen mittels Transmissionselektronenmikroskopie. Mithilfe von Backfilling-Techniken wurden die Inputregionen der OSNs im Gehirn beschrieben. Der Olfaktorische Lobus und seiner Glomeruli sowie die Morphologie der Interneurone wurden mit Immunhistochemie gegen verschiedene Neurotransmitter und synaptische Proteine charakterisiert. Die Färbung der synaptischen Proteine war auch die Basis für eine 3D-Rekonstruktion der Glomeruli und eine genaue Analyse von Anzahl und Form derselben.

Zusammenfassend zeigen unsere Daten, dass sich, trotz morphologischer Gemeinsamkeiten, Details der neuronalen Vernetzung im Riechsystem von P. hawaiensis und Insekten (beispielhaft in der Fruchtfliege Drosophila melanogaster) unterscheiden. Während in P. hawaiensis vermutlich viele OSNs auf viele Glomeruli verschalten, finden sich in der Fruchtfliege eine festgelegte Vernetzung der Neurone (ein Glomerulus sammelt den Input nur eines Typs von OSNs) und eine konstante Anzahl an Glomeruli zwischen Individuen derselben Spezies. Wir diskutieren unsere Ergebnisse mit dem Hintergrund ähnlicher Studien in Moskitos und Kaulquappen, da diese weitere Beispiele gegen das rigides Vernetzungsmuster wie bei D. melanogaster sind.                        Unterstützt durch DFG Projekt HA2540/20-1 in SPP2205.

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Titel:

Prächtige Amphipoda der Tiefsee

Autor:innen:

Lörz, A.-N.

Institution:

Universität Hamburg, Institut für marine Ökosystem- und Fischereiwissenschaften, Große Elbstraße 133, 22767 Hamburg

Abstract: Amphipoda (Flohkrebse) gehören zu der häufigsten Krebsgruppe der Tiefsee. Sie zeigen nicht nur hohe Abundanzen, sie sind auch sehr divers. Im Abyssal, also zwischen 3000 und 6000 meter Tiefe scheinen 80 % der gefangenen Arten noch unbekannt zu sein.

Hier werden Beispiele integrativer Taxonomie von Tiefsee-Amphipoda gezeigt: Schwamm- und Korallenbewohner im eisigen Nordatlantik; die weltweite (!) Verbreitung einer räuberischen Art im Abyssal; die Vielfalt neuer Amphipoda im Pazifik bei den Manganknollen der Clarion-Clipperton Zone.

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Titel:

Wie sah die Ur-Crustacee aus?

Autor:innen:

Richter, S.

Institution:

Allgemeine & Spezielle Zoologie, Universität Rostock, Universitätsplatz 2, 18055 Rostock, Deutschland

Abstract: Crustacea (Krebstiere) sind eine paraphyletische Gruppe innerhalb der Arthropoden. Hexapoda (Insekten) stehen innerhalb der Krebstiere, wobei die Remipedia die wahrscheinlichste Schwestergruppe der Hexapoda sind. Die Verwandtschaftsbeziehungen der Krebstiere im Vergleich der jüngsten Analysen kongruieren, so dass hier ein Konsensus erreicht zu werden scheint; doch beruhen die Analysen auf sehr ähnlichen Daten, deren Unabhängigkeit sicher nicht gegeben ist. Es bleiben Fragezeichen, auch insbesondere innerhalb der Malacostraca. In diesem Beitrag wird der letzte gemeinsame Vorfahre der Kronengruppe Tetraconata, die "Ur-Crustacee", rekonstruiert. Die Rekonstruktion basiert auf den Erkenntnissen über die heute lebenden Krebstiere, nur bei diesen stehen anatomische Merkmale ausreichend zur Verfügung. Einige potentielle Merkmale des Ur-Crustaceen werden vorgestellt und diskutiert.

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Titel:

Krebse und andere marine Wirbellose in den Fokus rücken: Die Arbeit der Senckenberg Ocean Species Alliance (SOSA)

Autor:innen:

Riehl, T., Sigwart, J., Torkov, A., Wasmund, R., Martínez-Munoz, C.A., Knauber, H.

Institution:

Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt, Senckenberganlage 25, 60325 Frankfurt

Abstract: Krebstiere bilden zusammen mit einer Handvoll anderer Wirbellosengruppen die Hauptrolle in der marinen Biodiversität. Trotz ihrer enormen Bedeutung bleiben bis heute die meisten Arten unerforscht, ungeschützt und werden von Wissenschaft und Gesellschaft weitgehend vernachlässigt. Die Senckenberg Ocean Species Alliance (SOSA) ist ein zehnjähriges Projekt, das sich zum Ziel gesetzt hat, diese Barrieren in der artenbasierten marinen Forschung und im Artenschutz zu überwinden. Die Hauptziele von SOSA umfassen:

1. Die Beschleunigung der Artbeschreibungen von Krebstieren und anderen marinen Wirbellosen durch die Bereitstellung technischer taxonomischer Dienstleistungen.

2. Die Unterstützung des Artenschutzes durch die Marine Invertebrate Red List Authority (MIRLA) innerhalb der weltweiten Roten Liste der bedrohten Arten der IUCN.

3. Die Förderung der gesellschaftlichen Wertschätzung der marinen Biodiversität durch vielfältige Aufklärungsmaßnahmen und das Wecken von Faszination und Begeisterung.

Unser vorrangiges Ziel ist es, neue Ansätze zur Artbeschreibung zu entwickeln und die Verfügbarkeit von Artnamen schneller zu gewährleisten als es derzeit der Fall ist. Wir bieten die organisatorische Struktur und personelle Unterstützung, um ein globales Netzwerk von freiwilligen Helfer:innen aufzubauen, die sich für den Schutz der Arten einsetzen. Auf diese Weise wollen wir sicherstellen, dass sowohl die Taxonomie als auch die Nutzung der globalen Roten Liste dorthin gelangen, wo sie am dringendsten benötigt werden, indem wir dieses innovative Arbeitsmodell in Gebiete mit hoher mariner Biodiversität exportieren.

Wir unterstützen unsere Kolleg:innen dabei, die Anwendung der Roten Liste in ihre wissenschaftliche Arbeit zu integrieren, einschließlich Schulungen zu Gutachter:innen. Du kannst Teil unseres internationalen Expert:innen-Netzwerks werden, indem Du entweder als Kund:in oder Partner:in mit uns zusammenarbeitest.

Interesse geweckt? Kontaktiere uns und bleibe über unsere Website, Newsletter und sozialen Medien auf dem neuesten Stand!

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Titel:

Proteolytic crustacean enzymes for bio-surgical treatment of chronic wounds

Autor:innen:

Saborowski, R.

Institution:

Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Am Handelshafen 12, 27570 Bremerhaven

Abstract: The treatment and healing of chronic wounds and ulcers is often tedious and costly. A common application to clean wounds and degrade blood crusts from lesions is the Maggot Debridement Therapy (MDT). Living larvae of the green bottle fly (Lucilia sericata) are placed onto the wound and perform extracorporeal digestion. They secrete a cocktail of digestive enzymes from their salivary glands into the wound to predigest and liquefy the crusts. The ability to debride wounds is achieved by various classes of digestive enzymes including serine proteases, aspartyl proteases and metalloproteases, although trypsin-like and chymotrypsin-like serine proteases are supposed to be primarily responsible for this activity. The liquefied necrotic wound tissue is then ingested by the maggots.

The disadvantages of MDT are patient reactions like disgust and anxiety. In many cases, the patients feel pain during the maggot application. Moreover, the maggots release excretion products, which may impair wound healing. The breeding and maintenance of the maggots is laborious and costly. The maggots can be used for debridement applications only during a limited time-window.

A promising alternative to MDT is the development and application of maggot-free but enzymatically highly active topical formulations for wound healing applications. Therefore, we pro-pose the use of gastric fluids derived from large crustaceans, such as crabs (Cancer pagurus) and lobsters (Homarus gammarus). Crustaceans possess a chitinous stomach, which is filled with up to several ml of gastric fluids. These fluids contain emulsifiers, minerals, and a variety of proteolytic, glycolytic, and lipolytic enzymes. Upon ingestion of food, the enzymes perform the first step of extracellular nutrient utilization. The enzymes are highly stable against autoproteolysis and are adapted to act efficiently even at low temperatures. One essential characteristic of such enzyme preparation is the well-balanced originnal mixture of natural endo- and exopeptidases, which ensures a broad acceptance of protein substrates and, thus, high degradation rates. The enzymes can be easily harvested through a thin tube which is inserted though the oesophagus into the stomach. The process takes less than 10 seconds and does not harm the animal. Up to 5 ml enzyme solution can be harvested every other day. The enzyme solution can be filtered, concentrated, and lyophilized. The preparation may be applied as ointment, pad or gel.

Existing enzyme formulations are available but of subordinate relevance in wound debridement therapy, probably because they usually contain only one or very few recombinant peptidases of bacterial origin. Our results show a rapid degradation of bovine blood and other serum proteins.

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Titel:

Lassen sich rezente Arten mit morphometrischen Methoden der Paläontologie unterscheiden – ein Test an Muschelschalern (Branchiopoda: Spinicaudata)

Autor:innen:

Hethke, M.^1,2, Hartmann, K.², Alberti, M.³, Kutzner, T.², Schwentner, M.⁴

Institutionen:           

1: LWL-Museum für Naturkunde, Westfälisches Landesmuseum mit Planetarium, D-48161 Münster, Deutschland

2: Fachrichtung Paläontologie, Institut für Geologische Wissenschaften, Abteilung Geowissenschaften, Freie Universität Berlin, D-12249 Berlin

3: State Key Laboratory for Mineral Deposits Research, School of Earth Sciences and Engineering, Centre for Research and Education on Biological Evolution and Environment and Frontiers Science Center for Critical Earth Material Cycling, Nanjing University, Nanjing 210023, Jiangsu Province, China

4: Naturhistorisches Museum Wien, AT-1010 Wien, Österreich

Abstract: Die Basis taxonomischer Arbeiten an Spinicaudaten (Branchiopoda) unterscheidet sich grundlegend zwischen rezenten und fossilen Arten. Während in der Taxonomie rezenter Arten vor allem morphologische Details des Körpers (Kopfform, Telson, Antennen, etc.) herangezogen werden, basiert die Taxonomie fossiler Arten fast ausschließlich auf dem Carapax (vor allem Größe, Form und Ornamentieren). In der Paläontologie wurden die Methoden zur Untersuchung und Beschreibung des Carapax entsprechend verfeinert, allerdings wurde deren Anwendbarkeit für rezente Arten bisher kaum getestet. Auch ist nicht klar in wieweit die verwendeten Carapax-Merkmale tatsächlich biologische Arten unterscheiden können. In unserer Studie haben wir die geläufigen paläontologischen Methoden auf 481 Individuen der australischen Gattung Ozestheria angewendet, welche zuvor mittels genetischer Untersuchungen zehn Arten zugeordnet wurden. Alle zehn Arten lassen sich anhand geometrischer Morphometrie der Carapax Form unterscheiden, besetzen aber teils überlappende Bereiche des Mophospaces. 93,8% der Individuen konnten über Diskriminanzanalysen den korrekten Arten zugeordnet werden, diese Zuordnung wurde noch verbessert, wenn Größe und Form zusammen analysiert wurden. Die Individuen einer Art weisen die jeweils selbe Ornamentierung auf, diese kann aber von mehreren Arten geteilt werden. Auf Grund ihres offensichtlich großen taxonomischen Wertes, sollten diese Carapax Merkmale verstärkt auch bei rezenten Arten untersucht werden. Die großen Unterschiede zwischen den Ornamentierungstypen sind hervorzuheben, da einige der untersuchten Arten vermutlich verschiedenen Gattungen oder sogar Familien zugeordnet worden wären, wenn es sich um Fossilien gehandelt hätte.

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Titel:

Early development of the primary olfactory centres and their neurochemistry in Carcinus maenas and other malacostracan crustaceans

Autor:innen:

Seegel, J.A.¹, Kümmerlen, K.¹, Riehemann¹, L.M., Raspe, S. ¹, Torres, G.², Harzsch, S.¹

Institutionen:

1: Universität Greifswald, Zoologisches Institut und Museum, AG Cytologie und Evolutionsbiologie, Soldmannstraße 23, 17489 Greifswald

2: Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Biologische Anstalt Helgoland, Ostkaje 1118, 27498 Helgoland

Abstract: The crustacean central olfactory pathway is a complex system with two brain regions as primary olfactory centres, the so-called olfactory lobes (OL). The fundamental functional differences between the olfactory pathways of different arthropods are a topic of ongoing debate. However, relatively little is known about the development of the OL in crustaceans.

The European shore crab Carcinus maenas (Brachyura, Decapoda), undergoes metamorphic development with 5 planktonic zoea, a semi-benthic megalopa and benthic adults. Contrary, Parhyale hawaiensis (Amphipoda, Peracarida) develops directly. These divergent lifestyles likely differ in their sensory requirements. Here, we asked the question if these different ontogenetic pathways are mirrored in the development of the nervous system, specifically the olfactory pathway.

We used immunohistochemistry to analyse how and when neuroanatomical and neurochemical components of the OL emerge and change in all larval stages of C. maenas and in embryos and immatures of P. hawaiensis to gain insight into their functions. We stained against the neuropeptides allatostatin, FMRFamide, and orcokinin, and against the biogenic amine serotonin, all characteristic neuromodulators in the crustacean olfactory lobe. We also stained against the pre-synaptic protein synapsin to analyse the morphology of the olfactory lobe.

We concluded that the primary olfactory centres of C. maenas undergo profound changes from first larva to into adults at several points in time, while in P. hawaiensis, even late embryonic stages already show almost all characteristics typical for adults. This indicates that changes in lifestyle and thus in the olfactory environment a crustacean is expected to experience throughout its ontogeny are reflected anatomically and chemically in complex ways in the olfactory pathway.

Acknowledgements: We wish to thank Leo Tekotte, Charlotte Astley, and Margot Deschamps from the AWI Helgoland for rearing and fixating C. maenas larvae. Supported by the DFG (HA 2540/20).

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Titel:

Morphometrische Analyse verschiedener Lebensstadien der Gruppe Achelata wirft ein überraschendes Licht auf die Diversität

Autor:innen:

Stahlecker, C.¹, Haug, C.^1,2, Haug, J.T.^1,2, Braig, F.¹

Institutionen:

1: Faculty of Biology, Biocenter, Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU Munich),

2: GeoBio-Center at LMU, Richard-Wagner Str. 10, 80333 München

Abstract: Die Vertreter der Gruppe Achelata zeigen in ihrer Ontogenese eine nahezu beispiellose morphologische Veränderung im Vergleich zu anderen marinen Crustaceen. Die planktische Phyllosoma-Larve, eine hochspezialisierte Form der Zoea, ist charakterisiert durch einen abgeflachten, durchscheinenden Körper, lange birame und subchelate Thoraxbeine und ein kurzes Pleon und zum Teil eine erstaunliche Größe über einem Dezimeter. Die Morphologie der Larven steht in starkem Kontrast zu der der adulten Tiere, die unirame Thoraxbeine ohne Chelae und ein vergleichsweise langes Pleon aufweisen. Der Übergang von der planktischen Phyllosoma-Larve zum benthischen Adulttier erfolgt vor allem während des Stadiums, das als Nisto (Neoscyllariden) bzw. Puerulus (Palinuriden) bezeichnet wird, und ist dementsprechend auch mit einer bedeutenden Änderung der Ökologie verbunden. Um die morphologische Vielfalt der verschiedenen Lebensstadien und auch der beiden großen Innengruppen Palinurida und Neoscyllarida besser zu verstehen, haben wir mehrere Shape-Analysen durchgeführt und zusätzlich eine weitere Dekapodengruppe, Homarida, als Außengruppenvergleich herangezogen. Wir können zeigen, dass die morphologische Diversität in den späteren Stadien wesentlich höher ist als in den Phyllosoma-Larven, was wahrscheinlich mit einer höheren ökologischen Spezialisierung der adulten Tiere zusammenhängt. Außerdem fanden wir eine höhere morphologische Vielfalt in der artenärmeren Gruppe Neoscyllarida, als in der Gruppe Palinurida, was zeigt, dass die Anzahl der beschriebenen Arten selbst zwischen Schwestergruppen nicht die morphologische Vielfalt widerspiegelt.

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Titel:

Larval phenology and thermal tolerance in the European shore crab Carcinus maenas as predictor of range distribution and expansion towards the Arctic

Autor:innen:

Geißel, J.P.^1,2, Torres, G.², Espinosa-Novo, N.², Aberle, N.^4,5, van der Meeren, G.^I.6, Harzsch, S.¹, Giménez, L.^2,3

Institutionen:

1: Zoological Institute and Museum, Department of Cytology and Evolutionary Biology, University of Greifswald, Greifswald, Germany

2: Biologische Anstalt Helgoland, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Helgoland, Germany

3: School of Ocean Sciences, Bangor University, Menai Bridge, UK

4: Institute of Marine Ecosystem and Fishery Science (IMF), University of Hamburg, 22767 Hamburg, Germany

5: Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondhjem Biological Station, Dpt. of Biology, Trondheim, Norway

6: Institute of Marine Research, Austevoll Research Station, 5392 Storebø, Norway

Abstract: Many marine benthic crustaceans develop through a pelagic larval phase showing narrower ranges of thermal tolerance than adults. In temperate habitats, the seasonal temperature pattern restricts the successful larval development to a phenological window of opportunity (WLR) when temperatures are within the thermal tolerance range. In temperate species distributed along latitudinal gradients, WLR should become narrower towards the poles until closing, leading to recruitment failure, unless local populations are subsidised from elsewhere. However, warming should lead to the progressive opening of WLR, providing the opportunity for the establishment of self-sustaining populations. Here, we studied latitudinal variations in the effect of warming on the modelled WLR of the European shore crab Carcinus maenas. We created a phenological model combining data from experiments (survival and development time for two Norwegian populations) and 29 time series of sea surface temperature (SST: source COPERNICUS) obtained from 14 sites located along Norway, Russia and the main Northeast Atlantic islands (Iceland, Svalbard Archipelago, and Bear Island). Positive values of WLR, predicting successful larval development, matched well with the current distribution of C. maenas (Norway and Iceland) while the model predicted failure in development for most or all of the studied period at sites where C. maenas is absent (WLR=0 in all years: Svalbard, Bear Island, and Novaya Zemlya; WLR open for < 5 years in two sites in the Russian coast). The window was only intermittently open and narrow at the current range edge in Norway (in 4 out of 29 years; open for < 15 days) and in Island (S Island: 20 of 29 years; open for < 30 days), predicting limited opportunities for local populations to self-sustain. In W Norway, WLR was wide (usually > 30 days) and showed a positive trend over the last three decades. In addition, in the White Sea where C. maenas is absent, WLR was consistently open and showed and increasing trend: we interpret these results as indicating the potential for future range expansion, from the perspective of the larval thermal tolerance.

Acknowledgement: this study was funded by DFG RTG 2010.

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Titel:

Elastisch oder steif? Neue Einblicke in den Feinbau und Funktion der Vagina bei Krabben am Beispiel der Zuiderseekrabbe R. harrisii

Autor:innen:

Urban, A.¹, Brandis, D.¹, Repnik, U.²

Institutionen:

1: Zoological Institute and Museum, Department of Cytology and Evolutionary Biology, University of Greifswald, Greifswald, Germany

2: Zentrale Mikroskopie, Abteilung der Biologie, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Ohlshausenstraße 40, 24098 Kiel

Abstract: Die Brachyura sind eine sehr erfolgreiche und weit verbreitete Unterordnung der Decapoda, die viele extreme Lebensräume erschlossen haben – von der Tiefsee bis hin zu Baumkronen tropischer Regenwälder. Von zentraler Bedeutung für diese Vielfalt und Verbreitung ist die Fortpflanzungsbiologie der Krabben. Krabben haben im Gegensatz zu anderen Dekapoden eine innere Befruchtung der Eier entwickelt. Dabei werden die Spermien vom Männchen mithilfe modifizierter Pleopoden, sogenannte Gonopoden im Weibchen in ein Receptaculum seminis übertragen, das direkt in Verbindung mit dem Ovar steht. Die Eier werden nach Eintritt im Receptaculum befruchtet und über einen Schlauch, die sogenannte Vagina zur Geschlechtsöffnung transportiert und nach außen abgegeben.

Ein Großteil des Receptaculum seminis, die gesamte Vagina, sowie die Geschlechtsöffnung sind mit Cuticula ausgekleidet. Diese Cuticula muss sehr komplexen Anforderungen genügen. Sie muss mit Muskulatur interagieren, hat vielfältige Funktionen bei der Kopulation, dem Transport und Speicherung der Spermien sowie bei Befruchtung und dem Transport der Eier. Zwar sind in den letzten Dekaden viele Arbeiten zu Bau weiblicher Geschlechtsapparate erschienen, aber Erkenntnisse zur genauen Funktion von Transportvorgängen und Befruchtungsmechanismen innerhalb der Receptacula fehlen bisher. Auch zur genauen Struktur und Funktionsweise der auskleidenden Cuticula sowie dem unterliegenden Epithel gibt es bislang keine Daten.

Ziel des Projektes war es, durch die Anwendung elektronenmikroskopischer und fluoreszenzmikroskopischer Techniken zum ersten Mal tiefere Einblicke in den Feinbau der Cuticula am Beispiel der Vagina des Receptaculums der in der Ostsee invasiven und erfolgreichen Art Rhithropanopeus harrisii zu erlangen, und dabei auch Informationen zum Bau der Zellen der assoziierten Epithelien und der genauen Interaktion mit der Muskulatur zu erhalten. Mit dieser neuen Kombination mikroskopischer Methoden wurden erste Antworten auf bisher unbeantwortete strukturelle und funktionsmorphologische Fragen der vaginalen Cuticula und der zugehörigen Muskulatur gefunden und auf der Basis der Daten kann zum ersten Mal ein funktionelles Modell zu Transportvorgängen bei der Eiablage von R. harrisii vorgelegt werden.

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Titel:

Taxonomic, paleontological and anatomical themes in isopod phylogenetics

Autor:innen:

Wilson, G.

Institution:

Saugatuck Natural History Lab, Michigan, USA

Abstract: The Superorder Peracarida contains diverse groups with uncertain affinities. Among these, the Isopoda may be a central component for a deeper understanding of relationships. They are extremely diverse, both anatomically and in taxonomic richness. Twelve presumed suborders are recognized, although several may be derived members of other suborders. A brief survey of these suborders provides visual context for this discussion. The most species rich groups are Oniscidea (57 families), Asellota (44 families), Cymothoida (32 families) and Sphaeromatidea (13 families). Other suborders (Phreatoicidea, Valvifera, Epicaridea, Liminoriidea, Microcerberidea) have significant numbers of species but the others have few (Tainisopidea, Calabozoidea) or only one described species (Phoratopidea). Isopod fossils were once rare but recently new fossils have been described in increasing frequency. The Phreatoicidea has the longest fossil record with records ranging from the Carboniferous to the Jurassic but Cymothoida and Sphaeromatidea are appear frequently during the Mesozoic and Cenozoic. Isopod fossils may be tiny, such as a Cenomanian fauna from Le Mans, which may have contributed to their rarity relative to other taxa. Useful classifications of isopods will incorporate anatomical data, both for heuristic identification value but also for total evidence analyses. Complex anatomical features provide rich sources of data. Walking legs provide clues to the potential outgroups for phylogenetic studies. Coxae undergo transformations within and between the suborders. The pleon, pleopods and uropods have had a central role in classifications (vis. the long acceptance of the polyphyletic group “Flabellifera”) but deserve more detailed study. Antennae diverge considerably from the malacostracan ground plan within the isopods. Transformations of the head form and limbs are understudied despite having substantial value. These few themes are only a subset of the available information in isopod anatomies. Combined with new genomic data, these morphological themes portend more stable phylogenies of the Isopods as well as the Peracarida.

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Titel:

Zehnfusskrebs sein, oder nicht sein? Neuestes zur Anatomie und Phylogenie von Amphionides reynaudi

Autor:innen:

Wirkner, C.S.¹, Eke, T.¹, Scholz, S.¹, Olesen, J.²

Institutionen:

1: Allgemeine & Spezielle Zoologie, Institut für Biowissenschaften, Universität Rostock, Universitätsplatz 2, 18055 Rostock

2: Natural History Museum of Denmark (Zoological Museum), University of Copenhagen, Universitetsparken 15, DK-2100 Copenhagen, Denmark

Abstract: Amphionides reynaudi, die bisher einzige Vertreterin der Amphionidacea wurde seit ihrer Erstbeschreibung durch Henri Milne Edwards im Jahre 1833 immer wieder Ziel verschiedenster Spekulationen um ihre phylogenetische und evolutive Geschichte. Das wenige vorhandene Material stammt aus nur einer Hand voll Tiefseeexpeditionen und weist oft einen nicht einwandfreien Zustand auf, der Untersuchungen erschwert. Detaillierte Untersuchungen haben daher bisher im Wesentlichen die äußere Morphologie beleuchtet. Hier sollen nun die ersten genaueren Darstellungen zur internen Anatomie vorgestellt werden. So wurde mittels Mikro-Computer-Tomographie und 3D-Visualisierungen Daten bezüglich des Gefäßsystems, der Gonaden, des Verdauungstraktes sowie der Augen und Kiemen angefertigt. Diese Ergebnisse sollen vor dem Hintergrund der beiden vorherrschenden phylogenetischen Hypothesen, nämlich einerseits als Schwestergruppe der Decapoda, oder als Verwandte der Garnelenartigen innerhalb der Decapoden diskutiert werden.

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Abendvortrag im Darwineum

Titel:

Die Samuraikrabbe: Mythos, Mimikry und Maulaffen

Autor:innen:

Scholtz, Gerhard

Institution:

Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Biologie/Vergleichende Zoologie, Philippstr. 13, 10117 Berlin

Abstract: Eine unscheinbare kleine Krabbe aus den Gewässern Japans, Chinas, Koreas und Vietnams spielt in der Kultur Japans seit Jahrhunderten eine bedeutende Rolle. Diese Krabbe, von der Zoologie Heikeopsis japonica genannt, wird umgangssprachlich häufig als Samuraikrabbe bezeichnet. In Japan heißt sie Heikegani, was so viel bedeutet wie Heikekrabbe. Der Name leitet sich von den Heike ab, Japans führenden Adelsgeschlecht des 12. Jahrhunderts. Im Jahre 1185 fand eine entscheidende Seeschlacht zwischen den Heike und der aufstrebenden Kriegerkaste der Genji statt. Die als Schlacht von Dan-no-ura in die Geschichte eingegangene Auseinandersetzung führte zum Tod der meisten Heikekrieger. Die Genji erlangten die Macht über Japan, und die bis 1868 dauernde Phase der Herrschaft der Shogune begann. Einige Zeit nach dieser Seeschlacht bildete sich der Mythos, dass die kleinen Krabben die Reinkarnation der getöteten Heikekrieger seien. Der Grund dafür liegt in der Zeichnung des Carapax, die dem zornigen Gesicht eines japanischen Kriegers ähnelt. Es entwickelte sich ein regelrechter Kult um diese Krabbenart. Dieser fand seinen Niederschlag in zahlreichen Texten und Bildern sowie einem regen Devotionalienhandel. Der Biologe Julian Huxley vertrat 1952 die These, das Samuraigesicht auf dem Krabbenpanzer sei das Resultat kultureller Selektion und ein Beispiel für Mimikry. Die Scheu vor den Geistern der Heike hätte dazu geführt, dass die Tiere mit einem deutlicheren Samuraigesicht von den Fischern ins Meer zurückgeworfen und nur die harmloser aussehenden Exemplare verzehrt worden seien. Das Kriegergesicht auf der Krabbe wurde dadurch immer markanter. Natürlich blieb Huxleys These nicht ohne Widerspruch.

In meinem Vortrag beschreibe ich die die Geschichte des Mythos der Samuraikrabbe und diskutiere die Kritik an Huxleys These. Das Phänomen der Samuraikrabbe wird außerdem unter den Aspekten von Pareidolie, (der Wahrnehmung von vertrauten Mustern in zufälligen belebten und unbelebten Strukturen), Gesichtserkennung und der Interpretation von Gesichtsausdrücken behandelt.

Titel:

Patterns of abundance and assemblage structure on benthic peracarids from the Bering Sea and the Aleutian Trench

Autor:innen:

Di Franco, D.¹, Kaiser, S.¹, Kelch, A.^1,2, Preikschardt, M.^1,2, Brandt, A.^1,2

Institutionen:

1: Senckenberg Research Institute, Department of Marine Zoology, Section Crustacea, 60325 Frankfurt, Germany

2: Institute for Ecology, Evolution and Diversity, Goethe-University of Frankfurt, FB 15, Max-von-Laue-Str. 13, 60439 Frankfurt am Main

Abstract: The AleutBio (Aleutian Trench Biodiversity Studies) expedition was carried out from July 24th to September 6th, 2022, aboard RV SONNE, venturing into the Northeast Pacific and the Bering Sea, with a focus on the Aleutian Trench (SO293). This expedition followed four prior expeditions to the Northwest Pacific, providing a robust comparative baseline for assessing changes in species composition in times of rapid climate change. Our main objective was to investigate species connectivity and biogeography between the Aleutian Trench and the Bering Sea.

Preliminary results showed that sorting of 19 EBS sampling stations yielded 35,771 specimens (raw data) collected from depths ranging between 3504 to 7242 meters. Specimens belonging to a total of 17 phyla and 20 classes were identified, showing a rich biodiversity within the Aleutian Trench and the Bering Sea. Peracarid crustaceans in total were represented by 5400 specimens, and among these, amphipods were the most abundant taxon (1,934 ind.), followed by isopods (1,875), cumaceans (723), tanaidaceans (683) and mysids (185).

Statistical analysis based on standardised data (n/1000), showed depth as main environmental variable driving the dissimilarity in macrofaunal assemblage structure between sampling stations from the hadal zone to stations from the abyssal one in the Aleutian trench area and the Bering Sea. Depth was the main driver shaping also the assemblage structure in peracarid crustaceans, while SIMPER analyses showed that among peracarids, isopods and cumaceans were the taxa driving the dissimilarities in assemblage structure between hadal and abyssal stations.

These findings underscore the significance of trench ecosystems as hotspots of biodiversity, with polychaetes, copepods and peracarid crustaceans emerging as key taxa in these deep‑sea environments. Results showed that the hadal zone of the Aleutian trench presents a different macrofaunal composition compared to relatively shallower areas of the slope, highlighting the significance of studying trench ecosystems to unravel their unique biodiversity and ecological dynamics. Understanding the distinct faunal communities thriving in these extreme environments is crucial for a better understanding of the role of trenches in global marine biodiversity and ecosystem functioning.

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Titel:

DNA-Barcoding von Großbranchiopoden in Österreich, der Slowakei und Tschechien

Autor:innen:

Greilhuber, M.^1,2, Devánová, A.³, Sychra, J.³, Kruckenhauser, L.^1,2, Schwentner, M.¹

Institutionen:

1: Naturhistorisches Museum Wien, Dritte Zoologische Abteilung, Burgring 7, 1010 Wien, Österreich

2: Universität Wien, Department für Evolutionsbiologie, Djerassiplatz 1, 1030 Wien, Österreich

3: Masaryk-Universität, Naturwissenschaftliche Fakultät, Kotlářská 267/2, 611 37 Brno, Tschechien

Abstract: Großbranchiopoden (Branchiopoda exklusive Cladocera) sind prominente Vertreter der Fauna von temporären Gewässern. Sie sind ein hervorragendes Modell, um die Ökologie dieser stark gefährdeten Lebensräume zu verstehen. In Österreich wurden bisher 16 Arten nachgewiesen, wobei eine Art (Lynceus brachyurus) als ausgestorben gilt. Obwohl viel über die Faunistik dieser Arten in Österreich bekannt ist, sind die österreichischen Populationen genetisch bisher kaum untersucht worden. Im Rahmen der präsentierten Studie wird von den 16 österreichischen Arten (jeweils 3 Individuen pro Art) ein Abschnitt des Gens COI sequenziert, um somit erstmals Referenzsequenzen für DNA-Barcoding-Anwendungen zu generieren. Das Material stammt aus frischen Aufsammlungen sowie aus der Crustaceensammlung des Naturhistorischen Museums Wien. Zusätzlich werden Proben aus der Slowakei und Tschechien berücksichtigt (ebenfalls drei Individuen pro Art). Die Ergebnisse sollen Aufschluss über die Variabilität des COI-Gens bei österreichischen und slowakischen Populationen geben und die Bestimmung unbekannter Proben mittels DNA-Barcoding erleichtern. Die präsentierte Studie wird einen ersten Einblick in die weitgehend unbekannte genetische Diversität der Großbranchiopoden in Österreich und der Slowakei erlauben.

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Titel:

Neues zur Augenstil Photophore des Nordischen Krills Meganyctiphanes norvegica

Autor:innen:

Harzsch, S.¹, Fregin, T.², Krieger, J.¹

Institutionen:

1: Zoologisches Institut und Museum der Universität Greifswald.

2: Fachbereich Biologie, Institut für Zell- und Systembiologie der Tiere, AG Neurophysiologie der Universität Hamburg

Abstract: Die Euphausiacea sind bekannt für Ihre Fähigkeit zur Biolumineszenz, die von zehn spezialisierten Photophoren ausgeht, ein Paar auf den Augenstilen, zwei thorakalen Paaren, und vier unpaaren Photophoren auf den Pleomeren. Die Photophoren generieren ihr Licht durch eine von Sauerstoff abhängige biochemische Reaktion des Luciferin - Luciferase Typs. Die Funktion der Biolumineszenz wird für den Nordischen versus antarktischen Krill kontrovers diskutiert. Für Meganyctiphanes norvegica wurde eine Rolle in der innerartlichen Kommunikation vorgeschlagen, da sich im Labor gehälterte Tiere durch künstliche Lichtblitze zu Antwortsignalen stimulieren lassen, die die Tiere gerichtet auf Artgenossen abgeben (Fregin und Wiese 2002; Helgoland Marine Research 56:112–124). Der vorliegende Beitrag fasst unsere Kenntnisse zur Funktionsmorphologie der Photophoren zusammen und präsentiert neue Befunde zur Struktur dieser Organe auf den Augenstilen. Es ist bekannt, dass die Leuchtintensität der Photophoren moduliert und dem umgebenden Licht angepasst werden kann, jedoch ist zu möglichen Kontrollmechanismen bisher wenig bekannt. Wir können hier zeigen, dass die Augenstil Photophoren in M. norvegica über einen distinkten Photophorennerv innerviert werden, der seinen Ausgangspunkt in einer Reihe von spezialisierten, dorsal gelegenen Ommatidien des Komplexauges hat. Diese abgewandelten, irregulären Ommatidien sind optisch gegenüber der Photophore und den anderen Ommatidien isoliert und nehmen Signale vermutlich nur aus dem Wasserkörper über dem Tier auf. Wir vermuten, dass die Verbindung zwischen Komplexaugen und Photophoren eine wichtige neuroanatomische Achse darstellt, die den Tieren erlaubt, ihre Leuchtaktivität dem Umgebungslicht anzupassen und Signale von Artgenossen zu empfangen, um darauf zu antworten. Danksagungen: wir danken Christin Wittfoth, Vanessa Schendel, und der Crew des Forschungsschiffes “Oscar von Sydow” der Kristinebergs Marina Forskningsstation, Fiskebäckskil, Gulmarfjord, Sweden für die Unterstützung beim Fangen von M. norvegica.

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Titel:

How much is variability in olfactory systems predetermined by genetic factors? Testing different approaches to compare isogenic vs. non‑isogenic crayfish

Autor:innen:

Hilgendorf, F., Büsse, S., Harzsch, S.

Institution:

Universität Greifswald, Zoologisches Institut und Museum, AG Cytologie und Evolutionsbiologie, Soldmannstr. 23, 17489 Greifswald

Abstract: The olfactory lobes of aquatic crustaceans are the primary centers for olfactory processing and are structured into complex subunits, the so-called olfactory glomeruli. Their morphology and number of olfactory glomeruli, areas of high synaptic density, can vary between species but also between individuals of one species. In aquatic crustaceans, differences in number of glomeruli are thought to mirror differences in the sensitivity of the olfactory system to environmental stimuli. We investigate to what extent these inter- and intraspecific differences in number of glomeruli are driven by the genetic background. This raises the question whether isogenic crayfish have a less variable phenotypic response of their olfactory system than non‑isogenic crayfish due to their lack of genetic diversity. We will compare first the olfactory system of the parthenogenetic marbled crayfish (Procambarus virginalis; Lyko, 2017) with its close relative, the sexually reproducing Procambarus clarkii (Girard, 1852); both reared under the same experimental conditions. We will then compare if and how the olfactory system of P. clarkii and P. virginalis respond phenotypically differently when reared under an intensified olfactory stimulus. In order to distinctly differentiate the glomeruli within the olfactory lobes and thus quantify them, we are testing various methodological approaches. Immunochemical labelling against synapsin (presynaptic proteins) combined with confocal laser scanning microscopy was initially chosen, as a well-known method for visualizing and analyzing neuroanatomical structures. However, glomeruli could not be differentiated clearly enough for reliable counting. Furthermore, the synapsin signal was increasingly weaker at depth depending on the brain´s thickness which made it problematic in some cases to reliably detect glomerular structures. Since X-ray micro-computed tomography (μCT) has proven to be a suitable, fast and non-invasive method for analyzing the neuroanatomy of arthropods, we are now more focusing on this technique. We have started an exploratory series of protocols for determining the optimal sample preparation using different fixatives and staining agents. So far, phosphotungstic acid (PTA) has proven to be an ideal contrast agent to identify and thus quantify smaller structures such as glomeruli. After establishing a suitable method for quantifying the glomeruli, we want to shift our focus on identifying individual cellular elements in the sensory system of these animals.

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Titel:

(Not) aiming for the stars - Phylogeography and systematics of the deep‑sea isopod family Mesosignidae Schultz, 1969 (Crustacea, Malacostraca) spanning two North Pacific trench areas

Autor:innen:

Kelch, A.^1,2, Spies, L.¹, Di Franco, D.¹, Kaiser, S.¹, Rossel, S.³, Brandt, A.^1,2

Institutionen:

1: Section Crustacea, Department of Marine Zoology, Senckenberg Research Institute 60325 Frankfurt, Germany

2: Institute for Ecology, Evolution and Diversity (FB 15),
Goethe-University of Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 13,
60439 Frankfurt am Main, Germany

3: German Centre for Marine Biodiversity Research (DZMB), Senckenberg am Meer 26382 Wilhelmshaven, Germany

Abstract: Isopods are diverse components of deep-sea ecosystems, and occur there down to hadal depths. Similar to other peracarid orders, they lack free-swimming larval stages, a characteristic believed to restrict their dispersal ability, leading to more confined geographic distributions. In this study, we investigate the distribution of the deep-sea isopod family Mesosignidae within two trench areas, namely the Aleutian Trench (AT) and the Kuril‑Kamchatka Trench (KKT), sampled during the AleutBio (SO293), KuramBio II (SO250) and KuramBio (SO223) expeditions in the North Pacific. With 17 species described across 5 genera, Mesosignidae constitute a relatively small taxonomic group, typically comprising a minor portion of total isopod populations. Yet, studies examining phylogeographic patterns within this family are scarce. We combined morphological studies with molecular (mtDNA and proteomic) analyses to increase robustness in species identification in an integrative taxonomic approach. Morphologically, we distinguished two species within the family, one of which is newly discovered and found in both the KKT and AT regions. Given their poor swimming abilities, we anticipated pronounced molecular differentiation or even the presence of distinct species between the KKT and AT. Furthermore, we hypothesized divergence across a depth gradient exceeding 1500 meters, alongside significant environmental variations associated with depth. Alongside with the description of the new species, this study contributes a crucial piece to the puzzle, fostering a deeper comprehension of isopod diversity and origins within the region.

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Titel:

Deep Pacific relations: towards a phylogenetic revision of the isopod genus Nannoniscus G.O Sars, 1870 linking morphology and genetics

Autor:innen:

Klüh, D.¹, Riehl, T.^2,3, Brandt, A.^2,3, Kaiser, S.²

Institutionen:

1: Institute for Biosciences, University of Rostock, Universitätsplatz 1, 18055 Rostock

2: Department of Marine Zoology, Senckenberg Research Institute and Natural History Museum, Section Crustacea, Senckenberganlage 25, 60325 Frankfurt am Main

3: Department of Biological Sciences, Institute of Ecology, Evolution and Diversity, Johann Wolfgang Goethe University Frankfurt, Max‑von‑Laue-Str. 13, Frankfurt, 60438, Germany

Abstract: The genus Nannoniscus G.O Sars, 1870, belonging to the deep-sea isopod family Nannoniscidae Hanse, 1916 (Isopoda, Asellota), is known for its worldwide distribution, especially in deep-sea environments, and includes over 30 described species with a high degree of morphological diversity. In fact, in a recent study, the genus was classified as polyphyletic, characterized by both ancestral characters (plesiomorphies) common to the Nannoniscidae and unique derived characters (synapomorphies) specific to a certain clade within the family - including Nannoniscus, Regabellator Siebenaller & Hessler, 1981 and Rapaniscus Siebenaller & Hessler, 1981 amongst others. Contrastingly to the well-supported monophyly of the Nannoniscidae, the marked diversity in morphological characteristics renders Nannoniscus a highly heterogeneous group, further complicating its classification and differentiation from other genera in the family. Therefore, a thorough assessment is required to elucidate phylogenetic relationships in the genus. Here we adopt a prospective approach for a study design aimed at unravelling the systematic and phylogenetic issues surrounding the genus Nannoniscus, with a particular focus on species from the Pacific Ocean, including newly collected specimens from North Pacific trenches. Our approach will integrate morphological and genetic data, encompassing the description of new species and examination of type specimens, to provide evidence that refines the genus' definition. This research aims to enhance our understanding of Nannoniscus' evolutionary history and its systematic positioning within the Nannoniscidae.

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Titel:

Reproduktionsorgane von weiblichen Hemigrapsus takanoi

Autor:innen:

Koberstein M. & Brandis D.

Institution:

Zoologisches Museum zu Kiel, Hegewischstraße 3, 24105 Kiel

Abstract: Hemigrapsus takanoi ist eine sehr erfolgreiche invasive Krabben-Art in der Ostsee. Ursprünglich beheimatet in Japan, hat sie seit ihrer erstmaligen Sichtung im Jahr 2014 sehr schnell große Teile der Ostsee besiedelt. Die Mechanismen dieses Invasionsprozesses sind bis heute ungenügend verstanden, insbesondere im Hinblick auf die extremen Bedingungen der Ostsee, dem größten Brackwassergewässer der Erde. Ein entscheidender Aspekt zum Verständnis der rapiden Verbreitung ist die Fortpflanzungsbiologie der Art. Insbesondere die Dauer, der Zeitpunkt und die Häufigkeit von Eiablagen innerhalb eines Jahres können zentrale Parameter für das Verständnis von Verdrängungs- und Besiedlungsprozessen darstellen. Das Ziel der Untersuchung war es, auf der Grundlage einer sorgfältigen morphologischen Analyse der weiblichen Reproduktionsorgane und ihrer Funktionen die Fortpflanzungsbiologie von H. takanoi in der Ostsee aufzuklären. Im Zentrum standen hierbei die Aktivitätsmuster der Gonaden sowie die jeweiligen Zustände der Receptacula seminis. Mit dieser Untersuchung konnte ein Beitrag zum besseren Verständnis der Anpassungs- und Invasionsprozesse einer ursprünglich gebietsfremden Art in ihrem neuen Habitat geleistet werden.

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Titel:

Gehirnmorphologie der Mysida: Die zurzeit einzigen bekannten Krebse mit sexuellem Dimorphismus des Riechsystems

Autor:innen:

Kümmerlen, K., Blatt, J., Hoffmann, L., Harzsch, S.

Institution:

Universität Greifswald, Zoologisches Institut und Museum, Arbeitsgruppe Cytologie and Evolutionäre Biologie, Soldmannstraße 23, 17489 Greifswald

Abstract: Die Prozessierung von chemischen Signalen ist grundlegend für das Überleben, Fortpflanzung und soziale Interaktionen für Lebewesen. Krebstiere prozessieren chemischen Input in einer spezialisierten Gehirnregion namens „Olfaktorischer Lobus“. Der Olfaktorische Lobus ist in Synapsen-reiche Regionen gegliedert, die als „olfaktorische Glomeruli“ bezeichnet werden. Der Input für den Olfaktorischen Lobus und die Glomeruli erfolgt über spezialisierte Sensillen, die Aesthetasken, auf dem ersten Antennenpaar.

Um ein tieferes Verständnis über die Evolution und Funktion der Gehirne der Arthropoden zu erlangen, haben wir den Riechsystem in Mysiden Neomysis integer und Praunus flexuosus untersucht. Mysiden sind eine kaum erforschte Gruppe innerhalb der Peracarida, was sie zu idealen Kandidaten für vergleichende Gehirnmorphologie macht. Zudem sind Mysiden bisher die einzigen Krebstiere, welche einen sexuellen Dimorphismus im olfaktorischen System aufweisen.

Um das olfaktorische System samt dem sexuellen Dimorphismus intensiver zu erforschen, haben wir mit Hilfe von Immunhistochemie und konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie die Sensillen auf dem ersten Antennenpaar mit Autofloureszenz untersucht. Zusätzlich wurde durch Antikörperfärbungen die Gehirnregionen mithilfe der Färbung des präsynaptischen Proteins Synapsin untersucht, sowie die Neurotransmitter RFamide, GABA und Allatostatin gefärbt.

Unsere Ergebnisse zeigen bei männlichen Mysiden einen sogenannten „Lobus masculinus“ lateral der medialen Flagelle des ersten Antennenpaars, sowie zusätzliche Sensillen („slender sensilla“) zwischen den Aesthetasken. Weiblichen Individuen weisen an der Stelle des Lobus masculinus mehrere lange Sensillen auf. Zusätzlich konnten wir im Gehirn der männlichen Mysiden in der Nähe des olfaktorischen Lobus eine weitere Gehirn-Region detektieren, welche wahrscheinlich die Input-Region des Lobus masculinus darstellt.

Unterstützt durch DFG Projekt HA2540/20-1 in SPP2205.

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Titel:

Populationsgenetik von dem Urzeitkrebs Lepidurus apus (L., 1758)

Autor:innen:

Löwenstein, A.^1,2, Kruckenhauser, L.^1,2, Schwentner, M.²

Institutionen:

1: Department für Evolutionsbiologie, Fakultät der Lebenswissenschaften, Universität Wien, 1090 Austria

2: Naturhistorisches Museum Wien, Burggasse 7, Vienna, 1010 Austria

Abstract: Der Urzeitkrebs Lepidurus apus (L., 1758) ist die einzige Art der Gattung Lepidurus in Österreich und kommt vorwiegend in temporären Stillgewässern der Marchauen an der Grenze zur Slowakei vor. Durch anthropogene Eingriffe wie intensiver Landwirtschaft, Flussbegradigung und beschleunigten Klimawandel sind die Häufigkeit des Auftretens und die Dauer des Bestehens solcher Stillgewässer unregelmäßiger geworden. Dies führt zu einer Abnahme geeigneter Lebensräume für Urzeitkrebse. Um das Ausmaß der zurückgehenden Populationen und den damit verbundenen Verlust genetischer Vielfalt abschätzen zu können, fehlen wesentliche Informationen zu L. apus in Österreich.

Die Forschungsarbeit beschäftigt sich zum einen mit der Untersuchung genetischer Unterschiede rezenter L. apus Populationen an verschiedenen Standorten innerhalb Österreichs. Dies wird durch einen Vergleich mit slowakischen Populationen erweitert. Zum anderen ermöglicht die historische L. apus Sammlung des Naturhistorischen Museums Wien die Erforschung genetischer Veränderungen des Urzeitkrebs über die Zeit, insbesondere des potenziellen Verlusts der genetischen Diversität in den letzten Jahrzehnten.

Zur Untersuchung der genetischen Vielfalt von L. apus werden genomische Datensätze analysiert. Da das gesamte Genom noch nicht veröffentlicht wurde, umfasst die Forschungsarbeit die Sequenzierung und das Assembly eines L. apus Genoms. Hierfür wird eine Kombination von Illumina Short Reads und MinION Nanopore Long Reads verwendet. Zusätzlich wird von den Proben das DNA Barcoding-Gen COI sequenziert.

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Titel:

Neue Erkenntnisse über die Artenvielfalt und Verbreitung der Xanthidae in ostafrikanischen Küstengewässern

Autor:innen:

Mann, A.R., Brandis, D.

Institution:

Zoologisches Museum Kiel

Abstract: Im westlichen Indischen Ozean sind brachyure Krabben ein dominanter Bestandteil der Lebensgemeinschaften des Eu- und Sublitorals. Um die Biodiversität und Evolution einer Region zu verstehen und heutige Veränderungen zu erkennen und beurteilen zu können, ist eine fundierte Kenntnis über Diversität sowie die Verbreitung einzelner Arten essentiell. Gerade die Artenvielfalt der afrikanischen Ostküste ist bis heute noch unzureichend erforscht. Ziel dieses Projektes war es, am Beispiel bisher unbearbeiteter historischer Sammlungen der Familie Xanthidae neue grundlegende Informationen über die Verbreitung sowie die Artenvielfalt brachyurer Krabben im westlichen Indischen Ozean zu erlangen. Xanthidae sind durch ihren Artenreichtum und ihre weite Verbreitung ein idealer Indikator, um neue Informationen über marine Habitate der afrikanischen Ostküste zu gewinnen.

Grundlage für die Untersuchungen bilden historische Sammlungen aus dem Zoologischen Museum Kiel und Museo di Storia Naturale dell’Università di Firenze, die die Fauna der ostafrikanischen Küstengewässer von Ägypten bis Kenia in einem Zeitraum zwischen 1875 und 2006 dokumentieren. Die Ergebnisse geben neue Einblicke in die Artbildungsprozesse und die Verbreitung der Xanthidae sowie die Vergleichbarkeit der regionalen Vielfalt ostafrikanischer eu- und sublitoraler Habitate.

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Titel:

Unveiling deep frontiers: initial insights into isopod diversity of the eastern Aleutian Trench (NE Pacific)

Autor:innen:

Preikschardt, M.^1,2, Di Franco, D.¹, Kelch, A.^1,2, Meißner, K.³, Brandt, A.^1,2, Kaiser, S.¹

Institutionen:

1: Senckenberg Research Institute, Department of Marine Zoology, Section Crustacea, 60325 Frankfurt, Germany

2: Institute for Ecology, Evolution and Diversity, Goethe-University of Frankfurt, FB 15, Max-von-Laue-Str. 13, 60439 Frankfurt am Main

3: German Centre for Marine Biodiversity Research (DZMB) – Senckenberg am Meer, Martin–Luther-King-Platz 3, D-20146 Hamburg

Abstract: Hadal trenches, such as the Aleutian Trench, subside through subduction of oceanic plates at tectonic convergence zones, traversing the seabed with depths of up to 7800 m, in case of the AT, or more. Although, the mechanisms governing biodiversity and distribution in the deep sea are still unclear, Isopods are thought to be the most diverse taxon and one of the most abundant groups at these depths. It has been hypothesised that differences in species composition in the hadal may be primarily driven by the interaction of the overlying biogeographic province, such as quantity and quality of particulate organic matter, the topography of each individual trench, the presence of biogeographic barriers, and adult dispersal capacities. Here, we examine benthic communities from abyssal and hadal depths of the Aleutian Trench (AT) in the north-eastern Pacific and adjacent Bering Sea, covering depths from ~3500 to ~7300 m. The investigated area is characterized by topographic and hydrographic discontinuities that may act as dispersal barriers and strong environmental gradients that are likely to limit species distribution and promote diversification. In our study we specifically focus on isopod crustaceans, a group that has been documented and investigated since the start of the exploration of high-sea biodiversity. In this context we also delved into the interaction between environmental factors, and macrofaunal densities and community structure based on evidence drawn from box-corer samples. As climate change and human impacts on the study area are expected to intensify in the future a baseline survey of the composition and structure of the benthic ecosystems there will not only contribute to our understanding of how deep-sea diversity is generated but is also needed to document shifts and take conservative action in the future.

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Titel:

Comparing the postembryonic development of the olfactory pathway in crayfish versus crabs

Autor:innen:

Riehemann, L.M.¹, Seegel, J.A.¹, Torres, G.², Harzsch, S.¹

Institutionen:

1: University of Greifswald, Zoological Institute and Museum,
Cytology and Evolutionary Biology, Soldmannstr. 23, 17489 Greifswald

2: Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Biologische Anstalt Helgoland, Ostkaje 1118, 27498 Helgoland, Germany

Abstract: Decapod crustaceans are characterized by different patterns of postembryonic development. For example, the European shore crab Carcinus maenas goes through five larval instars, all of which live and feed independently of the mother in the plankton. Contrary, in the marbled crayfish Procambarus virginalis, the offspring after hatching are still attached to the mother and feeds on their yolk supply. Here, we asked the question if these different ontogenetic pathways are mirrored in the development of the nervous system. We focused on the central olfactory pathway because it is well known that, e.g. for crab larvae, the chemical senses play essential roles for adaptive behaviors and survival for the planktonic larvae and also for life cycle progression, i.e. finding a suitable habitat for settlement. We focused this study on the olfactory lobes (OL), primary processing areas in the brain for chemosensory input from the first pair of antennae. We hypothesize, that, at hatching, the olfactory system in C. maenas should be more advanced in development than that in the marbled crayfish, reflecting the independent life style of C. maenas larvae in the plankton. To that end, we analyzed the structure of the olfactory lobe in these two species by immunohistochemical labeling against synapsins (presynaptic vesicle-associated proteins) and the neuropeptide RFamide. In larvae of C. maenas, the olfactory lobe is spherical with a central non-synaptic, fibrous core in all five instars, an arrangement that in principle resembles that in adult crabs. In P. virginalis, the OL is also spherical and first visible at 60% of embryonic development.

However, there is not any fibrous area in the middle of the OL indicating a yet immature status of the system. The olfactory glomeruli, the building blocks of the adult OL in crustaceans, in C. maenas can be distinguished from Zoea IV onwards and display a spherical form. In P. virginalis, olfactory glomeruli are first visible at the juvenile stage 3. The OL increases relative to the brain and in absolute size during development in both species. We conclude that in crayfish, the delayed development of the offspring in response to maternal brood care seems to delay the development of the chemical senses. Contrary, the OLs of C. maenas seem to be more advanced at hatching reflecting their dependence on the chemical senses during their independent life in the plankton.

Acknowledgments: We wish to thank Leo Tekotte, Charlotte Astley, and Margot Deschampsfrom the AWI Helgoland for rearing C. maenas and fixing, and Frederice Hilgendorf and Henri Uphoff for rearing P. virginalis. Supported by DFG grant HA 2540/20.

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Titel:

Catalytic properties of a novel alkaline phosphatase from the gastric fluid of the European lobster (Homarus gammarus)

Autor:innen:

Saborowski, R., Ditzler, S., Koch, M.

Institution:

Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Am Handelshafen 12, 27570 Bremerhaven

Abstract: Phosphatases (phosphomonoesterhydrolases, EC: 3.1.3.1) are ubiquitous enzymes which catalyze the hydrolytic cleavage of phosphomonoesters, thereby liberating or transferring phosphate. Phosphatases were studied in the tissues of various animals, plants, and microbes and gained considerable importance in clinical applications. According to their pH-optimum the phosphatases are classified as acid phosphatases or alkaline phosphatases. Due to their predominance in lysosomes, acid phosphateses serve as marker enzymes for sub-cellular fractions. They appear as monomeric as well as dimeric enzymes and do not require metal ions as cofactors. Alkaline phosphatases (ALP), in turn, are ubiquitous in nature and play a vital role in phosphate metabolism and transportation. They mostly contain one or two zinc ions per subunit and require magnesium ions or sometimes calcium ions as co-factor. The detailed physiological and cytological functions of many phosphatases are still unknown though knowledge increased greatly in recent years.

In decapod crustaceans, acid and alkaline phosphatases were predominately investigated in the midgut gland, which is the principal digestive organ of the animals. Tissue extracts of crayfish midgut glands revealed at least two forms of alkaline phosphatase which are related to the membranes or were cytosolic and, thus, soluble. During routine measurements of crustacean digestive enzyme activities, we noticed a significant level of phosphatase activities in the gastric fluid of some decapods species, especially lobster. These enzymes must be considered extra-cellular because they appear in an active form in the lumen of crustacean stomachs.

The enzyme was isolated by liquid chromatography to apparent homogeneity. The activity was enriched about 1000-fold, yielding 11% of the initial amount. The enzyme had an apparent molecular mass of about 60 kDa. It showed activity within a wide pH range from pH 8 to pH 11 with a maximum at pH 9. The enzyme was thermolabile and lost its entire activity after 15 min heating at 55°C. The lobster phosphatase was almost entirely inhibited by low concentrations of Zn2+, L-cysteine, monophosphate and adenosinediphosphate. Mg2+ ions reduced the apparent Km-value and, thus, increased the activity of the enzyme and the affinity towards the substrate.

The lobster alkaline phosphatase (LAP) has a good potential for analytical applications in biochemistry and molecular biology and may substitute the commercially available shrimp alkaline phosphatase from Northern shrimp, Pandalus borealis.

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Titel:

Die Wiederentdeckung der ukrainischen Notostraca-Art Lepidurus middendorffii (Braem, 1893) durch integrative Taxonomie

Autor:innen:

Sainitzer, D.¹, Son, M.², Schwentner, M.³

Institutionen:

1: Universität Wien, Djerassiplatz 1, 1030 Wien, Österreich

2: Institute of Marine Biology, National Academy of the NAS of Ukraine, Pushkins`ka 37, Odessa, Ukraine

3: Naturhistorisches Museum Wien, Burgring 7, 1010 Wien, Österreich

Abstract: In der vorliegenden Studie befassen wir uns mit der Wiederbeschreibung einer Art innerhalb der Gattung Lepidurus (Branchiopoda: Notostraca), die in der Vergangenheit neben weiteren Arten durch umfangreiche Synonymisierungen für ungültig erklärt wurde. Durch die Anwendung eines integrativen taxonomischen Ansatzes können wir eine ukrainische Population von Lepidurus, die sich von den aktuell anerkannten Arten sowohl morphologisch als auch genetisch unterscheidet, der bisher synonymisierten Art Lepidurus middendorffii comb. nov. (Braem, 1893) zuordnen.

Die charakteristische Morphologie von Lepidurus middendorffii, insbesondere die Position des Dorsalorgans, die Beschaffenheit der Supra-anal Platte, sowie das Verhältnis der Telsonlänge zur Carapaxlänge wird in unserer Studie detailliert beschrieben.

Die Ergebnisse unserer genetischen Analyse bereits publizierter Sequenzen unterstreichen die Notwendigkeit einer umfassenderen Überarbeitung weiterer synonymisierter Arten dieser Ordnung. Sie illustrieren somit exemplarisch die Problematik innerhalb der Notostraca-Taxonomie, welche aufgrund deutlicher intraspezifischer Variabilität in zahlreichen taxonomisch relevanten Merkmalen besteht.

Die ursprüngliche Klassifizierung von Lepidurus middendorffii als Variante von Apus extensus und dessen nachfolgende Synonymisierung mit Lepidurus lubbocki, welche derzeit von einigen Autoren als Unterart von Lepidurus apus betrachtet wird, verdeutlicht die Herausforderungen der taxonomischen Einordnung.

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Titel:

Kräftig verdreht: Die Pleonmuskulatur caridoider Malakostraken

Autor:innen:

Scholz, S., Grams. M., Richter, S.

Institutionen:

Allgemeine & Spezielle Zoologie, Universität Rostock, Universitätsplatz 2, 18055 Rostock, Deutschland

Abstract: Eines der charakteristischsten Verhaltensweisen dekapoder Garnelen und anderer garnelenförmiger Malakostraken ist ihre Fähigkeit, mittels eines kräftigen Pleonschlages unter den Vorderkörper (dem caridoiden „tail flip“) ruckartig rückwärts zu schnellen, um einer potenziellen Gefahr zu entkommen. Neben der Ausprägung eines Schwanzfächers aus Uropoden und Telson basiert dieses Manöver vor allem auf einer kräftig ausgeprägten Pleonmuskulatur. Das Verständnis über die komplexe Anordnung dieser Muskulatur der Malakostraken beruht bisher auf Präparationen direkt am Objekt, sowie auf den daraus hervorgegangenen zweidimensionalen Darstellungen. Im Rahmen unseres Projekts geht es daher vorrangig um eine verständlichere Visualisierung dieses hochkomplexen 3‑dimensionalen Muskelsystems. Computer-Tomographie in Verbindung mit 3D-Software sind dabei die Mittel der Wahl, um unser Verständnis über die Anatomie des Pleon zu konkretisieren. Über den Vergleich verschiedener malakostraker Vertreter (Decapoda, Euphausiacea, Anaspidacea, Lophogastrida, Mysida & Stygiomysida) soll zum einen ein besseres funktionelles Verständnis des caridoiden „tail flip“ erreicht werden. Weiterhin bietet dieses komplexe Muskelsystem Potenzial für die Identifizierung und Konzeptualisierung diverser weiterer morphologischer Merkmale für die Entschlüsselung der weiterhin umstrittenen Evolution und Phylogenie der Malacostraca.

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Titel:

Tasmaniens Süßwasserasseln (Phreatoicidea) - Taxonomie und Phylogeographie im Lichte der Geologie Tasmaniens

Autor:innen:

Schreier, C.¹, Wilson, G.D.F.², Richter, S. ¹

Institutionen:

1: Allgemeine & Spezielle Zoologie, Universität Rostock, Universitätsplatz 2, 18055 Rostock, Deutschland

2: Saugatuck Natural History Laboratory, LLC, USA

Abstract: Die enigmatischen Phreatoicidea, eine Teilgruppe der Asseln (Isopoda), sind weiterhin nur unzureichend bekannt. Sie gelten als eine der ältesten Isopoden-Gruppen und werden bei phylogenetischen Untersuchungen häufig als Schwestergruppe aller übrigen Isopoden eingestuft. Marine Fossilien aus dem späten Karbon-Zeitalter weisen darauf hin, dass heutige Phreatoicidea-Arten als lebende Fossilien angesehen werden können. In Australien gefundene Süßwasser-Fossilien aus der Trias zeigen, dass sich die Morphologie seitdem kaum verändert hat. Es wird angenommen, dass Vertreter dieser Isopoden, zwischen Karbon und Trias vom Meer aus die Süßwassergewässer des Superkontinents Gondwana besiedelten, bevor alle marinen Vertreter ausstarben. Phreatoicidea findet man heutzutage nur noch in Süßwassergewässern von kontinentalen Fragmenten (Australien, Indien, Südafrika und Neuseeland), welche einst Gondwana formten. Erstaunlicherweise fehlen sie in Südamerika. Die größte Vielfalt der Phreatoicidea findet sich in Australien, wohingegen aus den anderen Ländern bisher nur einzelne Artengruppen bekannt sind. In Tasmanien findet man mehrere Vertreter zweier Familien (Hypsimetopodidae und Phreatoicidae) und grundsätzlich die weltweit größte Gattungsvielfalt.

Aus diesem Grund wird der Fokus dieser Studie auf der Artenvielfalt und den Populationen der tasmanischen Phreatoicidea liegen und wie diese Artenvielfalt mit der einzigartigen geologischen Geschichte Tasmaniens zusammenhängt. Dafür wird ein multidisziplinärer Ansatz angewendet. Zum einen soll eine detaillierte morphologische Untersuchung der tasmanischen Phreatoicidea durchgeführt werden, unter anderem mit Hilfe eines Rasterelektronenmikroskops. Des Weiteren wird eine Liste morphologischer Merkmale in einer Datenbank (DELTA) zusammengefasst, welche für weitreichende taxonomische Untersuchungen und für das Beschreiben neuer Arten, verwendet werden soll. Zusätzlich werden auch molekulare Analysen durchgeführt, sowohl klassische Sanger Sequenzierungen, als auch Double-Digest-Restriktionsstellen-assoziierte DNA-Analysen (ddRAD). Angesichts der fortschreitenden Zerstörung ihrer Lebensräume, beispielsweise durch Forstwirtschaft, Wasserkraft und Tourismus, besteht dringender Handlungsbedarf, um unser Wissen über die Phreatoicidea zu verbessern und somit auch zum Schutz der Tiere beizusteuern.

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Titel:

Wiederbeschreibung von Triops sudanicus und Triops dispar

Autor:innen:

Schweiger, C.^1,2, Schwentner, M.¹

Institutionen:

1: Naturhistorisches Museum Wien, Burgring 7, 1010 Wien, Österreich

2: Universität Wien, Universitätsring 1, 1010 Wien

Abstract: Im Jahre 1877 wurden Triops dispar und Triops sudanicus von Eiern aus dem Sudan aufgezogen und beschrieben. Eine umfassende Revision der Notostraca führte später aber zur Synonymisierung dieser und aller afrikanischer und asiatischer Triops Arten zu Triops granarius. Somit hat Triops granarius eine bemerkenswert weite geographische Verbreitung und eine hohe morphologische Variabilität. Eine Reihe neuerer phylogenetischer Arbeiten deuteten allerdings auf die Existenz verschiedener Arten innerhalb Triops granarius hin. Unsere Untersuchungen der morphologischen Merkmale in den beiden zuvor synonymisierten Arten Triops dispar und Triops sudanicus offenbaren markante Unterschiede in der Struktur des zweiten Thoracopod Paars und des Telsons zu Triops granarius und anderen afrikanischen Triops-Arten. Diese Erkenntnisse werfen neues Licht auf die taxonomische Einordnung und die evolutionäre Diversität innerhalb der Triopsidae, was die Notwendigkeit einer Revision innerhalb dieser faszinierenden Familie unterstreicht.

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Titel:

Neue Einblicke in die Diversität der Liljeborgia (Liljeborgiidae, Amphipoda)

Autor:innen:

Timm, R.¹, Schwentner, M.², d'Udekem d'Acoz, C.³, Martin, P.J.³, Lörz, A.-N.¹

Institutionen:

1: Universität Hamburg, Institut für marine Ökosystem- und Fischereiwissenschaften, Große Elbstraße 133, 22767 Hamburg

2: Naturhistorisches Museum Wien, Burgring 7, 1010 Wien, Österreich

3: Institut für Naturwissenschaften, Rue Vautier 29, 1000 Brüssel

Abstract: Die Gattung Liljeborgia Spence Bate, 1863 umfasst 75 Arten, die weltweit verbreitet und sowohl in flachen Gewässern als auch in Tiefen von über 6000 m heimisch sind. Um die Vielfalt dieser artenreichen Gattung besser zu verstehen, wurde von 135 Individuen COI sequenziert und von ausgewählten Individuen zusätzlich 28S und ITS2. Die neuen Sequenzen dieser Arbeit stammen vorwiegend von den IceAGE Fahrten (Icelandic marine Animals: Genetics and Ecology), die den Nordatlantik um Island herum beprobt haben, sowie aus dem Südlichen Ozean und dem Westpazifik (Clarion Clipperton Zone).

Ziel dieser Studie ist die Untersuchung der morphologischen und genetischen Variationen innerhalb der Arten und der genetischen Unterschiede innerhalb der Gattung Liljeborgia. Unsere genetischen Daten unterstützen die, bereits von d'Udekem d'Acoz vorgeschlagene, Synonymisierung von L. caliginis und L. charybdis zu einer Art, L. charybdis. Ein umgekehrtes Szenario stellen zwei Gruppen von Individuen dar, die beide morphologisch L. ossiani entsprechen, sich morphologisch aber nicht unterscheiden, allerdings einen genetischen Unterschied von 8 % bei den COI-Sequenzen aufweisen, was auf das Vorhandensein einer kryptischen Art hinweist. Trotz detaillierter morphologischer Untersuchungen, auch per konfokaler Laser-Scanmikroskopie (CLSM) einzelner Charaktere konnten keine äußeren Unterschiede festgestellt werden. Die Diskussion wie mit kryptischen Arten verfahren werden soll, steht noch aus.