The Aristolochiaceae are one of the largest angiosperm families, the family has been divided into two subfamilies: Asaroideae, which include Asarum and Saruma, and Aristolochioideae, which includes Thottea sensu lato and Aristolochia sensu lato (Kelly and Gonzales, 2003). Aristolochia sensu lato comprise between 450 and 600 species, distributed throughout the world with centers of diversities in the tropical and subtropical regions (Neinhuis et al., 2005, Wanke et al., 2006a, 2007). However, the extended Mediterranean region including Turkey, the Caucasus and the Near East is likely to be the only diversity hotspot of the genus Aristolochia in the northern hemisphere were up to 60 species and subspecies could be observed (Wanke 2007). Most important contributions to the knowledge of these species were published by Nardi (1984, 1988, 1991, 1993) and Davis & Khan (1961, 1964, 1982), all of these studies were based on morphological characters only. In recent years, with the progress of molecular techniques and in light of the systematic chaos, a detailed study was needed to unravel the evolutionary history prior to a taxonomic revision of this group. The first chapter of my thesis should be regarded as the starting point for more detailed investigation on population level. Preliminary molecular phylogenitic analysis recovered the Mediterranean Aristolochia species as monophyletic (de Groot et al 2006). However, only very few members were included in that study. The latest phylogenetic study by Wanke (2007) dealed with west Mediterranean Aristolochia species and sampled also few members belonging to the east Mediterranean and Caucasian species (3 from Greece, 2 from Georgia and 1 from Turkey). This study reported the Mediterranean Aristolochia species as two molecular and morphologically well supported clades, which were sister to each other. Furthermore, the two closely related species A. sempervirens and A. baetica which have an east west vicariance and are known as Aristolochia sempervirens complex has been recovered as sister group to the remaining west Mediterranean species. A detailed investigation of the evolutionary history of this group is the topic of the second chapter of my thesis (Chapter 2). The Aristolochia sempervirens complex is characterized by an unusual growth form and has a circum Mediterranean distribution. The investigation of these species complex seem to be of great importance to understand speciation and colonization of the Mediterranean by the genus Aristolochia and might shade light in historical evolutionary processes of other plant lineages in the Mediterranean. Furthermore, I test applicability and phylogenetic power of a nuclear single copy gene (nSCG) region to reconstruct well resolved and highly supported gene genealogies as a prerequisite to study evolutionary biology questions in general. Furthermore, a comprehensive overview of leaf epicuticular waxes, hairs and trichomes of 54 species from the old and new world taxa of the genus Aristolochia were investigated using scanning electron microscopy (SEM) to clarify taxonomic status of theses species in contrast to their molecular position. Also this study which is the third chapter of this thesis (Chapter 3), has a strong focus on Mediterranean Aristolochia and tries to provide additional support for molecular findings based on epicuticular waxes and to test them as synapomorphies. Each chapter has its own introduction and abstract resulting in a short general introduction here.

The present study deals with the largely unknown Peperomia subgenus Tildenia. Chapter 1 focuses on the South American centre of Tildenia biodiversity. Initially a general rectified description of Peperomia subgenus Tildenia is presented based on the latest molecular analyses. Fourteen new species are described together with two formerly published varieties that are raised to species rank. Furthermore, for one name, basionym rejection and lectotypification are proposed. All valid species from the South American centre of diversity are treated in a phylogenetic framework. A comparable study of the North American centre of diversity is presented in Chapter 2 including a key to all Tildenia species from Mexico and Central America and the description of thirteen new species (one former variety). The new descriptions within this study doubles the species number of subgenus Tildenia. Chapter 3 is a biogeographical study comprising the whole distribution area revealing the place of origin and the age of Peperomia subgenus Tildenia. The appearance of the major lineages of the subgenus is examined against the background of orogeny and climate changes in the respective distribution areas, to retrace the evolutional driving forces of this plant group. In Chapter 4 Tildenia is used as a model group for the characterisation of a new nuclear single copy gene applicable for general use for phylogentic resoltution on species level and below.

In dieser Arbeit wurde die Systematik und Evolution der Viviparidae (Mollusca, Gastropoda, Caenogastropoda) mit einem Fokus auf den asiatischen Gattungen untersucht. Es wurde die erste umfassende gattungsübergreifende Phylogenie der Gruppe mit Vertretern von mehr als 70% der bekannten Viviparidengattungen durch die Analyse eines molekularen Datensatzes aus mitochondrialen wie auch nukleären Sequenzen rekonstruiert. Die Einteilung in die aufgrund von anatomischen Merkmalen beschriebenen Unterfamilien konnte durch die genetischen Untersuchungen bestätigt werden. Neben der molekularen Systematik stand auch die Aufklärung der historischen Biogeographie der Viviparidae im Fokus. Mithilfe von Fossilbelegen und der Anwendung einer molekularen Uhr wurde die Diversifikation dieser Familie in Raum und Zeit untersucht. Abschätzungen über das Alter der Abspaltungen der wichtigsten Abstammungslinien innerhalb der Viviparidae mittels der molekularen Uhr lassen sowohl Vikarianz- als auch Dispersal-Ereignisse am Zustandekommen heutiger Verbreitungsmuster erkennen. Die bisherige systematische Gliederung der Viviparidae ist ausschließlich durch einen conchologischen Ansatz geprägt. Bei der Untersuchung zur Evolution der Schale, unter Berücksichtigung der molekularen Ergebnisse, zeigt sich jedoch, dass eine klare Ordnung innerhalb der Vivipariden, bezogen auf die Entstehung von Farbbändern oder Skulpturierungen auf der Schalenoberfläche, nicht zu erkennen ist. Scheinbar komplexe Schalenmerkmale entstanden mehrfach unabhängig in unterschiedlichen Linien. Es konnte hier aber auch gezeigt werden, dass die Untersuchung von anatomischen Merkmalen im Vergleich zur Schale wesentlich besser geeignet ist, natürliche Verwandtschaftsbeziehungen zu erkennen. Die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse schaffen die Grundlage für eine in Zukunft nötige Revision der Familie Viviparidae auf Gattungsebene. / This thesis focusses on the systematics and evolution of Viviparidae (Mollusca, Gastropoda, Caenogastropoda), a large and putatively ancient group of ovoviviparous freshwater gastropods with an almost worldwide distribution. With more than 200 described species with highly disparate shells, Asia and Australia have the highest viviparid diversity. Three genetic markers where used to calculate the first molecular phylogeny comprising more than 70% of all extant viviparid genera which provides new insights into the systematics and biogeography of this diverse group of freshwater snails. The traditional division into three subfamilies (Lioplacinae Gill, 1863, Viviparinae Gray, 1847 and Bellamyinae Rohrbach, 1937), based on anatomical data, is supported by the molecular phylogeny. The taxonomy of the Asian taxa is still largely based on shell morphology and rather inconsistent, though, making it difficult to gain deeper insights into their evolution and biogeography at present. The molecular phylogeny presented here indicates that the current shell morphology-based viviparid taxonomy does not reflect the phylogenetic relationships of species and clades. In addition to the focus on molecular systematics, a major part of this thesis is devoted to elucidating the historical biogeography of viviparids. A molecular clock analysis based on a calibration scheme using fossils of varying age and taxonomic affinity was used to yield divergence time estimates for the major viviparid lineages. Ancestral areas were inferred by parsimony and likelihood analyses. Viviparid distribution patterns have been shaped by both dispersal and vicariance events. The study of anatomical features turned out to be considerably better approach for establishing phylogenetic relationships of viviparids, manifested in good support of genera established by molecular data. The results obtained in this work provide the basis for a much needed revision of the Viviparidae at the generic level.

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Parareptilien stellen ein artenreiches Monophylum paläozoischer und früh-mesozoischer Amnioten dar; sie bilden innerhalb der Reptilien die Schwestergruppe zu den Eureptilien. Pareiasaurier, eine Untergruppe der Parareptilien, sind eine bedeutende Komponente spät-permischer …kosysteme. Jüngst wurde ein Schwestergruppenverhältnis zu den Nycyeroletern entdeckt, mit welchen sie die "Pareiasauromorpha" bilden. Diese Arbeit befasst sich mit der Beschreibung einiger dieser bisher schlecht untersuchten Parareptilien und deren Verwandtschaftsverhältnisse.Der Pareiasaurier Deltavjatia vjatkensis und der Nycteroleter Emeroleter levis aus der russischen Lokalität Kotel''nich werden mithilfe neu entdeckten Materials im Detail beschrieben. Das gut erhaltene Deltavjatja Materials umfasst mehrere Grössenstadien und erlaubt eine Analyse der Wachstumsraten. Eine geometrisch-morphometrische Analyse des Schädeldachs lässt eine allometrische Zunahme von Schnauzenlänge und Postorbitalregion erkennen. Auch wird der historisch erste Pareiasaurier, Parasaurus geinitzi, aus dem oberpermischen Kupferschiefer von Deutschland neu beschrieben. Zudem ergibt eine Neuanalyse der russischen Nycteroleter eine Synonymie von Tokosaurus perforatus und Macroleter poezicus. Eine phylogenetische Analyse unter Verwendung von Parsimonie und bayesischen Methoden ergibt eine basale Stellung von Parasaurus und eine Monophylie der Nycteroleter; letztere wird aber nur durch die Parsimonie unterstützt. Alle phylogenetischen Methoden ergeben jedoch eine Monophylie der Pareiasauromorpha. Eine strato-kladistische Analyse zeigt zudem eine ähnliche Topologie. Eine biogeographische Analyse der Pareiasauromorpha ergibt mehrfache Verbreitungsereignisse nach Russland und China. Diese stimmen überein mit denen anderer oberpermischer Gruppen, jedoch werden nur wenige dieser Ereignisse komplett bei allen Taxa gefunden. / Parareptilia is a diverse, yet enigmatic clade of fossil amniotes, sister-group to Eureptilia within Reptilia. Pareiasauria, a widely distributed and speciose parareptile group, was a prominent part of Late Permian ecosystems, yet few taxa have been examined in detail. This work describes some poorly known parareptiles, using this data to assess interrelationships and evaluate evolutionary trends within the clade. A reassessment of a group of derived parareptiles, the Russian ''nycteroleters'', results in the synonymy of Tokosaurus perforatus with Macroleter poezicus. A phylogenetic analysis of parareptilian relationships recovers a ''nycteroleter'' monophyly in the parsimony analysis, but not with Bayesian, with the genus Bashkyroleter paraphyletic in both. A monophyletic clade consisting of the nycteroleters and pareiasaurs, termed Pareiasauromorpha, is supported by all methods. Parasaurus geinitzi von Mayer, 1857 is redescribed and confirmed to be a pareiasaur based on the anatomy of the type specimens and fragmentary material that has subsequently been assigned to the taxon. Well-preserved cranial and postcranial material of the pareiasaur Deltavjatia vjatkensis from Kotel''nich, Russia, is described in detail for the first time, including specimens of radically different size classes. The first geometric morphometric analysis of a parareptile reveals an allometric increase in snout length along with an increase in postorbital length. A reassessment of the relationships of Pareiasauromorpha using different methods of phylogenetic inference recovers similar results. The topologies are not well supported, but are relatively consistent with the stratigraphic record. Biogeographic analysis of pareiasauromorph taxa recovers complex and reticulated patterns of dispersal and vicariance, including multiple dispersal events into both Russia and China; patterns that are consistent with those seen in other Late Permian groups, though few events are shared by all clades.

Die Atyidae sind eine artenreiche Familie weit verbreiteter Süßwassergarnelen, zu der sowohl landumschlossene als auch amphidrome Arten gehören. Ein großer Teil der Atyidae ist im Indopazifik verbreitet, einer Region, die für ihre geologisch komplexe Geschichte bekannt ist. Die Evolution der Atyidae in Kombination mit der Taxonomie, die bis ins frühe 19. Jahrhundert zurückreicht, führt zu einem hohen Maß an taxonomischer Unsicherheit. Das zeigt sich darin, dass über 70 % der Artenvielfalt in einer Gattung – aus insgesamt 54 der gesamten Familie – enthalten sind. Diese Gattung, Caridina, ist nicht monophyletisch. Eine vollständige Überarbeitung fehlt jedoch noch aus mehreren Gründen; darunter unvollständige Kenntnisse über entsprechende Verwandtschaftsverhältnisse, das Abwägen zwischen der Arbeit mit Museumsexemplaren und dem Sammeln im weiten Verbreitungsgebiet der Familie sowie die Plastizität ihrer Morphologie. Ich führe eine Meta-Analyse der Biogeographie der Landmassen innerhalb der Grenzen des Indischen Ozeans durch. Die bei mehreren Taxa festgestellten Tendenzen belegen, dass die physische Verbindung zwischen den Landmassen für die Ausbreitung weniger wichtig war als der durch ökologische Bedingungen ausgeübte Druck. Dann vergleichen wir Extraktionsmethoden, abwägend zwischen DNA-Ausbeute und -Integrität sowie Probenkonservierung. Wir zeigen, dass die Maximierung der DNA-Ausbeute durch Ganzkörperlyse jedoch möglich ist, ohne die Merkmale im Exoskelett zu beschädigen. Abschließend verwenden wir einen Exon-Capture-Ansatz, um eine zeitkalibrierte Phylogenie der artenreichsten Gruppe innerhalb der Atyidae, d. h. Caridina und ihrer Verwandten, zu erstellen. Wir erläutern Details über die Evolution lebensgeschichtlicher Merkmale sowie der Biogeographie und zeigen, dass die Geschichte der Familie eng mit dem Indopazifik verbunden ist und schaffen einen robusten phylogenomischen Rahmen, der zukünftige Bemühungen zur Überarbeitung der Familie erleichtern wird. / The Atyidae is a speciose family of widely distributed freshwater shrimps that includes landlocked and amphidromous species. A large portion of the atyid diversity is distributed in the Indo-Pacific, a region known for its geologically complex history. Its evolution combined with a vast distribution range and a taxonomy that dates back to the early nineteenth century amounts to a high degree of taxonomic uncertainty, which is illustrated by the fact that over 70% of its diversity is contained within one genus out of the 54 in the family. This genus, Caridina, is not monophyletic, but a full revision is still lacking for several reasons, including incomplete knowledge about its relationships, the compromise between working with museum specimens and collecting new specimens along its wide distribution, and the plasticity of its morphology. My coauthors and I conduct a meta-analysis of the historical biogeography of the landmasses within the boundaries of the Indian Ocean. Trends shown by multiple taxa demonstrate that physical connectivity between said landmasses is less important to dispersal than the pressure exerted by ecological conditions. Then, we compare extraction methods in terms of the trade-off between DNA yield and integrity and specimen preservation. We show that, whereas traditional extraction methods are still useful to obtain viable DNA from museum samples a few decades old, maximising the DNA yield through whole-body lysis is possible without damaging characters in the exoskeleton. Finally, we proceed to use an exon-capture approach to produce a time-calibrated phylogeny of the most diverse group in Atyidae, i.e., Caridina and their kin. We reveal details about the evolution of life history traits as well as biogeography, showing that the history of the family is intimately linked to the Indo-Pacific and constructing a robust phylogenetic framework that will facilitate future endeavours to revise the family.

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