To investigate if magnetic fields are present in Wolf–Rayet stars, we selected a few stars in the Galaxy and one in the Large Magellanic Cloud (LMC). We acquired low-resolution spectropolarimetric observations with the European Southern Observatory FORS 2 (FOcal Reducer low dispersion Spectrograph) instrument during two different observing runs. During the first run in visitor mode, we observed the LMC Wolf–Rayet star BAT99 7 and the stars WR 6, WR 7, WR 18, and WR 23 in our Galaxy. The second run in service mode was focused on monitoring the star WR 6. Linear polarization was recorded immediately after the observations of circular polarization. During our visitor observing run, the magnetic field for the cyclically variable star WR 6 was measured at a significance level of 3.3σ (〈Bz〉 = 258 ± 78 G). Among the other targets, the highest value for the longitudinal magnetic field, 〈Bz〉 = 327 ± 141 G, was measured in the LMC star BAT99 7. Spectropolarimetric monitoring of the star WR 6 revealed a sinusoidal nature of the 〈Bz〉 variations with the known rotation period of 3.77 d, significantly adding to the confidence in the detection. The presence of the rotation-modulated magnetic variability is also indicated in our frequency periodogram. The reported field magnitude suffers from significant systematic uncertainties at the factor of 2 level, in addition to the quoted statistical uncertainties, owing to the theoretical approach used to characterize it. Linear polarization measurements showed no line effect in the stars, apart from WR 6. BAT99 7, WR 7, and WR 23 do not show variability of the linear polarization over two nights.

There is a growing need for accurate distribution data for both common and rare plant species for conservation planning and ecological research purposes. A database of more than 500 observations for nine tree species with different ecological and geographical distributions and a range of frequencies of occurrence in south-eastern New South Wales (Australia) was used to compare the predictive performance of logistic regression models, generalised additive models (GAMs) and classification tree models (CTMs) using different data restriction regimes and several model-building strategies. Environmental variables (mean annual rainfall, mean summer rainfall, mean winter rainfall, mean annual temperature, mean maximum summer temperature, mean minimum winter temperature, mean daily radiation, mean daily summer radiation, mean daily June radiation, lithology and topography) were used to model the distribution of each of the plant species in the study area. Model predictive performance was measured as the area under the curve of a receiver operating characteristic (ROC) plot. The initial predictive performance of logistic regression models and generalised additive models (GAMs) using unrestricted, temperature restricted, major gradient restricted and climatic domain restricted data gave results that were contrary to current practice in species distribution modelling. Although climatic domain restriction has been used in other studies, it was found to produce models that had the lowest predictive performance. The performance of domain restricted models was significantly (p = 0.007) inferior to the performance of major gradient restricted models when the predictions of the models were confined to the climatic domain of the species. Furthermore, the effect of data restriction on model predictive performance was found to depend on the species as shown by a significant interaction between species and data restriction treatment (p = 0.013). As found in other studies however, the predictive performance of GAM was significantly (p = 0.003) better than that of logistic regression. The superiority of GAM over logistic regression was unaffected by different data restriction regimes and was not significantly different within species. The logistic regression models used in the initial performance comparisons were based on models developed using the forward selection procedure in a rigorous-fitting model-building framework that was designed to produce parsimonious models. The rigorous-fitting modelbuilding framework involved testing for the significant reduction in model deviance (p = 0.05) and significance of the parameter estimates (p = 0.05). The size of the parameter estimates and their standard errors were inspected because large estimates and/or standard errors are an indication of model degradation from overfilling or effecls such as mullicollinearily. For additional variables to be included in a model, they had to contribule significantly (p = 0.025) to the model prediclive performance. An attempt to improve the performance of species distribution models using logistic regression models in a rigorousfitting model-building framework, the backward elimination procedure was employed for model selection, bul it yielded models with reduced performance. A liberal-filling model-building framework that used significant model deviance reduction at p = 0.05 (low significance models) and 0.00001 (high significance models) levels as the major criterion for variable selection was employed for the development of logistic regression models using the forward selection and backward elimination procedures. Liberal filling yielded models that had a significantly greater predictive performance than the rigorous-fitting logistic regression models (p = 0.0006). The predictive performance of the former models was comparable to that of GAM and classification tree models (CTMs). The low significance liberal-filling models had a much larger number of variables than the high significance liberal-fitting models, but with no significant increase in predictive performance. To develop liberal-filling CTMs, the tree shrinking program in S-PLUS was used to produce a number of trees of differenl sizes (subtrees) by optimally reducing the size of a full CTM for a given species. The 10-fold cross-validated model deviance for the subtrees was plotted against the size of the subtree as a means of selecting an appropriate tree size. In contrast to liberal-fitting logistic regression, liberal-fitting CTMs had poor predictive performance. Species geographical range and species prevalence within the study area were used to categorise the tree species into different distributional forms. These were then used, to compare the effect of plant species rarity on the predictive performance of logistic regression models, GAMs and CTMs. The distributional forms included restricted and rare (RR) species (Eucalyptus paliformis and Eucalyptus kybeanensis), restricted and common (RC) species (Eucalyptus delegatensis, Eucryphia moorei and Eucalyptus fraxinoides), widespread and rare (WR) species (Eucalyptus data) and widespread and common (WC) species (Eucalyptus sieberi, Eucalyptus pauciflora and Eucalyptus fastigata). There were significant differences (p = 0.076) in predictive performance among the distributional forms for the logistic regression and GAM. The predictive performance for the WR distributional form was significantly lower than the performance for the other plant species distributional forms. The predictive performance for the RC and RR distributional forms was significantly greater than the performance for the WC distributional form. The trend in model predictive performance among plant species distributional forms was similar for CTMs except that the CTMs had poor predictive performance for the RR distributional form. This study shows the importance of data restriction to model predictive performance with major gradient data restriction being recommended for consistently high performance. Given the appropriate model selection strategy, logistic regression, GAM and CTM have similar predictive performance. Logistic regression requires a high significance liberal-fitting strategy to both maximise its predictive performance and to select a relatively small model that could be useful for framing future ecological hypotheses about the distribution of individual plant species. The results for the modelling of plant species for conservation purposes were encouraging since logistic regression and GAM performed well for the restricted and rare species, which are usually of greater conservation concern.

Tunicata umfasst 3000 marine Arten, mit sehr unterschiedlichen Lebensstrategien. Als eines der drei großen Taxa innerhalb der Chordata, stellt die Evolution der Tunikaten eine Schlüsselkomponente bei der Aufklärung der Evolution der Chordaten und Cranioten dar. Dafür ist ein Verständnis der Merkmalstransformationen innerhalb der Tunikaten notwendig. Leider sind die internen Verwandtschaftsverhältnisse der fünf großen Tunikatentaxa in verschiedenen molekularphylogenetischen Studien widersprüchlich. Bisher gibt es nur wenige morphologische phylogenetische Analysen. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung neuroanatomischer Merkmale, da das Nervensystem wahrscheinlich phylogenetische Informationen enthält. Durch das Anwenden moderner morphologischer Methoden, wie hochauflösende konfokale Laserscan- und Elektronenmikroskopie (REM und TEM), und 3d Rekonstruktionen basierend auf lichtmikroskopischen Schnitten, wurde die Verfügbarkeit neuroanatomischer Daten wesentlich verbessert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Variation neuroanatomischer Merkmale größer ist als bisher angenommen und dass sich die Gehirnanatomie und die Verteilung von Neurotransmittern in den zwei Stadien der Thaliaceen unterscheidet. Neue unabhängige Merkmale des Nervensystems wurden in einer Matrix kodiert. Ergänzt mit traditionellen in der Tunikatentaxonomie verwendeten Merkmalen, entstand die bisher umfangreichste morphologische Datenmatrix, die 116 Merkmale für insgesamt 54 Arten umfasst. Die kladistische Analyse ergab monophyletische Tunicata, in denen die Appendicularia die Schwestergruppe der übrigen Tunikaten bildet. Ascidiacea ist monophyletisch, während „Thaliacea“ paraphyletisch ist. Zusätzlich wurde eine kombinierte phylogenetische Analyse basierend auf den morphologischen Daten und 18S rDNA-Sequenzen durchgeführt. Eine stufenweise stärkere Gewichtung phänotypischer Merkmale zeigt, dass die morphologischen Daten das Ergebnis der kladistischen Analyse stark beeinflussen. / Tunicata comprises 3000 marine species with diverse life-history strategies. As one of the three major chordate taxa, the evolution of tunicates plays a key role to elucidate chordate and craniate evolution. Therefore, a broader understanding of character transformations within tunicates is essential, but the interrelationships of the five main tunicate subtaxa in previous molecular phylogenetic analyses were contradictory. Morphological phylogenetic analyses are rare. In this comparative study emphasis was given to neuroanatomical characters, as the nervous system probably contains phylogenetic information. Applying modern morphological techniques like high-resolution confocal laser scanning microscopy and electron microscopy (SEM and TEM), serial sectioning for light microscopy, and digital 3d reconstruction, the number of available tunicate neuroanatomical data was considerably increased. It was revealed that the variation of neuroanatomical characters is higher than previously assumed, a specific pattern of serotonin-like immunoreactive cells in ascidians is present, and that brain anatomy and distribution of neurotransmitters in the two thaliacean life-cycle stages differs. Novel independent characters of the central nervous system were coded in a matrix for a cladistic analysis. Including traditional morphological from tunicate literature this effort resulted in the largest morphological data matrix to date, containing 116 phenotypic characters and 54 species. The cladistic analysis resulted in monophyletic Tunicata, with Appendicularia the sister taxon to the remaining tunicates. Furthermore, the monophyly of Ascidiacea is supported, whereas “Thaliacea” are paraphyletic. An additional phylogenetic analysis combining morphological and 18S rDNA-sequence data was performed. A reevaluation of this dataset with a successively increased weighting of the phenotypic data showed that morphological data strongly influence the outcome of the cladistic analysis.

Gegenstand dieser Dissertation ist die Entwicklung von zwei Bewertungsinstrumenten zum Abschätzen von anthropogenen Störungen auf Fische: Das erste ist eine Sensitivitätsklassifizierung, die die Resistenz und das Erholungspotenzial einer Art gegen einen Stressor widerspiegelt. Das Prinzip basiert auf der Kombination & Aggregation von Life History Traits, die für die Resilienz der Art entscheidend sind wie z. B. maximale Größe oder Reproduktionswerte, aber auch der Migrationstyp. Diese Traits wurden einzeln je nach Typ und artspezifischer Ausprägung Perzentilgruppen zugeordnet und diese dann zu einem übergeordneten Sensitivitätswert aggregiert, der für 168 Arten bestimmt werden konnte. Von Arten mit einem hohen Wert ist eine höhere Resistenz gegenüber einem Stressor zu erwarten, ein niedriger Wert hingegen deutet auf eine geringe Resistenz aber hohes Erholungspotenzial nach Aufhebung des Stressors. Der Sensitivitätswert kann für die Bewertung menschlicher Einflüsse auf einzelne Arten, aber auch Artgemeinschaften und in einer Vielzahl von Szenarien genutzt werden wie z. B. Risikobewertungen und Umweltverträglichkeitsprüfungen, aber auch in Schutz- und Revitalisierungsbemühungen Anwendung finden. Das zweite Bewertungssystem, auf der in dieser Arbeit ein starker Fokus gelegt wird, ist der Europäische Fischgefährdungsindex EFHI, ein Evaluationswerkzeug für Wasserkraftrisiken für Fische. Dieser nutzt konzeptionelle, empirische und modellierte Daten zu den individuellen Risiken einzelner Kraftwerksbausteine und verschneidet sie mit der artspezifischen Empfindlichkeit betroffener Fische. Der Sensitivitätswert ist einer der Hauptfaktoren, die diese Empfindlichkeit bestimmen und wird um weitere Informationen wie der Körperform oder Schwimmblasenanatomie ergänzt. Der EFHI bewertet kontextabhängig einen artenspezifischen Risikowert, der dann zu einem Endergebnis zwischen 0 (kein Risiko) und 1 (höchstes Risiko) zusammengefasst wird. Der EFHI ist in ganz Europa anwendbar. / Content of this thesis is the development of two tools to assess anthropogenic impacts on fishes. The first is a score that classifies a species’ sensitivity to anthropogenic stress that would elevate the mortality of individuals in a population. It is based on the species-specific, unique suite of life history traits that mediate a species’ resilience e.g., maximum adult size, maturation metrics and fecundity, but also the migration type of species i.e., diadromous, potamodromous and resident. Traits on a continuous scale were grouped using percentiles, binary variables like migration type were treated nominally, and aggregated into a single score ranging from 1.58 to 4.42 for 168 species. Species with a high score are expected to resist a stressor for a longer time or resist a stressor of higher magnitude, respectively, whereas a lower score reflects a low individual resistance to a stressor but a rapid recovery. This score can be used for risk and impact evaluations of anthropogenic activities, but also to track restoration or conservation efforts. The second assessment system on which a particular focus is laid in this thesis is the European Fish Hazard Index EFHI, an assessment tool for hydropower risks for fishes. In the EFHI, the sensitivity score described above is one of the main factors determining specific susceptibility, along with body shape, swim bladder anatomy and conservation concern. The tool evaluates hazards related to the four hydropower components i) overall flow alterations, ii) entrainment and turbine mortality, iii) upstream fish passage and iv) downstream fish passage and calculates species- and components specific hazard scores that are ultimately aggregated into the final EFHI score ranging from 0 (no risk) to 1 (highest risk). It can be used across the bio-geographic range of all 168 species for which a sensitivity score could be calculated.

Künstliches Licht in der Nacht (ALAN) entsteht in Zentren menschlicher Aktivität und erhellt die Nacht, wodurch biologische Rhythmen von Menschen und Wildtieren gestört werden können. Skyglow ist eine diffuse Aufhellung des Nachthimmels aufgrund von Reflexion und Streuung von ALAN, welche indirekt große Bereiche (vor-)städtischer Ökosysteme beleuchtet. Da sich Zentren menschlicher Aktivität häufig in der Nähe von Flüssen und Seen befinden, kann sich Skyglow unverhältnismäßig stark auf wildlebende Tiere in Süßwassergebieten auswirken. In drei Experimenten wurden die Auswirkungen von ALAN auf die Physiologie des Europäischen Flussbarsches untersucht. Die Fische wurden verschiedenen Versuchsbedingungen ausgesetzt: 1) niedrige ALAN-Intensitäten von 0,01, 0,1 und 1 lx unter kontrollierten Bedingungen, 2) höhere ALAN-Intensitäten von 1, 10 und 100 lx unter kontrollierten Bedingungen und 3) eine niedrige ALAN-Intensität von 0,06 lx in einem Feldexperiment. In den vorgestellten Experimenten unterdrückten niedrige ALAN-Intensitäten den nächtlichen Melatoninspiegel sowie teilweise Reproduktionshormone bei Weibchen. Höhere ALAN-Intensitäten verringerten das aktivste Schilddrüsenhormon und das relative Lebergewicht der Fische. Diese Arbeit zeigt physiologische Veränderungen bereits bei schwachen ALAN-Intensitäten, wie sie in großen Bereichen (vor-)städtischer Ökosysteme in Form von Skyglow vorkommen. Die empfindlichste Reaktionsvariable auf die Belastung durch ALAN bei Fischen ist der nächtliche Melatoninspiegel. Mögliche Wirkungen von ALAN auf andere physiologische Parameter können durch direkten Lichteinfall oder indirekt über reduziertes Melatonin ausgelöst werden. Diese Arbeit trägt zum Verständnis der Schwellenwerte für verschiedene physiologische Effekte durch eine mehrwöchige ALAN-Exposition bei. Schwellenwerte für ALAN-Intensitäten könnten zukünftig notwendige Deskriptoren für die Ausarbeitung von regulierenden Maßnahmen zur Reduzierung von Lichtverschmutzung liefern. / Artificial light at night (ALAN) is emitted from centers of human activities and increasingly brightens up nights, which can disturb biological rhythms of humans and wildlife. Skyglow is a diffuse brightening of the night sky due to reflection and scattering of ALAN, which indirectly illuminates large areas of (sub-)urban ecosystems. As centers of human activities are usually located close to rivers and lakes, skyglow may disproportionally affect wildlife of freshwater. Three experiments tested for effects of ALAN on the physiology of Eurasian perch. Fish were exposed 1) to low nocturnal illuminances of 0.01, 0.1 and 1 lx under controlled conditions, 2) to higher nocturnal illuminances of 1, 10 and 100 lx under controlled conditions, and 3) to low nocturnal illuminance of 0.06 lx in a field experiment. In the presented experiments, low nocturnal illuminance suppressed nocturnal melatonin production and reduced reproductive hormones to some extent in females. Higher nocturnal illuminance reduced the most active thyroid hormone and reduced relative liver weight of the fish. This thesis shows physiological changes already at very weak intensities of ALAN, like they occur over large areas of (sub-)urban ecosystems in the form of skyglow. The most sensitive response variable to ALAN exposure is the nocturnal melatonin levels. Possible actions of ALAN on other physiological parameters can be either by direct perception of light or indirectly via reduced melatonin. This thesis contributes to an understanding of thresholds for several physiological effects caused by ALAN exposure of several weeks. Thresholds for ALAN intensities could provide the necessary descriptors for elaborating regulatory measures to reduce light pollution in the future.

In der Verhaltensökologie hat das Interesse an der Persönlichkeit von Tieren in den letzten zwei Jahrzehnten zugenommen und man geht davon aus, dass verschiedene Verhaltenstypen wichtige ökologische und evolutionäre Konsequenzen haben. Diese Konsequenzen sind besonders ausgeprägt, wenn eine konstante Verhaltensweise mit anderen Verhaltensweisen (sog. Verhaltenssyndrome) oder mit Life-History-Merkmalen (sog. Pace-of-life-Syndrome) korreliert. Bisher haben Studien zu Verhaltens- und Pace-of-life-Syndromen zu keinen schlüssigen Ergebnissen geführt – manche Hypothesen wurden bestätigt, andere jedoch nicht. Man nimmt an, dass Kovariation zwischen Merkmalen von der Umwelt geprägt ist. Da jedoch Tiere in Gefangenschaft in diesen Studien überrepräsentiert sind, kann dies ein möglicher Grund für die recht uneindeutigen Ergebnisse sein. Um diese Wissenslücke zu schließen, erforschte ich die Entstehung von Verhaltens- und Pace-of-life-Syndromen in einer Wildpopulation juveniler Haie, die relevanten ökologischen Bedingungen ausgesetzt waren. Ich untersuchte (1) ob ein Syndrom zwischen zwei konstanten Verhaltensweisen besteht und ob das Auftreten des Syndroms kontextabhängig ist, (2) ob ein Trade-off zwischen Wachstum und Mortalität durch Explorationsverhalten vermittelt wird, und (3) ob Persönlichkeit das Nahrungshabitat der Haie vorhersagen kann und ob dieser Zusammenhang kontextabhängig ist. Ich dokumentierte ein Verhaltenssyndrom das über Jahre und Standorte hinweg inkonsistent war und von inter-individueller Konkurrenz abhing. Ein Zusammenhang zwischen Explorationsverhalten und einem Wachstums-Mortalitäts-Trade-off war nur bei geringem Prädationsrisiko zu beobachten. Zudem sagte das Explorationsverhalten Nahrungshabitate nur bei geringem Prädationsrisiko vorher. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die ökologischen Bedingungen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Ausprägung von Persönlichkeits- und Pace-of-life-Syndromen spielen. / In behavioural ecology, interest in the study of animal personality (i.e. consistent individual differences in behaviour across time and/or context) has increased in the last two decades as it is believed to have important ecological and evolutionary consequences. These consequences are especially pronounced when a behaviour that is consistent covaries with other consistent behaviours (i.e. behavioural syndrome) or with life-history traits (i.e. pace-of-life syndrome). So far, studies of behavioural and pace-of-life-syndromes have produced ambiguous outcomes (e.g. hypotheses are sometimes verified and others not), and the prominence of studies on captive animals (i.e. as opposed to wild animals) in the literature may be a reason for inconclusive results as trait covariation has been hypothesized to be environmentally driven. To address this knowledge gap, I investigated the emergence of behavioural and pace-of-life-syndromes in a wild population of juvenile sharks subject to relevant ecological pressures (e.g. predation risk, inter-individual competition). I explored (1) whether a behavioural syndrome existed between two consistent traits (exploration and sociability) and whether the appearance of the syndrome was context dependent, (2) whether a growth-mortality trade-off was mediated by exploration personality and (3) whether personality could predict the foraging habitat of sharks and whether this link was context-dependent. First, I observed a behavioural syndrome between sociability and exploration personality which was inconsistent across years and locations and was dependent on inter-individual competition. Then, I found the association between exploration personality and a growth-mortality trade-off to only be observable in low predation risk. Similarly, I found that exploration personality only predicted wild foraging habitat when predation risk was low. Overall, these results suggest that ecological conditions play a crucial role in the emergence and the shaping of personality and trait association. This thesis offers a possible explanation for the ambiguous results of previous studies and highlights the importance of increasing the focus on wild study systems that are subject to relevant ecological pressures in future animal personality research.

Diverses méthodes ont été utilisées pour étudier les étoiles Wolf-Rayet (WR) dans le but de comprendre les phénomènes physiques variés qui prennent place dans leur vent dense. Pour étudier la variabilité qui n'est pas strictement périodique et ayant des caractéristiques différentes d'une époque à l'autre, il faut observer pendant des périodes de temps suffisamment longues en adopter un échantillonnage temporel élevé pour être en mesure d'identifier les phénomènes physiques sous-jacents. À l'été 2013, des astronomes professionnels et amateurs du monde entier ont contribué à une campagne d'observation de 4 mois, principalement en spectroscopie, mais aussi en photométrie, polarimétrie et en interférométrie, pour observer les 3 premières étoiles Wolf-Rayet découvertes: WR 134 (WN6b), WR 135 (WC8) et WR 137 (WC7pd + O9). Chacune de ces étoiles est intéressante à sa manière, chacune présentant une variété différente de structures dans son vent. Les données spectroscopiques de cette campagne ont été réduites et analysées pour l'étoile présumée simple WR 134 pour mieux comprendre le comportement de sa variabilité périodique à long terme dans le cadre d'une étude des régions d'interactions en corotation (CIRs) qui se retrouvent dans son vent. Les résultats de cette étude sont présentés dans ce mémoire. / Wolf-Rayet stars have been studied using various methods in order to understand the many physical phenomena taking place in their dense outflows. In the case of variability that is not strictly periodic or for epoch-dependant changes, the challenge is to observe for su fficiently long periods of time and with a high enough time sampling to be able to understand the underlying phenomena. During the summer of 2013, professional and amateur astronomers from around the world contributed to a 4-month campaign, mainly in spectroscopy but also in photometry, polarimetry and interferometry, to observe the fi rst 3 Wolf-Rayet stars discovered: WR 134 (WN6b), WR 135 (WC8) and WR 137 (WC7pd+O9). Each of these stars are interesting in their own way, showing a variety of stellar wind structures. The spectroscopic data from this campaign have been reduced and analyzed for the presumably single star WR 134 in order to better understand its behavior and long-term periodicity in the context of corotating interaction regions (CIRs) in the wind. The results of this study are presented in this thesis.

Der Karpfen, Cyprinus carpio, ist eine tetraploide Fischart aus der Familie Cyprinidae, die vor 20-50 Mio Jahren entstanden ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war der Versuch, die funktionelle Rolle der duplizierten GH Gene des Karpfens durch das Studium ihrer Struktur, Evolution und Expression zu verstehen. Die Introns des zweiten GH Gens des Karpfens wurden erstmalig sequenziert und Sequenzvergleiche der kodierenden und nicht-kodierenden Bereiche von Allelen beider GH Gene wurden vorgenommen. Eine phylogenetische Analyse wurde durchgefuhrt, um die Beziehungen der GH Gene des Karpfens zu denen des tetraploiden Goldfischs und anderer diploider Cypriniden zu untersuchen. Zusatzlich wurden weitere duplizierte Gene des Karpfens, von denen einige auch fur das Wachstum von Bedeutung sind, phylogenetisch analysiert. Der Test der relativen Evolutionsrate nach Tajima (1993) zeigte einen statistisch signifikanten Anstieg der Evolutionsrate des GH I Gens beim Karpfen. Es wurden in der vorliegenden Arbeit einige weitere duplizierte Genpaare des Karpfens und Goldfischs gefunden, die ebenfalls eine Lockerung funktioneller Zwange oder sogar Beweise fur positive Darwin?sche Selektion bei einem der beiden Duplikate zeigen. Der Expressionstest hat gezeigt, dass die GH I und GH II Gene auf identischen Niveaus bei Karpfenbrut exprimiert werden, wahrend bei ein Jahr alten Karpfen, drei Jahre alten Mannchen und Weibchen sowie den 10 Monate alten, an kalte Temperaturen (2°C) angepassten Fischen die Expression von GH II statistisch signifikant geringer war als die von GH I. Es wurde eine neue und einfache Methode zur Herstellung von rekombinanten, biologisch aktiven GH-Proteinen ohne Notwendigkeit des Refolding entwickelt. Sie ermoglicht spatere Tests, ob die Aktivitat von unterschiedlichen GH-Varianten des Karpfens gleich oder unterschiedlich ist. / The common carp, Cyprinus carpio, is a tetraploid fish species from the family Cyprinidae that arose about 20-50 Myr ago. The aim of the present work was attempting to understand the functional role of the duplicated common carp GH genes by studying their structure, evolution and expression. The introns of the second GH gene of common carp were sequenced for the first time and sequence comparisons of coding and non-coding regions of alleles of both GH genes were carried out. A phylogenetic analysis was done to examine the relationships of common carp GH genes with GH genes of the tetraploid goldfish and other diploid Cyprinids. In addition, phylogenetic analyses were done with other duplicated genes of common carp, some of which also important for growth. The relative rate test of Tajima (1993) showed a statistically significant increase in the evolution rate of the common carp GH I gene. In addition, some other duplicated gene pairs in common carp and goldfish with relaxation of functional constraints or even evidence of positive Darwinian selection in one of the two gene duplicates were found in the present study. The test of expression rates of the two GH genes has shown that the GH I and GH II genes were expressed at similar levels in carp fry. In contrast, the expression of GH II was statistically significantly lower than that of GH I in one year old carp, three years old males and females as well as in 10 months old fish adapted to cold temperature (2°C). To enable testing the hypothesis if activity of GH diverged between different GH variants of common carp a new and simple method for production of recombinant, biologically active GH proteins without the necessity of refolding was developed.

Allochthone Wasserfrösche haben in Deutschland und vielen anderen Ländern Europas zu Faunenverfälschungen geführt. Sie konkurrieren mit einheimischen Tieren und stellen aus genetischer Sicht eine Bedrohung der Bestände dar. In dieser Arbeit wurden die Genotypen von 447 Wasserfroschproben aus Deutschland sowie 460 aus anderen Teilen Europas untersucht. Im Gesamtdatensatz konnten 56 ITS2- und 65 ND3-Genotypen nachgewiesen werden. Unter den 20 in Deutschland gefunden ITS2-Allelen wurden zwei Rana ridibunda-ähnliche Genotypen als autochthon und fünf als allochthon erkannt (Häufigkeit 7 %), der Status weiterer fünf ITS2-Allele war nicht klar zu belegen. Unter den 14 mitochondrialen Genotypen der R. ridibunda-Gruppe befanden sich drei autochthone, zehn allochthone (Häufigkeit 18 %) sowie eine Variante mit unklarem Status. Allochthone Genommerkmale wurden vor allem in Südwestdeutschland entlang des Rheins und im Ruhrtal nachgewiesen. Im Raum Karlsruhe konnte ein mitochondrialer Genotyp mit hohem Anteil festgestellt werden, der typisch für eine bisher nur aus Italien bekannte Art ist (R. bergeri). Da allochthone ITS2-Allele häufig heterozygot mit autochthonen Varianten auftreten, gibt es eindeutige Hinweise auf Hybridisierungen zwischen einheimischen und eingeschleppten Wasserfröschen. Aufzuchtsexperimente zeigten keine reduzierte Überlebenswahrscheinlichkeit von F1-Hybriden aus Kreuzungen zwischen autochthonen R. ridibunda und allochthonen R. cf. ridibunda aus Anatolien. Um die Rolle allochthoner Wasserfrösche bei der Verbreitung von Krankheitserregern beurteilen zu können, wurden Nachweistests für die Amphibien-Chytridiomykose durchgeführt. Die Nachweistests ergaben eine Prävalenz des Erregers (Batrachochytrium dendrobatidis) von 6,3 % unter deutschen Proben. Da die Chytridiomykose überwiegend in Populationen auftrat, in denen auch allochthone Wasserfrösche vorkamen, wird ein Zusammenhang zwischen Einschleppungsereignissen und dem Auftreten des Erregers vermutet. / Allochthonous water frogs have been introduced into Germany and other European countries. They compete with autochthonous water frogs and threaten the genetic integrity of native populations. In the present work the genotypes of 447 water frogs collected in Germany as well as 460 samples from various European countries have been determined and compared. In the complete dataset 56 ITS2- and 65 ND3-genotypes were identified. Among the 20 ITS2-alleles found in Germany, two indigenous and five introduced Rana ridibunda-like genotypes (relative frequency 7%) occurred. Five R. ridibunda alleles could not assigned as either indigenous or exotic. Among the 14 mitochondrial genotypes of the R. ridibunda-group three autochthonous and ten introduced (relative frequency 18%) variants could be identified, whereas the status of one mt-genotype remained unclear. Exotic alleles were mainly found in southwest Germany along the river Rhine and along the Ruhr in the Ruhr area. The wide distribution of a mitochondrial genotype previously known from Italian water frogs (R. bergeri) was ascertained in the region surrounding Karlsruhe. Allochthonous ITS2-alleles often occur heterozygously combined with autochthonous alleles. This is a strong evidence for cases of hybridisations between indigenous and introduced water frogs. Crossing experiments between autochthonous R. ridibunda and Anatolian water frogs (R. cf. ridibunda) revealed no reduced viability among the F1-hybrids. To evaluate the possible role of introduced water frogs on the dispersal of infectious diseases, detection tests of the amphibians-chytridiomycosis were carried out. The detection tests for its pathogen, Batrachochytrium dendrobatidis, on the tissue samples collected in Germany showed a prevalence of 6.3%. Most of the infected frogs were found in populations influenced by non-native water frogs. This points towards a possible relationship between introduction events and the occurrence of the pathogen.

Amphibien sind global von einem Artenrückgang betroffen, wobei Ausbeutung bestimmter Froscharten einer der Gründe hierfür ist. Die vorliegende Arbeit gibt erstmals Einblick in Form, Umfang und Auswirkungen der extensiven Nutzung von Fröschen in Westafrika. Interviews mit Konsumenten und in den Froschhandel Involvierten ermöglichten die Nutzung und den Handel von Fröschen in Burkina Faso, Benin und Nigeria zu quantifizieren und zu bewerten. Während der Froschhandel in Burkina Faso eher auf lokaler Ebene abläuft, ließ sich im Norden Benins und in Nigeria ein intensiver grenzüberschreitender Handel nachweisen. Um einen möglichen anthropogenen Einfluss auf natürliche Amphibien Gemeinschaften zu ermitteln wurden natürliche Gewässer untersucht. Auf Kaulquappenebene wurden Artenverluste und die sich daraus ergebenen Konsequenzen studiert. Temporäre Savannengewässer wurden in zwei Untersuchungsgebieten in Burkina Faso untersucht, wobei die Gewässer jeweils in Gebieten mit unterschiedlichem Störungsgrad lagen: in Dörfern mit Froschfang, gegenüber in geschützten Gebieten mit Froschfangverbot. Generell konnte in den anthropogen gestörten Gebieten ein niedrigerer Artenreichtum mit gleichzeitig veränderter Zusammensetzung der Artengemeinschaften konstatiert werden. Für diese Unterschiede waren primär anthropogen veränderte Habitatfaktoren verantwortlich. Aber auch das Froschfangen kann Grund für veränderte Kaulquappengemeinschaften sein. Um Voraussagen für mögliche resultierende Konsequenzen treffen zu können ist es wichtig die ökologische Rolle betroffener Arten im System zu kennen. In künstlichen Gewässern wurde die trophische Position von vier Kaulquappenarten mit jeweils unterschiedlicher Nahrungsstrategie und die Konsequenzen ihres Verlustes für die restlichen Kaulquappen und bestimmter Ökosystemfaktoren, wie Moskitolarven, ermittelt. Die vier Kaulquappenarten unterschieden sich in ihrer trophischen Position. Zudem konnten komplexe Interaktionen zwischen den vier Fokusarten aufgedeckt werden, wobei die trophische Position je nach Gemeinschaft wechseln konnte. So konnte ich mit meiner Arbeit zeigen, dass der Verlust nur einer Art essentielle Konsequenzen für Amphibien Gemeinschaften und ökosystemische Prozesse haben kann. Chapter 1 Summary II I / Amphibian populations are declining world wide, with overexploitation being one of the main reasons. In Africa frog exploitation has not been in the focus of scientific research yet. Herein I report first investigations of the frogs use from West Africa. Interviews with consumers and participants in the frog trade facilitated to quantify and evaluate the use and trade of frogs in Burkina Faso, Benin and Nigeria. In Burkina Faso the frog trade mainly took place on a local scale, whereas in northern Benin and Nigeria, I detected an intensive cross-border trade. In an empiric approach I examined if a possible anthropogenic impact could be found in natural tadpole communities. In two study regions in Burkina Faso I compared natural freshwater ponds situated of different disturbance regimes: ponds in and around villages, where frogs were collected for consumption, and in protected areas, where frog harvest was prohibited. Species richness was lower and species composition differed in anthropogenic disturbed areas. Anthropogenic altered habitat factors were mainly responsible for these differences. However, harvesting of adult amphibians could have affected tadpole composition and occurrences of particular species as well. To evaluate the effect of the potential loss of a species a better understanding of its ecological role is important. Therefore, I conducted an experiment to investigate the trophic position of four tadpole species and the consequences of species exclusion for the remaining species and on certain ecosystem parameters such as mosquito larvae. Isotopic analyses revealed that tadpole species differed in their trophic position. Various complex interactions between species occurred including shifts in trophic positions due to tadpole species composition. Thus the loss of just one species can have crucial consequences for the remaining amphibian community and furthermore for ecosystem processes. Chapter 1 Summary II I