Wolbachien sind intrazeklluläre Bakterien die zahlreiche Arthropodenarten infizieren. Sie induzieren häufig eine zytoplasmatische Paarungsinkompatibilität die postzygotische Isolation zwischen unterschiedlich infizierten Individuen der gleichen Wirtsart verursacht, weswegen Wolbachien Beachtung als mögliche Katalysatoren von Artbildungsprozessen gefunden haben. Vorherige Arbeiten zur Artbildung untersuchten meist entweder Wolbachia-induzierte oder die klassischen, genetischen postzygotischen Isolationsmechanismen. Normalerweise sollte es aber der Fall sein dass beide Mechanism gleichzeitig auftreten. In dieser Arbeit führen wir Untersuchungen zur Rolle der Wolbachien in der Artbildung fort indem wir die Interaktionen von Wolbachia-induzierten und genetischen Inkompatibilitäten analysieren. Wir werden zeigen dass Wolbachien einen starken Einfluss auf genetisch-basierte Artbildungsprozesse haben. Insbesondere können sich die Mechanism bei gleichzeitigem Auftreten katalysieren. Außerdem werden wir zeigen dass Wolbachia Artbildungsprozesse unter allgemeineren Bedingungen beeinflussen kann als vorherige Studien suggerierten. Da die Rolle der Wolbachien in der Artbildung stark von deren Verbreitung abhängt, werden wir desweiteren eine statistische Metaanalyse von bestehenden Daten zu Infektionsfrequenzen präsentieren. Aufgrund der Methoden der Datenerhebung ist es sehr wahrscheinlich, dass der wirkliche Anteil der infizierten Arten mit 20% deutlich unterschätzt wird. Unsere Analyse bestätigt dies und zeigt dass viel wahrscheinlicher circa zwei Drittel aller Arten infiziert sind. Unsere Resultate der klassischen Artbildungstheorie kombiniert mit denen der statistischen Analyse zu Infektionsfrequenzen von Wolbachia implizieren dass Wolbachien als allgemeine Faktoren in der Evolution von Arthropoden anzusehen sind. / Wolbachia are intracellular bacteria that commonly infect arthropod species. Since they often induce a cytoplasmic mating incompatibility (CI) in their hosts that acts as a postzygotic isolating mechanism between differently infected individuals of one species, Wolbachia have received attention as a potential promoter of arthropod speciation processes. Previous studies on speciation focused on either Wolbachia-induced or the classical nuclear-based postzygotic isolating mechanism. However, it should usually be the case that both co-occur. This thesis continues investigations on Wolbachia''s role in speciation by analyzing interactions of Wolbachia-induced CI and nuclear incompatibility (NI) caused by genetic differentiation. We will show that Wolbachia have strong impact on nuclear-based speciation processes. In particular, synergy effects can occur when both isolating mechanisms act simultaneously. Furthermore, we show that Wolbachia can influence speciation processes under more general conditions than previous studies on Wolbachia''s role in speciation suggested. Since the actual role of Wolbachia in arthropod speciation will strongly depend on their abundance, we present a statistical meta-analysis of published data on Wolbachia infection frequencies. Due to the sampling methods applied in studies on Wolbachia infection frequencies, it is likely that current estimates of 20% infected species are underestimates. This is supported by our analysis and we show that more likely about two-thirds of species are infected. Combining both results, this thesis provides strong evidence for Wolbachia being a very general factor in arthropod speciation processes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/16672 |
| Date | 21 October 2009 |
| Creators | Hilgenböcker, Kirsten |
| Contributors | Hammerstein, Peter, Werren, John, Or-Guil, Michal |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | Namensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Keine Bearbeitung, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/ |
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