Hybridzonen sind definiert als Gebiete, in denen genetisch differenzierte Gruppen von Individuen aufeinandertreffen, sich paaren und Nachkommen mit gemischter Abstammung produzieren. Seit Jahrzehnten werden Hybridzonen als natürliche Labore betrachtet, die direkte Einblicke in die Merkmale und Gene bieten können, die den Barrieren des Genflusses zwischen entstehenden Arten zugrunde liegen. Dennoch haben wir immer noch ein unzureichendes Verständnis davon, welche genomischen Regionen solche initialen Stadien der reproduktiven Isolation unterliegen und ob die Stärke der Selektion, die mit diesen Mechanismen verbunden ist, den Genfluss im Laufe der Zeit effektiv reduzieren und somit die Artbildung erleichtern kann. Um diese seit lange bestehendenFragen zu beantworten, ist es erforderlich, Hybridzonen zu untersuchen, in denen Merkmale, die mit reproduktiver Isolation verbunden sind, gemessen werden können, und in denen Probenahmen über mehrere Generationen verfügbar sind. Hier befassen wir uns mit diesen Fragen anhand der Hybridzone zwischen zwei Ammern - der Kappenammer Emberiza melanocephala und der Braunkopfammer E. bruniceps - wo aufgrund der Assoziation zwischen männlichem Signal (wie Gefieder) und weiblicher Präferenz Verhaltensisolation vermutet wird. Durch die Kombination von Methoden zur Sequenzierung des gesamten Genoms mit genotypischen und phänotypischen Studien von Museumssammlungen der Hybridzone, die die letzten ~25 Generationen abdecken, werden wir folgende Fragen untersuchen:
- Wie heterogen ist die genomische Landschaft bezogen auf die Differenzierung?
- Welche genomischen Regionen sind mit den Gefiedermerkmalen assoziiert?
- Wie wird die Selektion in diesen Regionen unter Genfluss im Laufe der Zeit lokale genetische Differenzierung erhalten?
Die Beantwortung dieser Fragen in der Hybridzone der Ammern wird allgemeine Einblicke geben, wie Farbmerkmale, die an der reproduktiven Isolation beteiligt sind, sich entwickeln, und wie sie zur Aufrechterhaltung der Artenabgrenzung in frühen Stadien der Artbildung beitragen. Darüber hinaus wird dieses Forschungsprogramm einen übertragbaren Rahmen bieten, um zu zeigen, wie Museumssammlungen einzigartige Einblicke in die Rolle von Hybridisierung über die Zeit bieten. Einblicke, die oft allein aus rezenten Populationen nicht gewonnen werden können.
In Zusammenarbeit mit Dr. Ricardo Pereira im Haus und Dr. Reto burri vom Schweizerische Vogelwarte Sempach und Prof. Dr. Holger Schielzeth vom Friedrich-Schiller-Universität Jena
