Archiv der Kategorie: Mollusca

Auszeichnung für Doktoranden der Molluskensektion der ZSM

Wir gratulieren Vinicius Padula zum Preis für den besten Studentenvortrag der Unitas Malacologica!

Auf dem diesjährigen Weltkongreß der Molluskenforscher auf den Azoren zeigte Vinicius mit seinem Vortrag „A colorful question: the nudibranch Felimida clenchi species complex investigated through molecular markers“ (Padula et al. 2013) eindrucksvoll die Grenzen klassischer, auf äußeren Merkmalen basierender Artunterscheidung in einer Gruppe besonders prächtiger Meeresnacktschnecken auf.

3, 2 oder 1? Nach traditioneller Taxonomie sind dies Vertreter dreier verschiedener Felimida (früher Chromodoris) Arten. Molekularen Daten nach gehören sie jedoch zu einer einzigen, farbvariablen Art! Color morphotypes of the Felimida clenchi complex (formerly Chromodoris) traditionally assigned to three different species; according to molecular analyses, however, they belong to a single variable species.

Vinicius Padula ist ein brasilianischer Stipendiat („Ciência sem Fronteira“ Projekt), der als Doktorand an der LMU München seine Forschungen in der Arbeitsgruppe von PD Dr. M. Schrödl an der ZSM durchführt. Neben seinen Studien an Nudibranchiern (z.B. DaCosta et al. 2007) erforscht Vinicius zusammen mit Kollegen auch Schwämme, Plattwürmer und andere marine Wirbellose der brasilianischen Küste. Aufgrund ihrer Ergebnisse zu neuen und seltenen Arten wurde bereits ein kleiner, aber besonders artenreicher und gefährdeter Küstenstreifen bei Rio de Janeiro unter Schutz gestellt.

Preisverleihung auf dem Weltkongreß der Malakologie auf den Azoren, Juli 2013. Personen von links: Vinicius Padula (ZSM und LMU München), daneben Prof. António de Frias Martins, Präsident der Unitas Malacologica; rechts im Bild weitere Preisträger, zunächst Gregor Christa aus der AG Prof. Heike Wägele, Uni Bonn, und ganz rechts Andreas Hawe, ein weiterer Doktorand der LMU München, Arbeitsgruppe Prof. Gerhard Haszprunar.

Dies ist bereits das zweite Mal in Folge, dass ein Mitglied der AG Schrödl diese Auszeichnung des Weltverbandes der Malakologen gewann. Im Jahre 2010 in Phuket, Thailand, überzeugte Katharina Jörger mit ihrem Vortrag zum Ursprung und zur Systematik von mikroskopisch kleinen Meeresschneckchen (Acochlidien). Diese Studie (Jörger et al. 2010) hat unser Verständnis der Verwandtschaft euthyneurer Gastropoden, zu denen auch die meisten einheimischen Schnecken gehören, nachhaltig verändert. Diese Arbeiten beruhen auf Beiträgen mehrerer Autoren, und die Ehrungen gebühren dem gesamten Team. Allen Studenten, Kooperationspartnern und Freunden, die uns über Jahre hin mit Rat und Tat zur Seite standen, sei ganz herzlich gedankt!

PhD student of the Mollusca Section awarded

Congratulations to Vinicius Padula!

Just recently he received the award for the best student paper of the Unitas Malacologica, the world association of molluscan researchers, for his oral presentation ‘A colorful question: the nudibranch Felimida clenchi species complex investigated through molecular markers’ (Padula et al. 2013). Vinicius is a Brazilian PhD student, who came via a ‘Ciência sem Fronteira’ project to the LMU München, doing his research at the ZSM as part of the Schrödl lab. His research is focused on biodiversity of exuberantly colored Atlantic nudibranchs, with emphasis on potential species complexes and evaluation of color as an informative character for the taxonomy of this group.

During the last 10 years, Vinicius conducts with colleagues a marine biodiversity survey in a portion of Cabo Frio region, southeastern Brazil. This research resulted in the discovery of new species, including nudibranchs, flatworms and sponges, some of them potentially source of natural products with anti-tumoral activity (see video – only Portuguese: http://g1.globo.com/globo-news/noticia/2013/06/molusco-marinho-produz-toxina-que-pode-ajudar-no-combate-ao-cancer.html)

These discoveries were also fundamental to recently transform Praia das Conchas, a small beach area where most of the new species were found, in a marine protected area (photo gallery of some species from Praia das Conchas: http://oglobo.globo.com/rio/as-joias-ambientais-da-praia-das-conchas-7115759)

Felimare juliae (DaCosta, Padula & Schrödl 2010), a spectacular nudibranch species described by the Michi Schrödl lab.

This is the second time in a row that students of our lab won the ‘best student paper’ award. In 2010 at Phuket, Thailand, Katharina Jörger gave an impressive talk on the origin and evolution of microscopic acochlidian sea slugs, and her paper (Jörger et al. 2010) was game-changing regarding to euthyneuran gastropod systematics. These pieces of research benefitted from joint efforts of multiple authors, and honours include the entire team. A big ‘thank you’ to all our lab students, collaborators and friends providing materials and advice during the years!

Literature

DACOSTA, S., PADULA, V. & M. SCHRÖDL 2010. A new species of Hypselodoris and a redescription of Hypselodoris picta lajensis (Nudibranchia: Chromodorididae) from Brazil. The Veliger 51(1):15-25.

JÖRGER, K. M., STÖGER, I., KANO, Y., FUKUDA, H., KNEBELSBERGER, T. & M. SCHRÖDL. 2010. On the origin of Acochlidia and other enigmatic euthyneuran gastropods and implications for the systematics of Heterobranchia. BMC Evolutionary Biology 10: 323. doi:10.1186/1471-2148-10-323

PADULA, V., STÖGER, I., CAMACHO-GARCÍA, Y., BROWN, J., POURSANIDIS, D., Y., MALAQUIAS, M., CERVERA, J.L. & M. SCHRÖDL. 2013. A colorful question: the nudibranch ´Felimida clenchi species complex´ investigated through molecular markers. World Congress of Malacology, July 2013, Azores, Abstracts.

9 Wochen durch die „furious fifties“ – im Dienste der Tiefsee-Mollusken

Der Südliche (Antarktische) Ozean spielt eine entscheidende Rolle im globalen Kreislauf der Elemente, insbesondere von Kohlendioxid – und damit für das Weltklima. Im Frühjahr 2012 schaukelten wir 9 Wochen lang an Bord der FS Polarstern (Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven) im wilden Südatlantik und beprobten die dort unerforschte Tiefsee.

Als Teil des „Systco II“-Teams (geleitet von Prof. Dr. Angelika Brandt, Universität Hamburg) sammelte die Münchener Abordnung mithilfe von Netzen, Dredgen und so genannten Epibenthosschlitten allerlei seltsames Meeresgetier, meist aus etwa 4000m Tiefe. Unsere Spezialität sind die Mollusken. An Bord dokumentierten und fixierten wir bereits über 1000 solcher Weichtiere, weitere Funde erwarten wir in den noch unsortierten Proben. Momentan schätzen wir auf etwa 100 Arten aus den verschiedenen Klassen, unter ihnen sicherlich etliche bis dato unbeschriebene Arten.

Soeben ist auch die Polarstern wieder nach Bremerhaven zurückgekehrt, und mit ihr die wertvolle Ausbeute unserer Expedition. Die Mollusken werden nun an der ZSM nachsortiert. Anhand ihrer Morphologie, (Mikro-)Anatomie und molekularer Marker werden die Arten bestimmt – solch integrative taxonomische Arbeiten sind zeitintensiv.

Von einzelnen Proben versprechen wir uns wichtige Erkenntnisse zur Stammesgeschichte und Evolution der Mollusken (von der DFG gefördert). Zudem erhoffen wir uns Einblicke in ihre Anpassungen an den eiskalten Abyss. Als Gesamtheit verbessern diese Mollusken- Funde unser Verständnis der Diversität und Zusammensetzung der Faunen in der abyssalen Tiefsee (s. Schwabe et al. 2007, Schrödl et al. 2011), dem größten und am wenigsten bekannten Lebensraum des Planeten.

Wenig erfreulich, doch dringend nötig: dies sind allererste Vergleichsdaten für ein Monitoring, was der zu erwartende massive „Global Change“ im Laufe der Jahrzehnte sogar in der ansonsten noch weitgehend unberührten südlichen Tiefsee anrichten wird. Das Problem der Tiere dort: Kälter geht es nicht – wird es aber wärmer oder ändern sich die Lebensbedingungen, gibt es womöglich kein Entkommen und keine Zuflucht.

Literatur:
Schwabe, E., Bohn, J.M, Engl, W., Linse, K. & M. Schrödl. 2007. Rich and rare – first insights into species diversity and abundance of Antarctic abyssal Gastropoda (Mollusca). Deep Sea Research II 54: 1831-1847.

Schrödl, M., Bohn, J.M., Rolán, E., Brenke, N. & E. Schwabe (2011) Abundance, diversity and latitudinal gradients of southeastern Atlantic and Antarctic abyssal gastropods. Deep Sea Research II 58: 49-57.

Rätsel um „Top 10 Schnecke“ geklärt

Die wurmförmige, nach einer thailändischen Gottheit benannte Nackt-Schnecke Aiteng ater Swennen & Buatip, 2009 hat es als „bug eating slug“ in die Liste der “Top 10 der bizarren, neuen Arten 2010“ (International Institute for Species Exploration at Arizona State University) geschafft. Die Originalbeschreibung charakterisiert den amphibisch lebenden, insektivoren Mangrovenbewohner durch einen ungewöhnlichen Mix aus Merkmalen, die teils für Sacoglossa (Sackzüngler) und teils für Acochlidia typisch sind. Mithilfe computergestützter 3D-Mikroanatomie konnten wir die anfangs vermutete Affinität zu den Sacoglossa widerlegen, und eine Vielzahl von Acochlidien-typischen Merkmalen aufzeigen.

Aiteng mysticus from Japan; photograph by Hiroshi Fukuda

 

Zusätzlich beschrieben wir “himitsu namekuji“, eine “geheimnisvolle Nacktschnecke“ aus der Gezeitenzone in Japan, als neue Art Aiteng mysticus (s. Neusser et al., 2011). Unsere molekularen Analysen stützen die morphologischen Ergebnisse und stellen die Aitengidae in die Acochlidien-Verwandtschaft. Unterschiede in der äußeren Morphologie (z.B. völlige Abwesenheit von Kopftentakeln) und der Anatomie lassen sich mit dem Habitatwechsel erklären, den die amphibisch lebenden Aitengidae aus den ansonsten strikt aquatischen Acochlidia heraus vollzogen. Durch den integrativen Forschungsansatz wurde aus einer mysteriösen “Top 10 Schnecke“ ein schönes Beispiel für die Evolution im Tierreich.

Neusser TP, Fukuda H, Jörger KM, Kano Y & Schrödl M 2011. Sacoglossa or Acochlidia? 3D reconstruction, molecular phylogeny and evolution of Aitengidae (Gastropoda: Heterobranchia). Journal of Molluscan Studies 77: 332-350.

Swennen C and Buatip S 2009. Aiteng ater, new genus, new species, an amphibious and insectivorous sea slug that is difficult to classify [Mollusca: Gastropoda: Opisthobranchia: Sacoglossa(?): Aitengidae, new family]. The Raffles Bulletin of Zoology 57(2):495-500.

„Bye bye Opisthobranchia“ (und auch gleich „Bye bye Pulmonata“)

ZSM-Forscher und Kollegen präsentieren Hypothesen zur Verwandtschaft von euthyneuren Land- und Meeresschnecken, die traditionelles Lehrbuchwissen obsolet erscheinen lassen.

Seit über 100 Jahren wurden die oft bunten und bizarr geformten „Meeres-Nacktschnecken“ (Hinterkiemer, Opisthobranchia; ca 5000 Arten) einträchtig neben die meist kontinentalen Lungenschnecken (Pulmonata; ca 35000 Arten) gestellt. Als Unterklasse Euthyneura galten die ungleichen Schwestern als Kronen der Gastropoden- Evolution. Schalenträger und Nackedeis gibt’s jedoch hüben und drüben, und Ausnahmen von allen sonstigen morphologischen und ökologischen „Regeln“ auch. Zweifel an der sauberen Zweiteilung der höheren Schneckenwelt äußerten bereits morphologische Studien (z.B. Haszprunar, 1985). Doch erst molekulargenetische Arbeiten brachten das Ausmaß möglicher Fehleinschätzungen ans Licht (z.B. Jörger et al. 2010). Weder Opisthobranchia noch Pulmonata resultieren monophyletisch. So sind marine Sacoglossa (Sackzüngler) oder mesopsammische Acochlidia wohl näher mit den Weg- oder Weinbergschnecken unserer Gärten verwandt als etwa mit den echten Meeres-Nacktschnecken (Nudibranchia) oder den Seehasen. Die Verwandtschaftshypothesen der Euthyneura wurden revolutioniert und eine Neuklassifizierung war nötig (Jörger et al 2010; http://en.wikipedia.org/wiki/Euthyneura).

Auch die frühe Evolution der ca. 40.000 bereits bekannten Arten verlief wohl anders als gedacht – und viel komplexer (Schrödl et al. 2011). Wir beginnen gerade, die Naturgeschichte dieser vielgestaltigen und allgegenwärtigen, schon zu Zeiten der Dinosaurier diversifizierenden „Schneckerl“ neu zu verstehen.

Der „Neue Euthyneura-Stammbaum“, basierend auf Jörger et al. 2010

Literatur

HASZPRUNAR, G. 1985. The Heterobranchia – a new concept of the phylogeny of the higher Gastropoda. Zeitschrift für zoologische Systematik und Evolutionsforschung, 23: 15-37.

JÖRGER, K. M., STÖGER, I., KANO, Y., FUKUDA, H., KNEBELSBERGER, T. & M. SCHRÖDL. 2010. On the origin of Acochlidia and other enigmatic euthyneuran gastropods and implications for the systematics of Heterobranchia. BMC Evolutionary Biology 10: 323. doi:10.1186/1471-2148-10-323

SCHRÖDL, M., JÖRGER, K., KLUSSMANN-KOLB, A. & N.G. WILSON. 2011. Bye bye “Opisthobranchia”! A review on the contribution of mesopsammic sea slugs to euthyneuran systematics. Thalassas 27: 101-112.

“Feinschmecker-Schnecken” aus der Tiefsee in 3D

Beschrieben wurden die ersten Arten bereits Ende des 19. Jahrhunderts, aber erst jetzt konnte ihre komplexe und außergewöhnliche Anatomie aufgeklärt werden: es geht um kleine, nur bis zu 8 mm lange Napfschnecken aus der Tiefsee (Familie Bathysciadiidae), die nahezu ausschließlich auf den Kiefern toter Tintenfische vorkommen und dieses ungewöhnliche Material (die Kiefer bestehen aus Chitin) auch noch als Nahrungsquelle nutzen.

Die soeben erschienenen Publikation (#1) basiert auf der Diplomarbeit von Frau Dipl. Biol. Heike Hartmann, die vom Direktor der ZSM, Prof. Dr. Gerhard Haszprunar und seinem Assistenten an der LMU München, PD Dr. Martin Heß, betreut und ausgebaut wurde. Um die genaue Anatomie der winzigen Schnecken sichtbar zu machen, wurden sie in hauchdünnen Schnitte zerlegt (0,002 mm dick, d.h. 500 Schnitte pro mm!) und dann mittels computer-gestützter 3D-Rekonstruktion dargestellt. Dabei zeigte sich, dass der Verdauungstrakt völlig vom üblichen Bauplan der Schnecken abweicht (Abb.). Vermutlich erfolgt die eigentliche Verdauung mit Hilfe von endosymbiotischen Bakterien, ähnlich wie es von Kühen bekannt ist. Die Details dazu liegen jedoch nach wie vor im Dunkeln.

Eine erst 2008 publizierte spezielle Visualisierungstechnik, für durch Dr. Bernhard Ruthensteiner ebenfalls aus unserem Hause kam (#2, #3: ), macht es nun möglich, dass jeder Leser der elektronischen Publikation selber Anatom spielen kann. Auf Mausklick öffnet sich ein interaktives Menü, über das Organsysteme einzeln oder kombiniert aufgerufen werden können. Jede Raumansicht ist dabei frei wählbar (siehe Abb.). “Die Zeit der Einzelabbildungen ist vorbei”, meint der Projektleiter Prof. Haszprunar, “die Zukunft der vergleichenden Anatomie und Morphologie ist interaktives 3D”.

Bathysciadium und ihre nahen Verwandten sind nicht die einzigen hochspezialisierten “Feinschmecker-Schnecken” in der Tiefsee. Andere Artengruppen verdauen so obskures Material wie Treibholz, Seegras-Wurzeln, Chitinröhren von Röhrenwürmern, Panzer von toten Tiefseekrabben oder von Seeschildkröten, leere Eihüllen von Haien und Rochen oder Fisch- und Walknochen. Einige leben auch im Bereich der erst 1977 entdeckten Tiefsee-Hydrothermalquellen. “Wir haben gerade erst begonnen, diese hochinteressanten und ökologisch wahrscheinlich immens wichtigen Formen zu erkennen und zu verstehen”, meint Prof. Haszprunar. Weitere Studien dazu laufen bereits.

Im Anhang finden Sie eine der entsprechenden Publikation entnommene 3D Ansicht der neu entdeckten Tiefsee-Napfschnecke Bathyaltum wareni. Ein PDF der Publikation senden wir auf Anfrage gerne zu.

Nähere Auskünfte erteilt:

Prof. Dr. Gerhard Haszprunar, Zoologische Staatssammlung, Münchhausenstr. 21, 81247 München, Tel. 089-8107-104; email: haszi@zsm.mwn.de

Literatur

#1: Hartmann H, Heß M, Haszprunar G (2010) Interactive 3D-anatomy and affinities of Bathysciadiidae (Gastropoda, Cocculinoidea), deep-sea limpets feeding on decaying cephalopod beaks. J. Morphol. 272(3): 259-279. (DOI: 10.1002/jmor.10910).

#2: Ruthensteiner B, Heß M (2008) Embedding 3D models of biological specimens in PDF publications. Microscopy Res. & Techn. 71: 778-786.

#3: Ruthensteiner B (2008) Soft Part 3D visualization by serial sectioning and computer reconstruction. In: Geiger D, Ruthensteiner B (eds): Micromolluscs: Methodological Challenges – Exiting Results. Zoosymposia 1: 63-100.

Neues von den „Urmollusken“

Kürzlich wurde das Projekt „Phylogenie und Evolution von Monoplacophoren und basalen Mollusken“ im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogrammes „Deep Metazoan Phylogeny) bewilligt. An der Sektion Mollusca der ZSM werden nun die seltenen, als „Lebende Fossilien“ berühmten Monoplacophoren morphologisch und insbesondere molekular erforscht werden. Neue Sequenzdaten, u.a. zur antarktischen Tiefseeart Laevipilina antarctica (Foto), sowie von Vertretern anderer ursprünglicher Weichtiergruppen, sollen den Schlüssel zum Verständnis des Stammbaumes der Mollusken liefern. Denn die Verwandtschaftsbeziehungen und die frühe Evolution des mit ca. 100.000 bekannten Arten zweitgrößten Tierstammes sind, entgegen der vereinfachten oder gar falschen Darstellung in Lehrbüchern, weitgehend ungeklärt. Insbesondere unsere anhand erster molekularer Daten aufgestellte „Serialia“-Hypothese einer nahen Verwandtschaft von Mono- und Polyplacophoren (Chitonen) (s. Giribet et al., 2006) ist in Fachkreisen heftig umstritten.

Laevipilina antarcticaMonoplacophoren (Tryblidia), wie diese mit ca 2 mm winzige lebende Laevipilina antarctica (Ventralansicht; Bild Dr. Michael Schrödl, an Bord der FS Polarstern, ANDEEP SYSTCO-Expedition) gehören zu den letzten „Klassen“ im Tierreich mit minimalen verfügbaren Sequenzdaten – und damit zu den von Systematikern am meisten begehrten Tieren überhaupt.

Two pairs of protonephridial organs in aplacophoran development

bild_weblog-ruthensteiner1In the course of a DAAD funded research stay of Dr. Christiane Todt (University of Bergen, Norway) the development of excretory organs of a “worm mollusc” (Solenogastres) was investigated at the ZSM. These exclusively marine animals are believed to represent the most primitive molluscs and thus they might exhibit archetypical features during development. As has been suspected earlier by the research group B. Ruthensteiner/G. Haszprunar/N. Baeumler (in the course of a DFG-project currently comparing the development of excretory systems of several molluscan clades), there are two pairs of protonephridia appearing successively during larval development, with the posterior one possibly involved in formation of the adult renopericardial system. These new findings differ fundamentally from what was previously assumed and they shed a new light on mollusk evolution.

Two pairs of protonephridial organs in aplacophoran development

bild_weblog-ruthensteiner1In the course of a DAAD funded research stay of Dr. Christiane Todt (University of Bergen, Norway) the development of excretory organs of a “worm mollusc” (Solenogastres) was investigated at the ZSM. These exclusively marine animals are believed to represent the most primitive molluscs and thus they might exhibit archetypical features during development. As has been suspected earlier by the research group B. Ruthensteiner/G. Haszprunar/N. Baeumler (in the course of a DFG-project currently comparing the development of excretory systems of several molluscan clades), there are two pairs of protonephridia appearing successively during larval development, with the posterior one possibly involved in formation of the adult renopericardial system. These new findings differ fundamentally from what was previously assumed and they shed a new light on mollusk evolution.