Im Hochrhein ausgestorben, aber im Exil überlebt:

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1 Im Hochrhein ausgestorben, aber im Exil überlebt: Genetische Aspekte von Ansiedlungsversuchen bei der Gemeinen Kahnschnecke Theodoxus fluviatilis Dr. Sylvain Ursenbacher, Dr. Hans-Peter Rusterholz & Prof. Bruno Baur

2 Gemeine Kahnschnecke (Theodoxus fluviatilis) ganze Europa source: GBIF.org in der Schweiz: vom Aussterben bedroht in Deutschland: stark gefährdet

3 Gemeine Kahnschnecke (Theodoxus fluviatilis) in der Schweiz: nur im Hochrhein 1983: Augst, Pratteln, Muttenz, Rheinfelden und in Basel

4 Gemeine Kahnschnecke (Theodoxus fluviatilis) in der Schweiz: nur im Hochrhein 1983: Augst, Pratteln, Muttenz, Rheinfelden und in Basel 1997: Tiere im Zürichsee ausgesetzt

5 Gemeine Kahnschnecke (Theodoxus fluviatilis) in der Schweiz: nur im Hochrhein 1983: Augst, Pratteln, Muttenz, Rheinfelden und in Basel 1997: Tiere im Zürichsee ausgesetzt 2004: ausgestorben im Hochrhein seit 2000: Zürichsee: Populationsgrösse wächst

6 Gemeine Kahnschnecke (Theodoxus fluviatilis) in der Schweiz: nur im Hochrhein 1983: Augst, Pratteln, Muttenz, Rheinfelden und in Basel 1997: Tiere im Zürichsee ausgesetzt 2004: ausgestorben im Hochrhein seit 2000: Zürichsee: Populationsgrösse wächst?? Wiederansiedlung im Hochrein vom Zürichsee??

7 Gemeine Kahnschnecke (Theodoxus fluviatilis) Ziel Wiederansiedlung der Art im Hochrhein mit Tieren aus dem Zürichsee? Fragen 1. Sind die Schnecken im Zürichsee genetisch identisch den ursprünglichen Tieren im Hochrhein? 2. Wie ist die genetische Verwandtschaft zu anderen im Einzugsgebiet des Rheins vorkommenden T. fluviatilis- Populationen?

8 Methoden Proben: 5 Populationen (3 Individuen/Pop.) Probe Sammelzeitpunkt Standort T Zürichsee T Limmat T Zürichsee T Zürichsee T Rhein Schweizerhalle

9 Methoden Genetische Analysen: Sequenzierung eines definierten Genabschnittes (COI): Bunje (2005) als Referenz Molecular Ecology (2005) 14, doi: /j X x Pan-European phylogeography of the aquatic snail Blackwell Publishing, Ltd. Theodoxus fluviatilis (Gastropoda: Neritidae) PAUL M. E. BUNJE Department of Integrative Biology and Museum of Paleontology, University of California, Berkeley Abstract Investigating the geographical distribution of genetic lineages within species is critical to our understanding of how species evolve. As many species inhabit large and complex ranges, it is important that phylogeographical research take into account the entire range of widespread species to clarify how myriad extrinsic variables have affected their evolutionary history. Using phylogenetic, nested clade, and mismatch distribution analyses on a portion of the mitochondrial COI gene, I demonstrate that the wide-ranging freshwater snail Theodoxus fluviatilis possesses in parallel many of the phylogeographical patterns seen in less widespread freshwater species of Europe. Fragmentary forces play a major part in structuring the range of this species, with 12 of 14 geographically structured nested clades displaying a distribution consistent with fragmentation or restricted dispersal. Certain

10 Methoden die neuen Sequenzen werden mit den bereits bekannten Sequenzen verglichen und nach Ähnlichkeit eingeordnet Fig. 3 Maximum-likelihood tree of unique haplotypes found in Theodoxus fluviatilis. Bootstrap values are shown for branches that received > 50% support. The tree was rooted with an outgroup (Theodoxus danubialis). Geographical frequency of haplotypes is indicated by the italic number before the sampling region. See the legend to Fig. 2 and Table 1 for definitions of geographical codes. Monophyletic groups discussed in the text are shown by the brackets.

11 Methoden Genetische Analysen: Bunje (2005) als Referenz Fig. 5 Map of all two-step clades in Theodoxus fluviatilis reconstructed by the statistical parsimony analysis and nesting procedure of the NCPA. The regions in which these clades are distributed are shown. Areas that were not sampled in this study are not included. Clades 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, and 2-7 are all nested together in the southern European clade 3-2.

12 Methoden Genetische Analysen: wie im Bunje (2005) Abschnitt der mitochondriellen DNA (COI) amplifizieren und sequenzieren DNA-Sequenzen (N=15) vergleichen mit den Ergebnissen von Bunje (2005)

13 Ergebnisse alle 15 Proben haben die gleiche DNA-Sequenz gleicher Haplotyp im Zürichsee, Limmat und Hochrhein (1995), d.h. die Schnecken im Zürichsee sind genetisch gleich den ausgestorbenen Tieren im Hochrhein

14 Ergebnisse neuer Haplotyp unbekannter Herkunft (nicht analyziert durch Budje, 2005) 0.03 Rhein NO-Italien O-Spanien S-Frankreich W+N-Italien F26 F13 F12 F11 F10 F9 F8 F4 F27 F2 F1 F6 F5 F3 F7 F24 F21 F20 F18 F17 F16 NEW F23 F28 F22 F25 F29 F19 F35 F30 F36 F38 F31 F37 F33 F34 F15 F40 F39 F14 F32 Northern Europe Danubian Western Europe T. cf. velox group Rhine River: Schweizerhalle Lake Zurich T. danubialis

15 Ergebnisse neuer Haplotyp (nicht analyziert durch Budje, 2005) mögliche Herkunft

16 Fazit gleiche DNA in der ausgestorbenen Population im Hochrhein und den aktuellen Zürichsee-Populationen,

17 Fazit gleiche DNA in der ausgestorbenen Population im Hochrhein und den aktuellen Zürichsee-Populationen, ABER diese Tiere kommen nicht vom unteren Lauf des Rheins! aber von S-Frankreich, O-Spanien oder N/W-Italien

18 Fazit gleiche DNA in der ausgestorbenen Population im Hochrhein und den aktuellen Zürichsee-Populationen, ABER diese Tiere kommen nicht vom unteren Lauf des Rheins! aber von S-Frankreich, O-Spanien oder N/W-Italien Zwei Möglichkeiten 1.grössere Verbreitung des Haplotyps in S-Frankreich, O-Spanien und N/W-Italien

19 Fazit gleiche DNA in der ausgestorbenen Population im Hochrhein und den aktuellen Zürichsee-Populationen, ABER diese Tiere kommen nicht vom unteren Lauf des Rheins! aber von S-Frankreich, O-Spanien oder N/W-Italien Zwei Möglichkeiten 1.grössere Verbreitung des Haplotyps in S-Frankreich, O-Spanien und N/W-Italien 2.absichtlich oder unabsichtlich freigelassen im Hochrhein aus S-Frankreich, O-Spanien oder N/W-Italien (könnte sehr alt sein)

20 Zukunft... mehr Proben vom Rhein und Gebiete südlich der Alpen... können wir diesen Haplotyp noch an anderen Orten im Rhein finden?

21 Zukunft... mehr Proben vom Rhein und Gebiete südlich der Alpen... können wir diesen Haplotyp noch an anderen Orten im Rhein finden? Zurück in den Hochrhein: Wiederansiedlung vom Zürichsee? warum nicht, wenn dieser Haplotyp auch aus dem Rhein stammt nicht wichtig, wenn dieser Haplotyp nur südlich der Alpen vorkommt (früher ausgesetzt)

22 Dank Peter Müller (Zürich) Uta Mürle (Konstanz)