Phylogenie und Phylogeographie eurasischer Viperinae unter besonderer Berücksichtigung der orientalischen Vipern der Gattungen Montivipera und Macrovipera
Um die verwandtschaftlichen Beziehungen zwischen den Gattungen Daboia, Macrovipera und Montivipera zu untersuchen, sequenzierte ich neun mt-Genome repräsentativer Vipern de novo und verwendete die Aminosäuresequenzen von 11 proteincodierenden mt-Genen zur Berechnung einer bayesianischen Amniotenphylogenie mit 52 OTUs. Auf Grundlage von Divergenzzeitberechnungen habe ich nach Koinzidenzen zwischen Divergenzzeiten und tektonischen Ereignissen in der mediterranen Region gesucht und die Paläobiogeographie eurasischer Viperinae vom Eozän bis zum Miozän rekonstruiert. Mit einer zweiten Datenmatrix rekonstruierte ich die Phylogenie eurasischer Viperinae auf Basis von zwei mt-Genen (Cytb, COI) sowie zwei nc-Genen (Rag1, Bach1). Das Sampling berücksichtigte mit 71 Proben von repräsentativen evolutionären Linien nahezu die gesamte Diversität eurasischer Viperinae. Die Stammesgeschichte der eurasischen Viperinae wurde mit Hilfe von Maximum-Parsimonie-, Maximum-Likelihood- und Bayesian-Inferenz- Verfahren rekonstruiert und topologische Unterschiede diskutiert. Über ein relaxiertes bayesianisches Verfahren zur molekularen Datierung wurden die Zeitpunkte der Radiation und Speziation bestimmt. Mit einem dritten Datensatz widmete ich mich der Phylogenie und Phylogeographie der orientalischen Vipern. Der Datensatz aus mehr als 175 individuellen Sequenzen umfasst drei mt-Gene (Cytb, COI, ND5), die zur bayesianischen Stammbaumrekonstruktion herangezogen wurden. Meine Analyse ermöglichte erstmals eine Revision der Gattungen Macrovipera und Montivipera. Maximum-Likelihood-Berechnungen zum geographischen Ursprung und den Migrationsrouten gaben Einblicke in die Entstehungs- und Ausbreitungsgeschichte der Artkomplexe xanthina, raddei und lebetina. Populationsdemographische Tests zeigten die Dynamik phylogeographischer Ereignisse in Zeit und Raum.
In this thesis I analyze the phylogeny and phylogeography of Eurasian Viperinae. Based on complete mt-genomes I analyze the phylogeny of eurasian vipers in a macro phylogenetic framework and sequenced nine mt-genomes of representative vipers de novo. Aminoacid sequences of 11 protein coding genes from 52 OTUs in total were used to reconstruct a Bayesian amniote phylogeny and to elucidate the phylogenetic positions of Vipera, Macrovipera, Montivipera and Daboia. Estimates of divergence times were subsequently used addressing questions in evolutionary biogeography and underlying causes of speciation. The resulting divergence times were tested for coincidence with tectonic events in the circum Mediterranean region. In 14 time intervals from Eocene to Miocene I draw paleo-biogeographic hypotheses about dispersal and vicariance of eurasian vipers. With a second data matrix I focus on the phylogeny of eurasian vipers and sampled 71 OTUs covering almost all representative evolutionary Viperinae lineages. Phylogenetic relationships are analyzed based on two mt-genes (Cytb, COI) and two nuclear genes (Rag1, Bach1) using Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian Inference. The concatenated data matrix is used for the estimation of a relaxed Bayesian clock. With a third data matrix I explicitly reconstruct the phylogeny of oriental vipers. Three protein coding mt-genes (Cytb, COI, ND5) with 2566 bp in total are used for a Bayesian inference phylogeny of oriental vipers. The profound data set with 175 OTUs allows a molecular revision of the complex. For the estimation of the phylogeographic history of Montivipera and Macrovipera I apply a maximum likelihood approach to test phylogeographic hypotheses, to calculate centres of origin and to reconstruct migration routes of ancestors. To analyse past population demographics I calculate different population indices and use Bayesian skyline plots to visualize changes in effective population size through time.
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