[:de]Entstehung der Artenvielfalt von Chamäleons[:en]Species diversification in chameleons[:]

[:de]Entstehung der Artenvielfalt von Chamäleons[:en]Species diversification in chameleons[:]

by Alex Negro Wissenschaft

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Aus früheren Studien weiß man, dass sich die ersten Chamäleons in der späten Kreidezeit, etwa vor 90 Millionen Jahren, auf dem Festland Afrikas entwickelten. Etwa an der Grenze zwischen Kreidezeit und Tertiär, vor rund 65 Millionen Jahren, begannen sich verschiedene Arten zu entwickeln. Unklar ist bis heute, welche Faktoren zur Artenvielfalt beigetragen haben. Zwei Forscher der Swansea Universität in Wales haben nun mit verschiedenen Berechnungsmodellen der Phylogenetik untersucht, was die Diversifikation (die Aufsplittung der Chamäleons in viele verschiedene Arten) beeinflusst haben könnte.

Zum einen untersuchten sie die Diversifikation der Chamäleon-Arten auf Madagaskar. Es gibt evolutionsgeschichtlich zwei Zeitpunkte, an denen sich Chamäleons offenbar übers Meer vom Festland Afrikas nach Madagaskar ausbreiteten. Einer liegt etwa 65 Millionen Jahre in der Vergangenheit, der andere 45 Millionen Jahre. Man könnte nun denken, dass die klimatisch extrem unterschiedlichen Lebensräume auf Madagaskar die Artentwicklung nach der Verbreitung übers Meer sehr schnell vorangetrieben haben könnten. Zur Überraschung der Forscher fand sich jedoch kein Hinweis darauf. Der Artenreichtum an Chamäleons auf Madagaskar muss also daher kommen, dass sich Chamäleons dort schon sehr früh verbreiteten und damit einfach nur sehr viel mehr Zeit hatten, sich zu verschiedenen Arten zu entwickeln, als anderswo.

Des Weiteren untersuchten die Forscher, ob der Wechsel zwischen zwei Ökomorphen – von Boden bewohnenden Stummelschwanzchamäleons zu Baum bewohnenden Chamäleons mit längeren Schwänzen – einen Einfluss auf die Artenvielfalt hatte. Eher überraschend war, dass dies nicht der Fall zu sein schien. Die Entwicklung zu Baumbewohnern mit längeren Schwänzen fand relativ früh zu ein oder zwei Gelegenheiten statt. Es konnten keine Hinweise darauf gefunden werden, dass der Wechsel zwischen Ökomorphen die Diversifizierung beschleunigt hätte. Stattdessen stellte sich heraus, dass Artbildungsraten sich in den letzten 60 Millionen Jahren immer weiter verlangsamten. Nur ein sehr früher Verbreitungsevent der Gattung Bradypodion in Südafrika vor rund 10 Millionen Jahren ging  mit einer doppelt bis vierfachen Artbildungsrate einher.

Als dritten Studienschwerpunkt untersuchten die Forscher die Gattung Bradypodion. Während des Klimawandels im Miozän vor rund 10 Millionen Jahren veränderten sich Südafrika sehr stark. Wälder verschwanden, zurück blieben isolierte Waldlebensräume und dazwischen Savannen, die heute zum Teil  sogenannte Hot Spots der Artenvielfalt sind. In zwei davon, der Cape Floristic Region am südwestlichen Zipfel Südafrikas und Maputuland-Pondoland-Albany an der Ostküste Südafrikas, kommen besonders viele Bradypodion-Arten vor. Jede Art ist dabei auf ein geografisch sehr klar begrenztes Gebiet limitiert. Die Forscher vermuten deshalb, dass sich Bradypodion-Arten tatsächlich unter Einfluss der Lebensraum-Veränderung schneller entwickelt haben. Es ist anzumerken, dass die Diversifikationsrate der Gattung Bradypodion wahrscheinlich eher unterschätzt wird, da noch von etlichen versteckten Arten auszugehen ist.

Diversification dynamics of chameleons (Chamaeleonidae)
Stephen Giles, Kevin Arbuckle
Journal of Zoology, 2022
DOI: 10.1111/jzo.13019[:en]

From earlier studies, we know that the first chameleons evolved in the late Cretaceous, about 90 million years ago, on mainland of Africa. Around the border between the Cretaceous and Tertiary periods, about 65 million years ago, different species began to evolve. It is still unclear today which factors contributed to the diversity of species. Two researchers from Swansea University in Wales have now used various computational models of phylogenetics to investigate what might have influenced diversification (the splitting of chameleons into many different species).

First, they studied the diversification of chameleon species in Madagascar. In terms of evolutionary history, there are two points in time when chameleons apparently spread across the sea from mainland Africa to Madagascar. One is about 65 million years in the past, the other 45 million years. You could now think that the climatically extremely different habitats in Madagascar could have driven the evolution of the species very quickly after the spread across the sea. To the surprise of the researchers, however, no evidence of this was found. The species richness of chameleons on Madagascar must therefore come from the fact that chameleons spread there very early and thus simply had much more time to develop into different species than elsewhere.

Furthermore, the researchers investigated whether switching between two ecomorphs – from ground-dwelling stub-tailed chameleons to tree-dwelling chameleons with longer tails – had an impact on species diversity. Rather surprisingly, this did not seem to be the case. The evolution to tree-dwellers with longer tails occurred relatively early on one or two occasions. No evidence could be found that different ecomorphs accelerated diversification. Instead, speciation rates were found to slow down progressively over the last 60 million years. Only a very early dispersal event of the genus Bradypodion in South Africa around 10 million years ago was accompanied by a two- to fourfold diversification rate.

As a third focus of the study, the researchers examined the genus Bradypodion. During the climate change in the Miocene around 10 million years ago, South Africa changed a lot. Forests disappeared, leaving behind isolated forest habitats and, in between, savannahs, some of which are now so-called hot spots of biodiversity. Two of them, the Cape Floristic Region at the southwestern tip of South Africa and Maputuland-Pondoland-Albany on the east coast of South Africa, are home to a particularly large number of Bradypodion species. Each species is limited to a geographically very clearly defined area. The researchers, therefore, suspect that Bradypodion species have actually evolved faster under the influence of habitat change. It should be noted that the diversification rate of the genus Bradypodion is probably rather underestimated, as there are still many hidden species to be assumed.

Diversification dynamics of chameleons (Chamaeleonidae)
Stephen Giles, Kevin Arbuckle
Journal of Zoology, 2022
DOI: 10.1111/jzo.13019[:]

[:de]Faktoren der geografischen Ausbreitung von Chamäleons[:en]Factors in the geographical dispersal of chameleons[:]

[:de]Faktoren der geografischen Ausbreitung von Chamäleons[:en]Factors in the geographical dispersal of chameleons[:]

by Alex Negro Wissenschaft

[:de]

Schon lange wird versucht zu ergründen, wie und warum Chamäleons sich über den afrikanischen Kontinent, auf Inseln und bis nach Europa und Asien ausgebreitet haben. Französische Wissenschaftler haben jetzt in Zusammenarbeit mit internationalen Kollegen mittels Phylogenetik und verschiedenen Berechnungsmodellen untersucht, wie sich die Faktoren Körpergröße, küstennaher Lebensraum und extreme Lebensweisen auf die Verbreitung verschiedener Chamäleonarten ausgewirkt haben könnte. Die Studie untersuchte 181 Arten, die sich auf neun biogeografische Hauptregionen aufteilen: Nordafrika und Arabien, Zentralafrika, Südostafrika, Südwestafrika, Indien, Sokotra, Madagaskar, die Komoren und die Seychellen.

Chamäleonarten, die mehr als 10 km vom Meer entfernt vorkamen, verbreiteten sich historisch deutlich weniger als die 74 küstennah lebende Chamäleonarten. Ein ähnliches Phänomen ist von Skinken und Krokodilen bekannt. Die Verbreitung fand wahrscheinlich vor allem entlang der Küsten statt, zumeist auf dem gleichen Kontinent und nur selten über das Wasser zu anderen Kontinenten oder Inseln hin.

Die Größe der verschiedenen Chamäleons scheint ihre Ausbreitung in der Geschichte ebenfalls beeinflusst zu haben: Große Chamäleons verbreiteten sich weiter und häufiger als kleine Chamäleons. Das könnte damit zusammenhängen, dass größere Chamäleons eine geringere Stoffwechselrate haben – damit benötigen sie im Verhältnis zu kleineren Konkurrenten insgesamt weniger Energie. Außerdem legen größere Chamäleons Gelege mit deutlich mehr Eiern, wodurch sie ganz einfach zahlenmäßig im Vorteil sind.

Ein etwas unerwartetes Ergebnis erbrachte die Untersuchung verschiedener Lebenszyklen. Man würde zunächst annehmen, dass kurze Lebenszyklen mit schnellerer Verbreitung einhergehen. Tatsächlich zeigten die Berechnungen, dass vor allem Chamäleonarten mit extremen Lebenszyklen sich weiter verbreiteten. Wer also besonders langsam oder besonders schnell reproduzierte, war historisch unter Chamäleons erfolgreicher als die Arten „im Mittelfeld“. Die Autoren überlegen diesbezüglich, ob besonders langsame Lebenszyklen mit später Geschlechtsreife und langer Trächtigkeit möglicherweise auf dem gleichen Kontinent erfolgreicher sind, während schnellere Vermehrungsstrategien mit großen Gelegen günstiger für die Verbreitung übers Meer auf Inseln und andere Kontinente sind. Dazu passt, dass Furcifer polleni und Furcifer cephalolepis auf den Komoren und Chamaeleo zeylanicus in Indien, alles drei Beispiele für eine Ausbreitung übers Wasser, einen sehr schnellen Lebenszyklus aufweisen.

Die 34 Chamäleonarten mit der Kombination küstennah lebend, groß und extremen Lebenszyklus hatten zu 98% eine höhere Verbreitungsrate als Arten ohne diese Merkmale.  Insgesamt handelt es sich sicherlich um eine sehr theoretische Studie, die aber dennoch spannende Aufschlüsse über die historische Ver- und Ausbreitung von Chamäleons aufzeigt.

Chameleon biogeographic dispersal is associated with extreme life history strategies
Sarah-Sophie Weil, Laurie Gallien, Sébastien Lavergne, Luca Börger, Gabriel W. Hassler, Michaël P.J. Nicolaï & William L. Allen
Ecography
DOI: 10.1111/ecog.06323[:en]

For a long time, people have been trying to find out how and why chameleons have spread across the African continent, to islands and as far as Europe and Asia. French scientists, in collaboration with international colleagues, have now used phylogenetics and various computational models to investigate how the factors of body size, coastal habitat and extreme lifestyles may have affected the distribution of different chameleon species. The study examined 181 species divided into nine main biogeographical regions: North Africa and Arabia, Central Africa, Southeast Africa, Southwest Africa, India, Socotra, Madagascar, Comoros and Seychelles.

Chameleon species that occurred more than 10 km from the sea historically spread significantly less than the 74 coastal chameleon species. A similar phenomenon is known from skinks and crocodiles. Dispersal probably took place mainly along the coasts, mostly on the same continent and only rarely across the water to other continents or islands.

The size of the different chameleons also seems to have influenced their dispersal throughout history: Large chameleons spread further and more frequently than small chameleons. This could be related to the fact that larger chameleons have a lower metabolic rate – so they need less energy overall relative to smaller competitors. In addition, larger chameleons lay clutches with significantly more eggs, which simply gives them an advantage in numbers.

A somewhat unexpected result came from the study of different life cycles. One would initially assume that short life cycles are associated with faster dispersal. In fact, the calculations showed that especially chameleon species with extreme life cycles spread further. Thus, those that reproduced particularly slowly or particularly quickly were historically more successful among chameleons than the species „in the middle“. In this regard, the authors consider whether particularly slow life cycles with late sexual maturity and long gestation might be more successful on the same continent, while faster reproductive strategies with large clutches are more favourable for dispersal across the sea to islands and other continents. In line with this, Furcifer polleni and Furcifer cephalolepis in Comoros and Chamaeleo zeylanicus in India, all three examples of aquatic dispersal, have a very fast life cycle.

The 34 chameleon species with the combination of living close to the coast, large size and extreme life cycle had a 98% higher dispersal rate than species without these characteristics.  All in all, this is certainly a very theoretical study, but it nevertheless provides exciting insights into the historical distribution and dispersal of chameleons.

Chameleon biogeographic dispersal is associated with extreme life history strategies
Sarah-Sophie Weil, Laurie Gallien, Sébastien Lavergne, Luca Börger, Gabriel W. Hassler, Michaël P.J. Nicolaï & William L. Allen
Ecography
DOI: 10.1111/ecog.06323[:]

Neue Art der Gattung Furcifer beschrieben

by admin Allgemeines

Frank Glaw, Jörn Köhler & Miguel Vences haben eine neue Furcifer Art aus dem Montagne d’Ambre Nationalpark beschrieben,
von welcher schon seit längerem einige Bilder im Internet existieren. Die neue Art wurde nach Timon Robert Glaw, dem Sohn von Frank Glaw, benannt und heisst folglich Fucifer timoni.

GLAW, KOEHLER & VENCES – A distinctive new species of chameleon of the genus Furcifer (Squamata: Chamaeleonidae)
from the Montagne d’Ambre rainforest of northern Madagascar – Zootaxa 2269: 32–42  (2009) ISSN 1175-5326/ISSN 1175-5334