Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-3250
Authors: Töpfer, Till
Title: Vergleichende Phylogenie der Gimpel (Aves: Fringillidae: Pyrrhula Brisson, 1760)
Online publication date: 23-Jan-2009
Language: german
Abstract: Mit dieser Arbeit wird am Beispiel der Gimpel der Gattung Pyrrhula (Aves: Fringillidae) eine vergleichende phylogenetische Methodik angewandt. Der dafür gewählte Untersuchungsansatz beinhaltet v.a. molekulargenetische und morphologische Methoden, deren Ergebnisse vor dem biogeographischen Hintergrund der Gattung analysiert werden. Diese Arbeit bestätigt die traditionelle Abgrenzung der Gimpel gegenüber den anderen Formen der Finkenfamilie. Die Gattung stellt eine monophyletische Gruppe dar und ist sowohl anhand molekulargenetischer als auch morphologischer Merkmale hervorragend umgrenzbar. Eine Vereinigung mit der Schwestergattung Pinicola ist demgegenüber nicht gerechtfertigt. Die mit klassischen Untersuchungsverfahren bestimmten Gruppierungen der Gattung lassen sich auch mit modernen Methoden bestätigen. Pyrrhula besteht aus drei Hauptverwandtschaftsgruppen: „Südostasiatische Gimpel“ (P. nipalensis und P. leucogenis), „Himalayagimpel“ (P. aurantiaca, P. erythaca, P. erythrocephala) und „Eurasische Gimpel“ (P. pyrrhula s.l.). Innerhalb von P. pyrrhula s.l. lassen sich drei genetisch und morphologisch unterschiedlich differenzierte Untergruppierungen mit eigenständige Merkmalskombinationen ausmachen: P. (p.) murina, P. (p.) cineracea und P. (p.) griseiventris. Das Entstehungszentrum von Pyrrhula befand sich vermutlich im südöstlichen Asien. Anhand der molekulargenetischen und biogeographischen Daten lassen sich ungefähre Ausbreitungs- und Diversifizierungsprozesse datieren. Vom Entstehungszentrum ging eine präpleistozäne Ausbreitungswelle aus, die die Aufspaltung der Stammlinienvertreter der Südostasiatischen Gimpel und später die der Himalayagimpel-Stammlinie zur Folge hatten. Etwa zeitgleich begann die Ausbreitung der Vorfahren der Eurasischen Gimpel bis ins westliche Südeuropa. Im frühen Pleistozän spalteten sich die Vorläufer des rezenten P. aurantica ab, gefolgt von der Trennung der südostasiatischen Stammlinie in die Vorfahren von P. nipalensis und P. leucogenis. Daraufhin folgten rasche spätpleistozäne Ausbreitungen und Diversifizierungen, die das Überdauern von Gimpeln in südostchinesischen bzw. mediterranen Glazialrefugien nahelegen. Dabei trennten sich die Stammlinien von P. erythrocephala und P. erythaca ungefähr gleichzeitig mit jenen der Stammlinien von P. pyrrhula s.str., P. (p.) murina und P. (p.) griseiventris. Die P. (p.) cineracea-Stammlinie folgte wiederum etwas später. Die Vorläufer der heutigen P. pyrrhula s.str. nahmen im späten Pleistozän mehrfach ostwärts gerichtete Ausbreitungen vor, während derer sie sich über weite Teile Eurasiens bis nach Kamtschatka verbreiteten. Die morphologischen Differenzierungen der einzelnen Formen wurden wahrscheinlich stark durch die geographischen Verhältnisse beeinflusst. Neben Isolationseffekten auf Inseln (murina) spielten vermutlich auch pleistozäne Refugialgebiete der Mandschurei und Japans für die Entstehung der heutigen griseiventris und das nordmongolische Refugium für cineracea eine große Rolle. Der gefiedermorphologische Geschlechtsmonomorphismus von P. nipalensis und P. leucogenis könnte dabei einen stammesgeschichtlich ancestralen Zustand darstellen, jener von murina ist dagegen sicher eine sekundäre Reduktionserscheinung. Auf Grundlage des Biospezieskonzeptes erlauben die erarbeiteten phylogenetischen Daten, die Gattung Pyrrhula entweder in sechs oder in neun Arten (inkl. zweier Superspezies) zu unterteilen. Der zahlenmäßige Unterschied entsteht dabei durch die unterschiedliche Klassifikation der Formen murina, cineracea und griseiventris, die entweder P. pyrrhula als Subspezies angeschlossen werden oder als Angehörige einer Superspezies P. [pyrrhula] Artrang erhalten.
A comparative phylogenetic methodology is exemplified by the bullfinches of the genus Pyrrhula (Aves: Fringillidae). The approach mainly comprises methods of molecular genetics and morphology. The respective results are interpreted according to the biogeographical background information. This work testifies the traditional distinction of bullfinches towards other fringillids. The genus represents a monophyletic group that is extraordinarily well-distinguished on grounds of molecular and morphological characters. Thus a unification with its sister-genus Pinicola is not justified. The intrageneric sub-groupings defined by traditional methods are proven by modern examination methods as well. Pyrrhula consists of three “main groups of ancestry”: “South-east Asian bullfinches” (P. nipalensis and P. leucogenis), „Himalayan bullfinches“ (P. aurantiaca, P. erythaca, P. erythrocephala) and „Eurasian bullfinches“ (P. pyrrhula s.l.). Within P. pyrrhula s.l. there are three differently differentiated sub-groupings detectable that own unique character combinations: P. (p.) murina, P. (p.) cineracea und P. (p.) griseiventris. The centre of origin of Pyrrhula was probably situated in South-eastern Asia. According to molecular and biogeographical data approximate processes of dispersal and differentiation can be estimated. There was an initial wave of dispersal in the Pre-Pleistocene from the centre of origin that was followed by a lineage split of the ancestors of the South-east Asian bullfinches and later of those of the Himalayan bullfinches. At about the same time the ancestors of Eurasian bullfinches started to spread until South-western Europe. During the early Pleistocene the ancestors of the extant P. aurantica split off, followed by the division of the South-east Asian lineage into the ancestors of P. nipalensis and P. leucogenis. The following rapid late-Pleistocene dispersal and diversification suggest the survival of bullfinches in South-Chinese and Mediterranean glacial refuges, respectively. The lineages of P. erythrocephala and P. erythaca split at about the same time as those of P. pyrrhula s.str., P. (p.) murina und P. (p.) griseiventris, followed somewhat later by the P. (p.) cineracea-lineage. The ancestors of the extant P. pyrrhula s.str. spread obviously eastwards over vast parts of Eurasia several times during the late Pleistocene, finally reaching Kamchatka. The morphological differentiations of the single bullfinch forms were probably much influenced by geographical circumstances. Besides effects of isolation on islands (murina), the Pleistocene refuges of Manchuria and Japan as well as the North-Mongolian refuge might also have played a major role for the formation of the extant griseiventris and cineracea, respectively. The sexual monomorphism in plumage colouration of P. nipalensis and P. leucogenis could be a phylogenetic ancestral characteristic, whereas that of murina definitvely is a result of secondary reduction. On the basis of the Biological Species Concept the phylogenetic data on Pyrrhula justify to divide the genus either into six or nine species (incl. two superspecies). The difference is caused by the deviating classification of the taxa murina, cineracea and griseiventris, that are either linked subspecifically with P. pyrrhula or will be given species rank within a superspecies P. [pyrrhula].
DDC: 590 Tiere (Zoologie)
590 Zoological sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-3250
URN: urn:nbn:de:hebis:77-18692
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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