Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Reconstructing the past : demographic fluctuation in dynamic landscapes modelled for mouse lemurs in Madagascar

Osório Teixeira, Helena Marisa GND

Historische Klimaveränderungen werden als Triebkräfte für die besondereBiodiversität tropischer Biome gesehen. Es ist jedoch unklar, ob und wie solcheVeränderungen die Artenvielfalt und -verbreitung in Madagaskar beeinflusst haben. Indieser Arbeit wurde ein paläoökologisch-genomischer Ansatz verwendet, um dieAuswirkungen spätquartärer Klimaveränderungen auf die demografische Entwicklungdreier waldlebender Primatenarten zu untersuchen, die an feuchte montane Regenwälder(Microcebus arnholdi; Montagne d'Ambre Nationalpark) und an trockenen Laubwald imTiefland (M. murinus und M. ravelobensis; Ankarafantsika Nationalpark) angepasst sind.Die paläoökologischen Rekonstruktionen aus Nord-Madagaskar zeigten, dass in denletzten 25.000 Jahren in den höheren Lagen von Montagne d'Ambre Wald vorhanden war.Die demografische Dynamik von M. arnholdi könnte durch natürliche spätquartäreKlimadynamiken bis zum späten Holozän und durch erhebliche anthropogene Aktivitätenim letzten Jahrtausend erklärt werden. Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dasshochgelegene Gebiete in Madagaskar während der glazialen Zyklen als Refugien fürRegenwald-bewohnende Arten fungierten. Die paläoklimatischen Rekonstruktionen unddemografischen Modelle für den Nordwesten Madagaskars ergaben zwei möglichedemografische Szenarien für M. murinus und M. ravelobensis, abhängig davon ob dieTrockenwälder dieser Region während des letzten Glazials eine trocken-kühle oder einefeucht-kühle Periode durchliefen. Da entsprechende paläoökologische Daten nichtvorhanden sind, konnte nicht endgültig geklärt werden, welches Szenario stattgefundenhat. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass sich Arten innerhalb einer Gattung in ihrerReaktion auf Umweltschwankungen unterscheiden können und dass die Auswirkungenhistorischer klimatischer Ereignisse in Hoch- und Tieflandlebensräumen variieren.Deshalb wurde die Diversifizierung der Arten in Madagaskar vermutlich durchunterschiedliche Mechanismen beeinflusst.

Historical climatic changes have been proposed as strong drivers of theextraordinary biodiversity observed in tropical biomes. However, it remains unclearwhether and how such changes shaped current species diversity and distribution inMadagascar. In this thesis, a paleoecological-genomic approach was used to investigatethe impact of late Quaternary climatic changes on the demographic trajectories of threeforest-dwelling primate species adapted to humid montane rainforest(Microcebusarnholdi; Montagne d’Ambre National Park) and to lowland dry deciduous forest (M.murinus and M. ravelobensis; Ankarafantsika National Park). The paleoenvironmentalreconstructions from northern Madagascar showed that forest had been present on theupper mountain of Montagne d’Ambre during the past 25,000 years. The demographicdynamics of M. arnholdi could be explained by natural late Quaternary climatic dynamicsuntil the late-Holocene and by substantial anthropogenic activities during the lastmillennium. These findings support the hypothesis that high-altitude areas in Madagascaracted as putative refugia for rainforest-dependent species during Pleistocene climaticcycles. The paleoclimatic reconstructions and demographic modelling performed fornorthwestern Madagascar revealed two potential demographic scenarios for M. murinusand M. ravelobensis each depending on whether the dry forests of that region underwentan arid/cooler or a wetter/cooler period during the last glacial. Unfortunately, the lack ofpaleoenvironmental records reaching back the last glacial in this region precluded a finaldecision between the two alternative interpretations. Altogether, this thesis suggests thatspecies within the same genus can differ in their demographic response to environmentalfluctuations, and that the effect of past climatic events may have been different inhighland and lowland habitats. Therefore, different mechanisms of species diversificationmay have operated across Madagascar.

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