Forschung

Charakterevolution und Phylogenie von Dinoflagellaten mit komplexen Organellen

Die molekulare Phylogenie der Polykrikoiden und Warnowiiden war eines meiner Hauptuntersuchungsthemen. Diese Untersuchungen habe ich an der University of British Columbia im Leander Labor angefangen und jetzt führen ich die Arbeit mit Schwerpunkt auf der Taxonomie.

Unsere Hypothesen waren:

(1) Arten, die komplexe Extrusomen wie Nematozysten enthalten, sind nahe miteinander verwandt.

(2) Arten, die komplexe Organellen wie Ocelloide enthalten, sind nahe miteinander verwandt.

(3) Ocelloid und Piston sind funktionell eingebunden in den Nahrungserwerb. Intermediäre Charakterstadien dieser Organellen können in lebenden Taxa gefunden werden und können durch ontogenetische Untersuchungen verstanden werden.

(1) Polykrikoiden & Warnowiiden: Polykrikos und Pheopolykrikos Arten werden aus Planktonproben isoliert. DNA wird extrahiert und SSU und LSU rDNA Sequenzen werden erhalten. LM, TEM und REM werden benutzt, um die morphologische Diversität und Lebenszyklen dieser Dinoflagellaten zu beschreiben. Nematozysten-Taeniozysten-Komplexe sind charakteristische Merkmale für die Gattung Polykrikos. Die Gattung Pheopolykrikos ist zur Zeit schlecht definiert und es ist fraglich, ob ihre Zellen Nematozysten enthalten. Die Untersuchung der Nematozysten enthaltenden Warnowiiden-Taxa wird gerade durchgeführt.

(2 & 3) Warnowiiden: Nematodinium, Warnowia, Erythropsidinium und verwandte Arten werden aus Planktonproben isoliert. DNA wird extrahiert und SSU und LSU rDNA Sequenzen werden erhalten. LM, TEM und REM werden benutzt, um die ultrastrukturelle Diversität und die Morphogenese der komplexen Photorezeptoren dieser Dinoflagellaten zu beschreiben. Verschiedene Arten mit intermediären Charakterstadien werden es uns ermöglichen die Transformations-Serien, die mit der Evolution dieser komplexen Organellen assoziiert waren, zu rekonstruieren. Die morphologische Diversität soll in den phylogenetischen Zusammenhang gestellt werden, der durch die molekularen Sequenzdaten erhalten wurde.

Publikationen

TILLMANN, U. & HOPPENRATH, M. (2013): The life-cycle of the heterotrophic dinoflagellate Polykrikos kofoidii. J. Phycol. 49: 298-317.

HOPPENRATH, M., YUBUKI, N., BACHVAROFF, T.R., & LEANDER, B.S. (2010): Re-classification of Pheoploykrikos hartmannii as Polykrikos (Dinophyceae) based partly on the ultrastructure of complex extrusomes. Europ. J. Protistol. 46: 29-37.

HOPPENRATH, M., BACHVAROFF, T.R., HANDY, S.M., DELWICHE, C.F. & LEANDER, B.S. (2009): Molecular phylogeny of ocelloid-bearing dinoflagellates (Warnowiaceae) as inferred from SSU and LSU rDNA sequences. BMC Evolutionary Biology 9: 116.

HOPPENRATH, M. & LEANDER, B.S. (2007): Morphology and phylogeny of the pseudocolonial dinoflagellates Polykrikos lebourae and Polykrikos herdmanae n. sp. Protist 158: 209-227.

HOPPENRATH, M. & LEANDER, B.S. (2007): Character evolution in polykrikoid dinoflagellates. J. Phycol. 43: 366-377.