Titelaufnahme

Titel
Holocene and Pleistocene gastropod biodiversity in European freshwater systems / vorgelegt von MSc. Elisavet Georgopoulou
Verfasser/ VerfasserinGeorgopoulou, Elisavet
Begutachter / BegutachterinHarzhauser, Mathias ; Piller, Werner
ErschienenGraz, July 2016
Umfangiv, 152 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
HochschulschriftKarl-Franzens-Universität Graz, Dissertation, 2016
Anmerkung
Kumulative Dissertation aus 4 Artikeln
Zusammenfassungen in Deutsch und Englisch
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Süßwasserschnecken / Neogen / Quartär
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-116342 Persistent Identifier (URN)
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Holocene and Pleistocene gastropod biodiversity in European freshwater systems [6.25 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit gibt einen Einblick in die Entwicklung der Süßwassergastropoden-Vielfalt der europäischen kontinentalen Wassersysteme während des Neogens und Quartärs. Drei Hauptaspekte werden untersucht: 1) die Verteilung der Gastropoden in modernen Seen Europas, 2) die räumlichen und zeitlichen Muster der Arten im Quartär und 3) die Entwicklung von Artenreichtum-Hotspots während der letzten 23 Mill. Jahre.Insgesamt wurden 244 Arten von Süßwasserschnecken aus 898 Seen erfasst. Die Auswirkung von sieben Prädiktor-Variablen, nämlich Oberfläche, Längengrad und Breitengrad des Zentroids, Höhenlage und Isolation der Seen, jährlicher Niederschlag und Jahresmitteltemperatur, sowie der Einfluss der spätpleistozänen Deglaziation auf Artenreichtum wurden unter Verwendung von multiplen linearen Regressionsmodellen ausgewertet. Die Struktur der Beta-Diversität zwischen den Seen-Subsets mit verschiedener Deglaziationsgeschichte wurde ebenfalls untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl Artenreichtum als auch Beta-Diversität zum Teil durch Umweltfaktoren und Deglaziationsgeschichte erklärt werden. Innerhalb der Seen-Subsets wird die Artenzusammensetzung auch durch die beschränkte Ausbreitungsfähigkeit der Arten gesteuert. Die Verteilung der Gastropoden in den modernen europäischen Seen ist ein junges Muster. Seit dem Ende der letzten Eiszeit haben Gastropoden europäische Seen wiederbesiedelt ein Prozess, der noch immer im Gange ist.Für das Quartär wurden 398 Arten aus 1129 Lokalitäten erfasst. Arten und Lokalitäten wurden in sechs verschiedene Zeitintervalle unterteilt, nämlich Gelasium, Calabrium, Ionium, letztes Interglazial, letztes Glazial und Holozän; für die Auswertung des plio-pleistozänen Turnovers wurde auch das späte Pliozän miteinbezogen. Die Analysen von Artenreichtum und die Zusammensetzung und geographischen Reichweiten der Arten zeigten signifikante Unterschiede zwischen den Zeitintervallen. Lokalitäten des Gelasiums und Calabriums sind außerordentlich reich; der zeitliche Turnover ist besonders hoch zwischen Spät-Pliozän und Gelasium. Wie im Pliozän stammten auch früh-pleistozäne Arten noch Großteils aus langlebigen Seen, ein Resultat, das sich auch in den geringen biogeographischen Affinitäten zwischen den Lokalitäten widerspiegelt. Im Vergleich dazu sind wenige langlebige Seen aus dem Mittelpleistozän bis Holozän bekannt und die Arten sind meist aus kurzlebigen fluvialen und/oder lakustrine Systemen. Der zeitliche Turnover zwischen diesen Zeitintervallen ist niedriger und die Anzahl von Generalisten mit großen geografischen Reichweiten ist erhöht, was zu einem Verlust des für die neogenen und frühquartären Süßwassergastropoden-Faunen typischen provinziellen Charakters führte.Die Studie der miozänen bis heutigen Verteilungen von Süßwassergastropoden ergab, dass die Entwicklung von kontinentalen aquatischen Hotspots in Europa an seine geodynamische Geschichte geknüpft ist, die die Entstehung mehrerer langlebiger Seen mit diversen Faunen begünstigte. Regressionsanalysen zeigten ferner, dass Artenreichtum in langlebigen Seen mit wärmerem Klima und größerer Oberfläche ansteigt. Die prominentesten Hotspots des Neogens existierten im späten Miozän und Pliozän, inklusive des größten von allen, dem Pannon-See. Der Niedergang der meisten langlebigen Seen am Ende des Pliozäns und die quartären Vereisungenen trugen zum Verschwinden solcher Hotspots bei. Im heutigen Europa sind drei Gastropoden-Artenreichtums-Hotspots bekannt. Zwei von ihnen, das Kaspische Meer und der Ohrid-See, entwickelten sich in Becken, die während oder schon vor dem Pleistozän vorhanden waren. Der dritte Hotspot ist um die Ostsee gelegen und besteht aus geologisch jungen Seen und Süßwasserlagunen und resultiert wahrscheinlich aus konstanter Akkumulation von Arten durch Immigration seit der Deglaziation.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis provides insights into the evolution of freshwater gastropod diversity of European continental aquatic systems during the Neogene and Quaternary. Three main aspects are explored: 1) the distribution of gastropods in modern lakes of Europe, 2) the spatial and temporal patterns of species during the Quaternary and 3) the evolution of richness hotspots during the last 23 myr.In total, 244 species of freshwater gastropods have been recorded for 898 European lakes. The effect of seven predictor variables, i.e., surface area, longitude and latitude of lake centroid, lake altitude, lake isolation, annual precipitation and annual mean temperature, and the influence of Late Pleistocene deglaciation on species richness were evaluated using multiple linear regression models. Beta diversity patterns between lake subsets with different deglaciation history, as well as the influence of varied species dispersal abilities and environment factors on species composition within these subsets, were also investigated. The results indicated that both species richness and beta diversity are partly explained by environmental factors and deglaciation history. Within the lake subsets, species composition is also controlled by dispersal limitations of species. The distribution of gastropods in modern European lakes is a young pattern. Since the end of the last Ice Age gastropods have recolonized European lakes a process that is still ongoing.For the Quaternary, 398 species were recorded from the lacustrine and fluvio-lacustrine deposits of 1129 localities. Species and localities were separated into six distinct time intervals of the Quaternary, i.e., Gelasian, Calabrian, Ionian, Last Interglacial, Last Glacial and Holocene; for evaluation of the Plio-Pleistocene turnover the late Pliocene was included as well. Analyses of species richness, composition and geographical ranges revealed significant differences between the time intervals. Gelasian and Calabrian localities are exceptionally rich; the temporal turnover is high especially between the late Pliocene and the Gelasian. As for the Pliocene, early Pleistocene species still mostly derive from long-lived lakes, a result that is also reflected in the low biogeographical affinities of the localities. In comparison, few long-lived lakes are known for the Middle Pleistocene to Holocene and species derive mostly from short-lived fluvial and/or lacustrine systems. Temporal turnover between those time intervals is lower and the number of generalist species with wide geographical ranges is increased, resulting in the loss of the provincial character typical of the Neogene and Early Quaternary freshwater gastropod faunas.The study of Miocene to Recent freshwater gastropod distributions revealed that the evolution of continental aquatic hotspots of Europe is related to its geodynamic history that facilitated the formation of several long-lived lakes with diverse faunas. Regression analyses further showed that species richness in long-lived lakes increases with warmer climate and larger surface area. The most prominent hotspots of the Neogene existed in the Late Miocene and Pliocene, including the biggest of all, Lake Pannon. The demise of most long-lived lakes at the end of the Pliocene and Quaternary glaciations contributed to the disappearance of such hotspots. In present-day Europe three hotspots of gastropod species richness are recognized. Two of them, the Caspian Sea and Lake Ohrid, evolved in basins that were present already during or before the Pleistocene. The third hotspot is located around the Baltic Sea and consists of a series of geologically young lakes and freshwater lagoons and likely results from constant species accumulation by immigration since deglaciation.