Geografische Isolation

@book{simpson1980splendid1,
    author = "Simpson, G. G",
    title = "Splendid Isolation",
    year = "1980",
    publisher = "The Curious History of South American Mammals: New Haven, Connecticut, Yale University Press",
    note = "talkorigins_source = {true}; raw_reference = {Simpson, G. G., 1980, Splendid Isolation: The Curious History of South American Mammals: New Haven, Connecticut, Yale University Press.}"
}

Es wird gezeigt, dass für Allelfrequenzdaten ein nützliches Maß für den Umfang des Genflusses zwischen einem Paar von Populationen M∘=(1/FST-1)/4 ist, was das geschätzte Niveau des Genflusses in einem Inselmodell im Gleichgewicht darstellt. Für DNA-Sequenzdaten kann dieselbe Formel verwendet werden, wenn F ST durch N ST ersetzt wird. In einer Population mit eingeschränkter Ausbreitung zeigt die analytische Theorie, dass es einen einfachen Zusammenhang zwischen M̂ und der geografischen Distanz sowohl in Gleichgewichts- als auch in Nicht-Gleichgewichtspopulationen gibt und dass dieser Zusammenhang bei kleiner Mutationsrate ungefähr unabhängig von der Mutationsrate ist. Simulationsergebnisse zeigen, dass mit vernünftigen Stichprobengrößen Isolation durch Distanz tatsächlich erkannt werden kann und dass, zumindest in einigen Fällen, Nicht-Gleichgewichts-Muster unterschieden werden können. Dieser Ansatz zur Analyse der Isolation durch Distanz wird für zwei Allozym-Datensätze verwendet, einer von Möwen und einer von Beutelhörnchen.

@article{doi101111j155856461993tb01215x,
    author = "Slatkin, Montgomery",
    title = "ISOLATION BY DISTANCE IN EQUILIBRIUM AND NON-EQUILIBRIUM POPULATIONS",
    year = "1993",
    journal = "Evolution",
    abstract = "Es wird gezeigt, dass für Allelfrequenzdaten ein nützliches Maß für den Umfang des Genflusses zwischen einem Paar von Populationen M∘=(1/FST-1)/4 ist, was das geschätzte Niveau des Genflusses in einem Inselmodell im Gleichgewicht darstellt. Für DNA-Sequenzdaten kann dieselbe Formel verwendet werden, wenn F ST durch N ST ersetzt wird. In einer Population mit eingeschränkter Ausbreitung zeigt die analytische Theorie, dass es einen einfachen Zusammenhang zwischen M̂ und der geografischen Distanz sowohl in Gleichgewichts- als auch in Nicht-Gleichgewichtspopulationen gibt und dass dieser Zusammenhang bei kleiner Mutationsrate ungefähr unabhängig von der Mutationsrate ist. Simulationsergebnisse zeigen, dass mit vernünftigen Stichprobengrößen Isolation durch Distanz tatsächlich erkannt werden kann und dass, zumindest in einigen Fällen, Nicht-Gleichgewichts-Muster unterschieden werden können. Dieser Ansatz zur Analyse der Isolation durch Distanz wird für zwei Allozym-Datensätze verwendet, einer von Möwen und einer von Beutelhörnchen.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1993.tb01215.x",
    doi = "10.1111/j.1558-5646.1993.tb01215.x",
    openalex = "W1974744321",
    references = "doi101086282771, doi101093genetics1053767"
}

Wir formalisieren die Verwendung von Allelfrequenzen und geografischen Informationen für die Konstruktion von Genbäumen auf der intraspezifischen Ebene und erweitern das Konzept der evolutionären Parsimonie auf die molekulare Varianz-Parsimonie. Das zentrale Prinzip besteht darin, einen bestimmten Genbaum als Variable zu betrachten, die bei der Schätzung eines gegebenen Populationsstatistik optimiert werden soll. Wir schlagen drei Populationsstatistiken vor, die mit Varianzkomponenten zusammenhängen und explizite Funktionen phylogenetischer Informationen sind. Die Methodik wird im Kontext von minimalen Spannbäumen (MSTs) und menschlicher mitochondrialer DNA-Restriktionsdaten angewendet, könnte sich aber auch auf andere Baumkonstruktionsverfahren sowie andere Datentypen erweitern lassen. Wir verfolgen optimale Bäume durch heuristische Optimierung über einen Suchraum von mehr als 1,29 Milliarden MSTs. Diese sehr große Anzahl gleich parsimonier Bäume unterstreicht die mangelnde Auflösung herkömmlicher Parsimonieverfahren. Diese mangelnde Auflösung wird durch die Beobachtung hervorgehoben, dass gleich parsimonie Bäume sehr unterschiedliche Schätzungen der Populationsgenetischen Diversität und genetischen Struktur liefern, wie durch Nullverteilungen der Populationsstatistiken gezeigt wird, die durch die Auswertung von 10.000 zufälligen MSTs erhalten wurden. Wir schlagen einen nicht-parametrischen Test für die Ähnlichkeit zwischen zwei beliebigen Bäumen vor, basierend auf der Verteilung einer gewichteten ko-evolutionären Korrelation. Die Fähigkeit, auf Baumverwandtschaft zu testen, führt zur Definition einer Klasse von Lösungen anstelle einer einzelnen Lösung. Mitglieder der Klasse teilen praktisch alle kritische interne Struktur des Baums, unterscheiden sich aber in der Platzierung von Singleton-Astspitzen.

@article{doi101093genetics1361343,
    author = "Excoffier, Laurent und Smouse, Peter E.",
    title = "Verwendung von Allelfrequenzen und geografischer Subdivision zur Rekonstruktion von Genbäumen innerhalb einer Art: molekulare Varianz-Parsimonie.",
    year = "1994",
    journal = "Genetics",
    abstract = "Wir formalisieren die Verwendung von Allelfrequenzen und geografischen Informationen für die Konstruktion von Genbäumen auf der intraspezifischen Ebene und erweitern das Konzept der evolutionären Parsimonie auf die molekulare Varianz-Parsimonie. Das zentrale Prinzip besteht darin, einen bestimmten Genbaum als Variable zu betrachten, die bei der Schätzung eines gegebenen Populationsstatistik optimiert werden soll. Wir schlagen drei Populationsstatistiken vor, die mit Varianzkomponenten zusammenhängen und explizite Funktionen phylogenetischer Informationen sind. Die Methodik wird im Kontext von minimalen Spannbäumen (MSTs) und menschlicher mitochondrialer DNA-Restriktionsdaten angewendet, könnte sich aber auch auf andere Baumkonstruktionsverfahren sowie andere Datentypen erweitern lassen. Wir verfolgen optimale Bäume durch heuristische Optimierung über einen Suchraum von mehr als 1,29 Milliarden MSTs. Diese sehr große Anzahl gleich parsimonier Bäume unterstreicht die mangelnde Auflösung herkömmlicher Parsimonieverfahren. Diese mangelnde Auflösung wird durch die Beobachtung hervorgehoben, dass gleich parsimonie Bäume sehr unterschiedliche Schätzungen der Populationsgenetischen Diversität und genetischen Struktur liefern, wie durch Nullverteilungen der Populationsstatistiken gezeigt wird, die durch die Auswertung von 10.000 zufälligen MSTs erhalten wurden. Wir schlagen einen nicht-parametrischen Test für die Ähnlichkeit zwischen zwei beliebigen Bäumen vor, basierend auf der Verteilung einer gewichteten ko-evolutionären Korrelation. Die Fähigkeit, auf Baumverwandtschaft zu testen, führt zur Definition einer Klasse von Lösungen anstelle einer einzelnen Lösung. Mitglieder der Klasse teilen praktisch alle kritische interne Struktur des Baums, unterscheiden sich aber in der Platzierung von Singleton-Astspitzen.",
    url = "https://doi.org/10.1093/genetics/136.1.343",
    doi = "10.1093/genetics/136.1.343",
    openalex = "W2287087292"
}

Die Populationsdichten terrestrischer Tiere neigen dazu, in der Mitte des geografischen Verbreitungsgebiets einer Art höher und weniger variabel zu sein als am Rand. Wenn Aussterben mit lokalen Populationsdynamiken zusammenhängt, sollten die geografischen Verbreitungsgebiete gefährdeter Arten nach innen zusammenbrechen, wobei die verbleibenden Populationen in der Nähe des Zentrums des historischen Verbreitungsgebiets einer Art bestehen bleiben. Eine Analyse mittels Geoinformationssystemen (GIS) des Zusammenbruchs von Verbreitungsgebieten bei nichtfliegenden, terrestrischen Säugetieren zeigt jedoch, dass die existierenden Populationen von 23 von 31 Arten sich am Rand, nicht in der Mitte ihres historischen Verbreitungsgebiets befanden. Darüber hinaus scheint der Zusammenbruch des Verbreitungsgebiets unabhängig von der Fragmentfläche zu sein und weist eine gerichtete Tendenz von Ost nach West auf. Die Persistenz gefährdeter Populationen scheint auf Inseln auch größer zu sein als auf Kontinenten. Diese Ergebnisse widersprechen dem konventionellen Wissen in der Biogeographie und Makroökologie und haben wichtige Implikationen für den Schutz der biologischen Vielfalt. Aufgrund ihrer relativen Isolation von zentralen Populationen und von einer Reihe anthropogener Störungen stellen Inseln und andere Standorte am Rand des historischen Verbreitungsgebiets einer Art kritische Rückzugsorte für viele gefährdete Arten dar.

@article{doi1023071382345,
    author = "Lomolino, Mark V. und Channell, Rob",
    title = "Splendid Isolation: Patterns of Geographic Range Collapse in Endangered Mammals",
    year = "1995",
    journal = "Journal of Mammalogy",
    abstract = "Population densities of terrestrial animals tend to be higher and less variable near the center versus along the periphery of a species' geographic range. If extinctions are tied to local population dynamics, geographic ranges of endangered species should collapse inward, with remnant populations persisting near the center of a species' historic range. Geographic-Information-System analysis of range collapse in nonvolant, terrestrial mammals reveals, however, that extant populations of 23 of 31 species were located along the periphery, not the center, of their historic range. In addition, range collapse appears to be independent of fragment area and has a directional bias from east to west. Persistence of endangered populations also appears to be greater on islands than on continents. These results contradict conventional wisdom in biogeography and macroecology and have important implications for conserving biodiversity. Because of their relative isolation from central populations and from a suite of anthropogenic disturbances, islands and other sites along the periphery of a species' historic range represent critical refugia for many endangered species.",
    url = "https://doi.org/10.2307/1382345",
    doi = "10.2307/1382345",
    openalex = "W2043208989",
    references = "doi101016000632078690025x, doi101016000632079291047v, doi1010160169534794902488, doi101126science21545381351, doi101126science2454917477, doi1015159781400881376, doi1023071935620, doi1023072259626, doi105860choice290892, doi105962bhltitle44956"
}

@article{lomolino1995splendid,
    author = "Lomolino, M. V. und Channell, R.",
    title = "Splendid Isolation: Muster des Zusammenbruchs von Verbreitungsgebieten gefährdeter Säugetiere",
    year = "1995",
    journal = "Journal of Mammalogy",
    url = "https://doi.org/10.2307/1382345",
    doi = "10.2307/1382345",
    number = "2",
    pages = "335-347",
    volume = "76"
}

▪ Zusammenfassung Vergleichende, quantitative biogeographische Studien offenbaren empirische Muster der interspezifischen Variation in den Größen, Formen, Grenzen und inneren Strukturen von geografischen Verbreitungsgebieten; diese Muster versprechen, zum Verständnis der historischen und ökologischen Prozesse beizutragen, die die Verteilungen von Arten beeinflussen. Diese Übersicht konzentriert sich auf Merkmale von Verbreitungsgebieten, die scheinbar die Einflüsse von Umweltbegrenzungsfaktoren und Ausbreitung widerspiegeln. Bei Organismen insgesamt variiert die Verbreitungsgröße um mehr als 12 Größenordnungen. Innerhalb von Gattungen, Familien, Ordnungen und Klassen von Pflanzen und Tieren variiert die Verbreitungsgröße oft um mehrere Größenordnungen, und diese Variation ist mit Variationen in Körpergröße, Populationsdichte, Ausbreitungsmodus, Breitengrad, Höhe und Tiefe (in marinen Systemen) verbunden. Die Formen von Verbreitungsgebieten und die dynamischen Veränderungen von Verbreitungsgrenzen spiegeln die interagierenden Einflüsse von begrenzenden Umweltbedingungen (Nischenvariablen) und Ausbreitung/Extinktionsdynamiken wider. Diese Prozesse erklären ebenfalls vermutlich den Großteil der inneren Struktur von Verbreitungsgebieten: die räumlichen Muster und Größenordnungen der Variation in der Häufigkeit von Arten zwischen Standorten innerhalb ihrer Verbreitungsgebiete. Die Ergebnisse dieser Art von „ökologischer Biogeografie" müssen mit den Ergebnissen phylogenetischer und paläoumweltbezogener Ansätze zur „historischen Biogeografie" integriert werden, damit wir die Prozesse besser verstehen können, die die geografischen Verteilungen von Organismen bestimmt haben.

@article{doi101146annurevecolsys271597,
    author = "Brown, James H. und Stevens, George C. und Kaufman, Dawn M.",
    title = "THE GEOGRAPHIC RANGE: Größe, Form, Grenzen und innere Struktur",
    year = "1996",
    journal = "Annual Review of Ecology and Systematics",
    abstract = "▪ Zusammenfassung Vergleichende, quantitative biogeographische Studien offenbaren empirische Muster der interspezifischen Variation in den Größen, Formen, Grenzen und inneren Strukturen von geografischen Verbreitungsgebieten; diese Muster versprechen, zum Verständnis der historischen und ökologischen Prozesse beizutragen, die die Verteilungen von Arten beeinflussen. Diese Übersicht konzentriert sich auf Merkmale von Verbreitungsgebieten, die scheinbar die Einflüsse von Umweltbegrenzungsfaktoren und Ausbreitung widerspiegeln. Bei Organismen insgesamt variiert die Verbreitungsgröße um mehr als 12 Größenordnungen. Innerhalb von Gattungen, Familien, Ordnungen und Klassen von Pflanzen und Tieren variiert die Verbreitungsgröße oft um mehrere Größenordnungen, und diese Variation ist mit Variationen in Körpergröße, Populationsdichte, Ausbreitungsmodus, Breitengrad, Höhe und Tiefe (in marinen Systemen) verbunden. Die Formen von Verbreitungsgebieten und die dynamischen Veränderungen von Verbreitungsgrenzen spiegeln die interagierenden Einflüsse von begrenzenden Umweltbedingungen (Nischenvariablen) und Ausbreitung/Extinktionsdynamiken wider. Diese Prozesse erklären ebenfalls vermutlich den Großteil der inneren Struktur von Verbreitungsgebieten: die räumlichen Muster und Größenordnungen der Variation in der Häufigkeit von Arten zwischen Standorten innerhalb ihrer Verbreitungsgebiete. Die Ergebnisse dieser Art von „ökologischer Biogeografie" müssen mit den Ergebnissen phylogenetischer und paläoumweltbezogener Ansätze zur „historischen Biogeografie" integriert werden, damit wir die Prozesse besser verstehen können, die die geografischen Verteilungen von Organismen bestimmt haben.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.27.1.597",
    doi = "10.1146/annurev.ecolsys.27.1.597",
    openalex = "W2170505236",
    references = "doi10103823876, doi10106312995555, doi101086284267, doi101086284880, doi101086284913, doi101093aesa492190, doi101111j1469185x1983tb00380x, doi101126science24348951145, doi1023071382345, doi1023071933500, doi1023071940431, doi1023072259626, doi1023073544021, doi1023073669094, jablonski1983larval, lomolino1995splendid, openalexw1500291103, openalexw1989371375"
}

Zusammenfassung Keine Art kommt überall vor. Tatsächlich fehlen die meisten an den meisten Orten, und wo sie vorkommen, sind sie meist sehr selten. Gaston diskutiert die Struktur dieser Verbreitungen – die Struktur der geografischen Verbreitungsgebiete von Arten. Gaston ist besonders an den Faktoren interessiert, die die Grenzen des geografischen Verbreitungsgebiets einer Art bestimmen, wie sich die Größe dieser Gebiete verändert und welche Muster in dieser Variation bestehen. Auch betrachtet wird die Verteilung der Individuen an den Orten, an denen eine Art vorkommt, und was diese Verteilung bestimmt, sowie einige der praktischen Implikationen all dessen. Sowohl in einem reinen als auch in einem angewandten Kontext benötigen Ökologen eine breitere Perspektive auf ihr Fachgebiet als dies historisch der Fall war. Dieses Buch bietet eine solche Perspektive. Ein Muss für alle Forscher und Doktoranden, die Makroökologie, Biogeographie und Naturschutzbiologie studieren.

@book{doi101093oso97801985264070010001,
    author = "Gaston, Kevin J.",
    title = "The Structure and Dynamics of Geographic Ranges",
    year = "2003",
    abstract = "Zusammenfassung Keine Art kommt überall vor. Tatsächlich fehlen die meisten an den meisten Orten, und wo sie vorkommen, sind sie meist sehr selten. Gaston diskutiert die Struktur dieser Verbreitungen – die Struktur der geografischen Verbreitungsgebiete von Arten. Gaston ist besonders an den Faktoren interessiert, die die Grenzen des geografischen Verbreitungsgebiets einer Art bestimmen, wie sich die Größe dieser Gebiete verändert und welche Muster in dieser Variation bestehen. Auch betrachtet wird die Verteilung der Individuen an den Orten, an denen eine Art vorkommt, und was diese Verteilung bestimmt, sowie einige der praktischen Implikationen all dessen. Sowohl in einem reinen als auch in einem angewandten Kontext benötigen Ökologen eine breitere Perspektive auf ihr Fachgebiet als dies historisch der Fall war. Dieses Buch bietet eine solche Perspektive. Ein Muss für alle Forscher und Doktoranden, die Makroökologie, Biogeographie und Naturschutzbiologie studieren.",
    url = "https://doi.org/10.1093/oso/9780198526407.001.0001",
    doi = "10.1093/oso/9780198526407.001.0001",
    openalex = "W1593262638"
}

Tollwutvirus existiert bei Hunden auf Sri Lanka als eine einzige, kaum divergierte Linie, die nur entfernt mit anderen Tollwutvirus-Linien in Asien verwandt ist. Stabile, geografisch isolierte Viruspopulationen sind anfällig für lokale Ausrottung. Eine vollständig umgesetzte Tollwut-Kampagne könnte Sri Lanka zum ersten asiatischen Land machen, das seit über 30 Jahren frei von Tollwutvirus ist.

@article{doi103201eid0903020545,
    author = "Nanayakkara, Susilakanthi und Smith, Jean S und Rupprecht, Charles E",
    title = "Tollwut in Sri Lanka: herrliche Isolation.",
    year = "2003",
    journal = "Emerging infectious diseases",
    abstract = "Tollwutvirus existiert bei Hunden auf Sri Lanka als eine einzige, kaum divergierte Linie, die nur entfernt mit anderen Tollwutvirus-Linien in Asien verwandt ist. Stabile, geografisch isolierte Viruspopulationen sind anfällig für lokale Ausrottung. Eine vollständig umgesetzte Tollwut-Kampagne könnte Sri Lanka zum ersten asiatischen Land machen, das seit über 30 Jahren frei von Tollwutvirus ist.",
    url = "https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2958551/",
    doi = "10.3201/eid0903.020545",
    openalex = "W2013489903",
    pmcid = "PMC2958551",
    pmid = "12643834",
    references = "doi101006viro19951285, doi101056nejm199101243240401, doi101093infdis1662296, doi101093nar1462671, doi101128jvi7517809681042001, doi103201eid0803010330, doi10758900903558362231, openalexw19217140, openalexw4302065358"
}

In einer früheren Arbeit In ihrer Studie verwendeten Greenberg et al. gezielten Genaustausch, um Linien mit verschiedenen Allelen des desaturase-2 (desat2)-Locus zu konstruieren – ein Gen, das an der Synthese von kutikulären Kohlenwasserstoffen beteiligt ist. Sie stellten fest, dass verschiedene Allele unterschiedliche Auswirkungen auf die Reaktionen der Fliegen auf Kälte- und Hungersnotstress hatten: Träger des afrikanischen und karibischen Allels (ds2 Z) wiesen konsistent eine geringere Kältetoleranz und eine höhere Hungerresistenz auf als Träger des kosmopolitischen Allels (ds2 M). Da es bereits frühere Hinweise auf sexuelle Isolation zwischen Trägern verschiedener desat2-Allele gab (afrikanische Weibchen, die homozygot für ds2 Z sind, diskriminieren gegen nicht-afrikanische Männchen, die homozygot für ds2 M sind; Fang et al. 2002), möglicherweise weil verschiedene kutikuläre Kohlenwasserstoffe als Paarungssignale wirken,

@article{doi101111j001438202006tb01143x,
    author = "Coyne, Jerry A. und Elwyn, Susannah",
    title = "DESATURASE‐2, UMWELTANPASSUNG UND SEXUELLE ISOLATION IN DROSOPHILA MELANOGASTER",
    year = "2006",
    journal = "Evolution",
    abstract = "In einer früheren Arbeit In ihrer Studie verwendeten Greenberg et al. gezielten Genaustausch, um Linien mit verschiedenen Allelen des desaturase-2 (desat2)-Locus zu konstruieren – ein Gen, das an der Synthese von kutikulären Kohlenwasserstoffen beteiligt ist. Sie stellten fest, dass verschiedene Allele unterschiedliche Auswirkungen auf die Reaktionen der Fliegen auf Kälte- und Hungersnotstress hatten: Träger des afrikanischen und karibischen Allels (ds2 Z) wiesen konsistent eine geringere Kältetoleranz und eine höhere Hungerresistenz auf als Träger des kosmopolitischen Allels (ds2 M). Da es bereits frühere Hinweise auf sexuelle Isolation zwischen Trägern verschiedener desat2-Allele gab (afrikanische Weibchen, die homozygot für ds2 Z sind, diskriminieren gegen nicht-afrikanische Männchen, die homozygot für ds2 M sind; Fang et al. 2002), möglicherweise weil verschiedene kutikuläre Kohlenwasserstoffe als Paarungssignale wirken,",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.0014-3820.2006.tb01143.x",
    doi = "10.1111/j.0014-3820.2006.tb01143.x",
    openalex = "W4236671098",
    references = "doi101086428388, doi101093genetics1622781, doi101111j001438202006tb01106x, doi101111j001438202006tb01142x, doi101126science1090432"
}

In der historischen Biogeographie sind modellbasierte Inferenzmethoden zur Rekonstruktion der Evolution geografischer Verbreitungsgebiete auf phylogenetischen Bäumen im Vergleich zur Vielfalt analoger Methoden zur Inferenz der Charakterevolution schlecht entwickelt. Wir versuchen, diesen Mangel zu beheben, indem wir ein Dispersal-Extinction-Cladogenesis (DEC)-Modell für die Evolution geografischer Verbreitungsgebiete konstruieren, das instantane Übergangsrate zwischen diskreten Zuständen (Verbreitungsgebieten) entlang phylogenetischer Äste spezifiziert, und es zur Schätzung der Wahrscheinlichkeiten von Vorfahrzuständen (Szenarien der Verbreitungsgebietserblichkeit) bei Cladogenesis-Ereignissen anwenden. Im Gegensatz zu einer früheren Version dieses Ansatzes erlaubt das vorliegende Modell eine analytische Lösung für die Wahrscheinlichkeiten von Verbreitungsgebiet-Übergängen als Funktion der Zeit, wodurch freie Parameter im Modell, Dispersionsraten und lokale Aussterberaten durch Maximum-Likelihood geschätzt werden können. Simulationsergebnisse deuten darauf hin, dass genaue Parameterschätzungen in der Praxis möglicherweise schwer zu erhalten sind, zeigen aber auch, dass Szenarien der Vorfahrverbreitungsgebietserblichkeit dennoch mit hoher Erfolgsrate korrekt rekonstruiert werden können, wenn die Raten der Verbreitungsgebietsevoluton im Vergleich zur Rate der Cladogenesis niedrig sind. Wir wenden das DEC-Modell auf einen zuvor veröffentlichten, exemplarischen Fallstudien der Inselbiogeographie an, die hawaiische endemische Angiospermen in Psychotria (Rubiaceae) betrifft, und zeigen, wie das DEC-Modell durch Inspektion von Inferenzen der Verbreitungsevoluton iterativ verfeinert werden kann und wie geologische Einschränkungen bezüglich der Entstehungszeiten von Inseln auf die Likelihood-Funktion aufgebracht werden können. Das DEC-Modell ist den Charaktermodellen hinreichend ähnlich, dass es als Tor dienen könnte, durch das viele bestehende vergleichende Methoden für Charaktere in den Bereich der historischen Biogeographie importiert werden könnten; zudem könnte es auch die konzeptionelle Erweiterung von Charaktermodellen hin zur Einbeziehung von evolutionären Veränderungen inspirieren, die direkt mit Cladogenesis-Ereignissen zusammenfallen, entweder als Ursache oder als Folge. Das DEC-Modell ist somit ein inkrementeller Fortschritt, der beträchtliches Potenzial im jungen Feld der modellbasierten historischen biogeographischen Inferenz hervorhebt.

@article{doi10108010635150701883881,
    author = "Ree, Richard H. und Smith, Stephen A.",
    title = "Maximum Likelihood Inference of Geographic Range Evolution by Dispersal, Local Extinction, and Cladogenesis",
    year = "2008",
    journal = "Systematic Biology",
    abstract = "In der historischen Biogeographie sind modellbasierte Inferenzmethoden zur Rekonstruktion der Evolution geografischer Verbreitungsgebiete auf phylogenetischen Bäumen im Vergleich zur Vielfalt analoger Methoden zur Inferenz der Charakterevolution schlecht entwickelt. Wir versuchen, diesen Mangel zu beheben, indem wir ein Dispersal-Extinction-Cladogenesis (DEC)-Modell für die Evolution geografischer Verbreitungsgebiete konstruieren, das instantane Übergangsrate zwischen diskreten Zuständen (Verbreitungsgebieten) entlang phylogenetischer Äste spezifiziert, und es zur Schätzung der Wahrscheinlichkeiten von Vorfahrzuständen (Szenarien der Verbreitungsgebietserblichkeit) bei Cladogenesis-Ereignissen anwenden. Im Gegensatz zu einer früheren Version dieses Ansatzes erlaubt das vorliegende Modell eine analytische Lösung für die Wahrscheinlichkeiten von Verbreitungsgebiet-Übergängen als Funktion der Zeit, wodurch freie Parameter im Modell, Dispersionsraten und lokale Aussterberaten durch Maximum-Likelihood geschätzt werden können. Simulationsergebnisse deuten darauf hin, dass genaue Parameterschätzungen in der Praxis möglicherweise schwer zu erhalten sind, zeigen aber auch, dass Szenarien der Vorfahrverbreitungsgebietserblichkeit dennoch mit hoher Erfolgsrate korrekt rekonstruiert werden können, wenn die Raten der Verbreitungsgebietsevoluton im Vergleich zur Rate der Cladogenesis niedrig sind. Wir wenden das DEC-Modell auf einen zuvor veröffentlichten, exemplarischen Fallstudien der Inselbiogeographie an, die hawaiische endemische Angiospermen in Psychotria (Rubiaceae) betrifft, und zeigen, wie das DEC-Modell durch Inspektion von Inferenzen der Verbreitungsevoluton iterativ verfeinert werden kann und wie geologische Einschränkungen bezüglich der Entstehungszeiten von Inseln auf die Likelihood-Funktion aufgebracht werden können. Das DEC-Modell ist den Charaktermodellen hinreichend ähnlich, dass es als Tor dienen könnte, durch das viele bestehende vergleichende Methoden für Charaktere in den Bereich der historischen Biogeographie importiert werden könnten; zudem könnte es auch die konzeptionelle Erweiterung von Charaktermodellen hin zur Einbeziehung von evolutionären Veränderungen inspirieren, die direkt mit Cladogenesis-Ereignissen zusammenfallen, entweder als Ursache oder als Folge. Das DEC-Modell ist somit ein inkrementeller Fortschritt, der beträchtliches Potenzial im jungen Feld der modellbasierten historischen biogeographischen Inferenz hervorhebt.",
    url = "https://doi.org/10.1080/10635150701883881",
    doi = "10.1080/10635150701883881",
    openalex = "W2101095863",
    references = "doi101007bf01734359, doi10108010635150390192780, doi10108010635150490522232, doi10108010635150701607033, doi101080106351599260184, doi101086503444, doi101093sysbio461195, doi101098rspb19940006, doi101111j001438202005tb00940x, doi101111j155856461997tb05095x"
}

Die phylogeographische Struktur des weit verbreiteten, in trockenen und halbtrockenen Gebieten Australiens vorkommenden prächtigen Zaunkönigs Malurus splendens wurde untersucht, indem Variationen in Federmerkmalen und mitochondrialer DNA (mtDNA) analysiert wurden. Wir untersuchten Sequenzen des mtDNA-ND2-Gens und verwendeten Spektrophotometrie, um chromatische Variationen in der Feder zu quantifizieren, um die aktuelle auf Morphologie basierende intraspezifische Taxonomie von M. splendens zu testen und zwischen Hypothesen zu unterscheiden, die allopatrische und parapatrische Prozesse bei der Entstehung der Vielfalt in der Gruppe anführen. Die genetische Vielfalt von M. splendens fiel in drei divergente, geografisch strukturierte Klade. Eine repräsentiert Populationen, die der westlichen Unterart M. s. splendens zugeordnet werden, eine andere die Populationen des zentralen M. s. musgravi und die dritte alle östlichen Populationen, die derzeit M. s. emmottorum und M. s. melanotus zugeordnet werden. Federmuster unterscheiden M. s. splendens und M. s. musgravi deutlich, und die Spektrophotometrie identifizierte einen schrittweisen Übergang in den Spektren zwischen M. s. melanotus und M. s. emmottorum. Die Kongruenz der Muster phänotypischer und genetischer Variation unter westlichen, zentralen und östlichen Populationen von M. splendens deutet stark darauf hin, dass sich diese Populationen allopatrisch auf beiden Seiten historischer biogeografischer Barrieren in dieser Region divergiert haben. Entkoppelte Muster phänotypischer und genetischer Vielfalt deuten darauf hin, dass die Divergenz von M. s. melanotus und M. s. emmottorum möglicherweise ohne Isolatperioden stattgefunden hat, vielleicht als Reaktion auf Unterschiede in lokalen Umweltbedingungen, oder alternativ, mtDNA und Feder könnten unterschiedliche Evolutionsraten aufweisen. Kritisch ist, dass wir Probleme mit der Platzierung der Wurzel des M. splendens-Komplexes hatten. Die Wurzel wurde innerhalb der Unterart M. s. splendens platziert, wodurch ihre nördlichen und südlichen Populationen getrennt wurden und die Unterart paraphyletisch macht.

@article{doi101111j1600048x200804383x,
    author = "Kearns, Anna M. und Joseph, Leo und Edwards, Scott V. und Double, Michael C.",
    title = "Inferring the Phylogenie und die evolutionäre Geschichte des prächtigen Zaunkönigs Malurus splendens aus mitochondrialer DNA und Spektrophotometrie",
    year = "2008",
    journal = "Journal of Avian Biology",
    abstract = "Die phylogeographische Struktur des weit verbreiteten, in trockenen und halbtrockenen Gebieten Australiens vorkommenden prächtigen Zaunkönigs Malurus splendens wurde untersucht, indem Variationen in Federmerkmalen und mitochondrialer DNA (mtDNA) analysiert wurden. Wir untersuchten Sequenzen des mtDNA-ND2-Gens und verwendeten Spektrophotometrie, um chromatische Variationen in der Feder zu quantifizieren, um die aktuelle auf Morphologie basierende intraspezifische Taxonomie von M. splendens zu testen und zwischen Hypothesen zu unterscheiden, die allopatrische und parapatrische Prozesse bei der Entstehung der Vielfalt in der Gruppe anführen. Die genetische Vielfalt von M. splendens fiel in drei divergente, geografisch strukturierte Klade. Eine repräsentiert Populationen, die der westlichen Unterart M. s. splendens zugeordnet werden, eine andere die Populationen des zentralen M. s. musgravi und die dritte alle östlichen Populationen, die derzeit M. s. emmottorum und M. s. melanotus zugeordnet werden. Federmuster unterscheiden M. s. splendens und M. s. musgravi deutlich, und die Spektrophotometrie identifizierte einen schrittweisen Übergang in den Spektren zwischen M. s. melanotus und M. s. emmottorum. Die Kongruenz der Muster phänotypischer und genetischer Variation unter westlichen, zentralen und östlichen Populationen von M. splendens deutet stark darauf hin, dass sich diese Populationen allopatrisch auf beiden Seiten historischer biogeografischer Barrieren in dieser Region divergiert haben. Entkoppelte Muster phänotypischer und genetischer Vielfalt deuten darauf hin, dass die Divergenz von M. s. melanotus und M. s. emmottorum möglicherweise ohne Isolatperioden stattgefunden hat, vielleicht als Reaktion auf Unterschiede in lokalen Umweltbedingungen, oder alternativ, mtDNA und Feder könnten unterschiedliche Evolutionsraten aufweisen. Kritisch ist, dass wir Probleme mit der Platzierung der Wurzel des M. splendens-Komplexes hatten. Die Wurzel wurde innerhalb der Unterart M. s. splendens platziert, wodurch ihre nördlichen und südlichen Populationen getrennt wurden und die Unterart paraphyletisch macht.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1600-048x.2008.04383.x",
    doi = "10.1111/j.1600-048x.2008.04383.x",
    openalex = "W2079869095",
    references = "doi101046j1365294x200001020x, doi101093bioinformatics149817, doi101093bioinformatics178754, doi101093bioinformaticsbtg359, doi101093genetics1233585, doi101093genetics1472915, doi101093oxfordjournalsmolbeva026201, doi1013851592591922365, doi105860choice392183, openalexw2994240441"
}

Das Verständnis der Determinanten der geografischen Verbreitungsgrenzen von Arten bleibt schlecht integriert. Dies liegt zum Teil an der Vielfalt der Perspektiven zu diesem Thema und daran, dass empirische Studien im Vergleich zu theoretischen Entwicklungen erheblich zurückgeblieben sind. Hier liefere ich einen umfassenden Überblick, der viele disparate Fäden zusammenführt und nacheinander untersucht, wie Einflüsse auf die Terme einer einfachen Gleichung für eine einzelne Population die Verbreitungsgrenzen bestimmen. Es gibt theoretische und empirische Belege für systematische Veränderungen hin zu den Verbreitungsgrenzen unter bestimmten Umständen für jeden der demografischen Parameter. Unter anderen Umständen finden jedoch möglicherweise keine solchen Veränderungen in bestimmten Parametern statt, oder sie treten in einer anderen Richtung auf, wobei die Limitierung dennoch erfolgt. Dies deutet darauf hin, dass (i) wenig über die Limitierung der Verbreitung aus vielen empirischen Studien kategorisch abgeleitet werden kann, die Veränderungen nur in einem demografischen Parameter dokumentieren, (ii) Studien erforderlich sind, die Variationen in allen Parametern dokumentieren, und (iii) in Übereinstimmung mit theoretischen Belegen, dass Verbreitungsgrenzen in Anwesenheit oder Abwesenheit von harten Grenzen, Umweltgradienten oder biotischen Interaktionen gebildet werden können, gibt es möglicherweise wenige allgemeine Muster bezüglich der Determinanten dieser Grenzen, wobei die meisten behaupteten Allgemeinheiten zumindest viele Ausnahmen aufweisen.

@article{doi101098rspb20081480,
    author = "Gaston, Kevin J.",
    title = "Geographic range limits: achieving synthesis",
    year = "2009",
    journal = "Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences",
    abstract = "Understanding of the determinants of species' geographic range limits remains poorly integrated. In part, this is because of the diversity of perspectives on the issue, and because empirical studies have lagged substantially behind developments in theory. Here, I provide a broad overview, drawing together many of the disparate threads, considering, in turn, how influences on the terms of a simple single-population equation can determine range limits. There is theoretical and empirical evidence for systematic changes towards range limits under some circumstances in each of the demographic parameters. However, under other circumstances, no such changes may take place in particular parameters, or they may occur in a different direction, with limitation still occurring. This suggests that (i) little about range limitation can categorically be inferred from many empirical studies, which document change in only one demographic parameter, (ii) there is a need for studies that document variation in all of the parameters, and (iii) in agreement with theoretical evidence that range limits can be formed in the presence or absence of hard boundaries, environmental gradients or biotic interactions, there may be few general patterns as to the determinants of these limits, with most claimed generalities at least having many exceptions.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rspb.2008.1480",
    doi = "10.1098/rspb.2008.1480",
    openalex = "W2147134797",
    references = "doi101046j14610248200200297x, openalexw2151235472"
}

Der Tiefseeschnäpper Beryx splendens ist in mehreren Ländern eine kommerzielle Art, wird aber derzeit in Neukaledonien nicht ausgebeutet. Informationen zur Artenbiologie und -genetik können die Entwicklung der Fischerei beeinflussen und bei deren Management unterstützen, doch die genetische Strukturierung und Vielfalt der B. splendens-Populationen sind weitgehend unbekannt. Um das Wissen über genetische Parameter zu verbessern, verwendeten wir mitochondriale DNA-Sequenzen, um einen vergleichenden Studien von Populationen aus der ganzen Welt durchzuführen. Fragmente von 815 bp des Cytochrom-b-Gens wurden sequenziert und zur Interpretation der Artgeschichte verwendet. Wir analysierten 204 Individuen, die 14 geografische Populationen weltweit repräsentieren. Ein besonderer Fokus lag auf Populationen aus Neukaledonien. Die Analyse der Variation zwischen Sequenzen, basierend auf paarweisen F-Statistiken und AMOVA, zeigte eine Populationsaufspaltung zwischen dem Atlantik und dem Indopazifik (Fst = 0,11-0,32; P < 0,05). Die Minimum-spanning-Netzwerkanalyse ergab ein hauptsächlich sternförmiges Muster, mit zwei Linien, die eine Populationsexpansion nach einem Flaschenhals-/Gründereignis darstellen könnten und/oder Kolonisation durch Wanderungsereignisse über große Distanzen nahelegen. Unsere Beobachtungen zeigten, dass die Art den ozeanischen Strömungen zu folgen scheint. Die Analyse der Nukleotidsequenzen ergab 122 variable Stellen, die zahlreiche Haplotypen definierten, einige mit bestimmten geografischen Regionen assoziiert. Diese Daten deuten auf eine extrem hohe intraspezifische genetische Vielfalt hin, selbst auf kleinen Skalen. Mit Fokus auf das Gebiet Neukaledonien ergab die statistische Analyse keine Unterstrukturierung zwischen den Proben, was erneut darauf hindeutet, dass zumindest ein Teil der Individuen wandert. Bei dieser Art wurde kein signifikantes Muster der Isolation durch Distanz beobachtet (R = -0,22; P = 0,79) unter Seamount-Populationen in der AWZ.

@article{doi101007s107090129628y,
    author = "Lévy-Hartmann, Lauriana und Roussel, Valérie und Letourneur, Yves und Sellos, Daniel Y",
    title = "Globale und neukaledonische Muster der Populationsgenetik-Variation im Tiefseeschnäpper Beryx splendens, abgeleitet aus mtDNA.",
    year = "2011",
    journal = "Genetica",
    abstract = "Der Tiefseeschnäpper Beryx splendens ist in mehreren Ländern eine kommerzielle Art, wird aber derzeit in Neukaledonien nicht ausgebeutet. Informationen zur Artenbiologie und -genetik können die Entwicklung der Fischerei beeinflussen und bei deren Management unterstützen, doch die genetische Strukturierung und Vielfalt der B. splendens-Populationen sind weitgehend unbekannt. Um das Wissen über genetische Parameter zu verbessern, verwendeten wir mitochondriale DNA-Sequenzen, um einen vergleichenden Studien von Populationen aus der ganzen Welt durchzuführen. Fragmente von 815 bp des Cytochrom-b-Gens wurden sequenziert und zur Interpretation der Artgeschichte verwendet. Wir analysierten 204 Individuen, die 14 geografische Populationen weltweit repräsentieren. Ein besonderer Fokus lag auf Populationen aus Neukaledonien. Die Analyse der Variation zwischen Sequenzen, basierend auf paarweisen F-Statistiken und AMOVA, zeigte eine Populationsaufspaltung zwischen dem Atlantik und dem Indopazifik (Fst = 0,11-0,32; P < 0,05). Die Minimum-spanning-Netzwerkanalyse ergab ein hauptsächlich sternförmiges Muster, mit zwei Linien, die eine Populationsexpansion nach einem Flaschenhals-/Gründereignis darstellen könnten und/oder Kolonisation durch Wanderungsereignisse über große Distanzen nahelegen. Unsere Beobachtungen zeigten, dass die Art den ozeanischen Strömungen zu folgen scheint. Die Analyse der Nukleotidsequenzen ergab 122 variable Stellen, die zahlreiche Haplotypen definierten, einige mit bestimmten geografischen Regionen assoziiert. Diese Daten deuten auf eine extrem hohe intraspezifische genetische Vielfalt hin, selbst auf kleinen Skalen. Mit Fokus auf das Gebiet Neukaledonien ergab die statistische Analyse keine Unterstrukturierung zwischen den Proben, was erneut darauf hindeutet, dass zumindest ein Teil der Individuen wandert. Bei dieser Art wurde kein signifikantes Muster der Isolation durch Distanz beobachtet (R = -0,22; P = 0,79) unter Seamount-Populationen in der AWZ.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22527688/",
    doi = "10.1007/s10709-012-9628-y",
    openalex = "W2002501489",
    pmid = "22527688",
    references = "doi101093bioinformatics124357, doi101093genetics1233585, doi101093genetics1312479, doi101093genetics1472915, doi101093molbevmsm092, doi101093oxfordjournalsmolbeva026036, doi101111jbi14281, doi107312nei92038, openalexw2119799171, openalexw3199943451"
}

Das Verständnis der Landschaftsprozesse, die Muster der populationsgenetischen Differenzierung und Vielfalt antreiben, war seit langem ein Schwerpunkt der Ökologie und der Evolutionsbiologie. Der Genfluss kann durch historische, ökologische oder geografische Faktoren reduziert werden, was zu Mustern der Isolation durch Distanz (IBD) oder der Isolation durch Umwelt (IBE) führt. Obwohl IBE in vielen natürlichen Systemen gefunden wurde, haben die meisten Studien, die Muster von IBD und IBE in der Natur untersuchen, anonyme neutrale genetische Marker verwendet, was die Inferenz von Selektionsmechanismen oder die Identifizierung von Genen, die potenziell unter Selektion stehen, ausschließt. Unter Verwendung von landscape genomics, der gleichzeitigen Untersuchung von genomischen und ökologischen Landschaften, untersuchten wir die Prozesse, die populationsgenetische Muster von White-breasted Nuthatches (Sitta carolinensis) in sky islands (montanen Waldhabitatinseln) des Madrean Archipelago antreiben. Unter Verwendung von mehr als 4000 Single Nucleotide Polymorphisms und mehreren Tests zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen genetischer Differenzierung und geografischer oder ökologischer Distanz identifizierten wir IBE und ein Fehlen von IBD unter den sky island Populationen von S. carolinensis. Unter Verwendung von drei Tests zur Identifizierung von Selektion fanden wir 79 Loci, die potenziell unter Selektion stehen; davon entsprachen sieben CDS-Regionen im Zebra Finch. Die unter Selektion stehenden Loci waren stark mit Klimaextremen (Höchste Temperatur des wärmsten Monats und niedrigste Niederschlagsmenge des trockensten Monats) assoziiert. Diese Ergebnisse liefern Beweise für IBE – getrennt von IBD – bei sky island Wirbeltieren und identifizieren potenzielle adaptive genetische Variation.

@article{doi101111mec13258,
    author = "Manthey, Joseph D. und Moyle, Robert G.",
    title = "Isolation by environment in White‐breasted Nuthatches (Sitta carolinensis) der Madrean Archipelago sky islands: ein landscape genomics Ansatz",
    year = "2015",
    journal = "Molecular Ecology",
    abstract = "Das Verständnis der Landschaftsprozesse, die Muster der populationsgenetischen Differenzierung und Vielfalt antreiben, war seit langem ein Schwerpunkt der Ökologie und der Evolutionsbiologie. Der Genfluss kann durch historische, ökologische oder geografische Faktoren reduziert werden, was zu Mustern der Isolation durch Distanz (IBD) oder der Isolation durch Umwelt (IBE) führt. Obwohl IBE in vielen natürlichen Systemen gefunden wurde, haben die meisten Studien, die Muster von IBD und IBE in der Natur untersuchen, anonyme neutrale genetische Marker verwendet, was die Inferenz von Selektionsmechanismen oder die Identifizierung von Genen, die potenziell unter Selektion stehen, ausschließt. Unter Verwendung von landscape genomics, der gleichzeitigen Untersuchung von genomischen und ökologischen Landschaften, untersuchten wir die Prozesse, die populationsgenetische Muster von White-breasted Nuthatches (Sitta carolinensis) in sky islands (montanen Waldhabitatinseln) des Madrean Archipelago antreiben. Unter Verwendung von mehr als 4000 Single Nucleotide Polymorphisms und mehreren Tests zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen genetischer Differenzierung und geografischer oder ökologischer Distanz identifizierten wir IBE und ein Fehlen von IBD unter den sky island Populationen von S. carolinensis. Unter Verwendung von drei Tests zur Identifizierung von Selektion fanden wir 79 Loci, die potenziell unter Selektion stehen; davon entsprachen sieben CDS-Regionen im Zebra Finch. Die unter Selektion stehenden Loci waren stark mit Klimaextremen (Höchste Temperatur des wärmsten Monats und niedrigste Niederschlagsmenge des trockensten Monats) assoziiert. Diese Ergebnisse liefern Beweise für IBE – getrennt von IBD – bei sky island Wirbeltieren und identifizieren potenzielle adaptive genetische Variation.",
    url = "https://doi.org/10.1111/mec.13258",
    doi = "10.1111/mec.13258",
    openalex = "W2139226491",
    references = "doi101111evo12107"
}

FIGUR 1. Geografische Verbreitungskarte von Myrceugenia (Myrtaceae). Die Sammeldaten reichen von 1816 bis 2023 (12.233 Herbarien-Einträge aus 35 Herbarien).

@misc{proença2024figure,
    author = "Proença, Carolyn Elinore Barnes und Vieira, Fábio Christiano Speck und Sano, Paulo Takeo und Villarroel, Daniel",
    title = "FIGUR 1 in In splendid isolation: eine neue Wolkenwald-Art erweitert die Verbreitung von Myrceugenia (Myrtaceae) in die Las Yungas und fügt der Flora Boliviens ein neues Genus hinzu",
    year = "2024",
    publisher = "Zenodo",
    abstract = "FIGUR 1. Geografische Verbreitungskarte von Myrceugenia (Myrtaceae). Die Sammeldaten reichen von 1816 bis 2023 (12.233 Herbarien-Einträge aus 35 Herbarien).",
    url = "https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.14520890",
    doi = "10.5281/zenodo.14520890"
}