Filogenomske in morfološke meje radiacije pri podzemnih hroščih plemena Leptodirini

Adaptivna radiacija je eden od osupljivih procesov, ki ustvarjajo biotsko raznovrstnost, za katero je značilno hitro povečanje števila vrst, ki izvirajo iz skupnega prednika ter ekološka in morfološka diverzifikacija. Adaptivna radiacija je bila temeljito raziskana pri površinskih taksonih, vključno z znamenitimi anoli, ciklidi ali Darwinovimi ščinkavci, medtem ko njen prispevek k podzemeljski biotski raznovrstnosti ni veljal za pomembnega. Podzemni ekosistemi so tradicionalno veljali za ekstremna okolja, medtem ko naj bi tamkajšnja favna predstavljala evolucijsko slepo ulico. Ta pogled se je spremenil v zadnjih desetletjih, ko se je izkazalo, da podzemeljske vrste lahko izvirajo iz podzemeljskih prednikov in se specializirajo za mikrohabitate. Poleg tega je nedavna študija poudarila, da se je v podzemeljskih celinskih vodah razvila adaptivna radiacija, kar postavlja pod vprašaj naše znanje o izvoru evropske favne. Glede na veliko bogastvo vrst pri nekaterih kopenskih podzemeljskih taksonih lahko pričakujemo, da sladkovodne postranice ne predstavljajo izoliranega primera podzemeljske adaptivne radiacije v Evropi. Z več kot 900 opisanimi vrstami, ki kažejo ogromno morfološko variabilnost in naseljujejo najrazličnejše habitate po vsej južni Evropi in sosednjih območjih, predstavljajo Leptodirini eno od vrstno najbogatejših skupin v podzemnih okoljih. Če jih obravnavamo kot kopenske paraloge postranic, predstavljajo odličen študijski sistem za vprašanje splošnosti adaptivnih radiacij v evropskih podzemnih okoljih. Z uporabo primerjalnih filogenetskih metod bomo preverili, ali se je celinska radiacija Leptodirini razvila po predvidljivem vzorcu adaptivne radiacije in kateri so bili možni sprožilci, ki so jo povzročili. Preverili bomo, ali se vzorci diverzifikacije pri Leptodirini ponavljajo znotraj različnih podkladov in ali jih je mogoče preslikati na druga južnoevropska gorovja, ki kažejo veliko pestrost vrst. Nazadnje bomo preverili, ali preprost Brownov model najbolje pojasnjuje diverzifikacijo oblike telesa ali pa so se Leptodirini razvili po bolj zapletenem modelu, za katerega so značilni različni prilagoditveni optimumi? Da bi odgovorili na ta vprašanja, bomo na podlagi filogenomskih podatkov in podatkov o sekvenciranju po Sangerju izračunali obsežno in zanesljivo molekularno filogenijo (>350 vrst). Molekularne podatke bodo spremljali morfološki podatki in podatki o pojavljanju, zbrani za širok spekter predstavnikov plemena Leptodirini, ki so razporejeni po celotnem območju razširjenosti klada. Primerjalne filogenetske metode bodo uporabljene za ugotavljanje geografskega izvora klada, rekonstrukcijo skupnega prednika ter testiranje tempa, načina in ekološke disparitete pri podzemljarjih. Triletni projekt bo organiziran v devetih delovnih paketih, ki vključujejo razvojne, raziskovalne, analitične in diseminacijske pakete. S privlačno in vrstno bogato skupino podzemeljskih hroščev bomo preučevali eno najbolj vznemirljivih tem v evolucijski biologiji. Pričakuje se, da bodo rezultati povezali mikro- in makroevolucijske mehanizme z vzorci celinske radiacije plemena Leptodirini. Z razrešitvijo načina in tempa megadiverzifikacije podzeljarjev pričakujemo, da bomo spremenili pogled na podzemeljsko favno in njen prispevek k biotski raznovrstnosti v Evropi. Z združevanjem filogenomskih in morfoloških analiz v okviru adaptivne radiacije bomo v eko-evolucijske raziskave uvedli nov sistem. Nazadnje pričakujemo, da bomo pokazali, da lahko podzemeljska okolja kljub svoji preprostosti in odmaknjenosti predstavljajo vznemirljive sisteme za študije najpomembnejših evolucijskih vprašanj.