Känozoische Biogeographie der West-Tethys Zehnfußkrebse

The fossil record is a powerful tool for documenting biogeographic histories and ancestral areas. Today, the Indo- West Pacific (IWP) is considered a centre of biodiversity, including decapod crustaceans. Renema et al. (2008) argued that today`s biodiversity hotspot in IWP has its origin in the Western Tethys (WT) and that major shifts of marine faunas occurred within the last 50 million years. A considerable part of WT is formed by the circum- Mediterranean area. During the Cenozoic it broke into several palaeogeographic areas: the Paratethys Sea, the North Sea and the Proto-Mediterranean Sea. The proposed research project is focusing on the middle to late Cenozoic palaeobiogeography of the WT decapods with the emphasis on shallow marine benthic communities and a special interest in the Miocene of the Central Paratethys because of well documented sedimentary sequences with good stratigraphic control and numerous outcrops with preserved decapod associations. A main goal is to discover testable patterns of decapods crustaceans` dispersal routes within WT and the relationship of decapod associations to other biogeographic areas. Although the role of Tethys as an ancestral area of numerous decapod taxa has already been noted in previous palaeobiogeographic studies (Feldmann & Schweitzer 2006) no detailed analysis of the Tethyan taxa has been conducted so far. Considering the long history of collecting and the currently proposed hypothesis of WT as a centre of origin and diversity during Oligocene and Early Miocene times (Harzhauser et al. 2007), decapods are promising tool for tracking faunal shifts in the geological past. The research programme is planned as a two-year project at NHMW. The first year will be focused on building the database and will be concluded with publication of taxonomic revisions resulted from the examination of the material. The second year will be focused on the palaeobiogeographic analyses. A database will be compiled from published and newly collected material. Critical revision of the systematic placement of previously established taxa will ensure systematic coherence. The analyses will use only decapods. In this respect use of the decapods provides a mean by which to independently test patterns derived from analyses of other groups of organisms. For better evaluation of the potential of decapods several different methods will be employed. Examined associations will be compared using a binary coefficient based on presence/absence of taxa. Similarity between studied areas based on their taxonomic composition will be analysed using clustering analysis and ordination (PCA). Using Parsimony Analysis of Endemicity times-sliced series of stratigraphically coeval data will be analysed separately to show changing relationships between sample areas and biotas over successive time horizons. By using time controls provided by fossil decapod associations we will learn more about the relationships of areas with complex histories, such as WT. Using these data, dispersal theories based on extant decapods only (Groeneveld et al. 2007; Sotelo et al. 2009) can be put to a test.

Während der letzten 30 Millionen Jahre erfuhr Europa drastische geographische Veränderungen. Neben dem Mittelmeer, breitete sich die Paratethys als gewaltiges Binnenmeer über weite Teile Zentral- und Osteuropas aus. Marine Organismen darunter auch dekapode Crustaceen wie Krabben, Hummer und Garnelen migrierten zwischen diesen Meeren und dem östlichen Atlantik über kurzlebige Meeresverbindungen. Das Forschungsprojekt war auf die Paläobiogeograpie von Dekapoden ausgerichtet. Daher mussten die Zusammensetzungen und Beziehungen der Faunen in den unterschiedlichen Regionen und verschiedenen Zeitabschnitten erfasst werden. Eine umfangreiche Datenerhebung lieferte die Basis, um die Diversität der Gruppe auf Artniveau während der letzten 30 Millionen Jahre abzuschätzen. Insgesamt konnten 392 Arten aus 178 Gattungen festgestellt werden.Die wichtigsten Ergebnisse dieses Projektes sind erste paläobiogeographische Analysen, die ausschließlich auf dekapoden Krebsen aus dem heutigen Europa basieren. Daraus lassen sich mehrere Ergebnisse ableiten: Während des Oligozäns und dem frühen Miozän vor 34 bis 16 Millionen Jahren zeigen die Dekapodenfaunen der Paratethys generell stärkere Bezüge zum Atlantik als zum Mediterran. Diese Beziehung dürfte auf die vergleichsweise einheitlichen marinen Faunen des Eozäns zurückzuführen sein, als marine Organismen relativ ungehindert über weite Teile des heutigen Europas migrieren konnten. Während des frühen und mittleren Miozäns, vor 23 bis 12 Millionen Jahren, als die Paratethys und das frühe Mittelmeer bereits deutlich voneinander getrennte Meere waren, wanderten Mediterrane Dekapode in die Paratethys ein; Arten die sich in der Paratethys entwickelt hatten blieben jedoch auf diese Region beschränkt. Aus diesem Grund entwickelten sich in der Paratethys während des mittleren Miozäns (16-12 Mio.J.) zahlreiche endemische Arten. Danach wandelte sich die Paratethys in den Pannonischen See, der vor ca. 10 Millionen Jahren die letzten überlebenden Arten ehemals mariner dekapoder Crustaceen beherbergte, wie sich indirekt durch fossile Grabgänge belegen lässt.Basierend auf Daten anderer Organismengruppen war das Untersuchungsgebiet bereits früher als Biodiversitätszentrum einem Hotspot der Biodiversität der geologischen Vergangenheit eingestuft worden. Das bedeutet, dass das Gebiet Ursprung für neue Arten war, die sich später auch in benachbarten Regionen ausbreiteten. Ein vergleichbarer Biodiversitätshotspot ist heute etwa im Indo-Pazifischen Raum etabliert. Dekapode Crustaceen zeigen nicht unbedingt ein vergleichbar simples Migrationsmuster aus dem heutigen Europa in den Indo-West Pazifik wie anscheinend andere marine Organismen. In zukünftigen Studien sollte daher eher die eine räumliche Reduktion eines ursprünglich viel größeren Biodiversitätshotspots, als ein Wandern dieses Hotspots, überprüft werden.Das vorliegende Projekt lieferte wichtige neue Einsichten in die Palaeobiodiversität und Paläobiogeographie Europas und des Mittelmeerraumes, da fossilen Dekapoden in Biodiversitätsstudien bislang nur sehr wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Die Ergebnisse des Projekts stellen daher einen wesentlichen Wissenszuwachs im Bereich der marine Palaeobiologie, besonders für Europa, aber auch international da.