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Uwe Kraeft, Animalia - Animals - Tiere, Ähnlichkeiten von mitochondrialen Genomen nach dem Quadrupelverfahren, (2017), Shaker Verlag, Aachen.

http://www.shaker.de/shop/978-3-8440-5583-2

 

Uwe Kraeft, Plantae - Plants - Pflanzen, Ähnlichkeiten von mitochondrialen Genomen nach dem Quadrupelverfahren, (2018), Shaker Verlag, Aachen.

 

 

Die mit den Bänden 1 bis 5 vorerst vollständige Folge der

Bivalvia - Bivalves - Muscheln

entstand als methodischer Beitrag zur Bearbeitung des

„Treatise on Invertebrate Paleontology, Part N, Mollusca 6, 3 vols., directed and edited by Raymond C. Moore, The Geological Society of America and The University of Kansas, 1969 and 1971".

  

In den „Bivalvia" werden biologische, paläontologische, geologische und bioinformatische Beobachtungen an Muscheln sowie einigen anderen Tieren und Pflanzen beschrieben, die im Laufe vieler Jahre an Stücken aus unserer Sammlung und unter Verwendung der verfügbaren Datenbanken des National Center for Biotechnology Information NCBI und der U.S. National Library of Medicine sowie des European Molecular Biology Laboratory (EMBL) mit dem European Bioinformatics Institute (EBI) und durch Nutzung der bei uns und im Internet verfügbaren Literatur gewonnen wurden.

  

Der Text der fünf Bände ist einfach verständlich geschrieben; die verwendeten Programme sind als Quellprogramme in FPC in Anhängen beigefügt. Neben den biologischen und paläontologischen Ergebnissen sind beispielhaft eine Fülle von Methoden der Angewandten Mathematik zu finden, die auch in anderen Bereichen von Nutzen sein können.

  

In Band 1 werden bekannte Taxa (Gruppierungen) der Muscheln, wie die Inoceramiden, Trigonien, Chamiden und Pholadomyen einführend vor allem im Hinblick auf die Taxonomie und Phylogenese behandelt. Ergänzend sind einige Gedanken zur Homologie (gleiche Eigenschaften durch direkte Verwandtschaft) und Analogie (ähnliche Eigenschaften ohne unmittelbare Verwandtschaft) am Beispiel der Modiomorphen und Pteriomorphen sowie zu der davon abhängigen Gültigkeit der Phylogenese und Taxonomie festgehalten. Abschließend werden im Text einige ausgewählte Faunen und Paläofaunen an Beispielen beschrieben.

  

Band 2 ist nach einer Betrachtung über Analogien von Muscheln, anderen Mollusken und Arthropoden sowie Beispielen von organogenen Hartteilen wie auch die weiteren Bände der Bioinformatik gewidmet. Dafür werden die heute in größerer Zahl in Datenbanken verfügbaren vollständigen DNA-Sequenzen der Mitochondrien nach einer dafür entwickelten Methode untersucht. Dabei werden die Sequenzen mit Einserschritten in aufeinander folgende Tripel (aus drei Basen), Quadrupel (aus vier Basen) oder allgemein n-Tupel (aus n Basen) abgebildet, deren relative Häufigkeiten bestimmt und von verschiedenen Arten grafisch beziehungsweise mit numerischen Verfahren in Beziehung gesetzt werden. So werden mit der Tripelmethode zum Beispiel ausgewählte Solemyacea und Unionacea, Arcacea, Pteriacea und Pectinacea sowie verschiedene Veneroida und Myoida miteinander verglichen.

        

In Band 3 werden die Analyse der mitochondrialen Genome der Veneridae und Veneroida nach dem Tripelverfahren, Modifikationen des Tripelverfahrens, die Sequenzanalyse des mitochondrialen Genoms, die Analyse der mitochondrialen Genome der Mytilidae und Pectinidae, Pteriomorphia sowie Unionoida nach dem Tripelverfahren, eine Diskussion der grafischen Differenzdarstellung sowie die Mitochondrien und deren Gene einführend beschrieben; in einem Anhang sind Tabellen der Ergebnisse bei Anwendung des Tripelverfahrens unter Nutzung von Basen, invertierten Basen und durch Mittelwertbildung berechneten Basenpaaren für die Bivalvia sowie Untersuchungen der mitochondrialen Genome nach dem Tripelverfahren der Aves (Vögel) und Reptilia, Iguanidae und Falconiformes sowie „Pflanzen“ zu finden.

  

Band 4 beschreibt insbesondere das Quadrupelverfahren. Es werden die Bivalvia im Vergleich mit einigen Gastropoda, Annelida, Brachiopoda, Phoronida, Bryozoa und Crustacea, Summen der Minima der Häufigkeiten von gleichen Basenpaartripeln im Vergleich verschiedener Arten, die Beziehungen der Bivalvia, Pteriomorphia, Veneroida sowie Unionoida nach dem Quadrupelverfahren, die Zusammenfügung von Genomteilen, ein Vergleich des Tripel-/ Quadrupelverfahrens mit dem Sequenzalignment und die morphologischen Beziehungen der Rudisten und Brachiopoden beschrieben; in einem Anhang sind eine statistische Betrachtung, die vergleichende Untersuchung von Bacteria und Archaea nach dem Quadrupelverfahren sowie weitere Anmerkungen zu finden.

  

Band 5 ist der letzte Teil welcher sich mit den Grundlagen der n-Tupelmethode befasst. Das Hauptthema ist die Untersuchung der mitochondrialen Genome der Bivalvia nach dem Tripel- und Quadrupelverfahren mit zusätzlicher Berechnung der Minima der n-Tupelhäufigkeiten von ausgewählten Gruppierungen der untersuchten Arten. In diesem Band werden die modifizierten vollständigen mitochondrialen Genome der Hominiden, gewichtete Quadrupel der mitochondrialen Genome der Hominiden, die mitochondrialen Gene der Bivalvia, gegenseitige Abhängigkeiten der  Abweichungssummen der Tripelhäufigkeiten aus Basen oder Basenpaaren der Bivalvia, die Summen der Häufigkeitsminima der Basen- beziehungsweise Basenpaartripel der Pteriomorphia, Veneroida und der Unionoida sowie ein Versuch der Interpretation aller bisheriger Ergebnisse der Bivalvia nach der n-Tupelmethode dargestellt; in einem Anhang sind zur weiteren Prüfung der verwendeten Verfahren kurz gefasste paläontologisch relevante Untersuchungen von ausgewählten Hominiden, anderen Chordaten, Bakterien sowie Viren nach dem Quadrupelverfahren mit verschiedenen Auswertungen zu finden. Es folgen einige Hinweise und Anmerkungen.

  

Für die fernere Zukunft sind weitere Bände der Bivalvia - Bivalves - Muscheln mit der Beschreibung ausgewählter Taxa geplant. Dies ist allerdings erst dann sinnvoll, wenn in wesentlich größerem Umfang mitochondriale Genomsequenzen der Bivalvia zur Verfügung stehen. Eine Erweiterung der Untersuchungen ist der oben genannte Band „Animalia - Animals - Tiere, Ähnlichkeiten von mitochondrialen Genomen nach dem Quadrupelverfahren", in dem die Arten ausgewählter Tiergruppen auf ihre Ähnlichkeit und damit taxonomische Zusammengehörigkeit geprüft werden.

 

Bivalvia - Bivalves - Muscheln

Seite     1 - 168: Uwe Kraeft & Michael Kraeft, Bivalvia - Bivalves - Muscheln 1, (2015), Shaker Verlag, Aachen.

Seite 169 - 304: Uwe Kraeft & Michael Kraeft, Bivalvia - Bivalves - Muscheln 2, (2016), Shaker Verlag, Aachen.

Seite 305 - 467: Uwe Kraeft & Michael Kraeft, Bivalvia - Bivalves - Muscheln 3, (2016), Shaker Verlag, Aachen.

Seite 469 - 606: Uwe Kraeft & Michael Kraeft, Bivalvia - Bivalves - Muscheln 4, (2017), Shaker Verlag, Aachen.

Seite 607 - 747: Uwe Kraeft & Michael Kraeft, Bivalvia - Bivalves - Muscheln 5, (2017), Shaker Verlag, Aachen.

 

Band 1:

http://www.shaker.de/shop/978-3-8440-3889-7

 

Band 2:

http://www.shaker.de/shop/978-3-8440-4505-5

 

Band 3:

http://www.shaker.de/shop/978-3-8440-4640-3

 

Band 4:

http://www.shaker.de/shop/978-3-8440-4961-9

 

Band 5:

http://www.shaker.de/shop/978-3-8440-5337-1

 

 

Anm: Als Maßstab der Fotos dient ein 1 Cent-Stück; der Innenranddurchmesser beträgt ca. 15 mm, der Außenranddurchmesser ca. 16,25 mm; durch die Kreisform des 1 Cent- Stücks ist die fotografische Verzerrung erkennbar.

 

 

 

 

 

  

Die Auslöschung/Reduzierung von Bivalvengruppen an der Kreide - Tertiär (Paläogen) - Grenze (K-T(P) - Grenze)

 

Seit vielen Jahrzehnten und praktisch vom Anbeginn der Paläontologie stand die Frage im Vordergrund, warum in bestimmten Schichten Fossilien, die zuvor mehr oder weniger häufig auftraten, nicht mehr vorkommen. Im Prinzip ist für uns das Erlöschen von Tiergruppen geradezu alltäglich und wir sprechen zum Beispiel von bedrohten Arten. Die Gründe dafür liegen in den Organismen selbst und vor allem im ständigen Wandel, der anthropogen sicher beschleunigt wird. Formationsgrenzen wurden früher gerade wegen einer beobachteten markanten Änderung festgelegt. Das kann so weit gehen, dass jede jüngere Schicht einem „Ereignis“ zugeordnet wird. Letzteres kann großräumiger sein, wie zum Beispiel das „Raibler Ereignis“ in der Trias der Alpen, das zu den Raibler Schichten des Karnium führte, die sich zumindest regional petrographisch und mit der darin überlieferten Paläofauna deutlich von den liegenden und hangenden mehr massigen Karbonatsedimenten unterscheiden; das „Ereignis“ kann auch nur auf engem Raum regional begrenzt auftreten, wie zum Beispiel in Küstenbereichen.

 

In dem Artikel „Das (angebliche) Aussterben der Dinosaurier“1) wurde berichtet, dass nach heutigem Kenntnisstand zwar großräumige Aussterbeereignisse wie das K-T(P)-Ereignis stattfanden; diese zogen sich aber im letzteren Fall über einen längeren Zeitraum hin und können nicht unmittelbar mit einem einzelnen Ereignis in Beziehung gebracht werden.1) Beispielsweise überlebten keineswegs alle, sondern nur wenige  Dinosaurier bis in die Nähe der Grenze Maastrichtium/Danium. An der Grenze starben auch andere Organismen aus; wieder andere überlebten, wie beispielsweise die Vögel als Nachkommen der Dinosaurier.

 

Von den Muscheln (Bivalvia) werden vor allem die Rudisten und Inoceramen als „Opfer“ der K-T-Grenze dargestellt, die damals vollständig „ausgerottet“ worden seien. Tatsächlich ist es auch hier so, dass nur wenige Formen bis ins Maastrichtium überlebten; diese besitzen bei den Inoceramen eine relativ einfache und „altertümliche“ Gestalt. Die Rudisten sollen nach heutiger Meinung ebenfalls an der K-T-Grenze nachkommenlos verschwunden sein; ihre taxonomische Stellung ist zumindest zu diskutieren.

 

Fast noch sonderbarer sind die Pholadomyen und Trigonien, welche die K-T-Grenze offensichtlich „überlebt“ haben, wenn es sich nicht auch hier um Parallelentwicklungen handeln würde, was aber heute nicht diskutiert wird. Letztere sind zum Beispiel durchaus bekannt, wenn es nur um ein Merkmal, wie das der äußeren Gestalt geht.- Rezente Pholadomyen sind sehr selten. Lebende Trigonen finden sich in den Meeren Australiens und Tasmaniens etwa südlich des Wendekreises. In beiden Fällen stellt sich natürlich die Frage, warum sich die Pholadomyen und Trigonien nicht wie früher weiter ausgebreitet haben, was andere Muscheln erfolgreich taten?

  

Die Abstammungsverhältnisse sind außerdem für die Taxonomie wichtig, die unter Einhaltung des Linnéschen Verwandtschaftsprinzips durchgeführt werden sollte:

 

Organismen mit gleichen taxonomisch relevanten (homologen) Charakteristika und (damit) gleicher=gemeinsamer Abstammung sind im gleichen zu den gemeinsamen Charakteristika gehörenden Taxon zu vereinigen.

 

Die Frage der homologen oder analogen Formen stellt sich auch bei den Sequenzen des Genoms, die ja lediglich eine Erweiterung der zu beobachtenden Eigenschaften der Organismen darstellen. Daran schließt sich auch die Frage nach möglichen Querverbindungen der Taxa an.

   

1)Michael Kraeft, Das (angebliche) Aussterben der Dinosaurier, (2014), The Munich Show – Mineralientage München, Themenbuch Meteoriten S. 112-123, Wachholtz Verlag – Murmann Publishers, Neumünster/Hamburg und The Munich Show – Mineralientage München