Universität zu Köln

Rybarski, Alexandra E. ORCID: 0000-0002-0074-9391 (2022). Biodiversity and Evolution of Protists in the Atacama Desert. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

The Atacama Desert, an isolated habitat in the northern part of Chile, contains unique geological and hydrological conditions. The location of hypersaline inland waters (salars) and aquatic systems like rivers within this extreme habitat makes it particularly interesting to study aquatic microbial diversity and adaptation. The main objective was to enlarge the knowledge about protists' diversity, adaptation, community composition and distribution in extreme environments of the Atacama Desert. A wide range of different habitats were sampled. The comparison of metabarcoding studies together with studies of isolated protist cultures from the different extreme habitats were used to analyse the biodiversity and distribution of protists. Especially, representatives of the recently discovered class Placididea within the supergroup of Stramenopiles were isolated from numerous different salars and they turned out to be highly adapted to these environments. Further, novel organisms of Percolomonadida and Cafeteriaceae were identified, isolated, and described from these extreme environments in the frame of the present studies. Placididea were additionally used as a model group for hypersaline environments to investigate global distribution patterns of protists and to receive the first results on the evolution and divergence of heterotrophic protists in combination with the geological evolution. Investigations of genotypes showed a unique community composition in nearly every salar and even among different microhabitats within one salar. The relatively low dispersal rate and the ability of many protist species for a relatively fast genetic adaptation at high generation times suggest that the salars should be considered as hot spots of protist evolution, especially for representatives of Stramenopiles and Alveolata.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Die Atacama-Wüste, ein isolierter Lebensraum im Norden Chiles, bietet einzigartige geologische und hydrologische Bedingungen. Die Lage hypersaliner Binnengewässer (Salare) und aquatischer Systeme wie Flüsse innerhalb dieses extremen Habitats macht es besonders interessant, die aquatische mikrobielle Diversität und Anpassung zu untersuchen. Das Hauptziel bestand darin, das Wissen über die Diversität, Anpassung, Zusammensetzung und Verteilung der Gemeinschaft in extremen Umgebungen von Protisten zu erweitern, veranschaulicht am Beispiel der Atacama-Wüste. Verschiedene Umgebungen in der Atacama-Wüste wurden beprobt, um ein breites Spektrum unterschiedlicher Lebensräume abzudecken. Der Vergleich von Metabarcoding-Studien zusammen mit Studien isolierter Protistenkulturen aus den verschiedenen Extremhabitaten gab Aufschluss über die Biodiversität und Verbreitung der Protisten. Vertreter der erst kürzlich entdeckten Klasse Placididea innerhalb der Supergruppe der Stramenopilen wurden aus zahlreichen unterschiedlichen Salaren isoliert und erwiesen sich als hochgradig an diese Umgebungen angepasst. Im Zusammenhang mit dieser Arbeit wurden aus diesen extremen Umgebungen weitere neuartige Organismen von Percolomonadida und Cafeteriaceae identifiziert, isoliert und beschrieben. Placididea wurden zusätzlich als Modellgruppe für hypersaline Umgebungen verwendet, um globale Verteilungsmuster von Protisten zu untersuchen und erste Ergebnisse zur Evolution und Divergenz heterotropher Protisten in Kombination mit geologischen Veränderungen zu erhalten. Genotypenuntersuchungen zeigten eine einzigartige Gemeinschaftszusammensetzung in fast jedem Salar und sogar zwischen verschiedenen Mikrohabitaten innerhalb eines Salars. Die relativ geringe Verbreitungsrate und die Fähigkeit vieler Protistenarten zu einer relativ schnellen genetischen Anpassung bei hohen Generationszeiten legen nahe, dass die Salare als „Hot Spots“ der Protistenevolution betrachtet werden sollten, insbesondere für Vertreter der Stramenopiles und Alveolata. German
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Rybarski, Alexandra E. a.lennartz22@gmail.com orcid.org/0000-0002-0074-9391 UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-650243
Date:	2022
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Zoologisches Institut
Subjects:	Life sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Protistology UNSPECIFIED Taxonomy UNSPECIFIED Metabarcoding UNSPECIFIED Placididea UNSPECIFIED Atacama Desert UNSPECIFIED Salinity UNSPECIFIED
Date of oral exam:	11 March 2022
Referee:	Name Academic Title Arndt, Hartmut Prof. Dr. Bonkowski, Michael Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/65024