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The Impact of Water Temperature on the Transmission of Aquatic Parasites

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The Impact of Water Temperature on the Transmission of Aquatic Parasites The impact of water temperature on the transmission of aquatic parasites Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades Dr. rer. nat. der Fakultät für Biologie an der Universität Duisburg-Essen vorgelegt von Daniel Rainer Dangel geboren in Freiburg i. Br. 10. August 2016 Angaben zur Prüfung Die der vorliegenden Arbeit zugrunde liegenden Experimente wurden in der Abteilung für Aquatische Ökologie der Universität Duisburg-Essen durchgeführt. 1. Gutachter: Prof. Dr. Bernd Sures 2. Gutachter: Prof. Dr. Daniel Hering 3. Gutachter: Vorsitzender des Prüfungsausschusses: Prof. Dr. Jens Boenigk Tag der mündlichen Prüfung: 16.12.2016 The whole is more than the sum of its parts (Aristoteles) to Max, Emma & Kerstin Acknowledgements Obwohl sich ihr Beitrag zu meiner Arbeit schwer in angemessene Worte fassen lässt, möchte ich mich an dieser Stelle bei all jenen bedanken, die mich während meiner Dissertation in vielfältiger Weise unterstützt und diese Arbeit ermöglicht haben. In erster Linie möchte ich Herrn Prof. Dr. Bernd Sures für die Ermöglichung und Betreuung meiner Dissertation sowie für das mir entgegengebrachte Vertrauen meinen Dank aussprechen. Ebenso möchte ich Herrn Prof. Dr. Daniel Hering für die gute Betreuung und Hilfestellung herzlich danken. Beide hatten immer eine offene Tür für bereichernde Diskussionen sowie ein offenes Ohr für meine Fragen und Anliegen. Für das angenehme, freundliche Arbeitsklima und die schöne gemeinsame (Frei-)Zeit gilt mein Dank der gesamten Arbeitsgruppe der „Angewandten Zoologie/Hydrobiologie“, mittlerweile „Aquatische Ökologie“. Ihr habt die Arbeit auf ganz unterschiedliche Weise unterstützt. Es war schön, mit euch zusammenzuarbeiten! Besonderer Dank gilt Dr. Ana Pérez-del-Olmo für die gemeinsame Zusammenarbeit und die „spanische Entschleunigung“, die auch mit max. 100 km/h auf der Autobahn ihren Charme nicht verloren hat. Kaputt und muchas gracias! Mein Dank gilt ebenso Dr. Armin Lorenz für seine weiterführende Hilfe in Fragen zur Makrozoobenthos-Bestimmung und statistischen Auswertung. Darüber hinaus sei Dr. Christian Feld für die Hilfestellung bei statistischen Fragen gedankt. Dr. Milen Nachev danke ich für seine Hilfe bei der morphologischen Bestimmung der Parasiten. Darüber hinaus danke ich ihm sowie Dr. Sabrina Keil, Dr. Nadine Ruchter und Dr. Daniel Grabner für die Hilfestellung bei meinen ersten Schritten in die „Laborwelt“. Mein Dank gilt auch Markus Paster und Dr. Christian Frenz von der Limares GmbH für die zwar anstrengende, aber immer schöne Zeit während der durchgeführten Befischungen. Dem Fischereiverein Meschede e.V., dem ASV Früh-Auf e.V. Rönkhausen und der Interessens- gemeinschaft Lennetaler Sportfischereivereine e.V. danke ich für die unkomplizierte Zusammenarbeit. An dieser Stelle sei besonders Herrn Hans-Peter Wiese, Herrn Hubert Kettler, Herrn Herbert Brüss, Herrn Helmut Laux sowie Herrn Michael Plata für die stets fröhliche Begleitung der Befischungen gedankt. Dr. Daniel Grabner, Dr. Milen Nachev und meiner Frau, Dr. Kerstin Dangel danke ich für unermüdliches Korrekturlesen. Der größte Dank gilt letztlich meinen Eltern, ohne die ich nicht auf der Welt wäre, und die mir durch ihre liebevolle Unterstützung, dies alles erst ermöglichten. Besonderer Dank auch an meine Geschwister, Großeltern und alle Familienangehörigen, die nie an mir gezweifelt und meinen Weg immer unterstützt haben. Ganz besonderer Dank an meine Frau Kerstin, meine Tochter Emma und meinen Sohn Max für jegliche Unterstützung und ihre liebevolle, geduldige Art mich auf meinem Lebensweg zu begleiten. Vielen Dank! I Tables of contents Angaben zur Prüfung ....................................................................................................................... ii Acknowledgements .......................................................................................................................... iii I Tables of contents ................................................................................................................... v II List of tables ......................................................................................................................... viii III List of figures .......................................................................................................................... x IV List of abbreviations ............................................................................................................ xii 1 General Introduction ........................................................................................................... 14 1.1 Background ....................................................................................................................... 14 1.2 Aims of the present study .................................................................................................. 15 2 General Materials and Methods ......................................................................................... 17 2.1 Introduction ....................................................................................................................... 17 2.2 Study Area and Sampling Sites ......................................................................................... 17 2.3 Recording and Processing of Water Temperature Data .................................................... 19 3 The influence of water temperature on benthic macroinvertebrate communities ......... 20 3.1 Introduction ....................................................................................................................... 20 3.2 Materials and Methods ...................................................................................................... 21 3.2.1 Macroinvertebrate Sampling and Data Processing .................................................... 21 3.3 Results ............................................................................................................................... 22 3.3.1 Water Temperature .................................................................................................... 22 3.3.2 Macroinvertebrate Fauna ........................................................................................... 22 3.4 Discussion ......................................................................................................................... 30 v 4 The effect of water temperature on the levels of hepatic glycogen and hsp70 in brown trout (Salmo trutta fario L.) ..................................................................................... 32 4.1 Introduction ....................................................................................................................... 32 4.2 Materials and Methods ...................................................................................................... 33 4.2.1 Fish Sampling and Processing ................................................................................... 33 4.2.2 Biomarker .................................................................................................................. 34 4.2.3 Statistical Treatment of Data ..................................................................................... 35 4.3 Results ............................................................................................................................... 35 4.3.1 Fish data .................................................................................................................... 35 4.3.2 Biomarker .................................................................................................................. 37 4.4 Discussion ......................................................................................................................... 39 5 The impact of water temperature on the parasite communities in brown trout (Salmo trutta fario L.) ........................................................................................................... 42 5.1 Introduction ....................................................................................................................... 42 5.2 Materials and Methods ...................................................................................................... 43 5.2.1 Parasite Sampling and Data Processing .................................................................... 43 5.3 Results ............................................................................................................................... 45 5.3.1 Parasite Fauna ............................................................................................................ 45 5.3.2 Metapopulation .......................................................................................................... 46 5.3.3 Component Community ............................................................................................ 53 5.3.4 Infracommunity ......................................................................................................... 58 5.4 Discussion ......................................................................................................................... 65 6 Effects of elevated water temperature on aquatic organisms: a meta-analysis .............. 70 6.1 Introduction ....................................................................................................................... 70 6.2 Materials and Methods ...................................................................................................... 71 6.3 Data Processing ................................................................................................................
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  • The Genomic Basis of Arthropod Diversity
    bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/382945; this version posted August 4, 2018. The copyright holder for this preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder, who has granted bioRxiv a license to display the preprint in perpetuity. It is made available under aCC-BY 4.0 International license. The Genomic Basis of Arthropod Diversity Gregg W.C. Thomas1, Elias Dohmen2, Daniel S.T. Hughes3,a, Shwetha C. Murali3,b, Monica Poelchau4, Karl Glastad5,c, Clare A. Anstead6, Nadia A. Ayoub7, Phillip Batterham8, Michelle Bellair3,d, Gretta J. Binford9, Hsu Chao3, Yolanda H. Chen10, Christopher Childers4, Huyen Dinh3, HarshaVardhan Doddapaneni3, Jian J. Duan11, Shannon Dugan3, Lauren A. Esposito12, Markus Friedrich13, Jessica Garb14, Robin B. Gasser6, Michael A.D. Goodisman5, Dawn E. Gundersen-Rindal15, Yi Han3, Alfred M. Handler16, Masatsugu Hatakeyama17, Lars Hering18, Wayne B. Hunter19, Panagiotis Ioannidis20, e, Joy C. Jayaseelan3, Divya Kalra3, Abderrahman Khila21, Pasi K. Korhonen6, Carol Eunmi Lee22, Sandra L. Lee3, Yiyuan Li23, Amelia R.I. Lindsey24,f, Georg Mayer18, Alistair P. McGregor25, Duane D. McKenna26, Bernhard Misof27, Mala Munidasa3, Monica Munoz-Torres28,g, Donna M. Muzny3, Oliver Niehuis29, Nkechinyere Osuji-Lacy3, Subba R. Palli30, Kristen A. Panfilio31, Matthias Pechmann32, Trent Perry8, Ralph S. Peters33, Helen C. Poynton34, Nikola-Michael Prpic35, Jiaxin Qu3, Dorith Rotenberg36, Coby Schal37, Sean D. Schoville38, Erin D. Scully39, Evette Skinner3, Daniel B. Sloan40, Richard Stouthamer24, Michael R. Strand41, Nikolaus U. Szucsich42, Asela Wijeratne26,h, Neil D. Young6, Eduardo E. Zattara43, Joshua B. Benoit44, Evgeny M. Zdobnov20, Michael E. Pfrender23, Kevin J. Hackett45, John H. Werren46, Kim C.
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