Remaining mysteries in bryophyte molecular evolution: Mosses, Liverworts and mitochondrial DNA

• Applicant: Professor Dr. Volker Knoop
• Subject Area: Evolution and Systematics of Plants and Fungi
• Term: from 2005 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 15581452

Die Bryophyten repräsentieren die stammesgeschichtlich ältesten Entwicklungslinien der Landpflanzen. Mit fast 13.000 rezenten Laubmoosarten und 8.000 Lebermoosarten sind sie nach den Blütenpflanzen die artenreichste Gruppe. Molekulare Daten sehen die Laubmoose an der Basis einer möglichen Stammlinie, die vor über 400 Millionen Jahren als Schwestergruppe zu den Lebermoosen entstand und über die Hornmoose und einfachen Gefäßpflanzen zu den Samenpflanzen führte. Alle drei Klassen der Bryophyten sind molekular klar als geschlossene Abstammungsgemeinschaften definiert, die eigentümliche Gattung Takakia wurde als basales Laubmoos identifiziert. Innerhalb der Laub- und Lebermoose allerdings verbleiben diverse stammesgeschichtliche Fragen, die bislang auch durch die Fusion, größtenteils chloroplastidärer, molekularer Datensätze nicht aufgelöst wurden. Innerhalb der Laubmoose bleibt beispielsweise der entwicklungsgeschichtlich besonders bedeutsame Übergang rätselhaft, der zu der Dichotomie zweier Großgruppen mit haplolepiden vs. diplolepiden Peristombautypen führte. Hier vermitteln offensichtlich ¿funariide Moose mit isolierten Taxa (Funariales, Discelium, Encalypta, Timmia), Entsprechendes gilt innerhalb der Lebermoose für die einfach-thallosen Arten (Metzgeriidae), die vermutlich paraphyletisch zu den foliosen Arten vermitteln. Die Rolle phylogenetisch isolierter Gattungen (Blasia, Treubia, Haplomitrium) ist dabei unklar. Offensichtlich verbleibt nur die Suche nach anderen, informativen molekularen Merkmalen, die diese Verwandtschaftsbeziehungen in ihrer Erbinformation konserviert haben. Wir wollen unsere Erfahrungen mit der mitochondrialen DNA der Pflanzen nutzen, um durch die Erschließung neuer Loci in den Chondriomen, erstmalig einschließlich konservierter intergenischer Regionen, diese phylogenetisehen Rätsel aufzulösen.

• DFG Programme: Research Grants