Evolution der europäischen Hochgebirgsflora
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Angesichts ihres Artenreichtums, ihres jungen Alters und ihrer durch das Eiszeitalter sehr dynamischen jüngeren Geschichte ist die Flora der Alpen (und benachbarter europäischer Hochgebirge) für die Erforschung der Evolution von Pflanzen besonders geeignet. Das Projekt 'Evolution der europäischen Hochgebirgsflora' ist den zwei folgenden Fragen nachgegangen. 1) Unter welchen Umständen ist es zu den vielfach beobachtbaren Veränderungen der Bodenpräferenz (kalkmeidend, kalkliebend, Serpentin) gekommen? 2) Hat die in Reaktion auf Klimaveränderungen vielfache Veränderung von Verbreitungsgebieten zur Entstehung von Hybridarten geführt und hat geografische Isolation der Hybriden von den Elternarten zum Prozess der Hybridartbildung beigetragen? Was die erste Frage betrifft, hat die Analyse verschiedener Evolutionslinien in den Gattungen Adenostyles (Alpendost), Minuartia (Miere) und Sempervivum/Jovibarba (Hauswurz/Fransenhauswurz) gezeigt, dass der wahrscheinliche Ausgangspunkt für Veränderungen der Bodenpräferenz die Veränderung von Verbreitungsgebieten war. Diese Veränderung von Verbreitungsgebieten erfolgte als Reaktion auf Klimaveränderungen (Sempervivum/Jovibarba), als Reaktion auf durch Klimaveränderung veränderte Konkurrenzverhältnisse (Minuartia) oder durch Fernausbreitung (Adenostyles). Durch die Veränderung von Verbreitungsgebieten gelangten Populationen in hinsichtlich der Bodenverhältnisse ungeeignete Gebiete, in denen in den analysierten Pflanzengruppen dann Anpassung an neue Bodenverhältnisse stattfand. Was die zweite Frage betrifft konnte gezeigt werden, dass die im Massif Central wachsenden Populationen von Sempervivum tectorum (Dach-Hauswurz) das Ergebnis der Hybridisierung zwischen zwei heute im Mittelrheintal bzw. den Pyrenäen vorkommenden Evolutionslinien dieser Art sind. Es konnte wahrscheinlich gemacht werden, dass Hybridisierung zwischen diesen zwei Evolutionslinien während einer Kaltzeit in einem gemeinsamen Refugium wahrscheinlich in Südwesteuropa stattgefunden hat, und sich die Verbreitungsgebiete der Elternlinien und der neu entstandenen Hybridlinie sich in Reaktion auf anschließende Klimaerwärmung entmischt haben. Dies wird als ein Beispiel dafür interpretiert, dass Hybridartbildung eine Phase der geographischen Separation erfordert und nicht einfach als sympatrische Artbildung betrachtet werden kann. Die Arbeiten haben in großem Detail herausgearbeitet, wie Klimaveränderung zur Evolution ökologischer Nischen und zu Artbildung (Hybridartbildung) führen kann.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
2012: Two new combinations in Adenostyles Cass. (Asteraceae-Senecioneae), conspectus of the genus, and key to its species and subspecies. - Willdenowia 42: 57 - 61
Dillenberger, M.S., Kadereit, J.W.
-
2013: The evolution of substrate differentiation in Minuartia series Laricifoliae (Caryophyllaceae) in the European Alps: In situ origin or repeated colonization? – American Journal of Botany 100: 2412 - 2425
Moore, A.J., Kadereit, J.W.
-
2013: The origin of the serpentine endemic Minuartia laricifolia subsp. ophiolitica by vicariance and competitive exclusion. - Molecular Ecology 22: 2218 – 2231
Moore, A.J., Merges, D., Kadereit, J.W.
-
2013: The phylogeny of the European high mountain genus Adenostyles Cass. (Asteraceae-Senecioneae) reveals that edaphic shifts coincide with dispersal events. - American Journal of Botany 100: 1171 – 1183
Dillenberger, M.S., Kadereit, J.W.
-
2014: Maximum polyphyly: Multiple origins and delimitation with plesiomorphic characters require a new circumscription of Minuartia (Caryophyllaceae). - Taxon 63: 64 - 88
Dillenberger, M.S., Kadereit, J.W.
-
2015: A revision of Facchinia (Minuartia s.l., Caryophyllaceae). - Edinburgh Journal of Botany 72: 353 - 389
Dillenberger, M.S., Kadereit, J.W.
-
2015: Phylogeny, biogeography and evolution of edaphic association in the European oreophytes Sempervivum and Jovibarba (Crassulaceae). - International Journal of Plant Science 176: 44 - 71
Klein, J.T., Kadereit, J.W.
-
2015: The geography of hybrid speciation in plants. - Taxon 64: 673 - 687
Kadereit, J.W.
-
2016: Allopatric hybrids as evidence for past range dynamics in Sempervivum (Crassulaceae). - Alpine Botany 126: 119 - 133
Klein, J.T., Kadereit, J.W.
-
2017: Simultaneous speciation in the European high mountain flowering plant genus Facchinia (Minuartia s.l., Caryophyllaceae) revealed by genotyping-by-sequencing. - Molecular Phylogenetics and Evolution 112: 23 - 35
Dillenberger, M.S., Kadereit, J.W.
-
2018: Identity and relationships of Sempervivum tectorum in the Rhine Gorge area. - Willdenowia 48: 405 - 414
Fabritzek, A.G., Kadereit, J.W.
