Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ein Schwerpunkt der Arbeiten mit dem Gerät ist die Erforschung der Diversität und Evolution von Diatomeen (Kieselalgen). Hierbei gewinnen mikro-morphologische Merkmale der Valve immer mehr an taxonomischer Bedeutung. Diese Kleinst-Strukturen waren mit älteren Mikroskopen nicht auflösbar, da oft nur bis 30 000-fach vergrößert werden konnte. In der Routineuntersuchung dieser Merkmale hat sich eine Standardvergrößerung von ca. 80 000-fach etabliert. Durch die Technik der Feldemission und eine Präparation ohne Besputterung wurden nun Kleinststrukturen in den früher als offene Löcher interpretierten Strukturen sichtbar, die neue Merkmale für die Erkennung von Diatomeen-Arten bereit halten. In Verbindung mit DNA-Barcodes und molekularbasierten Stammbäumen sowie auch die übrigen Merkmale der Diatomeenschale wird damit eine völlig neue Grundlage für die Analyse der Diversität von Kieselalgen geschaffen. Ein zweiter Schwerpunkt war die genaue Charakterisierung der Morphologie und Oberflächenmikroskulptur von Pollen unterschiedlicher Pflanzengruppen, wie der Amaranthaceae (Fuchsschwanzgewächse), Campanulaceae (Glockenblumengewächse), Compositae (Korbblütengewäche) oder der Phyllanthaceae. Auch hier führten die vorgenannten neuen Präparations- und Analysemöglichkeiten zu einer stark verbesserten Charakterisierung von Pollenmerkmalen. Eine Reihe von Projekten zielte auf die Rekonstruktion der Evolution von Pollenmerkmalen im phylogenetischen Kontext, der Evaluierung des taxonomischen Informationsgehaltes dieser bei Blütenpflanzen sehr wichtigen phänotypischen Merkmale, sowie der Beschreibung neuer Arten unterstützt von Pollenmerkmalen. So wurden in einem Projekt zur Besiedelungsgeschichte Nordamerikas durch die Salatverwandten (Gattung Lactuca, Korbblütler) erstmals die Pollen des bedrohten azoreanischen Endemiten Lactuca watsoniana untersucht, deren Morphologie die Hypothese der Entstehung der Art aus der Hybridisierung zweier Stammarten und anschließender Genomverdopplung unterstützt. Das neue Rasterelektronenmikroskop spielt damit eine zentrale Rolle in der Erforschung pflanzlicher Biodiversität und deren Evolution am BGBM und der Freien Universität Berlin.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014) Taxonomic Reference Libraries for Environmental Barcoding: A Best Practice Example from Diatom Research. PLoS ONE 9(9): e108793
Zimmermann J, Abarca N, Enke N, Skibbe O, Kusber W-H, et al.
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(2015) Contribution towards a morphological and molecular taxonomic reference library of benthic marine diatoms from two Arctic fjords on Svalbard (Norway). Polar Biology 2015
Stachura-Suchoples K, Enke N, Schlie C, Schaub I, Karsten U & Jahn R
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Two new species of Iresine (Amaranthaceae: Gomphrenoideae) from Mexico supported by morphological and molecular characters. Willdenowia 46(1):165-174. 2016
Flores-Olvera H., Zumaya S. & T. Borsch
