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Projekt
Die Evolutionsgeschichte der Gattung Cochlearia (Löffelkräuter, Kreuzblütler): Radiation und Adaptation einer kalt-adaptierten Sippe.
Antragsteller
Professor Dr. Marcus Koch
Fachliche Zuordnung
Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
Förderung
Förderung von 2014 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 268648732
Die Evolutionsgeschichte der Gattung Cochlearia (Löffelkräuter, Kreuzblütler) in Mitteleuropa: Radiation und Adaptation einer kalt-adaptierten Sippe. Die Gattung Cochlearia repräsentiert eine alte und isolierte Evolutionslinie die sich schon im Miozän vor etwa 10 Millionen Jahren von ihrer im westlichen Mittelmeergebiet verbreiteten Schwestergruppe getrennt hat. Aber erst während der pleistozänen extremen Wechsel von Kalt- und Warmperioden in den letzten 2 Millionen Jahren hat diese Evolutionslinie mehr als 20 Arten hervorgebracht, die sehr oft an kalte Habitate gebunden sind. Sehr ähnliche Pheno- und Ökotypen auf verschiedenen Chromsomenstufenniveaus sind über ganz Europa entstanden mit zum Teil sehr disjunkten Verbreitungsmustern. Innerhalb dieser Arten hat sich eine Teilgruppe entlang der (nord)europäischen Küsten enwickelt, eine zweite Gruppe ist stark an Berg- und Gebirgsregionen oder aber arktische Lebensräume gebunden. In diesem Projekt wollen wir die Evolutionsgeschichte der gesamten Artengruppen sowohl zeitlich als auch räumlich hochauflösend bearbeiten. Diese Evolutionsgeschichte ist die Grundlage um parallele Evolution und Adaptation in den verschiedenen insbesondere durch niedrige Temperaturen geprägten Lebensräumen zu untersuchen. Dabei gibt es weitere offensichtliche Korrelationen mit dem Ausgangsgestein oder auch der Höhenverbreitung. Die Gattung Cochlearia bietet dabei die hervorragende Möglichkeit, die verschiedenen evolutionären Hypothesen an konkreten Beispielen zu testen, da in vielen Arealen entsprechend kontrastierende Artenpaare unabhängig vorkommen. Als wichtigstes methodisches Hilfsmittel werden mithilfe von Next-Generation-Sequencing-Technologien die drei Pflanzengenome (Kern, Plastiden, Mitochondrien) analysiert. Derartige Datensätze erlauben zum eine eine hohe zeitliche Auflösung. Zum anderen erlauben sie zumindest ganz prinzipiell einen direkten Zugriff auf Tausende von Genorten und Genen. Als Perspektive wird dieses Projekt entwickelt werden um molekular(genomisch)-evolutionäre Signaturen von Kälteadaptation zu analysieren. Hierzu wird die westmediterrane Schwestergruppe Ionopsidium schon konzeptionell mit eingebunden um vergleichende zukünftige Forschung entsprechend auszurichten.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
