Chemie, Größe und morphologische Disparität von Sporomorphen: neue Wege zu einem besseren Verständnis der pflanzlichen Fossilüberlieferung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Sporomorphen (Pollen und Sporen) sind ein wichtiges Instrument zur Rekonstruktion von Vegetationsveränderungen in der Vergangenheit und zur Analyse der Pflanzenevolution und Paläoökologie. Aufgrund der geringen taxonomischen Auflösung von Sporomorphen und der Schwierigkeit, fossile Arten zuverlässig den heute lebenden Taxa zuzuordnen, sind robuste Einschätzungen der Biodiversität in der Vergangenheit aus sporomorphen Daten nur schwer zu gewinnen und lassen sich nur schwer mit vorhandenen Vegetationsdaten kombinieren. Ziel dieses Projekts war es, alternative Methoden zur Gewinnung von Daten aus Sporomorphen zu bewerten, die den Umfang der verfügbaren Informationen erhöhen und das Potenzial für die Integration von Daten über Zeitskalen hinweg verbessern würden. Analysen der chemischen Zusammensetzung von Sporomorphen haben gezeigt, dass es schwierig ist, vorhandene Sporomorphen so zu bearbeiten, dass sie mit Fossilien vergleichbar sind, da bei der Bearbeitung entweder die chemische Zusammensetzung der Sporopolleninwand verändert wird oder die äußeren labilen Verbindungen nicht vollständig entfernt werden. Auch diagenetische chemische Veränderungen scheinen innerhalb von mehreren hunderttausend Jahren nach der Einbettung stattzufinden, was die Integration von Daten zur Chemie von lebenden und fossilen Sporomorphen erschwert, auch wenn aus fossilen Exemplaren noch brauchbare Informationen gewonnen werden können. Die Größe der Sporomorphen ist eine einfach zu messende Variable, jedoch war es problematisch, sie mit eindeutigen Einflussfaktoren wie Klima und Genomgröße zu verknüpfen. Diese Ergebnisse sprechen daher nicht für die Verwendung der Sporomorphengröße als Grundlage für fossile Proxies. Die Analyse der Morphologie und Disparität von Sporomorphen zeigte allerdings ein hohes Potenzial für die Quantifizierung der morphologischen Entwicklung und die direkte Integration von vorhandenen und fossilen Datensätzen. Es ist jedoch wichtig, die zur Generierung der morphologischen Daten verwendeten Methoden sorgfältig zu prüfen, da diese das Endergebnis stark beeinflussen können. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass die Gewinnung aussagekräftiger Daten aus Sporomorphen keine triviale Aufgabe ist, selbst wenn neuartige Methoden eingesetzt werden. Die morphologische Analyse ist am vielversprechendsten, um neue Informationen aus dem Fossilbericht zu gewinnen. Künftige Arbeiten sollten sich darauf konzentrieren, die Triebkräfte der morphologischen Variation von Sporomorphen und die evolutionären Prozesse zu verstehen, die zu der erstaunlichen Vielfalt in der heutigen Zeit geführt haben.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Data and code for “Sporopollenin chemistry and its durability in the geological record: an integration of extant and fossil chemical data across the seed plants”.
Jardine, P.E., Hoorn, C., Beer, M.A.M., Barbolini, N., Woutersen, A., Bogotá-Angel, G., Gosling, W.D., Fraser, W.T., Lomax, B.H., Huang, H., Sciumbata, M., He, H. & Dupont-Nivet, G.
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Climate and geological change as drivers of Mauritiinae palm biogeography. Journal of Biogeography, 48(5), 1001-1022.
Bogotá‐Ángel, Giovanni; Huang, Huasheng; Jardine, Phillip E.; Chazot, Nicolas; Salamanca, Sonia; Banks, Hannah; Pardo‐Trujillo, Andres; Plata, Angelo; Dueñas, Hernando; Star, Wim; Langelaan, Rob; Eisawi, Ali; Umeji, Obianuju P.; Enuenwemba, Lucky O.; Parmar, Shalini; da Silveira, Rosemery Rocha; Lim, Jun Ying; Prasad, Vandana; Morley, Robert J. ... & Hoorn, Carina
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Sporopollenin chemistry and its durability in the geological record: an integration of extant and fossil chemical data across the seed plants. Palaeontology, 64(2), 285-305.
Jardine, Phillip E.; Hoorn, Carina; Beer, Maxine A.M.; Barbolini, Natasha; Woutersen, Amber; Bogota‐Angel, Giovanni; Gosling, William D.; Fraser, Wesley T.; Lomax, Barry H.; Huang, Huasheng; Sciumbata, Matteo; He, Huajie & Dupont‐Nivet, Guillaume
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2022. Can pollen and spore size be used to predict genome size? 11th European Palaeobotany and Palynology Conference (EPPC)
Jardine, P.E. & Lomax, B.H.
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2022. Is pollen size a useful proxy in paleobiogeographic studies? A comprehensive assessment from Poaceae pollen size study in the Amazon drainage basin. 11th European Palaeobotany and Palynology Conference (EPPC)
Wei, C., Jardine, P.E. & Hoorn, C.
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2022. Why does pollen morphology vary? Morphospace occupation, disparity and evolutionary rates as tools to understand the evolution of pollen form. 11th European Palaeobotany and Palynology Conference (EPPC)
Jardine, P.E., Palazzesi, L., Tellería, M.C. & Barreda, V.D.
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Data and code for “Why does pollen morphology vary? Evolutionary dynamics and morphospace occupation in the largest angiosperm order (Asterales)”.
Jardine, P.E., Palazzesi, L., Tellería, M.C. & Barreda, V.D.
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Testing pollen size as a proxy for palaeo-genome size. BES MacroFest 2022
Jardine, P.E. & Lomax, B.H.
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Why does pollen morphology vary? Evolutionary dynamics and morphospace occupation in the largest angiosperm order (Asterales). New Phytologist, 234(3), 1075-1087.
Jardine, Phillip E.; Palazzesi, Luis; Tellería, M. Cristina & Barreda, Viviana D.
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Data and code for “Uncovering a phylogenetic signal in plant biopolymer chemistry: a comparison of sporopollenin isolation approaches for use in palynological research”.
Jardine, P.E., Kent, M.S., Fraser, W.T., Knorr, K.-H. & Lomax, B.H.
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Direct evidence for elevated UV-B radiation and ozone layer disruption during the end-Permian mass extinction. Copernicus GmbH.
Jardine, Phillip; Peng, Huiping; Marshall, John; Lomax, Barry; Bomfleur, Benjamin; Kent, Matthew; Fraser, Wesley & Lui, Feng
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Dying in the Sun: Direct evidence for elevated UV-B radiation at the end-Permian mass extinction. Science Advances, 9(1).
Liu, Feng; Peng, Huiping; Marshall, John E. A.; Lomax, Barry H.; Bomfleur, Benjamin; Kent, Matthew S.; Fraser, Wesley T. & Jardine, Phillip E.
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Grass pollen surface ornamentation is diverse across the phylogeny: Evidence from northern South America and the global literature. Journal of Systematics and Evolution, 62(4), 687-701.
Wei, Cai‐Xia; Jardine, Phillip E.; Mao, Li‐Mi; Mander, Luke; Li, Mao; Gosling, William D. & Hoorn, Carina
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Integrating extant and Quaternary biodiversity assessment through shared priority metrics: palynological data as an archive of phylogenetic diversity. XXI INQUA congress 2023
Jardine, P.E.
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Is Poaceae pollen size a useful proxy in palaeoecological studies? New insights from a Poaceae pollen morphological study in the Amazon. Review of Palaeobotany and Palynology, 308, 104790.
Wei, Caixia; Jardine, Phillip E.; Gosling, William D. & Hoorn, Carina
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Response to Comment on “Dying in the Sun: Direct evidence for elevated UV-B radiation at the end-Permian mass extinction”. Science Advances, 9(34).
Jardine, Phillip E.; Peng, Huiping; Marshall, John E. A.; Lomax, Barry H.; Bomfleur, Benjamin; Kent, Matthew S.; Fraser, Wesley T. & Liu, Feng
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The evolutionary history of the Central Asian steppe-desert taxon Nitraria (Nitrariaceae) as revealed by integration of fossil pollen morphology and molecular data. Botanical Journal of the Linnean Society, 202(2), 195-214.
Woutersen, Amber; Jardine, Phillip E.; Silvestro, Daniele; Bogotá-Angel, Raul Giovanni; Zhang, Hong-Xiang; Meijer, Niels; Bouchal, Johannes; Barbolini, Natasha; Dupont-Nivet, Guillaume; Koutsodendris, Andreas; Antonelli, Alexandre & Hoorn, Carina
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Uncovering a phylogenetic signal in plant biopolymer chemistry: a comparison of sporopollenin isolation approaches for use in palynological research. Palaeontology, 66(6).
Jardine, Phillip E.; Kent, Matthew S.; Fraser, Wesley T.; Knorr, Klaus‐Holger & Lomax, Barry H.
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2024. Quantifying pollen morphology: a comparison of methods. XV International Palynological Congress/XI International Organization of Palaeobotany Conference
Jardine, P.E. & Holt, K.A.
