Höhenzonierter Artenwechsel, hochandine Gebirgspässe und isolierte Gebirgsinseln: neutrale und adaptive Prozesse in der Radiation südamerikanischer Apocynaceae (Hundsgiftgewächse)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Sigrid Liede-Schumann; Dr. Nicolai M. Nürk
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447013721

Gebirgssysteme sind Zentren biologischer Vielfalt. Die Flora der Anden in Südamerika gehört zu den vielfältigsten, evolutionär aktivsten und artenreichsten weltweit. Wir untersuchen adaptive und neutrale Prozesse in der Evolution von Diversität in tropischen Gebirgssystemen in Südamerika anhand von Orthosiinae-Arten der Pflanzenfamilie Apocynaceae. Um die relativen Beiträge beider Prozesse zur Diversifizierung von Orthosiinae zu verstehen, wird (1) mithilfe morphologischer und genomischer Analysen die Anzahl der Arten erfasst. Zielangereicherte Genomdaten (Hyb-Seq) und Pflanzen-Belege weltweit aufbewahrt in Museen und Herbarien werden dazu analysiert. Zeitkalibrierte Art-Phylogenien werden verwendet, um (2) die Geschwindigkeit der Blütengrößenentwicklung zwischen den Abstammungslinien zu analysieren. Die Häufigkeit und das Ausmaß abrupter Wechsel in der der Blütengröße und -struktur wird ermittelt und auf Korrelation mit Diversifizierungsraten getestet. Die räumliche Analyse der Verbreitung der Arten und Modellierung ihrer klimatischen Nischen wird verwendet, um (3) die Häufigkeit allopatrischer Diversifizierung und deren Phylogeographie, sowie ökologischen Präferenzen und das Höhenmuster im Wechsel von Arten abzuschätzen (aktuell und historisch). Integration unser genomischen, phänotypischen, räumlichen und ökologischen Daten ermöglicht schließlich (4) Tempo und Modus neutraler und adaptiver Prozesse abzuschätzen, sowie deren Einfluss auf die Radiationsdynamik andiner Orthosiinae. Dies wird Faktoren der Artdifferenzierung identifizieren, sowie deren Wechselwirkungen untereinander. Innerhalb des SPP "Taxon-Omics" besteht unser übergeordnetes Ziel darin, eine Pipeline für die Aktualisierung von Arten und Metadaten in digitalen Herbarien zu etablieren. Zugängliche Daten, assoziiert mit einer Beobachtung (Herbarbeleg) also verfügbar und wiederverwendbar, bilden die Grundlage für die historische, aktuelle und zukünftige Analyse von Biodiversität und ihrer Entwicklungsdynamik in den südamerikanischen Anden. Im Kompetenznetzwerk dieses Schwerpunktprogramms bilden thematische Synergien das zentrale Umfeld für diese Studie als auch für die Ausbildung integrativer Taxonomen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1991: Taxon-OMICS: Neue Herangehensweisen zur Entdeckung und Benennung von Arten und Biodiversität
• Internationaler Bezug: Argentinien, Bolivien, Brasilien, Costa Rica, Ecuador, USA
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Héctor A. Keller; Carla Maldonado Goyzueta, Ph.D.; Dr. J. Francisco Morales; Professor Alessandro Rapini, Ph.D.; Professorin Dr. Katya S. Romoleroux; Professorin Dr. Shannon C.K. Straub