Die Blütenevolution der Ericales
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Ziel dieses Projekts war es, die Evolution der Blüte der Ericales, einer Ordnung von etwa 12.000 blühenden Pflanzenarten, besser zu verstehen. Diese Ordnung umfasst eine große Vielfalt an Blütenmorphologien, darunter Pflanzen wie Kiwi, Primeln und Paranüsse. Zur Erforschung ihrer Blüten-Evolution rekonstruierte ich wahrscheinliche ursprünglichen Blüten der Ordnung und für jede Familie und gut unterstützte monophyletische Gruppen aus zwei oder mehr Familien, basierend auf morphologischen und genetischen Daten von über 400 lebenden Ericales-Arten und 13 fossilisierten Blüten. Im ersten Teil des Projekts zeigte sich, dass verschiedene Teile der Blüte sich unterschiedlich schnell entwickeln. Die 35 morphologischen Merkmale, die ich analysierte, wurden je nach Entwicklungsbereich der Blüte in vier Gruppen unterteilt. Die Merkmale des Androeceums (pollenproduzierender Teil) evolvierten am schnellsten, während die des Gynoeceums (samenproduzierender Teil) am langsamsten evolvierten. Dies deutet darauf hin, dass strukturelle Merkmale konservierter sind als solche, die mit Bestäuberinteraktionen verbunden sind. Im zweiten Teil rekonstruierte ich die ursprünglichen Blüten der Ericales. Da die phylogenetische Position der Fossilien Unsicherheiten aufweist, wählte ich Methoden, um diese Unsicherheiten in die Rekonstruktion einzubeziehen. Zwei statistische Methoden wurden verwendet, um die stammesgeschichtlichen Blüten zu rekonstruieren und die Konsistenz der Ergebnisse zu überprüfen. Beide Methoden ergaben weitgehend übereinstimmende Ergebnisse für die meisten Merkmale. Die ursprüngliche Blüte der Ericales war wahrscheinlich zwittrig, mit fünf verwachsenen Kronblättern und fünf Kelchblättern in radialer Symmetrie sowie vier bis fünf verwachsenen Fruchtblättern. Es konnte jedoch keine eindeutige Anzahl der fertilen Staubblätter bestimmt werden; eine Methode deutete auf mehr als zehn Staubblätter hin, während die andere fünf Staubblätter ergab. Dies beeinflusst die Interpretation der Polystemonie-Evolution (mehr Staubblätter als Kron- und Kelchblätter), wobei entweder die ursprüngliche Polystemonie mehrfach verloren ging oder mehrfach unabhängig innerhalb der Ordnung erworben wurde. Insgesamt lieferte das Projekt wertvolle Einblicke in die Evolution der Blütenmerkmale und war eine der ersten Studien, die Fossilien explizit zur Rekonstruktion stammesgeschichtlicher Merkmale einbezogen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Profile of a flower: How rates of morphological evolution drive floral diversification in Ericales [Talk]. Australasian Systematic Botany Society: Student and Early Career Research Conference, Mt Annan, NSW, Australia.
Herting, Julian; Schönenberger, Jürg & Sauquet, Hervé
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Ancestral state reconstruction and the ancestral flower of Ericales (2023), invited guest lecture at the University of New England, Armidale, NSW, Australia
Herting, Julian Kevin
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Floral evolution in Ericales (2023), invited talk at Beadle Herbarium, University of New England, Armidale, NSW, Australia
Herting, Julian Kevin
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Profile of a flower: How rates of morphological evolution drive floral diversification in Ericales and angiosperms. American Journal of Botany, 110(8).
Herting, Julian; Schönenberger, Jürg & Sauquet, Hervé
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The ancestral flower of Ericales. Biosystematics 2023, Canberra, ACT, Australia.
Herting, Julian; Schönenberger, Jürg & Sauquet, Hervé
