Molecular phylogeny and biogeography of Adelanthaceae (Jungermanniales)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Adelanthaceae sind eine etwa hundert Arten umfassende Hauptlinie der Cephaloziineae, die sich auszeichnet durch ventral-interkalare Flagellen, unterschlächtige Beblätterung, oft verwachsene Brakteen, faltige, mundwärts zusammengezogene Perianthien und vier- bis siebenschichtige Kapselwände. Anhand einer auf den molekularen Markern rbcL, psbA, trnL-F, atpB-rbcL und nrITS bestehenden Phylogenie wurden die Adelanthaceae gegliedert in Adelanthoideae (Adelanthus, Pseudomarsupidium, Wettsteinia) und Jamesonielloideae (Anomacaulis, Cuspidatula und Syzygiella). Syzygiella zerfällt in mehrere Hauptlinien ohne eigenständige Morphologie und wurde entsprechend weit gefasst. Zahlreiche neue Taxa wurden vorgeschlagen und die Gattungen Cryptochila, Jamesoniella und Roiveinenia in die Synonymik von Syzygiella überführt. Interkontinentale Areale einiger Syzygiella-Arten konnten durch Verwendung mehrerer Akzessionen bestätigt werden. Diese Areale sind mit hoher Wahrscheinlichkeit das Ergebnis von Ausbreitungsprozessen und nicht von Vikarianz. Die im Projekt erstellten molekularen Daten weisen auf das Vorhandensein mehrerer morphologisch kryptischer Arten. Ein diesbezügliches Extrembeispiel sind die morphologisch ausgesprochen ähnlichen Arten Syzygiella concreta und S. perfoliata, die sich trotz weitestgehender morphologischer Übereinstimmung in zwei unabhängigen Linien finden. Drei eozäne Bernsteininklusen von Lebermoosen (Scapania hoffeinsiana, Lophozia kutscheri, Cylindrocolea dimorpha) können Knoten der Cephaloziineae zugeordnet werden. Zur Rekonstruktion der historischen Biogeografie dieser Linie wurden rbcL- und psbA-Sequenzen repräsentativer Vertreter erzeugt. Um das sehr gut erhaltene Fossil von Scapania hoffeinsiana einer Kronengruppenlinie der Gattung zuordnen zu können, wurde eine umfangreiche Phylogenie erstellt. Es konnte gezeigt werden, dass das flache Perianth vieler abgeleiteter Scapania-Linien aus einem faltigen Perianth endstanden sein dürfte und S. hoffeinsiana mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Element von S. subg. Scapania darstellt. Mittels des Programms BEAST wurden Cephaloziineae-Chronogramme erstellt, die auf einer Kombination der Information aus der Sequenzvariation und dem fossilen Beleg beruhen. Hierbei konnte gezeigt werden, dass Fossilien einen starken Einfluss auf die rekonstruierten Divergenz-Zeiträume haben können und die vorliegenden Datensätze auf eine konstante Akkumulation von Diversität innerhalb der Cephaloziineae seit dem Jura weisen. Im Rahmen von Vorarbeiten zu weiteren Divergenzzeit-Abschätzungen wurden mehrere hundert Bernstein-Inklusen taxonomisch bewertet. Divergenzzeit-Abschätzungen zu Jungermanniopsida anhand eines umfangreichen rbcL-Datensatzes und des fossilen Belegs lieferten bei den epiphischen Linien Hinweise auf eine Zunahme von Diversität in der Kreide. Hier besteht eine zeitliche Korrelation mit dem Aufkommen der Angiospermenwälder. Deren höhere Humidität hat vermutlich zur Entstehung neuer Nischen geführt, die innerhalb der Epiphytenlinien Diversifikationsereignisse ausgelöst haben dürften.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2009). Phylogenetic biogeography and taxonomy of disjunctly distributed bryophytes. Journal of Systematics and Evolution 47: 497-508
Heinrichs, J., J. Hentschel, K. Feldberg, A. Bombosch, H. Schneider
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(2009). Transfer of Gottschelia grollei, G. patoniae and Scaphophyllum speciosum to Solenostoma based on chloroplast DNA rbcL sequences. Plant Systematics and Evolution 280: 243-250
Feldberg, K., J. Hentschel, A. Bombosch, D.G. Long, J. Váňa & J. Heinrichs
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(2010). A phylogeny of Adelanthaceae (Jungermanniales, Marchantiophyta) based on nuclear and chloroplast DNA markers, with comments on classification, cryptic speciation and biogeography. Molecular Phylogenetics and Evolution 55: 293-304
Feldberg, K., J. Váňa, D.G. Long, A.J. Shaw, J. Hentschel, J. Heinrichs
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(2010). Currently accepted species and new combinations in Jamesonielloideae (Adelanthaceae, Jungermanniales). Cryptogamie Bryologie 31: 141-146
Feldberg, K., J. Váňa, J. Hentschel, J. Heinrichs
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(2011). Morphologically similar but genetically distinct: on the differentiation of Syzygiella concreta and S. perfoliata (Adelanthaceae subfam. Jamesonielloideae). Bryologist 114: 686-695
Feldberg, K., J. Váňa, C. Schulze, A. Bombosch, J. Heinrichs
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(2012). A phylogeny of the northern temperate leafy liverwort genus Scapania (Scapaniaceae, Jungermanniales). Molecular Phylogenetics and Evolution 62: 973-985
Heinrichs, J., A. Bombosch, K. Feldberg, H.P. Kreier, J. Hentschel, J. Eckstein, D. Long, R.-L. Zhu, A. Schäfer-Verwimp, A. R. Schmidt, B. Shaw, A.J. Shaw, J. Váňa
