Phylogenie, historische Biogeografie und Nischenevolution der neotropischen Marcgraviaceae – ein Modellfall zur Erforschung von rascher morphologischer Diversifikation und Artbildung durch Blüte-Bestäuber-Interaktionen

• Antragsteller: Dr. Stefan Dressler (†); Professor Dr. Georg Zizka
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 417790428

Die Marcgraviaceae sind eine neotropische Pflanzenfamilie von zumeist kletternden Holzgewächsen (132 Arten), deren Verbreitungsgebiet von Süd-Mexiko über die karibischen Inseln bis nach Bolivien und Süd-Brasilien reicht. Lebensräume sind Regen- und Nebelwälder, in geringerem Umfang auch die Cerrados Brasiliens. Nach heutigem Kenntnisstand hat eine rasche morphologische Diversifikation und Artbildung auf der Basis von Blüte-Bestäuber-Interaktionen stattgefunden. Trotz der bisher gefundenen sehr geringen genetischen Variabilität sind in der Familie einzigartige, spektakuläre Infloreszenzen in Anpassung an eine große Bestäubervielfalt aus allen großen Bestäubergruppen entstanden. Die Erstellung einer umfassenden molekularen Phylogenie dient als Grundlage, das zeitliche und räumliche Muster dieser raschen Diversifikation zu verstehen.Aufgrund ihres Vorkommens in 6 (von 8 auf dem amerikanischen Kontinent verzeichneten) Biodiversitäts-Hotspots ist diese Familie besonders geeignet, die Besiedlungsgeschichte der Hotspots und ihre Treiber zu untersuchen. Es liegen außerordentlich umfangreiche und vielfältige Vorarbeiten vor, die in vergleichsweise kurzer Zeit eine Auswertung der molekularen Daten in verschiedene, aktuelle Richtungen ermöglichen werden. Es sollen folgende Fragen beantwortet werden:(1) Wo und wann haben die Marcgraviaceae ihren Ursprung und welche Ausbreitungsrouten haben sie genommen? (2) Wie sind verschiedene morphologische Merkmale evolviert und wie führte dies zur Besiedlung neuer Habitate oder Erschließung neuer Bestäuberspektren? (3) Welchen Einfluss hatten morphologische Innovationen auf die Diversifikationsraten? (4) Sind Diversifikationen innerhalb der Marcgraviaceae an geologische bzw. klimatische Veränderungen gebunden (z.B. Andenhebung, Schließung des Isthmus von Panama)?(5) Wie hat Nischenevolution oder -konservatismus die Evolution und Verbreitungsgeschichte der einzelnen Taxa der Marcgraviaceae beeinflusst?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen