Evolution der Pflanzen vom südlichen Südamerika

Die Ergebnisse dieses Projekts beziehen sich auf drei Forschungsbereiche innerhalb der Gattung Hypochaeris in Südamerika: (1) Ergebnisse der phylogenetischen Untersuchungen; (2) Ergebnisse der biogeographischen Untersuchungen; und (3) Ergebnisse der Untersuchungen zur Differenzierung auf dem Niveau der Populationen und den Mechanismen der Arten-Differenzierung. Aus den bisherigen Untersuchungen läßt sich schließen, daß die südamerikanischen Arten eine monophyletische Gruppe sind. Die Beziehungen zwischen diesen Arten konnten mittels DNA-Sequenzen und zytogenetischen Markern weitgehend aufgeklärt werden. Die genetische Ähnlichkeit von Populationen und die genetische Variation in diesen konnte mittels AFLP-Markern dargestellt werden. Während der Sammelexkursionen wurden 2147 Pflanzen aus 114 Populationen gesammelt. Die phylogenetische Struktur in der Gattung Hypochaeris ist durch diese Untersuchungen klarer geworden. Die analysierten DNA-Sequenzen, nämlich nukleäre ITS und Chloroplasten-DNA (trnL-trnF und matK) zeigen daß (1) die südamerikanischen Hypochaeris-Arten vermutlich von einer einzigen Einwanderung abstammen; (2) aufgrund von Analysen mit Außengruppen die südamerikanischen Arten sehr viel wahrscheinlicher ihre Wurzel in Europa haben als umgekehrt die europäischen in Südamerika; (3) die engste Verwandtschaft der südamerikanischen Arten mit den europäischen Sektionen Achyrophorus und Metabasis besteht, was einer früheren Hypothese widerspricht, in der Hypochaeris robertia aus der Sektion Robertia als gemeinsamer Vorfahre der südamerikanischen Arten betrachtet wurde; (4) unerwarteterweise sich zeigte, daß die europäische Arten von Hypochaeris und die Gattung Leontodon sich in der cladistischen Analyse miteinander und mit anderen Außengruppen vermischen, was darauf hinweist, daß diese Gattungen nicht monophyletisch sind. Einige Untersuchungen zu biogeographischen Aspekten in der Gattung Hypochaeris testen im Detail (1) die Hypothese der Isolierung durch Distanz bei jenen Arten die in den südliche Anden eine weite Verbreitung zeigen; (2) die Frage ob neu etablierte Populationen auf vulkanischen Standorten von den jeweils nächstgelegenen Quell- Populationen stammen und ob sie gegenüber diesen eine reduzierte genetische Variation zeigen; (3) die Frage ob Populationen in den von Gletschern beeinflußten Regionen eine geringere genetische Variation zeigen als die Populationen in unvergletscherten Regionen. Reduzierter Genfluß als Funktion der geographischen Distanz und somit geographische Partitionierung der genetischen Variation konnte in den vier Populations-Systemen von Hypochaeris acaulis, H. apargioides, H. palustris und H. tenuifolia gezeigt werden. Die Ergebnisse aufgrund der DNA-Fingerprint-Daten (AFLP) zeigen, daß in allen untersuchten, weit verbreiteten Arten das genetische Muster der Isolierung durch Distanz vorhanden ist.