Genetic diversity, speciation and evolutionary relationships in Pozoa (Apiaceae), Nassauvia, and the Hypochaeris apargioides complex (Asteraceae) in southern South America

Prozesse wie die Kolonisierung neuer, vegetationsloser Gebiete, Artbildung und adaptive Radiation wurden bislang in Pflanzen des sudlichen Sudamerika relativ wenig erforscht und es wurden dabei kaum molekulare Methoden angewandt. Das Ziel dieser Doktorarbeit besteht darin, die genetische Diversitat der Blutenpflanzen dieser Region wahrend Populationsdivergenz und Artbildung zu untersuchen. Das Hauptaugenmerk wurde dabei auf ausgewahlte Arten der Gattungen Nassauvia, Pozoa und Hypochaeris gelegt. Um dieses Vorhaben zu realisieren, wurden morphometrische Analysen und AFLP-Untersuchungen verwendet, die mit hoher Effizienz Variationsmuster innerhalb und zwischen naturlichen Populationen aufzeigen konnen. Die erste Studie beschaftigt sich mit der Genetik kolonisierender Arten. Die okologische Lucke, die als Folge der vulkanischen Aktivitat des Vulkans Lonquimay im sudlich-zentralen Chile am 25.12. 1988 entstand, bietet eine hervorragende Gelegenheit, um die genetische Diversitat und Struktur etablierter und neu kolonisierender Populationen von Nassauvia lagascae var. lanata (Asteraceae, Mutisieae) in den Gebieten um den Vulkankegel Navidad zu untersuchen. Es konnte bei den kolonisierenden Populationen ein geringerer Grad an genetischer Divergenz und Variation festgestellt werden. Dies spiegelt einen Grundereffekt wider, der noch nicht durch nachfolgendes Populationswachstum und Migration kompensiert wurde. Die zweite Studie konzentriert sich auf Artbildungsmechanismen. Die Vorfahre-Abkommling-Artbildung („progenitor-derivative speciation“) ist eine spezielle Form der allopatrischen Artbildung, wobei eine neue, abgeleitete Art durch Divergenz einer isolierten, peripheren Population der Vorfahren-Art entsteht. Die Gattung Pozoa (Apiaceae, Azorelloideae) besteht aus nur zwei Arten (Pozoa coriacea und Pozoa volcanica) und ist daher gut geeignet, um dieses Phanomen zu untersuchen. Durch die Sequenzanalyse von Chloroplastenmarkern wurde die Monophylie der Gattung bestatigt und die molekulare Analyse deutet darauf hin, dass sich P. volcanica neu aus ihrem Vorfahren P. coriacea entwickelt hat. Die AFLP-Ergebnisse zeigen im Fall von P. volcanica eine geringere genetische Variation und eine niedrigere Anzahl einzigartiger Allele. Auserdem zeigt P. volcanica Divergenz in ein unterschiedliches Habitat. Die dritte Studie untersucht die adaptive Radiation in einem Artenkomplex mit kontinentaler Verbreitung. Unter adaptiver Radiation versteht man die Bildung einer evolutionaren Gruppe, in der eine extrem schnelle Diversifikation in eine Vielzahl okologischer Nischen stattgefunden hat. Eine der Gattungen in Sudamerika, bei der dieser Prozess wiederholt stattgefunden hat, ist Hypochaeris (Asteraceae, Cichorioideae). Die Gattung kolonisierte nach ihrer Einwanderung aus Nordwestafrika eine Vielfalt an okologischen Zonen. Die Untersuchung des aus vier eng verwandten Arten (H. apargioides, H. gayana, H. spathulata und H. thrincioides) bestehenden Hypochaeris apargioides-Komplexes weist darauf hin, dass Salzgehalt und Hohe die hauptsachlichen Umwelteinflusse sind, die die Verteilung der Arten und ihre morphologischen Anpassungen beeinflussen. Das Vorhandensein zahlreicher Merkmale mit intermediaren Auspragungen und der geringe Grad an genetischem Zusammenhalt sowohl innerhalb als auch zwischen den Arten deuten auf ein fruhes Stadium adaptiver Radiation hin.