Die Radiation der Silberschwert-Gruppe (Familie Asteraceae) von Hawaii und die Rolle der Polyploidie
Artikel als PDF-Datei
(30 Seiten, 5376 KB, Stand: 23.07.2021)Zusammenfassung
Die Silberschwert-Sippe (engl. „silversword alliance“) ist ein spektakuläres Beispiel für eine adaptive Radiation von Pflanzen auf dem Hawaii-Archipel. Zu ihren 33 Arten gehören Bäume, Lianen, Sträucher, Polsterpflanzen und Rosettenpflanzen. Diese extreme phänotypische Vielfalt ist jedoch mit einer minimalen genetischen Vielfalt und mit einer Fülle von Hybriden verbunden. Die Radiation begann vermutlich, als die Samen von zwei kalifornischen „Tarweeds“ (Gattung Madia und nahe Verwandte) vom pazifischen Goldregenpfeifer nach Hawaii transportiert wurden. Dort hybridisierten die daraus hervorgegangenen Pflanzen, und in den Nachkommen wurden genetische Programme aktiviert, die verschiedene Abstammungslinien und eine Fülle von Nachkommenarten hervorbrachten.
Verschiedene Eigenschaften und Merkmalsausprägungen der Pflanzen werden untersucht, um festzustellen, welches Modell überzeugendere Erklärungen für den Ursprung dieser Arten liefert: das traditionelle Evolutionsmodell, das auf Genduplikation bzw. Polyploidisierung und dem Auftreten mehrerer vorteilhafter Mutationen beruht, oder das Mendel‘sche Modell, das auf präexistenten genetischen Programmen gründet. Die Vererbung von Merkmalsausprägungen, der Grad der Heterozygotie und die Fähigkeit zur Hybridisierung werden im Rahmen der Stammesgeschichte der Silberschwert-Gruppe untersucht.
Die gut begründete Schlussfolgerung lautet, dass diese adaptive Radiation und die zu ihr gehörenden Arten auf den Inseln durch genetische Mechanismen entstanden sind, die die Mendel‘sche Artbildung – Meiose und Fortpflanzungsisolation – widerspiegeln, und dass Mutationen grundsätzlich eine unwesentliche und vor allem schädliche Rolle spielten.
Abstract in English: The radiation of the Silversword Alliance (family Asteraceae) of Hawaii and the role of polyploidy
The Silversword alliance is a spectacular example of an adaptive radiation of plants on the Hawaiian archipelago. Its 33 species include trees, lianas, bushes, cushion plants and rosette plants. This extreme phenotypic diversity, however, is associated with minimal genetic diversity and with a plethora of hybrids. The radiation began when the seeds of two Californian tarweeds were transported to Hawaii by the Pacific golden plover. There they hybridized and genetic programs were activated in the offspring that gave rise various lineages and to abundant descendant species.
Various features and traits of the plants are examined to determine whether a traditional model based on mutations or a Mendelian model based on pre-existing genetic programs more convincingly accounts for the origin of these species. Inheritance of traits, degree of heterozygosity, ability to hybridize are all surveyed within the history of the phylogeny of the Silversword alliance.
The robust conclusion is that this adaptive radiation and its member species arose on the islands by genetic mechanisms reflecting Mendelian speciation; meiosis and reproductive isolation, and that mutations principally played a minimal and primarily detrimental role.
Inhalt
Einführung
Asteraceae, die Familie der Silberschwert-Gruppe
Taxonomie der Asteraceae
Phänotypische Merkmalsausprägungen der Silberschwert-Gruppe
Artenvielfalt innerhalb der Silberschwert-Gruppe
Hybridisierung in der Silberschwert-Gruppe
Hybriden und der Ursprung der Arten
Wie die Silberschwert-Gruppe begann
Die Radiation der Silberschwert-Gruppe
Allgemeine Aspekte der Radiation der Silberschwert-Gruppe
Eine kurze Geschichte der Silberschwert-Gruppe
Schlussfolgerungen
Quellen