Hang Suns Gruppe vom Kunming Institute of Botany der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat die ökologischen und evolutionären Auswirkungen von Veränderungen in den Fortpflanzungsstrategien von Pflanzen auf die phylogenetische Evolution nachgewiesen. Die Studie ist veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft China Life Sciences.
Die Fortpflanzung ist ein Schlüsselprozess in der Lebensgeschichte, und die Aufrechterhaltung und Änderung von Fortpflanzungsstrategien und das damit verbundene Kosten-Nutzen-Verhältnis beschäftigen Wissenschaftler seit langem. Es wird argumentiert, dass unterschiedliche Fortpflanzungsstrategien die genetische Vielfalt und Diversifizierungsmuster beeinflussen können, die ökologischen und evolutionären Auswirkungen von Änderungen in der Fortpflanzungsstrategie müssen jedoch weiter untersucht werden.
Das Forschungsteam wählte „Irregulares+Heterisia“, die früheste Abstammungslinie von Saxifraga, die divergierte, als Fokusklade. Mehrere Sequenzierungsdatensätze, darunter DNA-Fragmente, Chloroplastengenome und Kerngen-Datensätze mit geringer Kopienzahl, wurden verwendet, um die phylogenetischen Beziehungen dieser Gruppe zu rekonstruieren.
Die Evolutionsgeschichte dieser Gruppe wurde durch Schätzung der Divergenzzeit, Rekonstruktion von Ahnenmerkmalen und Bewertung der Diversifikationsrate rekonstruiert. Die Ergebnisse deuten auf ein fortschreitendes Fehlen der Klonalität in dieser Pflanzenlinie hin. Im Vergleich zu den früh divergierten klonalen Arten weisen kürzlich divergierte nichtklonale Arten eine höhere morphologische und genetische Vielfalt sowie Differenzierungsraten auf.
Das Forschungsteam verglich außerdem die Unterschiede in Nischen und Verbreitungsgebieten zwischen klonalen und nichtklonalen Arten auf der Grundlage der georeferenzierten Fundorte jeder Art in dieser Gruppe. Um die Vorkommenswahrscheinlichkeit klonaler und nichtklonaler Arten unter verschiedenen Klimabedingungen abzuschätzen und zu vergleichen, wurde eine ökologische Nischenmodellierung (ENM) durchgeführt. Klonale Arten haben im Vergleich zu nichtklonalen Arten deutlich größere Verbreitungsgebiete und ökologische Nischen.
Diese Fallstudie zeigt die ökologischen und evolutionären Auswirkungen auf, die mit den Veränderungen in den Reproduktionsstrategien pflanzlicher Abstammungslinien verbunden sind. Darüber hinaus argumentiert das Forschungsteam, dass Klonalität als lebensgeschichtliche Strategie für das Überleben von Arten unter unterschiedlichen Umweltbedingungen und nicht als Sackgasse betrachtet werden sollte.
Weitere Informationen:
Xin-Jian Zhang et al., Verschiebungen der Fortpflanzungsstrategien im Evolutionsverlauf pflanzlicher Abstammungslinien, Wissenschaft China Life Sciences (2024). DOI: 10.1007/s11427-024-2597-9