Wachsblumen und ihre komplexe Beziehung

Die im Oligozän entstandenen Wachsblumen bilden die nach dem englischen Gärtner Thomas Hoy benannte Pflanzengattung Hoya. Diese Gattung gehört – wie auch die verwandten Gattungen – zur Gattungsgruppe (Tribus) der Marsdenieae, die wiederum zur großen Pflanzenfamilie der Hundsgiftgewächse (Apocynaceae) gehören.

Forscher aus Bayreuth, Singapur, Le Mont Dore (Frankreich, Neukaledonien), Brisbane (Australien) und Philadelphia (USA) haben nun die Evolution der Wachsblumen und ihre komplexe Beziehung erneut untersucht. Das Ergebnis: Die Marsdenieae lassen sich drei verschiedenen Entwicklungslinien zuordnen, die sich vor mehr als 30 Millionen Jahren gebildet haben.

Eine kleine Linie umfasst nur wenige überlebende – sogenannte Reliktarten – die ausschließlich im südafrikanischen Raum und auf Madagaskar vorkommen. Die beiden anderen Linien sind jedoch mit jeweils etwa 360 Arten viel reicher und haben eine völlig andere biogeografische Geschichte. Eine davon ist auf Südostasien und die pazifischen Inseln beschränkt: Zahlreiche verschiedene Arten sind inzwischen sowohl in Australien als auch in Neukaledonien und Neuguinea verbreitet; die neukaledonischen Arten kamen in zwei Wellen aus Australien.

Zu dieser Linie gehört die als Zierpflanze beliebte Wachsblume, aber beispielsweise auch der Breitblättrige Indigo (Marsdenia tinctoria). Die andere Linie breitete sich über die gesamten Tropen und Subtropen der Alten Welt aus und erreichte vor etwa 21,5 Millionen Jahren das tropische Amerika. Von hier aus verbreiteten sich etwa 130 Arten, darunter der als Heilmittel bekannte Kletterstrauch Cundurango (Ruehssia cundurango), über das Gebiet der heutigen Tropen.

Die Entdeckung dieser drei evolutionären Linien war nur möglich, weil neben den in der Pflanzensystematik seit langem etablierten morphologischen Untersuchungen erstmals gezielte molekulargenetische Untersuchungen der Marsdenieae durchgeführt wurden. Die Gruppe Pflanzensystematik der Universität Bayreuth analysierte 171 der 740 Arten anhand von sieben Markern sowohl aus dem Chloroplasten- als auch aus dem Kerngenom. Auf diese Weise konnten einige fehlerhafte Zuordnungen in früheren taxonomischen Studien identifiziert werden.

Wie die Forscher feststellten, gab es viele parallele Entwicklungen, insbesondere in der Blütenstruktur. Zum Beispiel entwickelten sich große, trichterförmige weiße Blüten mindestens fünfmal unabhängig voneinander, um sich an bestäubende Motten anzupassen. Da solche Parallelentwicklungen früher nicht als solche erkannt wurden, wurden einige Arten der Marsdenieae oft der falschen Gattung zugeordnet.

Die jetzt erschienene Studie in TAXON, erkennt und umschreibt 37 Gattungen, von denen zwei erstmals pflanzensystematisch beschrieben werden. Außerdem konnten 26 Arten der richtigen Gattung zugeordnet werden.

„Für die korrekte pflanzensystematische Einordnung der Marsdenieae-Arten liefert unsere Studie einen neuen Schlüssel anhand morphologischer Merkmale“, sagt Prof. Dr. Sigrid Liede-Schumann, Inhaberin des Lehrstuhls für Pflanzensystematik an der Universität Bayreuth.

„Allerdings sind molekulargenetische Analysen für die zuverlässige Gattungszuordnung einzelner Arten mitunter unverzichtbar. Nur auf dieser Grundlage lässt sich zuverlässig klären, wie die Entwicklung von Merkmalen innerhalb der verschiedenen Gattungen miteinander zusammenhängt – etwa ob sie eigenständig sind parallele Entwicklungen oder aufeinanderfolgende Entwicklungen in einem größeren evolutionären Kontext.“