Evolution und Phylogenetische Systematik von Cycnoches, einer Orchideen-Gattung mit Sexualdimorphismus
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Arten von Cycnoches (Catasetinae) werden traditionell in die Sektionen Cycnoches (uniforme eingeschlechtige Blüten) und Heteranthae (ausgeprägter Geschlechtsdimorphismus der eingeschlechtigen Blüten) klassifiziert und sind derzeit nicht sicher voneinander abgegrenzt. Die molekulare Phylogenetik (23 von 34 Arten untersucht) bestätigt weitgehend diesen Ansatz, konnte aber C. haagii (vormals Sektion Cycnoches) als Schwesterart aller anderen Arten von Cycnoches identifizieren. Chloroplasten- und Kerndatensätze zeigten jeweils gut gestützte, widersprüchliche Topologien in den Stammbäumen, die durch den Einsatz von kophylogenetischen Algorithmen hinreichend erklärt werden konnten wie sie bei der Untersuchung von Parasiten-/Wirt-Assoziationen zur Anwendung kommen. Die historische Biogeografie und die Radiation der Gattung konnte aufgeklärt werden. Ursprung der Gattung war vor 5 Mio. Jahren das amazonische Tiefland, von wo aus Mittelamerika direkt besiedelt wurde. Erstaunlicherweise bildeten die aufsteigenden Anden keine ernsthafte Barriere, denn molekulare Daten legen nahe, dass sie in drei bidirektionalen Ereignissen überschritten wurden. Die spannende Frage nach der Entstehungsgeschichte der Fortpflanzungsysteme bei den Catasetinae ergab die dreifach unabhängig erworbene Eingeschlechtlichkeit bei Catasetum-, Cycnoches- und einem Teil von Mormodes-Arten von einem vormännlichen Vorfahren. Die Auswertung der NGS-Daten zur Abgrenzung von Arten von Cycnoches ist zur Zeit voll im Gange, die Voranalysen weisen aber auf ein eher konservatives Verständnis hin mit wenigen Arten und größerer innerartlicher Variabilität. Die bisher ausgewerteten Duftanalysen zeigen in dieselbe Richtung. Die chemische Zusammensetzung der Blütendüfte von Cycnoches-Arten ergab einfache, leicht zu untersuchende Substanzen bei C. haagii und den Arten der Sektion Cycnoches, während die Arten der Heteranthae viel komplexere Gemische mit zahlreichen schwierig zu unterscheidenden Sesquiterpenen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2016): Rumbling orchids: How to assess divergent evolution between chloroplast endosymbionts and the nuclear host. Syst Biol 65: 51–65
Pérez-Escobar Oa, Ja Balbuena & M Gottschling
(Siehe online unter https://doi.org/10.1093/sysbio/syv070) - (2016): Sex and the Catasetinae (Darwin’s favourite orchids). Mol Phylogenet Evol 97: 1–10
Pérez-Escobar Oa, M Gottschling, Wm Whitten, G Salazar & G Gerlach
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.ympev.2015.11.019) - (2017): Andean mountain building did not constrain dispersal of lowland epiphytic orchids in the Neotropics. Sci Rep 7: 4919
Pérez-Escobar Oa, M Gottschling, G. Chomicki, Fl Condamine, B Klitgård, E Pansarin & G Gerlach
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-017-04261-z) - (2017): Multiple geographical origins of environmental sex determination enhanced the diversification of Darwin’s favourite orchids. Sci Rep 7: 12878
Pérez-Escobar Oa, G Chomicki, Fl Condamine, J De Vos, Ac Martins, Ec Smidt, B Klitgård, G Gerlach & J Heinrichs
(Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-017-12300-y) - (2018): Notes on pollination ecology and floral scent chemistry of the rare Neotropical orchid Catasetum galeritum Rchb. f. Plant Spec Biol 33: 158–163
Milet-Pinheiro P, J Batista F. Silva, Dmaf Navarro, Ics Machado, & G Gerlach
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/1442-1984.12202) - Fragrances and their composition in euglossine pollinated Neotropical orchids. Proceedings of the 22nd World Orchid Conference. Guayaquil, Ecuador. ISBN 9789942876515 (2 vol.)
Gerlach G
