Anatomie, Morphologie und Morphogenese als Grundlage der Phylogenie und Differntialdiagnose innerhalb der Podocarpaceaea (Coniferopsida).
Final Report Abstract
Die Familie der Podocarpaceae (Steineibengewächse) mit 18 Gattungen, 194 Arten und 9 Varietäten und einer starken Gondwana-Verbreitung war bisher nur unzureichend untersucht. In den letzten hundert Jahren wurden meist neue Arten beschrieben und/oder zu neuen Gattungen oder Familien anhand morphologisch-/anatomischer Daten segregiert. Trotzdem waren die Podocarpaceae bis dato phylogenetisch nur unzureichend untersucht und in den bisherigen Analysen wurden meist nur schlecht gestützte Gruppen in instabilen Topologien gefunden. Eine umfassende, monographische Bearbeitung der Podocarpaceae auf Artniveau unter Nutzung molekularer, biogeographischer und anatomisch/morphologischer Daten fehlte bis dato. Aus diesem Grund wurde in dem zurückliegenden DFG-geförderten Projekt eine Sequenzanalyse von rbcL, nrITS1 und NEEDLY intron2 an ca.79,5% aller Podocarpaceae Taxa (162 Taxa in ca. 540 Akzessionen) durchgeführt. Diese repräsentieren alle Gattungen. Kontrovers diskutierte Taxa wie Dacrydium pierrei HICKEL, Phyllocladus glaucus hort. ex CARRIÈRE, Podocarpus decipiens N. E. GRAY, Po. forrestii CRAIB & W. W. SM., Po. hallii KIRK, Po. oleifolius D. DON var. costaricensis J. BUCHHOLZ & N. E. GRAY, Po. philippinensis FOXW. und Phyllocladus BESSEY wurden ebenfalls mit einbezogen. Das genutzte Material stammte sowohl aus Herbarien als auch aus ExSitu-Kulturen. Im Zuge der Projektförderung wurde Feldforschung an Naturstandorten in Malaysia, Borneo, Polynesien, Australien und Neukaledonien unternommen. Im internationalen Austausch wurden die ExSitu-Bestände der subtropisch/tropischer Koniferen, von denen zahlreiche Taxa als stark gefährdet gelten (IUCN), für zukünftige Forschungsvorhaben gesichert. Außerdem wurden umfassende anatomisch-/morphologische Studien durchgeführt. Diese sichern einerseits die korrekte Identifizierung der molekular untersuchten Taxa und bieten andererseits zahlreiche Merkmale welche als Apomorphien der gefundenen monophyletischen Gruppen angesehen werden. Es wurden zwei verschiedene phylogenetische Rekonstruktionsverfahren (Bayesian Interference und Parsimony (TNT 1.1)) genutzt, um methodenunabhängige Monophyla nachzuweisen. Die Ergebnisse zeigen drei Haupt-Monophyla innerhalb der Podocarpaceae: den prumnopytidioiden, den dacrydioiden und den podocarpoiden Ast. Der podocarpoide Ast besteht wiederum aus dem Polypodiopsis-Ast (Gattungen Afrocarpus C. N. PAGE, Nageia GAERTN. und Retrophyllum C. N. PAGE) und dem Eupodocarpus-Ast (=Podocarpus L’HER. ex PERS.). Insgesamt konnten 20 neue Monophyla für die Podocarpaceae nachgewiesen werden. Davon entfallen 10 auf die bisher unzureichend aufgelöste Gattung Podocarpus L’HER. ex PERS. Der Subgenus Foliolatus DE LAUB. enthält die fidschianische-, die indochinesische-, die Neriifolius-, die neukaledonische- und die südmelanesische Gruppe. Dahingegen repräsentieren die afrikanische, die australische I+II, die subtropische und die tropische amerikanische Gruppe den Subgenus Podocarpus DE LAUB. Sowohl die anatomisch-/morphologischen Merkmale als auch die geographische Verbreitung stützen die gefundenen Topologien. Die monotypische Gattung Sundacarpus C. N. PAGE wurde wieder in die ansonsten paraphyletische Gattung Prumnopitys PHIL. eingegliedert. Ferner konnte gezeigt werden, dass Phyllocladus BESSEY integraler Bestandteil der Podocarpaceae ist.
Publications
- A combined phylogenetic reconstruction of the Podocarpaceae based on rbcL, nrITS1 and NEEDLY intron2 Sequence as well as anatomical, morphological and biogeographical data. 8th Flora malesiana Symposium in Singapur, 23.-27.8.2010
Knopf, P., Schulz, C., Little, D.P., Stützel, Th. & Stevenson, D.W.
- Phylogeny and anatomy within the genus Dacrydium Sol. ex G. Forst. (Podocarpaceae). 8th Flora Malesiana Symposium in Singapore, 23.- 27.8.2010
Knopf, P. & Stützel, Th.
- A combined phylogenetic reconstruction of the Podocarpaceae based on rbcL, nrITS1 and NEEDLY intron2 Sequence as well as anatomical, morphological and biogeographical data. XVIII International Botanical Congress in Melbourne, 23.-30.7.2011
Knopf, P., Schulz, C., Little, D.P, Stützel, Th. & Stevenson, D.W.
- Comparative Phylogeny within Podocarpaceae (Coniferopsida). XIII Young Systematics Forum in London (Natural History Museum), 1.-2.12.2011
Knopf, P., Schulz, C., Little, D.P., Stützel, Th. & Stevenson, D.W.
- 2012: Relationships within Podocarpaceae based on DNA sequence, anatomical, morphological, and biogeographical data. Cladistics 28: 271-299
Knopf, P., Schulz, Ch., Little, D.P., Stützel, Th. & Stevenson, D.W.
(See online at https://doi.org/10.1111/j.1096-0031.2011.00381.x)
