Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Erkenntnisse zu Verwandtschaftsbeziehungen der einheimischen Schwalbenwurz

10.05.2013
Die Schwalbenwurz ist das einzige in Deutschland einheimische Seidenpflanzengewächs.

Ihr lateinischer Name „Vincetoxicum hirundinaria“ enthält die lateinischen Wörter "vincere" (besiegen) und "toxicum" (Gift) und erinnert damit an die früher weit verbreitete Auffassung, die Schwalbenwurz sei ein medizinisches Gegengift, zum Beispiel bei Schlangenbissen.


Schwalbenwurz (Vincetoxicum hirundinaria) an der Neubürg.
PD Dr. Ulrich Meve; zur Veröffentlichung frei.


Tylophora anomala: linke Pflanze aus Malawi, hexaploid; rechte Pflanze aus Kamerun, dodecaploid.
PD Dr. Ulrich Meve; zur Veröffentlichung frei.

Lange Zeit waren ihre Stammesgeschichte und verwandtschaftliche Stellung in der botanischen Forschung ungeklärt. Ein Forscherteam um Prof. Dr. Sigrid Liede-Schumann hat jetzt in einer umfangreichen Studie Licht in dieses Dunkel bringen können.

Molekulare Analyse von 71 Pflanzenarten

Bedeutende Erkenntnisse erbrachte eine neue molekulare Analyse mit ingesamt 71 Pflanzenarten. Die Gattungen, denen diese Arten angehören, sind näher miteinander verwandt; sie wurden deshalb in einer Gattungsgruppe mit dem Namen „Tylophorinae“ zusammengefasst. Die Analyse der 71 Pflanzenarten ermöglichte es nun, die Stammes- und Verbreitungsgeschichte dieser Verwandtschaftsgruppe sehr weitgehend zu rekonstruieren.

Dabei stellte sich heraus, dass die Tylophorinae vor rund 18 Millionen Jahren in Afrika entstanden sind; ungefähr zu der Zeit, als sich der Tethysozean – das „Urmeer“ zwischen den damaligen Kontinenten – zu schließen begann. Bereits vor 15 bis 12 Millionen Jahren, in einer Periode mit zunehmender Trockenheit und einem daraus resultierenden niedrigen Meeresspiegel, dürften sich die Tylophorinae fast über ihr gesamtes heutiges Verbreitungsgebiet in Afrika, Australien, Asien und Europa ausgedehnt haben.

An gemäßigte Klimate angepasst: Zwei Gruppen des aufrechten Vincetoxicum-Typs

Bislang wurden Vincetoxicum und Tylophora als zwei separate Gattungen innerhalb der Tylophorinae aufgefasst. Doch die molekulare Analyse hat die traditionelle Sichtweise widerlegt. Viel sinnvoller erscheint es jetzt, zwei Wuchsformen-Typen voneinander zu unterscheiden: einerseits Pflanzen des Vincetoxicum-Typs mit nicht oder nur schwach windenden Stauden, die die ungünstige Jahreszeit mit Hilfe unterirdischer Rhizome überdauern; andererseits windende, ganzjährig wachsende Kletterpflanzen des Tylophora-Typs.

„Aus einer Gruppe des Kletterpflanzen-Typs haben sich im Verlauf der Geschichte zweimal Pflanzen des aufrechten Vincetoxicum-Typs herausentwickelt, die an gemäßigte Klimate angepasst sind“, erklärt Prof. Dr. Liede-Schumann. „Daraus folgt, dass Vincetoxicum und Tylophora als eigenständige Gattungen nicht mehr aufrecht erhalten werden können und alle Arten unter dem älteren Namen, Vincetoxicum Wolf, zusammengefasst werden müssen.“

Die erste der beiden Gruppen des aufrechten Vincetoxicum-Typs ist bereits vor 9,3 Millionen Jahren entstanden. Diese Gruppe, zu der auch unsere einheimische Schwalbenwurz gehört, hat sich vor ca. 5 Millionen Jahren, also nach der letzten Anhebung des Tibetischen Plateaus und damit einhergehender zunehmender Trockenheit, über das ganze temperate Asien sowie Teile Europas und später bis nach Südschweden und Finnland ausgebreitet. Da einige Arten dieser Gruppe zur Selbstbefruchtung befähigt sind, haben sie sich nach ihrer Einschleppung in die Vereinigten Staaten und Kanada vor etwa 100 Jahren dort sehr stark ausgebreitet und werden dort als aggressive Neubürger (Neophyten) bekämpft werden. Die andere Gruppe des aufrechten Vincetoxicum-Typs ist vor etwa 7,2 Millionen Jahren, zeitgleich mit dem Beginn des asiatischen Sommermonsuns, entstanden und blieb aber bis heute auf China und Japan beschränkt.

Rückkehr nach Afrika: Neue Erkenntnisse zur Entwicklung der Arten

Auch hinsichtlich der Entwicklung der Arten haben die molekularen Analysen zu neuen Ergebnissen geführt: In Afrika, Australien und Eurasien kam es vor 9 bis 10 Millionen Jahren zu einer intensivierten Artbildung, zeitgleich mit der Intensivierung des Indischen Sommermonsuns und dem damit einhergehenden jahreszeitlichen Wechsel des Klimas. Aus der Gruppe der in Australien und Eurasien entstandenen Arten heraus ist vor etwa 6,8 Millionen Jahren ein Vertreter der Tylophorinae wieder zurück nach Afrika gekommen und hat dort eine kleine Artengruppe begründet. Bei dieser Artengruppe kam es zu einer Vervielfachung der Chromosomenzahl. In Afrika leben also heute Nachfahren der ursprünglichen Tylophorinae und die Arten asiatischer Herkunft nebeneinander. Beide Gruppen gleichen sich hinsichtlich ihrer äußeren Gestalt, erst durch die genetischen Untersuchungen wurden die Unterschiede in ihrer Stammesgeschichte erkennbar.

Veröffentlichung:

Sigrid Liede-Schumann, Hanghui Kong, Ulrich Meve, and Mike Thiv,
Vincetoxicum and Tylophora (Apocynaceae–Asclepiadoideae: Asclepiadeae) – two sides of the same medal: Independent shifts from tropical to temperate habitats.

Taxon (2012), 61: 803–825.

Kontakt für weitere Informationen:

Prof. Dr. Sigrid Liede-Schumann
Lehrstuhl für Pflanzensystematik
Universität Bayreuth
D-95440 Bayreuth
Tel.: +49 (0) 921 55 2460 und -2461
E-Mail: Sigrid.Liede@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | Universität Bayreuth
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Studie zu Bildungsangeboten für die Industrie 4.0 in Österreich
05.02.2018 | Fachhochschule St. Pölten

nachricht Schildkrötengehirne sind komplexer als gedacht
05.02.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics