Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

'Fix Me Another Marguerite!'

23.06.2017

Margeriten als Beispiel für Fortschritte bei der objektiven Charakterisierung von Pflanzenarten

Biodiversität – die Vielfalt belebter Formen der Erde – ihr Schutz und ihre Bedrohung, seit Jahrzehnten in aller Munde, setzt das Erkennen und Kennen der zugrundeliegenden Einheiten, von Pflanzen-, Tier-, Pilz- und Mikroorganismen-Arten voraus. Die Systematische Biologie, und hier insbesondere der Wissenschaftszweig der Taxonomie, versucht seit Jahrhunderten – zurückgehend auf den schwedischen Biologen Carl von Linné – diese Vielfalt zu erkennen und zu ordnen.


Eine Margerite in einer Margarita. Die heimischen Wiesenmargeriten sind nur eine der rund 42 Arten der Gattung „Leucanthemum“, die vor allem in Südeuropa eine große Diversität entfaltet hat.

A. Ueckert – zur ausschließlichen Verwendung im Rahmen dieser Pressemitteilung.

Dabei hat die Katalogisierung der zusammen mit uns die Erde bewohnenden Organismen mit einigen Schwierigkeiten zu kämpfen. Zum einen sterben durch Eingriffe des Menschen in den Naturhaushalt viele Arten unwiederbringlich aus, bevor sie überhaupt wissenschaftlich untersucht und erkannt wurden, zum anderen wurden die biologischen Systematiker vielerorts bereits selbst zur „bedrohten Art“, da dieser Wissenschaftszweig als vermeintlich antiquiert einer adäquaten Forschungsförderung entbehrt.

Ein weiteres Problem ist hausgemacht: Trotz vielfältiger Anstrengungen ist des den biologischen Systematikern bisher nicht gelungen, objektive Kriterien für die Abgrenzung von Arten als fundamentale taxonomische Einheit zu erarbeiten, die gleichermaßen auf alle Organismengruppen anwendbar sind. In den vergangenen Jahren hat das Einbeziehen molekularer Daten in taxonomische Studien jedoch dazu geführt, die Anstrengungen hinsichtlich einer schnellen und objektiven Artabgrenzung erfolgreicher zu machen.

Bei Pflanzen tritt jedoch ein evolutionsbiologischer Prozess auf, der sich als Sand im Getriebe dieser Anstrengungen entpuppt: Trotz großer morphologischer oder ökologischer Unterschiede können sich klar voneinander abgegrenzte Arten miteinander kreuzen und fertile Nachkommen hervorbringen. Das Auftreten dieser Hybride kann im ungünstigsten Fall dazu führen, dass die beteiligten Pflanzenarten in sogenannten Hybridschwärmen miteinander verschmelzen und damit aufhören, als evolutionär unabhängige Linien zu existieren.

Wie in einer Pflanzengruppe trotz des Auftretens von Hybridindividuen eine objektive taxonomische Bewertung von Artgrenzen erfolgen kann, haben nun Mitarbeiter der Professur für Evolution und Systematik der Pflanzen an der Universität Regensburg und des Botanischen Gartens und Botanischen Museums Berlin-Dahlem dargestellt. Der Titel der Veröffentlichung „Fix Me Another Marguerite!“, die kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Molecular Ecology“ erschienen ist, verbindet in einem Wortspiel die untersuchte Pflanzengruppe (Margeriten) und die taxonomische Tätigkeit des Definierens und Fixierens von Arten als grundlegende biologische Einheiten.

Margeriten der Gattung „Leucanthemum“ sind allgemein bekannt aus Parks, von Wiesen oder dem heimischen Zierpflanzengarten. Wird man aufgefordert, eine Blütenpflanze zu zeichnen, so wird daraus meist die Darstellung einer Margerite. So vertraut sind uns diese Vertreter der Korbblütengewächse mit ihren gelben Röhren- und den umgebenden, weißen Strahlblüten!

Aber auch in der botanischen Evolutionsforschung spielen Margeriten eine besondere Rolle: Neben den vier heimischen Arten existieren noch weitere 38 Arten im südlichen Europa, insbesondere auf der Iberischen, der Apennin- und der Balkanhalbinsel, und vielfach geht in dieser Pflanzengruppe die Entstehung einer neuen Art mit der Verdopplung des Chromosomensatzes einher; insbesondere dann, wenn sich vorher zwei Arten mit niedriger Chromosomenzahl miteinander gekreuzt haben.

Hybridisierung zwischen Pflanzenarten ist daher nicht nur ein destruktiver Prozess, der dazu führt, dass Pflanzenarten miteinander verschmelzen und Diversität damit verloren geht; auch bei der Entstehung neuer Arten spielt die Kombination von Genomen zweier Ausgangsarten eine wichtige Rolle. Auch in vielen anderen Pflanzengruppen tritt Hybridisierung als häufiger evolutionärer Prozess auf. Es ist daher wichtig, Methoden zu finden, die es erlauben, Artgrenzen objektiv zu charakterisieren, auch wenn Hybridbildung einer klaren Abgrenzung zwischen zwei Arten entgegenarbeitet.

Florian Wagner, Sabine Härtl und Prof. Dr. Christoph Oberprieler von der Universität Regensburg konnten nun zusammen mit ihrem Kollegen Dr. Robert Vogt von der Freien Universität Berlin ein auf molekulargenetischen Sequenz- und Fingerprint-Daten basierendes statistisches Verfahren entwickeln, das die Charakterisierung von Pflanzenarten trotz Genfluss zwischen diesen Einheiten beträchtlich objektiviert und beschleunigt. Das Verfahren harrt nun seiner Überprüfung und Anwendung in anderen Gruppen der Blütenpflanzen, in denen Hybridisierung ein verbreitetes Phänomen ist.

Publikation:
F. Wagner, S. Härtl, R. Vogt, Ch. Oberprieler. 2017. ‘Fix Me Another Marguerite!’: Species delimitation in a group of intensively hybridising lineages of ox-eye daisies (Leucanthemum Mill., Compositae-Anthemideae). Molecular Ecology DOI: 10.1111/mec.14180
Im Internet unter: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.14180/full

Ansprechpartner für Medienvertreter:

Prof. Dr. Christoph Oberprieler
Professur für Evolution und Systematik der Pflanzen
Universität Regensburg
Tel.: 0941 943-3129
E-Mail: christoph.oberprieler@ur.de

Weitere Informationen:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.14180/full

Petra Riedl | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-regensburg.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Biomarker besser nachweisen: Bremer Forscher entwickeln neue Methode mit Mikrokapseln
14.08.2018 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Grönland: Tiefe des Schmelzwassereintrags beeinflusst Planktonblüte
14.08.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Im Focus: Robots as 'pump attendants': TU Graz develops robot-controlled rapid charging system for e-vehicles

Researchers from TU Graz and their industry partners have unveiled a world first: the prototype of a robot-controlled, high-speed combined charging system (CCS) for electric vehicles that enables series charging of cars in various parking positions.

Global demand for electric vehicles is forecast to rise sharply: by 2025, the number of new vehicle registrations is expected to reach 25 million per year....

Im Focus: Der „TRiC” bei der Aktinfaltung

Damit Proteine ihre Aufgaben in Zellen wahrnehmen können, müssen sie richtig gefaltet sein. Molekulare Assistenten, sogenannte Chaperone, unterstützen Proteine dabei, sich in ihre funktionsfähige, dreidimensionale Struktur zu falten. Während die meisten Proteine sich bis zu einem bestimmten Grad ohne Hilfe falten können, haben Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie nun gezeigt, dass Aktin komplett von den Chaperonen abhängig ist. Aktin ist das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen. Das Chaperon TRiC wendet einen bislang noch nicht beschriebenen Mechanismus für die Proteinfaltung an. Die Studie wurde im Fachfachjournal Cell publiziert.

Bei Aktin handelt es sich um das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen, das bei Prozessen wie Zellstabilisation, Zellteilung und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

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

Kleine Helfer bei der Zellreinigung

14.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Oberflächeneigenschaften für holzbasierte Werkstoffe

14.08.2018 | Materialwissenschaften

Fraunhofer IPT unterstützt Zweitplatzierten bei SpaceX-Wettbewerb

14.08.2018 | Förderungen Preise

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