science >> Wetenschap >  >> Biologie

Wasbloemen en hun complexe relatie

Wasbloem (Hoya cumingiana). Krediet:Ulrich Meve.

De wasbloemen, ontstaan ​​in het Oligoceen, vormen het plantengeslacht Hoya, genoemd naar de Engelse tuinman Thomas Hoy. Dit geslacht behoort - evenals de verwante geslachten - tot de geslachtsgroep (tribus) van de Marsdenieae, die op hun beurt behoren tot de grote plantenfamilie van de familie van de dogbane (Apocynaceae).

Onderzoekers uit Bayreuth, Singapore, Le Mont Dore (Frankrijk, Nieuw-Caledonië), Brisbane (Australië) en Philadelphia (VS) hebben nu de evolutie van de wasbloemen en hun complexe relatie opnieuw onderzocht. Het resultaat:de Marsdenieae kunnen worden toegewezen aan drie verschillende evolutionaire lijnen die meer dan 30 miljoen jaar geleden zijn gevormd.

Een kleine afstamming omvat slechts een paar overlevende - zogenaamde relict - soorten die uitsluitend voorkomen in de Zuid-Afrikaanse regio en op Madagaskar. De twee andere geslachten zijn echter veel rijker, met elk ongeveer 360 soorten, en hebben een heel andere biogeografische geschiedenis. Een daarvan is beperkt tot Zuidoost-Azië en de eilanden in de Stille Oceaan:talloze verschillende soorten zijn nu wijdverbreid in Australië, evenals in Nieuw-Caledonië en Nieuw-Guinea; de Nieuw-Caledonische soorten kwamen in twee golven uit Australië.

Deze afstamming omvat de wasbloem, die populair is als sierplant, maar ook bijvoorbeeld de breedbladige indigo (Marsdenia tinctoria). De andere afstamming verspreidde zich over de hele tropen en subtropen van de Oude Wereld en bereikte ongeveer 21,5 miljoen jaar geleden tropisch Amerika. Van hieruit verspreidden ongeveer 130 soorten, waaronder de klimheester cundurango (Ruehssia cundurango), die bekend staat als medicijn, zich over het gebied van de huidige tropen.

De geneeskrachtige plant Cundurango (Ruehssia cundurango). Krediet:Ulrich Meve.

De ontdekking van deze drie evolutionaire lijnen was alleen mogelijk omdat, naast morfologische studies die al lang in de plantensystematiek waren gevestigd, voor de eerste keer gerichte moleculair genetische studies van de Marsdenieae werden uitgevoerd. De plantsystematiekgroep aan de Universiteit van Bayreuth analyseerde 171 van de 740 soorten met behulp van zeven markers, zowel van de chloroplast als van het nucleaire genoom. Op deze manier konden enkele foutieve toewijzingen in eerdere taxonomische studies worden geïdentificeerd.

Zoals de onderzoekers ontdekten, waren er veel parallelle ontwikkelingen, vooral in de bloemstructuur. Grote trechtervormige witte bloemen evolueerden bijvoorbeeld minstens vijf keer onafhankelijk om zich aan te passen aan bestuivende motten. Omdat dergelijke parallelle ontwikkelingen vroeger niet als zodanig werden herkend, werden sommige soorten van de Marsdenieae vaak aan het verkeerde geslacht toegewezen.

De studie, nu gepubliceerd in TAXON , herkent en omschrijft 37 geslachten, waarvan er twee voor het eerst plantaardig worden beschreven. Bovendien konden 26 soorten aan het juiste geslacht worden toegewezen.

"Voor de juiste plantsystematische classificatie van de Marsdenieae-soort biedt onze studie een nieuwe sleutel op basis van morfologische kenmerken", zegt prof. dr. Sigrid Liede-Schumann, voorzitter van Plant Systematics aan de Universiteit van Bayreuth.

"Moleculair genetische analyses zijn echter soms onmisbaar voor de betrouwbare geslachtstoewijzing van individuele soorten. Alleen op deze basis is het mogelijk om op betrouwbare wijze te verduidelijken hoe de ontwikkeling van eigenschappen binnen de verschillende geslachten met elkaar verband houdt, bijvoorbeeld of ze onafhankelijk zijn parallelle ontwikkelingen of opeenvolgende ontwikkelingen in een grotere evolutionaire context." + Verder verkennen

Onderzoeker ontdekt nieuwe orchideeënsoort in de bergen van Tanzania