Molekulare Droseraceen-Systematik

[Andreas Fleischmann]

Hallo zusammen!

Aus gegebenem Anlass erst einmal ein kurzes Resume (naja so kurz isses ja dann doch nicht geworden...) von folgendem Artikel (da ich kürzlich einen Vortrag in der Uni München über Droseraceen-Systematik gehalten habe, und wesentliche Erkenntnisse über die Verwandschaftsverhältnisse innerhalb dieser Familie darauf beruhen):

K.M. Cameron, K.J. Wurdack, R.W. Jobson: "Molecular evidence for the common origin of snap-traps among carnivorous plants", American Journ. of Botany 89 (9), 2002

WARNUG: Wird noch unverständlich! ;-)

Es wurden die Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Droseraceen anhand von Vergleich morphologischer sowie molekularer Merkmale an folgenden Arten untersucht: Aldrovanda vesiculosa, Dionaea muscipula, Drosera adelae und D.capensis (als Stellvertreter für "moderne" Droseras), D.regia ("ursprünglich"), sowie verschiedener verwandter Familien. Diese Untersuchungen sollten vor allem die Stellung von Dionaea und Aldrovanda innerhalb der Droseraceen klären (und damit die Frage, ob die beiden Arten von einem gemeinsamen Vorfahren entstanden sind, Klappfallen also nur einmal in der Evolution entstanden sind (monophyletisch), oder ob es sich um parallele Entwicklungen handelt).

Ich möchte hier gar nicht so genau auf die molekularbiologischen Methoden eingehen (es wurden rbcL-, atpß-, matK-Sequenzdaten für plastidäre DNA und 18S-Sequenzen für nucleäre DNA verglichen. Vielleicht interessiert dass ja noch jemanden außer Andreas Wistuba ;-)).

Das wichtigste: Die Ergebnisse:

Rein morphologisch betrachtet steht Aldrovanda Drosera näher als Dionaea (obwohl Drosera Klebefallen besitzt! Hier sprechen vor allem Blütenmerkmale und Chromosomenstruktur eine wesentliche Rolle)!

Molekulare Daten sprechen aber eher dafür, dass Dionaea und Aldrovanda eine Schwestergruppe bilden (beide also von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen! Dieser war wohl terrestrisch und Aldrovanda ist erst sekundär ins Wasser gegangen, das werden sich aber die meisten von euch sowieso gedacht haben). Nächste Verwandschaft dieser Gruppe ist die Gattung Drosera (wer hätte das gedacht ;-)), wobei D.regia sehr basal und isoliert steht! (Der rbcL-Marker ergibt sogar eine Stellung von D.regia näher zu Dionaea als zu Drosera! (deswegen ja auch die eigene Untergattung Regiae) In Kombination mit den anderen Daten ist eine Ausgliederung dieser Art aus der Gattung Drosera allerdings nicht gerechtfertigt, wie schon ein paar mal versucht wurde!!). Die Klappfallen sind also aus Vorfahren mit Klebefallen (ähnlich wie Drosera vermutlich) entstanden, und die Fühlborsten stammen von Tentakeln ab (dafür gibt's schon länger Beweise...).

Interessant wird's noch mit der Stellung von Drosophyllum (eigene Familie Drosophyllaceae, nicht mehr in den Droseraceen!). Dieses ist nämlich mit den Dioncophyllaceen (also zB Triphyophyllum) und den Ancistrocladaceen (Ancistrocladus) näher verwandt als mit Drosera! Sagen jedenfalls die molekularen Daten.... (ich als Morphologe bin da ja noch nicht so überzeugt ;-)). Und diese "Dreiergruppe" hat die Familie der Nepenthaceae (Nepenthes) als Schwestergruppe.

Sieht also als Stammbaum so aus (hoffentlich krieg ich das hier hin ;-))

    [--Droseraceae (Drosera, Aldrovanda, Dionaea)

 --[  

    [--[--[--[-Ancistrocladaceae (Ancistrocladus)

        [  [  [-Dioncophyllaceae (Triphyophyllum)

       [  [----Drosophyllaceae (Drosophyllum)

       [--Nepenthaceae (Nepenthes)

OK, klappt, doch nicht, ab Dioncophyll. ist alles verschoben, kriegt dass hier auch nicht hin, in der Vorschau ändert sich nichts, auch wenn ich die Äste im Textfel verschiebe...

(ihr müsst euch nur die Linien durchgezogen vorstellen, die "[" als senkrechte Linien, dann habt ihr einen Stammbaum ;-) Hab auch versucht, karnivore Familien farbig zu markieren, klappt aber irgendwie nicht)

So, komplizierter geht's wohl nicht mehr ;-)

Die Publikation (6 Seiten) sollte man allerdings nur lesen, wenn man Lust auf molekularbiologische Abhandlungen hat, sonst wird's schnell langweilig ;-)

Aber vielleicht interessierts ja den ein oder anderen, dass Nepenthes näher mit den "Kleb- und Klappfallen" verwandt ist, als mit anderen Grubenfallen. (Guter vermuteter Vorfahre könnte übrigens so ähnlich ausgesehen haben, wie Triphyophyllum: aus den tentakelbestezten Blättern geht die "Klebefallen-Linie" hervor, während aus den verlängerten Mittelrippen (die hier noch als Haken zum Klettern ausgestaltet sind) wird der Tendril und an dessen Ende entsteht das Kannenblatt...

So, da war jetzt noch viel Zusatzinfo dabei, wer noch genaueres wissen will, der frage doch bitte per e-mail nach:

fleischi01@gmx.de

Nächstes mal etwas kürzer,und keine Stammbäume mehr ;-)

Andreas

[JanW]

Sehr interessant, mehr davon!  :)

Gruß

JW

[Gast Micha Plenge]

Hallo Andreas,

vielen Dank für die wirklich interessante Zusammenfassung. Finde sie übrigens weder zun lang noch zu kompliziert (darfst ruhig in dem Stil weiter schreiben) und werde mit den Artikel bei Gelegenheit mal besorgen.

Gruß,

Micha

P.S.: bei "Drosophyllaceae" hast du dich glaub' ich vertippt: Ist doch wohl 'ne Familie und keine Gattung, oder lassen mich da meine Sytematik/Nomenklaturkenntnisse im Stich?

[Andreas Fleischmann]

Hallo Micha!

Du hast natürlich recht: die FAMILIE der Drosophyllaceae (mit der monotypischen Gattung Drosophyllum).

Entschuldigung, solche kleinen Leichtsinnsfehler können (sollten aber nicht! ;-)) schon mal im Eifer des gefechts entstehen....

Andreas