So kam die explosive Diversifizierung von Darwins riesigen Gänseblümchen

So kam die explosive Diversifizierung von Darwins riesigen Gänseblümchen

Wissenschaftler des Royal Botanical Garden von Madrid haben in Zusammenarbeit mit Forschern aus Ecuador und den USA die erste Evolutionsstudie mit genetischen Daten der Gattung durchgeführtScalesia, eine Pflanze, die auch als Darwins riesige Gänseblümchen auf den Galapagos-Inseln bekannt ist.

Evolutionsstrahlung inozeanische Inseln haben Biologen seitdem fasziniertCharles Darwin führen Sie die Erkundung derGalapagos-Archipel. Diese Strahlungen sind Gruppen eng verwandter Arten, die sehr schnell und explosionsartig - in einigen hunderttausend Jahren - von einer einzigen Ahnenart stammen, die auf den Inseln angekommen ist.

Neben der schnellen Speziation führt die Strahlung auf Inseln, insbesondere auf vulkanischen Inseln, häufig zu einer beschleunigten Evolution aufgrund der großen ökologischen Vielfalt, die als „adaptive Strahlung“ bezeichnet wird. Das bekannteste der Beispiele befindet sich im Tierreich und insbesondere in den sogenannten Galapagosfinken oder Darwins Finken.

Obwohl es einige Beispiele für Studien im Pflanzenreich auf Hawaii oder den Kanarischen Inseln gibt, wurde bis vor kurzem eine begrenzte Auflösung bei der Untersuchung von Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Arten erzielt, was eine detaillierte Untersuchung ihrer Muster und Speziationsprozesse behindert hat. insbesondere das Tempo und die Art der raschen Diversifizierung auf den Inseln.

Ein internationales Team von Wissenschaftlern, darunter mehrere Forscher des Höheren Rates für wissenschaftliche Forschung (CSIC) in derKöniglicher Botanischer Garten (RJB) aus Madrid hat gerade eine wegweisende Studie zu allen Arten der Gattung veröffentlichtScalesia, auch bekannt als "Darwins riesige Gänseblümchen”. Dies ist die Dokumentation einer der emblematischsten evolutionären Strahlungen auf geologisch und ökologisch sehr dynamischen Inseln wie den Galapagosinseln.

Erste genetische und evolutionäre Untersuchung von Riesengänseblümchen

"Es handelt sich um eine phylogenomische Analyse unter Verwendung massiver Sequenzierungstechniken (Genotypisierung durch Sequenzierung), um die Beziehungen zwischen Arten, ihre Diversifizierungsrate und ihre wichtigsten Evolutionsmuster zu untersuchen", sagt der RJB-CSIC-ForscherMario Fernandez-Mazuecos, Mitglied dieses Teams.

Die Ergebnisse dieser Forschung, veröffentlicht in der ZeitschriftAktuelle Biologie, weisen darauf hin, dass die Abstammung vonScalesia es hat sich vor etwa drei Millionen Jahren von seinen engsten Verwandten in Südamerika getrennt. Die derzeit 15 Arten, die alle auf den Galapagos-Inseln einzigartig sind, hätten sich jedoch in jüngerer Zeit, wahrscheinlich in den letzten Millionen Jahren, rasch von einem gemeinsamen Vorfahren diversifiziert.

Ein weiteres Evolutionsmuster identifiziert inScalesia Es ist der Verstoß gegen die als "Regel des Fortschreitens" bekannte Hypothese, wonach ältere Arten ältere Inseln besetzen sollen. In diesem Fall wird die Regel gebrochen, weil sich die Gattung erst kürzlich diversifiziert hat, als die meisten Inseln bereits aus dem Meeresboden hervorgegangen waren.

„Oft wird angenommen, dass dieIsolation Inter-Island ist für den größten Teil der Vielfalt auf den Archipelen verantwortlich. Wir haben festgestellt, dass sich die Arten innerhalb der größten Inseln des Archipels größtenteils diversifiziert haben und nicht so sehr durch die Isolation zwischen den Inseln “, so Fernández-Mazuecos.

Während der Studie wurde auch entdeckt, dass Arten von Darwins Gänseblümchen, die in ihren Charakteren ähnlich sind, dazu neigen, nicht eng miteinander verwandt zu sein. Dies ist der Fall bei Arten, die bis zur Größe von Bäumen wachsen, oder bei Arten, die den gleichen Blatttyp haben. "Dies wäre das Ergebnis einer konvergenten Evolution, das heißt, diese ähnlichen Charaktere haben sich möglicherweise mehrmals als Anpassung an ähnliche Umgebungen auf verschiedenen Inseln entwickelt", fügt der RJB-CSIC-Forscher hinzu.

Beide Finken undScalesia erregte Darwins Aufmerksamkeit während seines Aufenthalts auf den GalapagosinselnDie Reise des Beagle. Im Gegensatz zur Evolutionsgeschichte der Finken, die ausführlich untersucht wurde, ist die Evolution vonScalesia es war bis jetzt kaum untersucht worden.

Literaturverzeichnis:

Mario Fernández-Mazuecos, Pablo Vargas, Ross A. McCauley, David Monjas, Ana Otero, Jaime A. Chaves, Juan Ernesto Guevara Andino und Gonzalo Rivas-Torres. "Die Strahlung von Darwins riesigen Gänseblümchen auf den Galapagosinseln"Aktuelle Biologie, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.019.
Via: Sync.


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