Ma­car­an­ga

Evo­lu­ti­on der Myr­me­ko­phytie und Me­cha­nis­men der Art­bil­dung in süd­ost­asia­ti­schen Amei­sen­pflan­zen der Gat­tung Ma­car­an­ga (Eu­phor­bi­aceae)

Myrmekophyten (=Ameisenpflanzen) sind ständig von Ameisen besiedelte Pflanzen und kommen nur in den Tropen vor. Die Ameisen erhalten eine Wohnstatt und Futter von der Pflanze, im Gegenzug beschützen sie "ihre" Pflanze vor Herbivoren, Pathogenen und pflanzlichen Konkurrenten. Die an Ameisenpflanzen reichste Pflanzengattung der Paläotropis ist Macaranga (Euphorbiaceae). Etwa 30 Macaranga-Arten sind obligate Myrmekophyten, die mit neun Ameisenarten der Gattung Crematogaster assoziiert sind. Sie kommen ausschließlich in Südostasien in „Sundaland“ vor, d.h. auf Borneo, Sumatra und der thai-malaiischen Halbinsel. Ziel unserer Arbeiten ist es, mit Hilfe der Molekularsystematik Fragen zur Evolution und Biogeografie der südostasiatischen Macaranga-Arten zu beantworten. Dabei kommen nukleäre (ncSSR) und plastidäre (cpSSR) Mikrosatelliten-Analysen, die vergleichende Sequenzierung individueller Loci sowie next generation sequencing Technologien (genotyping-by-sequencing, GBS) zum Einsatz.

Die ersten molekularsystematischen Studien an der Gattung Macaranga hatten zum Ziel, die Verwandtschaftsverhältnisse der myrmekophytischen Arten und ihrer nächsten Verwandten aufzuklären. Die dabei erhaltenen Stammbäume haben ergeben, dass sich die Myrmekophytie in Macaranga mehrfach unabhängig voneinander entwickelt hat. Des Weiteren untersuchen wir die räumlich-zeitliche Evolution der Arten, u.a. um zu untersuchen, wann, wo und unter welchen Umständen die mit der Myrmekophytie assoziierten morphologischen Merkmale im Laufe der Evolution entstanden (oder auch wieder verloren gegangen) sind. Dies trägt ferner zu einem besseren Verständnis der Biogeografie von Sundaland bei, das zum Teil extremen paläogeografischen Veränderungen unterlag. Dafür werden vergleichende populationsgenetische und phylogeographische Studien an ausgewählten Macaranga-Arten durchgeführt.

Bild: D. Guicking
Geöffneter Stängel von Macaranga winkleri mit besiedelnden Ameisen.

Pu­bli­ka­tio­nen

Fiala B, Slik F, Weising K, Maschwitz U, Mohamed M, Jamsari, Guicking D. (2016): Phylogeography of three closely related myrmecophytic pioneer tree species in SE Asia: implications for species delimitation. Organisms, Diversity and Evolution 16: 39-52

Guicking D, Fiala B, Kröger-Kilian T, Mohamed M, Weising K (2013): High gene flow in two thrips-pollinated Southeast Asian pioneer trees: genetic diversity and population structure of Macaranga hypoleuca and Macaranga beccariana (Euphorbiaceae). Bot. J. Linn. Soc. 173: 606-621

Guicking D, Fiala B, Weising K (2013): Molekularystematische Untersuchungen an südostasiatischen Ameisenbäumen. Biologie in unserer Zeit 6/2013, pp. 370-377.

Guicking D, Blattner FR, Fiala B, Slik F, Mohamed M, Weising K (2011): Comparative chloroplast DNA phylogeography of two tropical pioneer trees, Macaranga gigantea and Macaranga pearsonii (Euphorbiaceae). Tree Genet. Genomes 7: 573-585.

Weising K, Guicking D, Fey-Wagner C, Kröger-Kilian T, Wöhrmann T, Dorstewitz W, Bänfer G, Moog U, Vogel M, Baier C, Blattner FR, Feldhaar H, Fiala B (2010): Mechanisms of speciation in Southeast Asian ant plants of the genus Macaranga (Euphorbiaceae). Evolution in Action - Adaptive Radiation and the Origin of Biodiversity (eds, Glaubrecht M, Schneider H), Springer, Berlin, pp. 169-191.