Directly to content
  1. Publishing |
  2. Search |
  3. Browse |
  4. Recent items rss |
  5. Open Access |
  6. Jur. Issues |
  7. DeutschClear Cookie - decide language by browser settings

Species and Genetic Diversity of Draba : Phylogeny and Phylogeography

Jordon-Thaden, Ingrid

German Title: Artvielfalt und genetische Diversität in Draba : Phylogenie und Phylogeographie

[img]
Preview
PDF, English Print-on-Demand-Kopie (epubli)
Download (38Mb) | Lizenz: Print on Demand

Citation of documents: Please do not cite the URL that is displayed in your browser location input, instead use the persistent URL or the URN below, as we can guarantee their long-time accessibility.

Abstract

Diese Arbeit fasst meine Arbeit auf dem Phylogeographie und Phylogenie der größte Gattung in der Brassicaceae, Draba. Es gibt über 370 Draba Arten, weltweit verteilt sind (mit Ausnahme von Australien, alle Tiefland südlichen Asien, Afrika und alle abzüglich der Atlas-Gebirge) in Ökosystemen, die extremen Höhen und Breiten sind. Draba ist ein hervorragendes Modell für die Erforschung der globalen Migration von Arten im alpinen/sauren Lebensräume, die derzeit oder in der Vergangenheit relativ stetigen Pfaden der großen Bergregionen und Polarregionen auftreten. Artenreichtum Daten erhoben und Arten Verteilungsmuster verglichen wurden. Hier präsentieren Ich die erste geograsche Verteilung Zusammenstellung der gesamten Gattung auf globaler Ebene mit einer Anwesenheit/Abwesenheit Matrix und Karten mit ArcView 9 generiert. Chloroplast und nukleare Sequenzen wurden für 580 Proben aus Blattmaterial von Herbaria gesammelt werden. Molekulare evolutionären Methoden zur Ableitung Stammbäume und Gen-Stammbäume verwendet wurden. Diese Arbeit liefert die erste erfolgreiche Gattung - große Phylogenie der Draba, und konnte drei wichtige Kerne Draba, die geographischen Regionen entsprechen, zu identizieren. Ich habe auch festgestellt Arten, die historisch gesehen haben Draba, sind nicht Teil der Kern und vorschlagen, aber sie umbenannt werden. Ich habe unter welchen Arten von Umständen eine Art entwickelt, erforscht, mit der Diskussion der Auswirkungen von Umweltfaktoren auf die Migrationspolitik der Linien Muster im Laufe der Zeit. Ich untersucht, warum die Gattung Draba zu sein scheint mehr artenreicher als andere, und festgestellt, dass seine bevorzugte Lebensraum der Höhenlage und Breite ihrer Fähigkeit zur Anpassung beeinusst haben, und die betroffenen Speziation und Polyploidisierung bewerten. Die Speziation Preise berechnet wurden, und die genetische Mutation Preise wurden korreliert mit der Zeit, in der ich in der Lage, eine Schätzung des Alters der Kern Draba Arten machen zu 2,3 Millionen Jahre alt sein und zuletzt wichen von ihren engsten Vorfahren zwischen 11 und 18 mya. Die Wanderrouten sind zahlreiche globale Muster gefolgt, aber speziell kann mit Eiszeit-Zyklen korreliert während des Pleistozän. Draba angepasst hat, um am Rande dieser Ökosysteme durch die Entwicklung solcher reproduktiven Verhalten als asexuell Saatgut Entwicklung (Apomixis), Polyploidisierung, Selbstbefruchtung zu überleben, und Hybridisierung. Darüber hinaus ist eine langjährige Hypothese über die Entstehung einer Gattung, die die Position der höchsten Vielfalt, sowohl bei der Zahl der Arten in einem Gebiet und in den entsprechenden genetischen Vielfalt, auch ist die gleiche wie ihre Herkunft. Im Falle von Draba, habe ich festgestellt, dass der Bereich der höchsten genetischen Vielfalt mit den Herkunftsregionen, die hier festgestellt hat, zwischen dem Kaukasus und in Zentralasien Berge werden korreliert ist, aber nicht den Bereich der höchsten Arten (alpha) Vielfalt oder den Reichtum, die als den zentralen Rocky Mountains identiziert wurde. Dies steht im Widerspruch zu den anerkannten Theorie, dass die Identizierung der Vielfalt 'hot-spots' in die Bemühungen um die Erhaltung anzu greifen, ist durch die Artenzahlen, wenn hier zeigen wir die genetische Vielfalt ist auch entscheidend für die Erhaltung von Arten.

Translation of abstract (English)

This thesis summarizes my work on the phylogeography and phylogeny of the largest genus in the Brassicaceae, Draba. There over 370 Draba species, distributed globally (except Australia, all lowland southern Asia, and all Africa minus the Atlas Mountains) in extreme ecosystems which include high altitudes and latitudes. Draba is an excellent model for studying the global migration of species in alpine/arctic habitats which occur in currently or historically relatively continuous paths of major mountain areas and polar regions. Species richness data was collected and species distribution patterns were compared. Here I present the first geographical distribution compilation of the entire genus on a global scale using a presence/absence matrix and maps generated with ArcView 9. Chloroplast and nuclear sequences were obtained for 580 individuals from leaf material collected from Herbaria. Molecular evolutionary methods for inferring phylogenies and gene genealogies were used. This thesis provides the first successful genus wide phylogeny of Draba, and was able to identify three major cores of Draba which correspond to geographic regions. I also identified species which have historically been Draba, but are not part of the Core and are proposing them to be renamed. I have explored under what types of circumstances a species develops, by discussing the effects of environmental factors on the lineages' migration patterns over time. I explored why the genus Draba appears to be more species-rich than others, and concluded that its preferred habitat of high altitude and latitude have influenced its ability to adapt, and effected its speciation and polyploidization rate. Its speciation rates have been calculated, and genetic mutation rates have been correlated with time in which I was able to make an estimate of the age of the core Draba species to be 2.3 million years old, and last diverged from their closest ancestor between 11 and 18 mya. Its migration routes have followed numerous global patterns, but specically can be correlated with glaciation cycles during the Pleistocene. Draba has adapted to survive on the margins of these ecosystems by developing such reproductive behaviors as asexual seed development (apomixis), polyploidization, self-fertilization, and hybridization. In addition, a long-standing hypothesis about the origin of a genus is that the location of highest diversity, both in numbers of species in an area and in the corresponding genetic diversity, is also the same as its origin. In the case of Draba, I have concluded that the area of highest genetic diversity is correlated with the region of origin, which has been identified here to be between the Caucasus and Central Asian Mountains, but not the area of highest species (alpha) diversity or richness, which was identified as the Central Rocky Mountains. This is contrary to the accepted theory that the identification of diversity hot-spots in order to target conservation efforts is by species numbers, when here we show the genetic diversity is also crucial for the maintenance of a species.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Koch, Prof. Dr. Marcus
Date of thesis defense: 11. December 2009
Date Deposited: 25. Jan 2010 07:46
Date: 2009
Faculties / Institutes: Service facilities > Centre for Organismal Studies Heidelberg (COS)
Subjects: 580 Botanical sciences
Controlled Keywords: Phylogenie, Draba, Ökologie
Uncontrolled Keywords: PhylogeographiePhylogeny , Phylogeography , Draba , Ecology
About | FAQ | Contact | Imprint |
OA-LogoLogo der Open-Archives-Initiative