Muster der Biodiversität entschlüsselt

Forschungsteam deckt globale Zentren von evolutionär einzigartigen und endemischen Pflanzen auf.

Der Mensch ist eine große Bedrohung für die biologische Vielfalt. Um sie zu schützen, ist es wichtig, ihre Ursprünge zu verstehen. Eine entscheidende Rolle spielen dabei Arten, die evolutionär einzigartig sind, das heißt wenige oder keine nah verwandten Arten haben, und nur in einem begrenzten Gebiet vorkommen, also endemisch sind. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat nun globale Muster der Verbreitung endemischer Samenpflanzen aufgedeckt und Umweltfaktoren ermittelt, die ihren Endemismus beeinflussten. Damit liefern die Forschenden wertvolle Erkenntnisse für den weltweiten Schutz von Biodiversität.

Globale Muster des phylogenetischen Endemismus von Samenpflanzen, berechnet aus der Größe der Verbreitungsgebiete und der evolutiven Stellung aller Arten. Inseln und tropische Gebirgsregionen werden als Endemismus-Hotspots hervorgehoben. Foto: Lirong Cai et al. PNAS, DOI: 10.1073/pnas.2300981120; lizensiert nach CC BY-NC-ND 4.0

Die Forschenden analysierten einen umfangreichen Datensatz zum regionalen Vorkommen von Samenpflanzen. Er umfasste etwa 320.000 Arten aus weltweit 912 Regionen. Dabei deckten sie die geografische Verteilung endemischer Arten auf. Indem sie zwischen „kürzlich“ entstandenen Arten und älteren evolutionären Linien unterschieden, machten sie Zentren von Neo- und Paläoendemismus aus. Neoendemismus ist die lokal begrenzte Verbreitung von Arten, deren Artbildung noch nicht lange zurückliegt und die sich noch nicht weiter ausgebreitet haben. Dagegen beschreibt Paläoendemismus die begrenzte Verbreitung meist älterer Arten, die heute nur noch auf Restflächen ihres einst größeren Verbreitungsgebiets vorkommen. Als globale Hotspots endemischer Samenpflanzen identifizierte das Forschungsteam isolierte tropische und subtropische Inseln sowie tropische Bergregionen. Die meisten tropischen Regenwaldgebiete sind Zentren des Paläoendemismus. Dagegen weisen viele Gebiete mit mediterranem Klima und abgelegene Inseln vor allem Neoendemismus oder beide Formen auf.

Das Forschungsteam untersuchte auch das Zusammenspiel zwischen Umweltfaktoren und Endemismus. Dabei wurde deutlich, dass eine Kombination aus vergangenen und gegenwärtigen Umweltbedingungen die globalen Unterschiede im Vorkommen endemischer Samenpflanzen beeinflusst. Die Studie zeigt auch, dass sowohl die klimatische als auch die geologische Geschichte Einfluss auf den Endemismus hat: Die langfristige klimatische Stabilität unterstützt das Fortbestehen von Paläoendemismus, während die isolierte Natur ozeanischer Inseln und ihre einzigartige geologische Geschichte Neoendemismus fördern.

Prof. Dr. Holger Kreft von der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie der Universität Göttingen betont: „Die aufgedeckten Beziehungen zwischen vergangenen und gegenwärtigen Umweltbedingungen und Endemismus bieten beispiellose Einblicke in die evolutionären Grundlagen biogeografischer Muster bei Samenpflanzen.“ Dr. Patrick Weigelt aus derselben Abteilung fügt hinzu: „Unsere Ergebnisse verbessern nicht nur unser Verständnis der evolutionären Ursprünge der Pflanzenvielfalt, sie unterstreichen auch die dringende Notwendigkeit, Gebiete zu schützen, in denen Arten mit einzigartiger Evolution und begrenzter Verbreitung vorkommen.“

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Lirong Cai
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie
Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie
Büsgenweg 1, 37077 Göttingen
E-Mail: lcai@uni-goettingen.de
Internet: www.uni-goettingen.de/en/597986.html

Dr. Patrick Weigelt
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie
Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie
Büsgenweg 1, 37077 Göttingen
Telefon: 0551 39-28983
E-Mail: pweigel@uni-goettingen.de
Internet: www.uni-goettingen.de/de/157014.html

Originalpublikation:

Cai, L. et al. Climatic stability and geological history shape global centers of neo- and paleoendemism in seed plants. Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2300981120

Weitere Informationen:

http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?id=7159
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