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Evolutionsbiologen versuchen, die Zeitskala des Baums des Lebens herauszufinden. Eine Möglichkeit, dies zu tun, ist die molekulare Datierung, die sich auf bekannte fossile Informationen stützt. Dies ist jedoch oft schwierig, da es ohne Fossilien schwierig sein kann, Abstammungslinien genau zu datieren. Eine andere Möglichkeit, dies zu tun, ist die Verwendung einer biogeografischen oder tektonischen Kalibrierung. Bei der Datierung werden evolutionäre Divergenzereignisse mit geologischen oder klimatischen Ereignissen bekannten Alters in Verbindung gebracht. Wissenschaftler können dies tun, indem sie sich die engen tektonischen und paläogeologischen Korrelationen zwischen vorhandenen Kladen ansehen. Biogeografische Ereignisse können datiert werden und liefern genauere Schätzungen als die Verwendung einzelner fossiler Kalibrierungen. Allerdings müssen biogeografische Kalibrierungen mehrere Schlüsselannahmen rechtfertigen: dass das biogeografische Ereignis messbare evolutionäre und genetische Auswirkungen hatte und dass das Ereignis unabhängig datiert werden kann. Liu und Kollegen diskutieren wie gut die biogeografische Datierung funktioniert und wie es sorgfältig implementiert und interpretiert werden kann.
Palmfarne gelten als die älteste lebende Samenpflanzenlinie und als Schwester aller anderen Palmfarne. Jüngste molekulare Datierungen deuten darauf hin, dass sich die Cycad-Familie nach dem Neogen diversifiziert hat. Einige Paläobotaniker argumentieren jedoch, dass sich Cycas früher als bisher angenommen diversifiziert haben, basierend auf mehreren paläogenen Cycad-Fossilien. Andere biogeografische Analysen haben jedoch andere Ergebnisse erbracht, was den Bedarf an weiterer Forschung zu diesem Thema erhöht.
Die Sektion Wadeae Kykas Die Gattung ist endemisch auf den eng verbundenen Inseln Culion und Palawan, die zum Mikrokontinent Palawan auf den Philippinen gehören. Der Mikrokontinent Palawan ist das Ergebnis der Abspaltung der Mikrokontinente Nordpalawan vom kontinentalen Eurasien seit dem späten Eozän. Dieser Prozess wurde in vielen paläogeographischen Studien dokumentiert und hat zu der Hypothese des „Palawan-Bogens“ geführt. Die Arten aus Abschnitt Wadeae morphologisch stark denen von Abschnitten ähneln Panzhihuaenses, Asiaorientales und Stangerioiden im kontinentalen Ostasien oder an den Rändern des flachen Meeresbeckens Ostasiens gefunden. Dies legt die analoge „Rafting Palawan“-Hypothese für die Verbreitung nahe Wadeae.
Frühere Arbeiten fanden diesen Abschnitt Wadeae war in der Nähe der Sektion Stangerioiden durch kladistische Analyse, aber nachfolgende phylogenetische Studien mit verschiedenen molekularen Markern haben einen Abschnitt platziert Wadeae in einer anderen Position in der Kykas Gattung. Die Trennung zwischen Kykas aus Ostasien und Palawan bietet einen Rahmen, um die Nützlichkeit biogeografischer Beweise bei der molekularen Datierung zu testen Kykas, was in keiner früheren Studie gemacht wurde. Die Plastidenphylogenomik ist ein Werkzeug zur Untersuchung der evolutionären Beziehungen von Organismen. Plastiden sind Organellen außerhalb des Zellkerns, die ihre eigene DNA haben, wie Chloroplasten und Mitochondrien. Es wurde verwendet, um tiefe Beziehungen besonders widerspenstiger Linien aufzulösen, wie z. B. solche, die kürzlich Bestrahlungen unterzogen wurden.
Liu und Kollegen rekonstruierten zunächst das phylogenetische Gerüst der Cycadaceae unter Verwendung vollständiger plastomischer Daten und verknüpften diese Phylogenie mit der Verbreitung von Taxa. Anschließend kombinierten sie paläogeografische und fossile Beweise, um verschiedene Kalibrierungsschemata zu erstellen, molekulare Datierungen zu verwenden, um das Alter der wichtigsten phylogenetischen Knoten unter verschiedenen Kalibrierungsschemata abzuschätzen und unter anderem ihre Robustheit zu testen. Beim Vergleich dieser Ergebnisse diskutieren sie, welche Zeitachse basierend auf Kalibrierungsszenarien die historische Biogeographie der Cycadaceae am besten erklärt. Durch das Verständnis der Zeitskala und Biogeographie des Vorhandenen Kykas, Liu und Kollegen wollen die Debatten über den räumlichen und zeitlichen Ursprung dieser Gruppe beilegen und weiter diskutieren, wie die Konflikte zwischen Uhr und Gestein mithilfe der biogeografischen Kalibrierungen besser berücksichtigt werden können.
Die Autoren fanden heraus, dass die kürzliche Ausbreitung die Verbreitung von Palawan nicht erklären kann Kykas. Trotzdem ergab das Szenario einschließlich der tektonischen Kalibrierung ein mittleres Kronenalter der noch vorhandenen Cycadaceae von vor etwa 69–43 Millionen Jahren nach verschiedenen Baumprioritäten, was mit mehreren paläogenen Fossilien übereinstimmt, die dieser Familie zugeordnet wurden. Biogeografische Analysen unter Einbeziehung fossiler Verbreitungen ergaben Ostasien als das Stammgebiet der Cycadaceae. Ihre Ergebnisse stellen die zuvor vorgeschlagene Diversifizierung von Palmfarnen im mittleren bis späten Miozän und einen indochinesischen Ursprung für Cycadaceae in Frage und unterstreichen die Bedeutung der Kombination von phylogenetischen Kladen, tektonischen Ereignissen und Fossilien für die Wiederherstellung der Evolutionsgeschichte von Linien, die massiv ausgestorben sind.
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Jian Liu, Anders J. Lindstrom, Thomas E. Marler, Xun Gong, Nicht so jung: Die Kombination von phylogenomischen, plattentektonischen und fossilen Beweisen aus Plastiden weist auf eine paläogene Diversifizierung von Cycadaceae hin. Annals of Botany, https://doi.org/10.1093/aob/mcab118
