Phytolithen sind kleine Kieselsäureablagerungen, die einige Pflanzen in und zwischen Zellen bilden. Die Phytolithen unterscheiden sich von den Arten, die sie geschaffen haben. Aus diesem Grund scheinen kurzzellige Phytolithe aus Graskieselsäure die zuverlässigste Quelle für fossile Beweise zu sein, um die Evolutionsgeschichte und Paläoökologie von Gräsern zu verfolgen. In den letzten Jahren haben moderne Techniken, die die Formvariation von Phytolithen quantitativ bewerten, die Möglichkeiten erweitert, fossile Phytolithen von Gräsern zu klassifizieren. Phylogenetische, ökologische und intraindividuelle Variabilitätsmuster in der Phytolithform bleiben jedoch weitgehend unerforscht.
Hošková und Kollegen analysierten die gesamte Bandbreite der intraindividuellen Formvariationen von Phytolithen (3650 2D-Umrisse) von 73 vorhandenen Grasarten, 48 Gattungen, 18 Tribus und acht Unterfamilien (insbesondere Pooideae). Das Team verwendete eine geometrisch-morphometrische Analyse auf der Grundlage von Semilandmarks, die sich über Phytolith-Umrisse erstrecken.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die 2D-Phytolithform hauptsächlich durch die zeitliche Diversifizierung von Grasunterfamilien angetrieben wird. Es gibt deutliche Variationen der Phytolith-Form in früh divergierenden Linien von Pooideae ( Meliceae , Stipeae ). Das Ausmaß der intra-individuellen Variation der Phytolithform variiert zwischen den Arten, was zu einem bemerkenswerten Muster in der gesamten Gras-Phylogenie führt.
Die Studie trägt zu einer Diskussion darüber bei, wie Phytolith-Vergleiche durchgeführt werden sollten. Hošková und Kollegen schreiben: „Sollten fossile Taxa klassifiziert werden, indem sie mit der durchschnittlichen Phytolithform verglichen werden (die die gesamte intraindividuelle Formvariation für eine einzelne Form darstellt) oder indem sie mit der gesamten intraindividuellen Phytolithformvariation innerhalb der Arten unserer Referenzsammlung verglichen werden? Unsere Studie legt nahe, dass die zweite Option besser ist, da die durchschnittliche Phytolithform einiger Arten nicht unbedingt die natürliche Variation der Phytolithform widerspiegelt (wie im Extremfall von Eragrostis Minor). Eine Referenzsammlung, die auf der gesamten Bandbreite der intraindividuellen Variation der Phytolithform der untersuchten Arten basiert, ist erforderlich.“
„Geometrische Morphometrie ermöglicht die quantitative Bewertung der gesamten Phytolithform und ermöglicht die Visualisierung von Variationen. Darüber hinaus ist die Anwendung geometrischer Morphometrie auf die 2D-Phytolithform kostengünstig und schnell, was es zu einem hervorragenden Werkzeug macht, um eine große Anzahl von Phytolithumrissen zu verarbeiten, die für die paläoökologische Rekonstruktion erforderlich sind.“
FORSCHUNGSARTIKEL
Hošková, K., Neustupa, J., Pokorný, P., Pokorná, A., 2021. Phylogenetische, ökologische und intraindividuelle Variabilitätsmuster in der Form von Grasphytolithen. Annals of Botany. https://doi.org/10.1093/aob/mcab143
