Die Gattung Equisetum, auch Schachtelhalm genannt, ist ein alte Abstammung, vor kurzem gefunden, um phylogenetisch mit Farnen zu gruppieren. Schachtelhalme haben einen Fossilienbestand, der bis ins Karbon zurückreicht, aber ihre evolutionäre und biogeografische Geschichte ist nicht gut verstanden. Ihre geringe morphologische Veränderung während ihrer gesamten Evolution hat ihnen die Bezeichnung „lebende Fossilien“ eingebracht. Derzeit gibt es 18-Arten (in 3 Untergattungen) in der Gattung, aber diese Zahl war zu bestimmten Zeiten in der alten Vergangenheit viel größer. Equisetum hat seine größte Diversität in der nördlichen Hemisphäre, kommt aber auch im tropischen Südamerika und auf Galapagos vor, wobei eine weitere Art im tropischen Afrika, den Maskarenen, und im tropischen Asien vorkommt.

In einem neuen Artikel, erschienen in Annals of Botany, Hauptautor Maarten JM Christenhusz und Kollegen konstruiert eine molekulare Phylogenie aller lebenden Arten von Equisetum, kalibriert mit mehreren Fossilien. Die Autoren verwendeten dann die Phylogenie, um die Biogeographie der Gruppe und die Entwicklung der Genomgröße zu bewerten. Um die Variation der vorhandenen Genomgröße vollständig zu erfassen, führten sie eine Durchflusszytometrie an 28 Schachtelhalmpopulationen durch, darunter alle 18 Arten sowie eine Unterart.

Equisetum wahrscheinlich von der Außengruppe abgewichen Marattien vor etwa 342 Millionen Jahren, während des frühen Karbons. Der jüngste Vorfahr aller Lebenden Equisetum existierte vor etwa 175 Millionen Jahren, während des frühen Jura. Die meisten Abweichungen unter den heutigen Lebenden Equisetum Arten traten in jüngerer Zeit auf, im mittleren bis späten Miozän und frühen Pliozän.

Biogeographisch war die Gattung möglicherweise in Pangaea weit verbreitet, wobei das Auseinanderbrechen des Superkontinents zur ersten Divergenz von Untergattungen führte, wie z Paramochaete in Gondwana fortgesetzt und alle anderen in Laurasia fortgesetzt. Später spaltete sich die lausasische Linie in Untergattungen auf Equisetum und Hippochaete vor etwa 135 Millionen Jahren. „Equisetum ist eindeutig eine der evolutionär am stärksten isolierten und möglicherweise die älteste erhaltene Gefäßpflanzengattung“, schreiben die Autoren.

Genomgrößen in Equisetum variieren fast dreifach über die Gattung und zeigen deutliche Unterschiede zwischen den Untergattungen Equisetum und Hippochaete. Die mittlere Genomgröße des letzteren ist fast doppelt so groß wie die des ersteren. Obwohl weitere Untersuchungen erforderlich sind, spekulieren die Autoren, dass der signifikante Unterschied in der Genomgröße mit seiner Auswirkung auf die Größe und damit auf die Mobilität von Flagellaten-Spermien in den beiden Abstammungslinien zusammenhängen könnte. Hippochaete, mit seinem größeren Genom, hat eine größere Anzahl von Flagellen und unterliegt daher möglicherweise einer schwächeren Selektion für leichte Spermien als die Untergattung Equisetum. „Nichtsdestotrotz sollte auch beachtet werden, dass die kleineren Genome in laubabwerfenden Untergattungen zu finden sind Equisetum, während größere Genomgrößen im Allgemeinen in (halb-) immergrünen Untergattungen zu finden sind Hippochaete, “Schreiben die Autoren.