Die disjunkte Verteilung von Pflanzenarten, bei denen scheinbar ähnliche Populationen an geografisch entfernten Orten vorkommen, fasziniert Wissenschaftler seit langem. Eine neue Studie von Jenifer Lopes und Kollegen, veröffentlicht in Annals of Botanyuntersucht die Fernverbreitungswege des Pflanzenstamms Bocageeae über Kontinente hinweg und innerhalb Südamerikas, was zeigt, dass ihr Erfolg auf ihrer Fähigkeit beruhte, ein vielfältiges Spektrum von Frugivoren-Verbreitern anzulocken.
Bocageeae ist eine vielfältige Linie blühender Pflanzen, die in den Tropen beheimatet sind. Diese Pflanzen, die sich durch ihre großen, fleischigen Früchte auszeichnen, haben es geschafft, zwischen Afrika und Amerika zu wandern und sich in der gesamten Neotropis, der tropischen Region Amerikas, anzusiedeln.
Um die Evolutionsgeschichte und Ausbreitungsmechanismen der Bocageeae zu entschlüsseln, rekonstruierten Jenifer Lopes und Kollegen einen detaillierten Stammbaum anhand genetischer Daten von 70 % der Arten des Stammes. Ihre Analyse ergab, dass der Stamm im frühen Eozän vor etwa 55 Millionen Jahren in Afrika entstand. Von dort aus begaben sie sich auf eine Reise und überquerten den alten Atlantik über die Boreotropis-Landbrücke, um Südamerika zu erreichen, wo sie sich fest etablierten.
Interessanterweise entdeckten die Forscher, dass die angestammten Bocageeae-Pflanzen große, dehiszente Früchte hatten, eine Eigenschaft, die darauf hindeutet, dass sie für die Verbreitung durch große Säugetiere geeignet waren, die die intakten Samen verschlucken und dann ausscheiden konnten. Dieser Ausbreitungsmodus, bekannt als Endozoochorie, ist besonders effektiv für die Verbreitung über große Entfernungen, da Samen im Verdauungssystem eines Tieres weite Strecken zurücklegen können.
Im Laufe der Zeit diversifizierte sich die Abstammungslinie der Bocageeae und es entstanden verschiedene Gruppen, die an verschiedene neotropische Regionen und Biome angepasst waren. Zu diesen Anpassungen gehörten Veränderungen in der Fruchtmorphologie, etwa die Entwicklung kleinerer, indehiszenter Früchte, die für kleinere Fruchtfresser wie Vögel und Fledermäuse attraktiver waren.
Die rekonstruierte Urfrucht der Bocageeae lässt darauf schließen, dass sowohl das Säugetiermerkmalssyndrom mit großen Früchten und Samen als auch wenigen Monocarps vorliegt; oder das Bird-Trait-Syndrom mit Dehiszenz mit leuchtend farbigen Früchten könnte möglich gewesen sein.
Lopes et al. 2023
Das Forschungsteam gelangte zu dem Schluss, dass die Ausbreitung der Bocageeae über große Entfernungen wahrscheinlich durch eine Vielzahl von Fruchtfressern erleichtert wurde, die bei ihrer ständigen Suche nach Nahrung eine entscheidende Rolle beim Transport von Samen über weite Entfernungen spielten und es den Pflanzen ermöglichten, neue Gebiete zu erobern.
Die Geschichte der Bocageeae beleuchtet die Fähigkeit von Pflanzen, geografische Barrieren zu überwinden und sich in fernen Ländern zu etablieren, und wirft ein neues Licht auf die miteinander verbundene Geschichte der Pflanzenentwicklung, der Ausbreitungsfähigkeit und der durch Frugivoren vermittelten Migration.
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Lopes, JC, Fonseca, LHM, Johnson, DM, Luebert, F., Murray, N., Nge, FJ, Rodrigues-Vaz, C., Soulé, V., Onstein, RE, Lohmann, LG und Couvreur, TLP (2023)“Auf die Ausbreitung von Afrika in die Neotropen folgten mehrere Übergänge zwischen neotropischen Biomen, die durch Früchtefresser ermöglicht wurden." Annals of Botany. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1093/aob/mcad175.
Cover: Cardiopetalum calophyllum von M/ Kuhlmann.
