Das Qinghai-Tibetan Plateau (QTP) ist extrem artenreich, aber warum? Eine neuere Erklärung ist die Mountain-Geobiodiversity-Hypothese (MGH) von Mosbrugger et al. Das Argument ist, dass Biodiversität auftritt, wenn Sie eine große Bandbreite von Erhebungen in unmittelbarer Nähe haben, wobei der Klimawandel als „Artenpumpe“ wirkt. In einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung untersuchten Peng-Cheng Fu und Kollegen dies die Evolutionsgeschichte von drei eng verwandten Gentiana endemische Arten , um zu sehen, ob es mit dieser Hypothese vereinbar ist.
Gentiana kommt weltweit in montanen Lebensräumen vor. Sie wird oft von Gärtnern wegen ihrer tiefen Trompetenblüten mit auffallend blauen Blütenblättern geschätzt. Es gibt jetzt über dreihundertfünfzig Arten von Gentiana auf der ganzen Welt, aber es ist ein Rätsel, warum es so viele gibt, sagen die Autoren. „Obwohl die Biogeographie und Diversifizierung von Gentiana in tieferen Zeiten gut bekannt sind, wurden die tatsächlichen Mechanismen, durch die Artbildung innerhalb der Gattung stattgefunden hat, übersehen. Aus diesem Grund haben wir uns in dieser Studie auf drei eng verwandte Arten konzentriert, die im QTP endemisch sind: G. veitchiorum Hemsley, G. lawrencei var. Farreri TN Ho und G. dolichocalyx TN Ho.“
Das Team untersuchte die populationsgenetische Struktur mit Chloroplasten-DNA (cpDNA) und nukleare Mikrosatelliten-Loci. Das Suchen nach Unterschieden in der DNA wirkt wie ein Molekulare Uhr. Wenn Sie vergleichen können, wie sich die Pflanzen bei der Abweichung mit den klimatischen Bedingungen verändert haben, können Sie Rückschlüsse darauf ziehen, was diese Veränderungen antreiben könnte.
„Gentiana veitchiorum und G. lawrencei var. farreri sind Schwesterarten, die sich morphologisch leicht voneinander unterscheiden lassen“, schreiben Fu und Kollegen. „Basierend auf cpDNA divergierten die beiden Linien um 4.89 Ma … während der endgültigen Erweiterung des QTP und die Hebung des Hengduan-Gebirges. Dieser Zeitrahmen überschneidet sich auch mit Klimaschwankungen. In Anbetracht ihrer überlappenden Verteilungsmuster, ihrer geringen genetischen Differenzierung und der jüngsten Divergenzzeit ist es realistisch anzunehmen, dass die beiden Arten aus einem kürzlichen Speziationsereignis entstanden sind, das möglicherweise durch eine Kombination aus klimatischen und geologischen Veränderungen induziert wurde, wie in vorgeschlagen mehrere andere Alpine Gruppen"
Das Team fand auch Hinweise auf eine Hybridisierung. Dies wird mit der Berg-Geobiodiversitäts-Hypothese erwartet, da die Arten divergieren und dann auf sekundären Kontakt treffen. Doch die DNA deutete noch etwas anderes an. „Unsere Daten scheinen jedoch darauf hinzudeuten, dass die Hybridisierung innerhalb eines Refugiums stattfand und von einer Erweiterung des Verbreitungsgebiets der gemischten Genome gefolgt wurde“, schreiben Fu und Kollegen. „Wir schlagen daher vor, dass die Hybridisierung während der gesamten Klimazyklen eine Rolle spielen könnte und nicht nur bei sekundärem Kontakt, wie vom MGH vorgeschlagen.“ Das Team fand auch Beweise in der DNA, um den Status von zu klären G. dolichocalyx was sehr ähnlich ist G. lawrencei var. Farreri. „Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass die beiden Arten nur wenig genetische Differenzierung aufweisen, was entweder darauf hindeutet, dass sie sich kürzlich voneinander getrennt haben oder dass die Hybridisierung einen homogenisierenden Effekt hatte. Wenn jedoch eine Hybridisierung so häufig vorkommt, kann mit Chloroplasteneinfang gerechnet werden. Wir beobachten ein solches Phänomen nicht, da sich die beiden Arten in der Plastom-Stammesgeschichte deutlich voneinander unterscheiden. Deshalb, G. dolichocalyx sollte als geografisch begrenzte und eigenständige Art mit nur geringer genetischer Differenzierung betrachtet werden G. lawrencei var. Farreri"
