Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt

Kryptogamen

Die Wissenschaftler der Sektion Kryptogamen bearbeiten Fragestellungen zur Evolution, Biogeografie und Anpassung von Flechten, das sind Pilze, die in Symbiose mit Algen oder Cyanobakterien leben.

Die Zahl der auf der Erde lebenden Flechtenarten ist bis heute nicht bekannt. Auch über die Verwandtschaftsverhältnisse vieler Arten weiß man noch sehr wenig. Die von uns bearbeiteten Krustenflechten gehören in die großen Gattungen Lecidea und Lecanora und wachsen auf organischen Substraten wie Baumrinden, Holz oder Moosen.

Pamela Rodriguez-Flakus bearbeitet zur Zeit, gefördert vom DAAD, die Systematik und Biogeografie südamerikanischer Arten von Lecidea s. lat. („Systematics and biogeography of non-saxicolous, lecideoid lichens in southern South America and adjacent regions”).

Weil viele Arten sehr selten und unscheinbar sind, kann es sehr schwierig sein, sie im Gelände überhaupt aufzufinden. Deshalb sind Expeditionen ein wichtiger Teil unserer Arbeit.

Um die gefundenen Arten zu erkennen und ihre Stellung im System zu ermitteln, müssen anatomische Schnitte unter dem Mikroskop untersucht werden. Zusätzlich benötigt man häufig chemische Daten.

Auf genetische Daten und Methoden der Populationsgenetik greifen wir zurück, um die Verbreitungsmuster einzelner Arten, ihre Artbildung und Evolution zu erklären.

Rechts: Flechten dominieren die Vegetation an Felsküsten. Dichte Bestände von Ramalina cuspidata auf den Isles of Scilly (Großbritannien, Cornwall).

Ramalina cuspidata (nicht: R. siliquosa!)
Cetraria aculeata

Links: Flechten sind Symbiosen aus Pilzen und Grünalgen oder Cyanobakterien. Bei Cetraria aculeata bildet der Pilz eine stabile Rinde. Im lockeren Mark sieht man Grünalgen der Art Trebouxia jamesii, die von Pilzhyphen umsponnen werden und die Lebensgemeinschaft mit Photosyntheseprodukten versorgen.

    

Die Areale der meisten Flechten sind im Vergleich zu Blütenpflanzen groß und umfassen oft mehrere Kontinente. In zwei abgeschlossenen Forschungsprojekten und einem Ende 2013 begonnenen Promotionsprojekt versuchen wir zu ermitteln, wie erdgeschichtliche Ereignisse und Umweltfaktoren die aktuellen Verbreitungsgebiete von Flechten beeinflusst haben.

Das Projekt "Differential selection of photobionts and ecophysiological acclimation by the bipolar lichen Cetraria aculeata" (Doktorandin Stephanie Domaschke, gefördert durch die DFG) beschäftigte sich mit den ökophysiologischen Voraussetzungen für die Besiedlung weiter Verbreitungsareale bei Flechten.

Publikationen:
Printzen C, Domaschke S, Fernández-Mendoza F, Pérez-Ortega S (2013) Biogeography and ecology of Cetraria aculeata, a widely distributed lichen with a bipolar distribution. Mycokeys 6: 33-53.

Domaschke S, Vivas M, Sancho LG, Printzen C (2013) Ecophysiology and genetic structure of polar versus temperate populations of the lichen Cetraria aculeata. Oecologia 173: 699-709

Domaschke S, Fernández-Mendoza F, García MA, Martín MP, Printzen C (2012) Low genetic diversity in Antarctic populations of the lichen-forming ascomycete Cetraria aculeata and its photobiont. Polar Research 31: 17353.

Pérez-Ortega S, Fernández-Mendoza F, Raggio J, Vivas M, Ascaso C, Sancho LG, Printzen C, de Los Ríos A (2012) Extreme phenotypic variation in Cetraria aculeata (lichenized Ascomycota): adaptation or incidental modification? Annals of Botany 109: 1133-1148.

 

Im Projekt "Genetic diversity and gene flow among Antarctic and Arctic lichen populations along the Andes and Rocky Mountains" untersuchte Dr. Fernando Fernández-Mendoza (gefördert durch LOEWE BiK-F, seit 1.3.2014 Karl-Franzens-Universität Graz) die historische Besiedlung eines bipolaren Verbreitungsareals.

Publikationen:
Fernández-Mendoza F, Printzen C (2013) Pleistocene expansion of the bipolar lichen Cetraria aculeata into the Southern hemisphere. Molecular Ecology 22: 1961-1983.

Printzen C, Domaschke S, Fernández-Mendoza F, Pérez-Ortega S (2013) Biogeography and ecology of Cetraria aculeata, a widely distributed lichen with a bipolar distribution. Mycokeys 6: 33-53.

Printzen C, Fernández-Mendoza F, Muggia L, Berg G, Grube M (2012) Alphaproteobacterial communities in geographically distant populations of the lichen Cetraria aculeata. FEMS Microbiology Ecology 82: 316-325.

Domaschke S, Fernández-Mendoza F, García MA, Martín MP, Printzen C (2012) Low genetic diversity in Antarctic populations of the lichen-forming ascomycete Cetraria aculeata and its photobiont. Polar Research 31: 17353.

Fernández Mendoza F, Domaschke S, García MA, Jordan P, Martín MP, Printzen C (2011) Population structure of mycobionts and photobionts of the widespread lichen Cetraria aculeata. Molecular Ecology 20: 1208-1232.

Cetraria aculeata: King George Island / Antarktis Cetraria aculeata: Bale Mountains / Äthiopien

Die Strauchflechte Cetraria aculeata besiedelt ein riesiges Areal, das von der Arktis bis in die Antarktis reicht. Dieses Bild stammt von King George Island in der maritimen Antarktis.

Darüber hinaus findet man C. aculeata auch in Mittel- und Südeuropa, Zentralasien und den meisten Hochgebirgen, z. B. in der alpinen Zone der Bale Mts. in Äthiopien.

Im Projekt „Phylogeography and speciation of lichens from the Cetraria aculeata complex in Western Eurasia” (Tetiana Lutsak, gefördert durch den DAAD und Sachmittel der Marga und Kurt Möllgaard-Stiftung sowie der Adolf-Messer­-Stiftung) werden genetische Isolation und Artabgrenzungen zwischen nahe verwandten Flechtenarten mit molekulargenetischen Methoden untersucht.

Publikationen:
Nadyeina O, Lutsak T, Blum O, Grakhov V, Scheidegger C (2013) Cetraria steppae Savicz is conspecific with Cetraria aculeata (Schreb.) Fr. according to morphology, secondary chemistry and ecology. The Lichenologist 45: 841-856.


Laufende Forschungsprojekte

 
  • Genetic differentiation and photobiont use in populations of Cetraria aculeata along a European transect (Dr. Fernando Fernández-Mendoza, seit 1.3.2014 Karl-Franzens-Universität Graz)
  • Studien zur Artbildung und Artabgrenzung bei Flechten (Tetiana Lutsak, DAAD, und verschiedene Kooperationspartner) 
  • Systematik und Phylogenie der Flechtengattung Biatora im Nordpazifikraum
  • Systematik und Phylogenie rindenbewohnender Flechten der Sammelgattung Lecidea (Pamela Rodriguez-Flakus, DAAD, und verschiedene Kooperationspartner)
 
https://die-welt-baut-ihr-museum.de