Sektion

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.

The number of lichen species that live on Earth is still unknown. We also know little about the phylogenetic relationships of many species. The lichens investigated by us, belong to the large genera Lecidea and Lecanora and grow on organic substrata such as tree bark, wood or bryophytes.

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.

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.

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.

Besonders bei unscheinbaren Krustenflechten wissen wir immer noch nicht annähernd, wie viele Arten es auf der Erde gibt. Genetische Methoden können heutzutage helfen, neue Arten zu entdecken oder ähnliche Arten besser voneinander abzugrenzen. Das Projekt „Lecanomics: Neue Wege zur Erkennung und Abgrenzung von Arten in einer allgegenwärtigen Gruppe von Flechten“ ist Teil des DFG-Schwerpunktprogramms „Taxon-omics“. Wir versuchen hier, mit molekulargenetischen Methoden gemeinsam mit Amateuren und Wissenschaftlern, denen diese Methoden nicht zur Verfügung stehen, die große und weit verbreitete Flechtengattung Lecanora in natürliche Einheiten zu zerlegen und die Abgrenzung von Arten zu erforschen.

Publikationen:
Yakovchenko LS, Davydov EA, Ohmura Y, Printzen C (2019) The phylogenetic position of species of Lecanora s. lat. containing calycin and usnic acid, with the description of Lecanora solaris Yakovchenko & Davydov sp. nov. Lichenologist 51: 147-156. https://doi.org/10.1017/S0024282919000045

Gemeinholzer B, Vences M, Beszteri B, Bruy T, Felden J, Kostadinov I, Miralles A, Nattkemper TW, Printzen C, Renz J, Rybalka N, Schuster T, Weibulat T, Wilke T, Renner S (2020) Data storage and data re-use in taxonomy – transforming taxonomy into big data science. Organisms Diversity & Evolution 20: 1-8.

Bungartz F, Elix JA, Printzen C (2020) Lecanoroid lichens in the Galapagos Islands: the genera Lecanora, Protoparmeliopsis, and Vainionora (Lecanoraceae, Lecanoromycetes). Phytotaxa 431 (1): 1-85. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.431.1.1

Borsch T, Stevens AD, Häffner E, Güntsch A, Berendsohn WG, Appelhans MS, Barilaro C, Beszteri B, Blattner FR, Bossdorf O, Dalitz H, Dressler S, Duque-Thüs R, Esser HJ, Franzke A, Goetze D, Grein M, Grünert U, Hellwig F, Hentschel J, Hörandl E, Janßen T, Jürgens N, Kadereit G, Karisch T, Koch MA, Müller F, Müller J, Ober D, Porembski S, Poschlod P, Printzen C, Röser M, Sack P, Schlüter P, Schmidt M, Schnittler M, Scholler M, Schultz M, Seeber E, Simmel J, Stiller M, Thiv M, Thüs H, Tkach N, Triebel D, Warnke U, Weibulat T, Wesche K, Yurkov A, Zizka G. 2020. A complete digitization of German herbaria is possible, sensible and should be started now. Research Ideas and Outcomes 6: e50675

Zhang YY, Wang XY, Li LJ, Printzen C, Timdal E, Niu DL, Yin AC, Wang SQ, Wang LS (2020) Squamarina (lichenized fungi) species described from China belong to at least three unrelated genera. Mycokeys 66: 135-157. https://doi.org/10.3897/mycokeys.66.39057

Miralles A, Bruy T, Wolcott K, Scherz MD, Begerow D, Beszteri B, Bonkowski M, Felden J, Gemeinholzer B, Glaw F, Glöckner FO, Hawlitschek O, Kostadinov I, Nattkemper TW, Printzen C, Renz J, Rybalka N, Stadler M, Weibulat T, Wilke T, Renner SS, Vences M (2020) Repositories for taxonomic data: Where we are and what is missing. Systematic Biology 69: 1231-1253.

Ivanovich C, Dolnik C, Otte V, Palice Z, Sohrabi M, Printzen C (2021) A preliminary phylogeny of the Lecanora saligna-group, with notes on species delimitation. Lichenologist 53: 63-79.

Davydov EA, Yakovchenko LS, Hollinger J, Bungartz F, Paminello C, Printzen C (2021) The new genus Pulvinora (Lecanoraceae) for species of the ‘Lecanora pringlei’ group, including the new species Pulvinora stereothallina. Bryologist 124: 242-256.

Davydov EA, Yakovchenko LS, Printzen C (2021) Validation of the combination Lecanora brandegeei (≡ Lecidea brandegeei). Opuscula Philolichenum 20: 71-72.

Die Antarktis ist der einzige Kontinent, der noch weitgehend natürliche, vom Menschen unbeeinflusste Lebensräume aufweist. Seine isolierte Lage und die Beschränkung auf weit voneinander entfernte, kleine, eisfreie Areale haben zu einer starken genetischen Differenzierung und lokalen Anpassung der Fauna und Flora geführt. Diese genetische Vielfalt ist durch Einschleppung ortsfremder Arten und Homogenisierung bislang getrennter Populationen jedoch zunehmend bedroht. Das Projekt “Ausbreitung und genetischer Austausch zwischen Flechtenpopulationen in Patagonien und der Antarktischen Halbinsel (unter Berücksichtigung anthropogener Einflüsse)“ wird im DFG Schwerpunktprogramm „Antarktisforschung“gefördert. Hier untersuchen wir die populationsgenetische Struktur von fünf weit verbreiteten Flechtenarten und versuchen abzuschätzen, ob menschliche Aktivitäten zur Einschleppung ortsfremder Arten oder Genotypen und zur Homogenisierung von Genpools beitragen.

Publikationen:
Lagostina E, Andreev M, Dal Grande F, Grewe F, Lorenz A, Lumbsch HT, Rozzi R, Ruprecht U, Sancho LG, Søchting U, Scur M, Wirtz N, Printzen C (2021) Effects of dispersal strategy and migration history on genetic diversity and population structure of Antarctic lichens. Journal of Biogeography 48: 1635-1653. https://doi.org/10.1111/jbi.14101

Grewe F, Lagostina E, Wu H, Printzen C, Lumbsch HT (2018) Population genomic analyses of RAD sequences resolves the phylogenetic relationship of the lichen-forming fungal species Usnea antarctica and Usnea aurantiacoatra. Mycokeys 43: 91-113.

Lagostina E, Dal Grande F, Andreev M, Printzen C (2018) The use of microsatellite markers for species delimitation in Antarctic Usnea subgenus Neuropogon. Mycologia 110: 1047-1057.

Lagostina E, Dal Grande F, Ott S, Printzen C (2017) Fungus-specific SSR markers in the Antarctic lichens Usnea antarctica and U. aurantiacoatra (Parmeliaceae, Ascomycota). Applications in Plant Sciences 5 (9): 1700054.

• Studien zur Artbildung und Artabgrenzung bei Flechten (Tetiana Lutsak, DAAD, und verschiedene Kooperationspartner)
• Systematik und Phylogenie der Flechtengattung Biatora im Nordpazifikraum
• Lecanomics: Neue Wege zur Erkennung und Abgrenzung von Arten in einer allgegenwärtigen Gruppe von Flechten (Cristóbal Ivanovich, DFG Pr 567/ 19-1)
• Ausbreitung und genetischer Austausch zwischen Flechtenpopulationen in Patagonien und der Antarktischen Halbinsel (unter Berücksichtigung anthropogener Einflüsse) (Elisa Lagostina, DFG Pr 567/ 18-1, 18-2)

Ein Sammlungsschwerpunkt sind die Flechten (ca. 78.000 Belege) mit den wertvollen historischen Sammlungen von Gottfried Ludwig Theobald (1810-1869), Jakob Adolf Metzler (1812-1883) sowie Ludwig Scriba (1847-1933). Größere zeitgenössische Sammlungen gingen und gehen u. a. von Uwe Becker (Zimbabwe), Rainer Cezanne & Marion Eichler (hauptsächlich Mitteleuropa), Uwe de Bruyn (hauptsächlich Norddeutschland), Patrick Dornes (Hessen, Europa), Markus Hauck (Europa, Nordamerika), Bruno Mies (Kapverden, Jemen, Sokotra, Eritrea), Christian Printzen (Europa, Nord- und Südamerika, Afrika, Asien, Antarktika) und Pamela Rodriguez-Flakus (Südamerika) ein. Weitere Aufsammlungen und Exsikkatenwerke des 19. und frühen 20. Jahrhunderts (z. B. Rabenhorst, Sydow) sind über die Sammlung Carl Bosch und über Tausch mit den Herbarien in Uppsala (z. B. E. Fries, Th. Fries, Massalongo) und Genf (J. H. Cassebeer, G. L. Theobald) zugegangen.

Die Flechtensammlung ist die umfangreichste Hessens und für dieses Bundesland und seine angrenzenden Regionen von herausragender wissenschaftlicher Bedeutung. Bundesweit handelt es sich ebenfalls um eine der bedeutendsten und größten historischen Flechtensammlungen. International ist vor allem die Cladoniensammlung von Scriba hervorzuheben.

In J. P. Huths Konvolut „Herbarium vivum Wetteravicum 1713“ befinden sich die ältesten Flechtenbelege Hessens. Das Flechtenherbar wurde seit 1988 von H. J. Reimer, H. Schöller und H. Thüs überarbeitet und in ein neues Generalherbarium überführt. Dieses wird digitalisiert (Programm BRAHMS).

Farne (ca. 55.000 Belege) bilden die zweitgrößte Gruppe der Kryptogamen im Herbarium Senckenbergianum. Große Teile dieser Sammlung stammen aus den Herbarien E. Migula, W. R. Müller-Stoll, R. Kräusel und W. Jacobsen. Geographischer Schwerpunkt ist Süd-Afrika.

Die Moose sind mit etwa 45.000 Belegen vertreten. Besonders erwähnenswert sind die Sammlungen von C. Bosch (mit vielen wertvollen Exsikkatenwerken des 19. Jahrhunderts), V. F. Brotherus, J. A. Futschig (10.000 überwiegend aus Hessen stammende Belege) und W. Hillebrand (Kanarische Inseln).

Algen (ca. 7.000 Belege) sind seit der Gründung der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung 1817 bearbeitet worden. Die Schriften der ehemaligen „Sektionäre für Botanik“ G. Fresenius (1808-1866) und M. Möbius (1859-1946) zu dieser Organismengruppe sind noch heute wichtig. Die Algensammlung umfasst neben wichtigen historischen Sammlungen von G. H. B. Jürgens (1771-1846) und G. L. Rabenhorst (1806-1881) auch Belege von O. und W. Bok, K. Förster, J. Müller, G. H. Schwabe und E. Wehrle. Hervorzuheben ist die Diatomeensammlung von H. Lange-Bertalot, die aus über 4.000 Proben besteht und rund 950 Typen einschließt.

Eine Typussammlung von Dinoflagellaten befindet sich am Standort Wilhelmshaven im Aufbau.

Die Sammlung der Pilze (ca. 40.000 Belege) beinhaltet zu einem großen Teil parasitische Pilze, teilweise bestehend aus sehr umfangreichen Exsiccaten-Werken. Die bedeutendsten Sammler sind G. Eberle, K. Fuckel, G. J. Herpell, H. Rupprecht und R. Steppan. Eine jüngere, sehr umfangreiche Sammlung von H. L. Hilfrichs besteht aus ca. 10.000 einheimischen Hutpilzen. Besonders wertvoll ist eine Sammlung von W. Villinger. Sie beinhaltet 1.650 Tafeln aquarellierter Pilze aus dem Raum Offenbach. Seit 2012 fungiert das Herbarium Senckenbergianum als zentrales Repositorium für den vom Land Hessen geförderten LOEWE-Schwerpunkt „Integrative Pilzforschung“.

• Carl Bosch als wissenschaftlicher Sammler – Erschließung und digitale Erfassung des Moosherbariums von Carl Bosch (Gerhard Winter, Lisa Bleck, Klaus-Tschira-Stiftung 00.351.2018)

Diese Sammlung ist Teil des Herbarium Senckenbergianum.