|
Pflanzenökologie & Systematik
|
|
Phylogenie
und Taxonomie von Cyanobakterien und Flechten -
Phylogeny and taxonomy of cyanobacteria and lichens |
|
Prof.
Dr. Burkhard Büdel, J.-Prof. Dr. Frank Kauff
|
|
In den biologischen Wissenschaften fällt der Systematik die Suche nach den natürlichen Verwandtschaftsverhältnissen der Organismen untereinander zu. Ein Spezialzweig - die Phylogenetik - untersucht die Abstammung der Organismen voneinander. Aufgabe der Taxonomie ist es dagegen, Gruppen (= Taxa, das können Arten, Gattungen oder höhere Einheiten sein) gegeneinander abzugrenzen und so Gruppierungen gleicher oder ähnlicher Merkmale zu finden. Dieser Zweig ist es auch, dem die Entdeckung und Beschreibung neuer Arten zukommt. |
|
In
biological sciences systematics is charecterized as the quest for the
natural relationships among all organisms. Phylogenetics, as the
one special subject of systematics, deals with the ancestry of species
while taxonomy is understood as the delimitation of taxa on whatever
level (e. g. species, genera or higher units) by finding and grouping
similar characteristics. Therefore, taxonomists are the ones who discover
and describe new species.
|
||
|
Forschungsprojekte
- Research Topics
|
| Alexandra Rauhut: Phylogenie und Phylogeographie der Flechtenfamilie Peltulaceae (abgeschlossen 2007) - Phylogeny and Phylogeography of the lichen family Peltulaceae (completed 2007) |
| Holger Thüs: Taxonomie und Ökologie aquatischer und semi-aquatischer Flechten - Taxonomy and ecology of aquatic and semi-aquatic lichens |
|
Phylogenie
und Taxonomie von Cyanobakterien und Flechten -
Phylogeny and taxonomy of cyanobacteria and lichens |
|
Friedl, T. & Büdel, B. 2007. Photobionts. In Nash, T.H.III (ed.), Lichen Biology, 2nd edition. Cambridge University Press |
Bestimmte Gruppen terrestrisch lebender Algen und Blaualgen (= prokaryotische Algen und damit in das Reich der Bakterien gehörend) treten besonders häufig auch als Photobionten (assimilierender Symbiosepartner) auf. Freilebende Cyanobakterien (modernerer Ausdruck für "Blaualgen") und Cyanobakterien-Flechten spielen in tropischen und subtropischen Ökosystemen eine wichtige Rolle. Some terrestrial algae and blue-green algae (i.e. procaryotic algae, and thus bacteria) can be met quite frequently as symbiotic partners in lichens. Free-living cyanobacteria, which is the modern expression for "blue-green algae", and also cyanobacterial lichens play a major role in tropical and subtropical ecosystems. Fig.
1: 16S rDNA phylogeny of cyanobacterial genera that also occur as
cyanobionts (Kauff and Büdel unpublished). /Gloeobacter violaceus /was
added as outgroup . Chro = Chroococcales; Nost = Nostocales; Osci = Oscillatoriales;
Pleu = Pleurocapsales; Stig = Stigonematales. Bootstrap frequencies (number
in italics) and posterior probabilities are indicated above horizontal
branches. Phylogram generated with RAxML-HPC-2.1.2 Stamatakis (2006) out
of 200 replicates and a GTRMIX model. Bootstrap proportions calculated
with 500 replicates. Posterior probabilities estimated with MrBayes3.1.1
Huelsenbeck and Ronquist (2001), generating 20,000,000 generations using
a GTR model with gamma distribution and a proportion of invariable sites.
GeneBank accession number given in brackets. |
||
Abb. 2
Rauhut, A. 2007. Molekulare Phylogenie der Flechtenfamilie Peltulaceae (Lichinales, Ascomycota). Dissertation TU Kaiserslautern |
Pilze werden heute nur noch aus traditionellen Gründen innerhalb der Botanik abgehandelt, obwohl sie sich heterotroph (d.h. von organischen Substanzen toter oder lebendiger Organismen) ernähren. Erst in Symbiose (Lebensgemeinschaft) mit photoautotrophen (d.h. Photosynthese betreibenden) Algen (pro- oder eukaryotisch) sind sie in der Lage wie "richtige" Pflanzen zu leben. Nachdem man diese - Flechten genannten - "Doppelorganismen" früher als eine eigenständige Sippe betrachtetet, werden sie heute als ernährungsbiologisch spezialisierte Pilze gesehen. Abb. 2: Phylogramm der kombinierten Daten der nucSSU, nucLSU und RPB2/7-11, Majority-Rule-Konsensusbaum aus 20 000 post-burnin-BMCMC.Bäumen mit dem Likelihood-Wert -54215,37 (arithmetisches Mittel, MrBayes-Kommando sump, Evolutionsmodell TrN+I+G). Äste, die Unterstützung durch gleich oder größer 0,95 Bayes'sche-PP oder gleich oder größer 75% ML-BS (PHYML) erhalten, sind dicker gezeichnet. Nur einige der PP- und BS-Werte sind oberhalb der Äste angegebenund durch einen Schrägstrich getrennt. Fehlt eine der beiden Angaben (--), so ist der entsprechende Ast in der zugehörigen Analyse nicht vorhanden. Die GenBank-Nummern der Ascomyceten-Sequenzen sind Lutzoni et al. 2004 zu entnehmen. Lange Äste sind aus Platzgründen um die Hälfte kürzer gezeichnet (//). Das Subphylum "Taphronomycotina" ist wahrscheinlich paraphyletisch und nicht mehr anerkannt (Eriksson 2006). Fungi as heterotrophic organisms (i. e. living on dead or live organic material) are still treated as a subject inside the botanical field due to historical and traditional reasons. When entering a symbiosis with photoautotrophic (i. e. practicing photosysnthesis) procaryotic or eucaryotic algae they are able to live as "real" plants. These symbiotic organisms are called lichens and were considered as an own taxon in earlier times. Today, the lichens are placed inside the fungal system as they were found to be nutritionary specialized fungi. |
||
![]() |
Publikationen - Publications |
|
Miadlikowska J, Kauff F, Hofstetter V, Fraker E, Grube M, Hafellner J, Reeb V, Hodkinson BP, Kukwa M, Lücking R, Hestmark, Garcia-Otalora M, Rauhut A, Büdel B, Scheidegger C, Timdal E, Stenroos S, Brodo I, Perlmutter GB, Ertz D, Diederich P, Lendemer JC, Tripp E, Yahr R, May P, Gueidan C, Spatafora JW, Schoch C, Arnold AE, Robertson C, Lutzoni F. 2006. New insights into classification and evolution of the Lecanoromycetes (Pezizomycotina, Ascomycota) from phylogenetic analyses of three ribosomal RNA- and two protein-coding genes. Mycologia 98: 1088-1103 James TY, Kauff F, Schoch C, Matheny PB, Hofstetter V, Cox CJ, Celio G, Gueidan C, Fraker E, Miadlikowska J, Lumbsch T, Rauhut A, Reeb V, Arnold AE, Amtoft A, Stajich JE, Hosaka K, Sung G-H, Johnson D, O’Rourke B, Binder M, Curtis JM, Slot JC, Wang Z, Wilson AW, Schüßler A, Longcore JE, O’Donnell K, Mozley-Standridge K, Porter D, Letcher PM, Powell MJ, Taylor JW, White MM, Griffith GW, Davies DR, Sugiyama J, Rossman AY, Rogers JD, Pfister DH, Hewitt D, Hansen K, Hambleton S, Shoemaker RA, Kohlmeyer J, Volkmann-Kohlmeyer B, Spotts RA, Serdani M, Crous PW, Hughes KW, Matsuura K, Langer E, Langer G, Untereiner WA, Lücking R, Büdel B, Geiser DM, Aptroot A, Buck WR, Cole MS, Diederich P, Printzen C, Schmitt I, Schultz M, Yahr R, Zavarzin A, Hibbett DS, Lutzoni F, McLaughlin DJ, Spatafora JW, Vilgalys R. (2006). Reconstructing the early evolution of the fungi using a six gene phylogeny. Nature 443: 818-822 Kauff F, Büdel B, (2005). Ascoma ontogeny and apothecial anatomy in the Gyalectaceae (Ostropales, Ascomycota) support the reestablishment of the Coenogoniaceae. Bryologist 108(2): 272-281 Lutzoni F, Kauff F, Cox C, McLaughlin D, Celio G, Dentinger B, Padamsee M, Hibbett D, James TY, Baloch E, Grube M, Reeb V, Hofstetter V, Schoch C, Arnold AE, Miadlikowska J, Spatafora J, Johnson D, Hambleton S, Crockett M, Shoemaker R, Sung GH, Lücking R, Lumbsch T, O’Donnell K, Binder M, Diederich P, Ertz D, Gueidan C, Hall B, Hansen K, Harris RC, Hosaka K, Lim YW, Liu Y, Matheny B, Nishida H, Pfister D, Rogers J, Rossman A, Schmitt I, Sipman H, Stone J, Sugiyama J, Yahr R, Vilgalys R. (2004). Assembling the fungal tree of life: progress, classification, and evolution of subcellular traits. Amer. J. Bot. 91: 1446-1480 Büdel, B. Schultz, M. and Nash, T.H. (2002). Heppia. In: Nash, T.H., Ryan, B.D., Gries, C. and Bungartzs, F. (eds) Lichen flora of the greater Sonoran Desert region. Arizona State University, p. 204-207. Büdel, B. and Nash, T.H. (2002). Peltula. In: Nash, T.H., Ryan, B.D., Gries, C. and Bungartzs, F. (eds) Lichen flora of the greater Sonoran Desert region. Arizona State University, p. 331-340. Fewer, D., Friedl, T. and Büdel, B. (2002). Chroococcidiopsis and heterocyst differentiating cyanobacteria are each others closest living relatives. Molecular Phylogenetics and Evolution 23: 82-90. Kauff F, Lutzoni F, (2002). Phylogeny of the Gyalectales and Ostropales (Ascomycota, Fungi): among and within order relationships based on nuclear ribosomal RNA small and large subunits. Mol. Phylogen. Evol. 25: 138-156 Schultz, M., Arendholz, W.-R. and Büdel, B. 2001. Origin and evolution of the lichenized ascomycete order Lichinales: monophyly and systematic relationship inferred from ascus, fruiting body and SSU rDNA evolution. Plant Biology 3: 116-123. Büdel, B. 2001. Peltulaceae. In: Flora of Australia Vol. 58a (Lichens 3), P.M. MCCarthy (ed.), pp. 24-32. Schultz, M. and Büdel, B. (2002). Key to the genera of the Lichinaceae. Lichenologist 34: 39-62. |