Dendrosenecio -Dendrosenecio

Riesige Streusel
Senecio kilimanjari.jpg
Dendrosenecio kilimanjari
Wissenschaftliche Klassifikation e
Königreich: Pflanzen
Klade : Tracheophyten
Klade : Angiospermen
Klade : Eudicots
Klade : Asteroiden
Befehl: Asterales
Familie: Asteraceae
Stamm: Senecionae
Gattung: Dendrosenecio
( Hauman ex Hedberg ) B. Nord. (1978)
Typ Arten
Dendrosenecio johnstonii
Synonyme
  • Senecio L. subg. Dendrosenecio (L. Hauman von Hedberg)

Dendrosenecio ist eine Gattung der blühenden Pflanzen in der Familie der Korbblütler . Es ist eine Segregation von Senecio , in der es die Untergattung Dendrosenecio bildete . Seine Mitglieder, die Riesenrassel , sind in den höher gelegenen Zonen von zehn Gebirgsgruppen im äquatorialen Ostafrika beheimatet , wo sie ein auffälliges Element der Flora bilden.

Beschreibung

Sie haben einen riesigen Rosetten-Habitus mit einer endständigen Blattrosette an der Spitze eines kräftigen holzigen Stängels. Wenn sie blühen, bilden die Blüten einen großen endständigen Blütenstand. Gleichzeitig werden normalerweise zwei bis vier Seitenäste eingeleitet. Dadurch haben alte Pflanzen das Aussehen von Kandelabern in der Größe von Telefonmasten, jeder Zweig mit einer Endrosette.

Spezies

Dendrosenecio variiert geografisch zwischen den Gebirgszügen und in der Höhe auf einem einzigen Berg. Unter Botanikern herrscht Uneinigkeit darüber, welche Populationen von Dendrosenecio eine Anerkennung als Art rechtfertigen und welche in den Status einer Unterart oder Varietät zurückgestuft werden sollten. Die folgende Liste von Knox & Palmer wird für Artikel über diese Gattung verwendet.

Verteilung

Kreuzkümmel verschiedener Arten sind weltweit als häufiges Unkraut am Straßenrand zu finden, aber nirgendwo außer im Hochland Afrikas weisen sie so große Baumformen auf.

Theodore Roosevelt 1914

Die riesigen Rudel finden sich in der alpinen Zone der Berge des äquatorialen Ostafrikas – Mount Kilimanjaro und Mount Meru in Tansania , Mount Kenya , die Aberdare Range und Cherangani Hills in Kenia , Mount Elgon an der Grenze zwischen Uganda und Kenia, den Ruwenzori Mountains an der Grenze zwischen Uganda und der Demokratischen Republik Kongo (DRK), den Virunga-Bergen an den Grenzen von Ruanda , Uganda und der Demokratischen Republik Kongo sowie den Mitumba-Bergen ( Mount Kahuzi und Mount Muhi ) im Osten der Demokratischen Republik Kongo .

Mit Ausnahme von D. eric-rosenii , das auf mehreren der Berge des Albertine Rift (Rwenzori, Virunga und Mitumba Mountains) vorkommt, und D. battiscombei und D. keniodendron , die sich der Mount Kenya und die Aberdare Range teilen, die Arten sind individuell auf ein einziges Verbreitungsgebiet beschränkt. In mehreren der Verbreitungsgebiete kommen verschiedene Arten oder Unterarten in unterschiedlichen Höhen vor.

Verteilungsdiagramm

(nach Knox & Palmer)
Bereich Kilimandscharo Meru Kenia Aberdares Cherangani Elgon Ruwenzori Virunga Mitumba
Höhere Höhe D. kilimanjari ssp. Baumwolleii D. keniodendron D. keniodendron D. elgonensis ssp. Barbatipes
mittlere Höhe D. kilimanjari ssp. Kilimandschari D. meruensis D. keniensis D. Brassiciformis D. cherangiensis ssp. dalei D. elgonensis ssp. elgonensis D. adnivalis (zwei Unterarten) D. eric-rosenii ssp. alticola
niedrigere Höhe D. johnstonii D. battiscombei D. battiscombei D. cherangiensis ssp. cherangiensis D. eric-rosenii ssp. eric-rosenii D. eric-rosenii ssp. eric-rosenii D. eric-rosenii ssp. eric-rosenii

Evolution und Anpassung

Die Berge Zentral- und Ostafrikas sind ein nahezu ideales Modellsystem, um die Artbildung und Anpassung bei Pflanzen zu untersuchen. Die Berge erheben sich weit über die umliegenden Ebenen und Hochebenen, hoch genug, um über die Baumgrenze zu reichen und "Inseln im Himmel" oder isolierte Lebensräume zu bilden. Diese überwiegend vulkanischen Gipfel vereinfachen das Modell weiter durch ihr Alter und ihre Anordnung um das Becken des Viktoriasees und die Nähe zum Äquator .

Die am Mount Kenya gefundenen Arten sind bei weitem das beste Modell für Höhenunterschiede. Dendrosenecio keniodendron ist die Art, die in den höchsten Lagen wächst, Dendrosenecio keniensis kommt in den niedrigeren Lagen des Verbreitungsgebiets vor und Dendrosenecio battiscombei wächst in den gleichen Höhen wie D. keniensis, aber in feuchteren Umgebungen. Die anderen Berge, die nicht hoch genug sind, um einen "Großen an der Spitze" zu haben, haben die beiden, eine Art für das trockenere Land und eine für die feuchteren Umgebungen oder nur eine, weil die Umgebung nicht so extrem ist. Diese Vereinfachung eignet sich hervorragend als Einführung in das riesige Kreuzkraut Ostafrikas mit einer Ausnahme, dem Kilimanjaro , der die eine Art hat, die oben und nur eine Art unten lebt; Unterarten und Sorten, die in feuchteren Umgebungen leben.

Gegitterte adaptive Speziationsstudien
Jeder Berg hat einen vertikalen Gradienten von Niederschlag und Temperaturschwankungen. Der Kilimanjaro mit 5.895 Metern (19.341 ft), der Mount Kenia mit 5.199 Metern (17.057 ft) und der Ruwenzori mit 5.109 Metern (16.762 ft) sind die drei höchsten Berge Afrikas; jeder groß genug, um höhenbasierte Schichten von Vegetationszonen zu unterstützen. Jeder Berg bietet seine eigenen, vertikal angeordneten, isolierten Lebensräume.
Von 50 bis 1.000 Kilometer um den Äquator gelegen, treten die Umweltschwankungen als tägliche Ereignisse warmer Tage und kalter Nächte auf und sind das ganze Jahr über konstant oder wie Hedberg diese einzigartige Situation beschrieb: "Sommer jeden Tag". , Winter jede Nacht". Zusätzlich zu den vereinfachten Umweltvariablen lassen sich diese Berge leicht für biogeografische Analysen beschreiben, da ihr Alter und ihre Anordnung um das Becken des Viktoriasees es leicht machen, die Auswirkungen von Zeit und Position zu entwirren.
Vegetationszonen
Vereinfachtes Rastersystem. Ältester Berg links.
In den Höhen zwischen 3400 Metern (11.000 Fuß) und 4500 Metern (15.000 Fuß) finden sich einige der extremsten Beispiele für Anpassungen, darunter:
  • Massive Blattrosetten, bei denen die Blattentwicklung in einer großen „ apikalen Knospe “ stattfindet
  • Wasserspeicherung im Mark des Stängels
  • Isolierung des Stängels durch Zurückhalten von verwelktem und abgestorbenem Laub
  • Sekretion und Aufstau von eiskeimenden Polysaccharidflüssigkeiten (ein natürliches Frostschutzmittel)
  • Nyktinastische Blattbewegung (die Blätter schließen sich, wenn es kalt wird)
In Höhen unter 3400 Metern (12.000 Fuß) sind die täglichen Temperaturschwankungen weniger extrem, die durchschnittliche Tagestemperatur steigt stetig an und die Wuchsformen und die Ökologie des Dendroseneico spiegeln den verstärkten Einfluss biotischer Faktoren (wie Konkurrenz um Licht) gegenüber abiotischen Faktoren wider (wie Nachtfrost).
Dendrosenecio keniodendron auf dem Mount Kenia .
3400-3800 Meter (11.000-12.000 Fuß)
1955 erhielt Hauman den Namen Afro-Alpine Region . Es gibt eine scharfe Grenze auf 3400 Metern (3000 Meter auf der Nordseite), die den Wald von der unteren alpinen Zone trennt, die Umgebung ist ein Moorland (niedrig wachsende Vegetation auf sauren Böden) und hier beginnen die Dendrosenecio zwischen den Bergbüscheln und Seggen zu wachsen .
Dendrosenecio keniensis wächst in dieser Region auf dem Mount Kenya . Eine Varietät oder Unterart von Dendrosenecio johnstonii lebt in diesem Höhenbereich auf allen drei höchsten Bergen.
3800-4500 Meter (12.000-15.000 Fuß)
Die oberen Moore ; hier sind die meisten D. brassica auf allen drei Bergen beheimatet und leben mit zähen Zwergsträuchern .
4300-5000 Meter (14.000-16.000 Fuß)
Dendrosenecio-Wälder, in denen jeder Berg seine eigene besondere Vielfalt hat. Dendrosenecio keniensis auf dem Mount Kenya, Dendrosenecio kilimanjari auf dem Mount Kilimanjaro und andere Arten, jede auf ihrem eigenen Berg.
4500 Meter-Spitze (15.000 ft)
Die Populationen von Dendrosenecio beginnen zu schwinden. Der Mount Kenia hat aufgrund seiner eisigen Temperaturen in seinen oberen Teilen die geringste Vegetation.
Verbreitung und Etablierung
Verbreitung und Etablierung -- absteigende Höhe, absteigende Zeit
Kilimanjaro
Dendrosenecio kilimanjari
D. johnstonii
Aberdare Range
D. battiscombei
D. brassiciformis 		Mount Meru (Tansania)
D. meruensis
Mount Kenia
D. keniodendron
D. keniensis
D. battiscombei 		Cherangani Hills
D. cheranganiensis 		Berg Elgon
D. elgonensis
Aberdare Range
D. keniodendron 		Virunga-Gebirge
D. erici-rosenii
Mitumba-Gebirge
D. erici-rosenii
Ruwenzori-Gebirge
D. erici-rosenii
D. adnivalis
Die biogeographische Interpretation der molekularen Phylogenie legt nahe, dass sich in den letzten 1 Million Jahren die ersten Riesensenecios in höheren Lagen des Kilimanjaro etablierten und zur Art D. kilimanjari wurden . Als sie diesen Berg hinunterstiegen und sich an die unterschiedlichen Umgebungen in den niedrigeren Lagen des Kilimanjaro anpassten, wurden sie zu einer neuen Art, D. johnstonii . Einige Samen fanden einen Weg zum Mount Meru (Tansania) und etablierten sich als D. meruensis , andere fanden einen Weg vom Mount Kilimanjaro in die Aberdare Range und etablierten sich als D. battiscombei . D. battiscombei wanderte in den feuchtalpinen Lebensraum der Aberdares ein und führte zur Bildung der Art D. brassiciformis . Die Ausbreitung von den Aberdares zum Mount Kenia führte zu einer zweiten isolierten Population von D. battiscombei . Die Artbildung in der Höhe auf dem Mount Kenya führte zur Bildung von D. keniodendron und dem "Zwerg" D. keniensis . Zerstreuung von Mount Kenya zurück zu dem Aberdares wurde eine zweite Inselbevölkerung von D. keniodendron . Durch die Ausbreitung von den Aberdares in die Cherangani Hills wurden zwei Unterarten von D. cheranganiensis etabliert : D. cheranganiensis subsp. cheranganiensis und Höhen-(Unter-)Arten in den alpinen Lebensraum führten zu D. cheranganiensis subsp. dalei . Verbreitung von den Aberdares zum Mount Elgon etablierte D. elgonensis , ein Punkt, an dem mehrere Unterarten divergieren und sich ausbreiten : vom Mount Elgon zu den Virunga Mountains etablierte D. erici-rosenii ; vom Mount Elgon zum Mount Kahuzi ( Mitumba-Gebirge ) etablierte sich eine zweite Population von D. erici-rosenii und die Ausbreitung von den Virunga-Bergen in die Ruwenzori-Berge etablierte eine dritte Population.

Parallele Entwicklung

Die Gemeinschaften von Riesen- Dendrosenecio und Riesen-Lobelien in diesen afrikanischen Bergen sind ein außergewöhnliches Beispiel für parallele oder konvergente Evolution und wiederholte konvergente Evolution zwischen diesen beiden Gruppen; Dies liefert den Beweis, dass die ungewöhnlichen Merkmale dieser Pflanzen eine evolutionäre Reaktion auf einen schwierigen Lebensraum und eine Umgebung sind, die für biogeografische Analysen leicht beschrieben werden können.

Zytologische Einheitlichkeit

Unter den 40 aufgezeichneten riesigen Senecio-Sammlungen (40 Akzessionen) wurden geringe Unterschiede in der molekularen Phylogenie gefunden , doch als Gruppe unterscheiden sie sich signifikant von Cineraria deltoidea , dem nächsten bekannten Verwandten. Die gametophytische Chromosomenzahl (ist die Anzahl der Chromosomen in jeder Zelle) für den Riesen- Dendrosenecio beträgt n = 50 und für die Riesen-Lobelien. Insbesondere Lobeliaceae , Lobelia- Untergattung Tupa- Abschnitt Rhynchopetalum ist n = 14. Nur fünf der 11 Arten von Riesen-Senecio und drei der 21 Arten von Riesen-Lobelien aus Ostafrika bleiben ungezählt. Obwohl beide Gruppen polyploid sind , wird angenommen, dass Dendrosenecio dekaploid ist (zehn Sätze; 10x) und die Lobelia sicherlich tetraploid (vier Sätze; 4x), ihre adaptive Strahlung beinhaltete keine weitere Änderung der Chromosomenzahl. Die zytologische Einheitlichkeit innerhalb jeder Gruppe liefert zwar Indizien dafür, dass sie von einem einzigen Vorfahren abstammen, und vereinfacht die Interpretationen kladistischer Analysen, bietet jedoch weder positive noch negative Unterstützung für eine mögliche Rolle der Polyploidie bei der Entwicklung der Riesenrosetten-Wachstumsform.

Verweise

Externe Links

Medien im Zusammenhang mit Dendrosenecio bei Wikimedia Commons