Populationsbiologie foliikoler Flechten

Die Verteilung ausgewählter Arten in foliikolen Flechtengemeinschaften wird in einem tropischen Regenwald demographisch und phytosoziologisch studiert. Die genetische Struktur von Populationen und deren Reproduktionsmodi werden begleitend mittels molekularer Analysen festgestellt. Die Besiedelungsstrategie der Populationen wird durch Aufnahme der Arten vom natürlichen Standort und der Ansiedlung auf künstlichen Blattflächen ermittelt, was durch den raschen Lebenszyklus von blattbewohnenden Flechten möglich ist. Die Diversität der Arten wird zuerst mit vorhandenen Schlüsseln bestimmt. Anschließend wird die genetische Variabilität der vier häufigsten Flechten anhand von DNA-Sequenzdaten von mehreren Genorten ermittelt, um phylogenetische Arten zu charakterisieren. Bei zwei dieser Arten, die sich am häufigsten auf künstlichen Blattflächen ansiedeln, wird die Populationsstruktur und die Besiedelungsstrategie weiter untersucht. In diesen Analysen wird die Anzahl und räumliche Verbreitung von Genotypen phylogenetischer Arten ermittelt, die in einem Regenwaldplot vorkommen. Das Projekt ist ein Beitrag zur besseren Kenntnis der Ökologie und innerartlichen Diversität von tropischen Pilzen.

In diesem Projekt wurde die Zusammensetzung, Populationsgenetik und Kolonialisierungsstrategie von blattbewohnenden Flechten in einem tropischen Regenwald untersucht. Wir haben uns auf eine besonders häufige Gattung, Porina, konzentriert und Daten mehrerer Arten analysiert. Um die Verwandtschaft dieser Arten und eine mögliche Koevolution mit den Algensymbionten festzustellen, wurde eine phylogenetisch Hypothese entwickelt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Koevolution bei Pilzsymbionten, die sich mittels Sporen ausbreiten, nicht vorhanden ist, während Arten mit gemeinsamer Ausbreitung beider Symbionten eine klare Korrelation von Genotypen aufweisen. Eine klare Selektivität für Algen mit gleichem Wuchstyp war hingegen deutlich. Die genetische Variation der untersuchten Pilzarten variierte, und wir haben Hinweise für weitere, genetisch distinkte Arten, die bislang mit phänotypischen Methoden nicht unterschieden werden. Dominierende Genotypen im Regenwald weisen auf eine rasche Kolonialisierung durch bestimmte Stämme einzelner Arten hin, die bei der Besiedelung örtlich naher Mikrohabitate besonders zum Tragen kommt. Künstliche Oberflächen werden innerhalb von Monaten von kleinen Flechtenlagern besiedelt, wobei deren Zusammensetzung von kleinen Unterschieden in der Oberflächenfeuchtigkeit der Blätter abhängt. Der starke Wettbewerb um Platz auf Blättern zeigt sich in der raschen Entwicklung eines weitreichenden Mycels, das geeignete Algensymbionten auswählt. Ähnliche Verhältnisse wurden auch in anderen Flechtengruppen auf Blättern mit fluoreszenzmikroskopischen Mitteln gefunden. Als Nebenprodukt haben wir festgestellt, dass Porina und die Familie Porinaceae (mit geschlossenen konischen Fruchtkörpern aus einer Verwandtschaft mit unterschiedlicher Morphologie (offene, scheibenartige Fruchtkörper) hervorgeht, vermutlich als eine neotäne Entwicklung. Ein weiteres Nebenprodukt ist eine erste phylogenetische Analyse der epiphyllen Algen der Trentepohliaceae, die eine unwerwartete genetische Diversität aufweist.