Systematics, taxonomy and biogeography of species-rich groups of the genus Carex (Cyperaceae)

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit Systematik, Taxonomie und Biogeographie artenreicher Gruppen von Carex, einer der größten Angiospermen-Gattungen mit ca. 2.000 Arten. Diese Sektionen (Racemosae, Vesicariae) haben eine komplizierte und kontroverse taxonomische Geschichte. Phylogenetische Analysen wurden mit DNA-Sequenzen aus Zellkern (ITS, ETS) und Chloroplasten (trnK-matK, rps16) durchgeführt. Diese werden durch morphologische Merkmale, Biogeographie, sowie Chromosomen-Daten vervollständigt. Eine nördliche replikative adaptive Radiation mit paralleler Diversifikation und ökologischer Konvergenz (Vesicariae) wird dokumentiert, die auch für die sect. Phacocystis gezeigt wird. Hinweise auf geographische Vikarianz nordamerikanischer und asiatischer Taxa (Racemosae) werden nicht bestätigt und auf morphologische Homoplasie zurückgeführt. Die taxonomische Revision mit Bestimmungsschlüssel für Eurasien (Racemosae) akzeptiert 39 Arten und 6 Unterarten. Mehrere Neukombinationen und Typisierungen, die 33 taxonomische Namen und 12 akzeptierte Arten beinhalten, wurden vorgenommen.

This thesis deals with the systematics, taxonomy and biogeography of species-rich sections of Carex, one of the largest angiosperm genera with about 2,000 species. These sections (Racemosae, Vesicariae) have a rather complicated and controversial taxonomic history. Phylogenetic analyses were performed using molecular data of nuclear (ITS, ETS) and chloroplast (trnK–matK, rps16) DNA sequences, complemented by morphological, biogeographic and, partially, chromosomal data. A northern replicative adaptive radiation is reported with parallel diversification and ecological convergence (Vesicariae). A similar pattern is found in sect. Phacocystis. Previous assumptions on geographic vicariance between North American and Asian taxa (Racemosae) is not corroborated, which resulted from extreme morphological homoplasy. A taxonomic revision and identification key for Eurasia (Racemosae) is presented, accepting 39 species and 6 subspecies. Several new combinations and typifications were made, representing 33 taxonomic names, 12 of them for accepted species.