Gene flow in the understorey of tropical African rain forest - from population genetic to phylogeographic pattern ; the example Marantaceae

Abstract

The Habilitationsschrift fasst verschiedene Studien zu Genfluss im Unterwuchs tropisch Afrikanischer Regenwälder zusammen mit Fokus auf i) intra-spezifischen Mustern von Genfluss unter Berücksichtigung von Reproduktionssystem und räumlichen Dimensionen von Klonalität und Genausbreitung, ii) Artabgrenzung und unterschiedliche Intensitäten von inter-spezifischem Genfluss (Hybridisierung) und iii) historischen Wanderungsszenarien von Arten basierend auf phylogeographischen Mustern der Familie der Marantaceae. Desweiteren finden die reziproken Interaktionen von Genfluss zwischen den drei beschriebenen genetisch-geographischen Betrachtungsebenen Berücksichtigung. Die hier präsentierte Arbeit wirft so neues Licht auf die Muster von Genfluss im Unterwuchs tropisch Afrikanischer Regenwälder und trägt zu unserem Verständnis der Vegetationsgeschichte des tropischen Afrikas, sowie ihrer aktuell stattfindenden evolutionären Prozessen bei. Sie stellt damit die Basis für eine Einschätzung des zukünftigen Potentials dieser tropischen Pflanzen in einer sich ständig verändernden Umwelt.

The thesis summarizes a set of studies on gene flow in the tropical Africa forest understorey focusing on i) intra-specific gene flow considering breeding system and the spatial extent of clonality and gene dispersal, ii) species delimitation and different levels of inter-specific gene flow (hybridization) and iii) historical migration scenarios of species inferred from phylogeographic pattern in the family Marantaceae. Furthermore, reciprocal interactions of gene flow between all three investigated genetic-geographic levels are considered. The here presented thesis thus sheds new light on the patterns of gene flow in the tropical Africa rainforest understorey contributing to our understanding of the vegetation history of tropical Africa and its currently ongoing evolutionary processes. It thereby forms the basis for an estimation of the future potential of those tropical plants in a changing world.