Biogeographische Beziehungen zwischen den Alpen, dem Kaukasus und den asiatischen Hochgebirgen

Hintergrund: Biogeographische Verbindungen der Alpen nach Asien wurden schon im 19. Jahrhundert durch floristische Vergleiche entdeckt. Ziele: In den vorliegenden drei Artikeln wird untersucht, ob diese Verbindung entlang einer nördlichen, arktisch-borealen Route oder entlang einer südlichen Route über dazwischen liegende Gebirge wie den Kaukasus bestand. Methoden: Molekulare Phylogenien von Epimedium (Berberidaceae) und der Tribus der Hyoscyameae (Solanaceae), deren Vertreter disjunkt in den Alpen, dem Kaukasus und in asiatischen Gebirgen vorkommen, wurden mit nukleären und plastidären Markern erstellt und bio¬geographisch ausgewertet. Zur Datierung der Diversifizierungsereignisse und Arealbil¬dung diente eine molekulare Uhr. Ein aktueller floristischer Vergleich von Gattungen, die in den Alpen, den asiatischen Gebirgen und in Gebieten entlang der potentiellen Routen vor¬kom¬men, wurde unternommen und ausgewertet. Daran anschließend wurde nach molekular-phylogenetischer Literatur für interessante Gruppen aus diesem Ver¬gleich recherchiert, um diese biogeogra¬phisch bezüglich der Fragestellung zu interpretieren. Ergebnisse: Von 429 Gattungen, die in den Alpen und im Himalaya vorkommen, wachsen 218 entlang der nördlichen und der südlichen Route. 203 kommen nur entlang der süd¬lichen und drei nur entlang der nördlichen Route vor. Fünf kommen nur in den Alpen und im Himalaya vor. Epimedium, Scopolia/Physochlaina aus den Hyoscyameae und Primula sect. Auricula sind Beispiele für eine nördliche biogeographische Verbindung zwischen den Alpen und Asien. Diese bestand zumindest in den ersten beiden Fällen wahrscheinlich aus einem durchgängigen Laubwaldgürtel, der durch das abkühlende und trockener werdende Klima im Pliozän und Pleistozän fragmentiert wurde und heute nicht mehr besteht. Es handelt sich also um ein Vikarianzmuster und weniger um eine Migrationsroute. Die größere Diver¬sität dieser Guppen, die in Asien beobachtet werden kann ist sekundär entstanden. Atropa aus den Hyoscyameae, Brachypodium, die Subtribus Loliinae aus den Poaceae, Bupleurum und Doronicum sind Beispiele für eine südliche Verbindung. Hier liegen die Diversitätszentren im Mediterraneum und die Vorkommen im Osten sind abgeleitet. Schlussfolgerungen: Die Datengrundlage aus der Literaturrecherche ist nicht sehr breit und die meisten Phylogenien waren für die Fragestellung nicht aussagekräftig. Die histori¬schen Erkenntnisse und die Ideen über den Zusammenhang der Alpenflora mit der asiatischer Gebirge werden grundsätzlich bestärkt. Die Flora der Alpen enthält ein Element das über eine nördliche Verbindung noch lange mit asiatischen Gebirgen in Kontakt stand und ein südliches Element, das aus dem Mittelmeer¬raum bzw. aus SW Asien stammt. Die Beispiele für eine nördliche Verbindung sprechen allerdings nicht für eine Migration von Asien nach Europa sondern zeigen ein Vikarianzmuster auf.It has long been claimed that Asian high mountain areas constitute an important source for European mountain floras. The connection between these areas might have been through intervening mountain regions such as the Himalayas, Hindu Kush, Elburs and Caucasus, or along a more northern route. To address this question, we have analysed plant groups with a disjunct distribution in Eurasia (Europe, Caucasus and East Asia). Their phylogeny is expected to reveal the sequence of range splits in Eurasia, and to answer the question whether the European representatives are closer related to taxa in the Caucasus than to eastern representatives or not. If yes, this is interpreted as evidence in favour of a mountain route from Asia into Europe. The genus Epimedium (Berberidaceae) and the Hyoscyameae, a tribe of Solanaceae, are both disjunctly distributed in Eurasia and N Africa. We reconstructed the phylogeny of these groups using nuclear and plastid markers and dated diversification events with molecular clocks. Additionally, we compiled the geographical distribution of plant genera growing both in the Alps and the Himalayas, and outside these two regions. This compilation was used to search for molecular phylogenetic literature which was screened for area relationships informative for our purposes. Of 933 genera growing in the Alps, 653 were considered further. Of the 429 genera growing in the Alps and the Himalayas, 218 grow in both northern and southern intervening areas, 203 only in southern intervening areas, three only in northern intervening areas, and five in the Alps and Himalayas but not in between. Epimedium, Primula sect. Auricula and Scopolia (of Hyoscyameae) can be considered examples for a northern connection. Brachypodium, Poaceae subtribe Loliinae, Bupleurum, Doronicum and Atropa (of Hyoscyameae) are examples for a southern connection. In the latter group centres of diversity are clearly located in the Mediterranean area and occurrences further east appear to be derived. Although our data base is very narrow, we predict that ideas about the biogeographical composition of the flora of the Alps made by several early authors will be confirmed. It will be found to contain a northern element originating from Asia via a northern connection, and a southern element originating from the Mediterranean area or Southwest Asia