Phylogenetic and biogeographic analysis of family hyacinthaceae

Die Familie Hyacinthaceae umfasst ca. 900-1000 Arten und wird in vier monophyletische Unterfamilien (Oziroeoideae, Urgineoideae, Ornithogaloideae und Hyacinthoideae) aufgeteilt. Alternativ kann die Familie Hyacinthaceae, die in Afrika, Madagascar, Europa, Asien und Südamerika vorkommt, auch als Unterfamilie Scilloideae innerhalb der Familie Asparagaceae s.l. gesehen werden (e.g. APG III 2009; CHASE et al. 2009). Phylogenetischen Analysen zeigten, dass die madegassischen Arten Avonsera convallarioides und Igidia volubilis entgegen früherer Annahmen zur Unterfamilie Ornithogaloideae zu stellen sind. Die Entscheidung von MANNING et al. (2004) Scilla nossibeensis zur Gattung Ledebouria zu stellen wird durch unsere molekularen Analysen unterstützt. Ursprungsgebiete und Verbreitungsrouten wurden mittels Bayesian Binary MCMC (BBM)/S-DIVA-Analysen bestimmt und zeitlich datierte Event-Kurven wurden erstellt, um Verbreitung und Vikarianz mit geologischen Ereignissen zu korrelieren. Urgineoideae, Hyacinthoideae und Ornithogaloideae entwickelten sich im südlichen Afrika vor 49 Ma (95% HDP: 56.2-38.7), 46 Ma (95% HDP: 54-39) und 41 Ma (95% HDP: 49.31-32.00). Die Verbreitungsmuster vom südlichen Afrika nach Asien (Indien) und ins Mediterrangebiet können durch die ariden und Hochland-Korridore erklärt werden. Arten mit flachen, geflügelten Samen sind empfänglich für Fernverbreitung durch Wind. Taxa der Triben Ornithogaleae und Hyacintheae mit runden, birnenförmigen oder unregelmäßig gestalteten Samen werden kaum durch Wind verbreitet. Innerhalb der Ornithogaleae erreichte nur eine südafrikanische Gattung (Nicipe) das Äquatorialgebiet Afrikas und ein einziger Kolonisierungs-Event führte zur sekundären Diversifikation der Tribus in Eurasien in die fünf Gattungen Cathissa, Honorius, Loncomelos, Melomphis und Ornithogalum). Die trans-ozeanische Verbreitung von Taxa aus Afrika nach Madagaskar kann durch Fernverbreitung und Rafting auf großen Vegetationsmatten erklärt werden.Family Hyacinthaceae (bulbous geophytes) consists of approximately 900-1000 species (SPETA 1998), which are placed in four monophyletic subfamilies (Oziroeoideae, Urgineoideae, Ornithogaloideae and Hyacinthoideae) and are distributed in Africa, Madagascar, Europe, Asia, and South America. Hyacinthaceae can also be alternatively treated as subfamily Scilloideae within Asparagaceae (sensu lato) (e.g. APG III 2009; CHASE et al. 2009).Our investigation of Madagascan species by molecular data revealed that Avonsera convallarioides and Igidia volubilis are not members of subfamily Hyacinthoideae and Urgineoideae, respectively, but belong to subfamily Ornithogaloideae. The decision of MANNING et al. (2004) to transfer Scilla nossibeensis to genus Ledebouria is supported by our phylogenetic analysis.The biogeographic histories of subfamilies of Hyacinthaceae were inferred by Bayesian Binary Method (BBM)/S-DIVA & Lagrange analyses, and time event curves were generated to explain the dispersal, vicariance and extinction events in the light of geological events. Urgineoideae, Hyacinthoideae and Ornithogaloideae originated in southern Africa about 49 Mya (95% HDP: 56.2-38.7), 46 Mya (95% HDP: 54-39) and 41 Mya (95% HDP: 49.31-32.00), respectively. Dispersal took place from southern Africa to Madagascar, the Mediterranean region and Asia, which could be explained by geodispersal via arid corridors or long distance dispersal. The species with flattened and winged seeds (such as in Albuca and Dipcadi), are dispersed over long distances by strong winds. The species with globouse seeds (of tribe Ornithogaleae and Hyacintheae), can hardly be dispersed by winds and a smaller number of dispersals are identified to Madagascar (one dispersal) and to the Mediterranean region (two dispersals). The trans-oceanic dispersal events from southern Africa to Madagascar could be explained in the light of long distance dispersal by winds and rafting via large vegetation mats.by Syed Shujait AliZsfassung in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Diss., 2013OeBB(VLID)23226