North American Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) in Europe
Marcela van Loo
Abstract
Marcela van Loo
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Genetische Neukombination und Plastizitat unterstutzen zusammen mit Ausbreitungsdruck und schneller Anpassung, die erfolgreiche Etablierung und Verbreitung eingefuhrter Arten auserhalb ihres naturlichen Verbreitungsgebietes. Folglich konnen die eingefuhrten Arten klimatische Nischenverschiebungen im fremden Verbreitungsgebiet zeigen. Die Douglasie (Pseudotsuga menziesii (Mirb.), Franco) ist eine Wald- und Zier-Nadelbaumart, die durch zwei okologisch verschiedene und hybridisierende Varietaten (Kusten-, und Inlandsvarietat) reprasentiert ist. Sie wurde mehrmals aus Nordamerika, ihrem naturlichen Verbreitungsgebiet, nach Mitteleuropa eingefuhrt. In dieser Arbeit vergleichen wir klimatische und genetische Muster von 38 nordamerikanischen Populationen mit sechs in Mitteleuropa eingefuhrten alten Douglasie-Populationen und ihrer naturlichen Regeneration (Naturverjungung). Nach der Bestimmung der Varietat und des geografischen Ursprungs der eingefuhrten (nicht-heimischen) Populationen wurden Genotyp- und Klimadaten auf Anzeichen eines Genflusses zwischen den Varietaten, Verringerung der genetischen Diversitat und Klimaahnlichkeiten zwischen ursprunglichen und nicht-heimischen Gebieten untersucht. Die in Mitteleuropa eingefuhrte dominierende Kustenvarietat stammte aus einem begrenzten Gebiet in den USA, wahrend die Inlandsvarietat, die an den europaischen Standorten nur eingeschrankt prasent war, einen breiteren geografischen Ursprung in Nordamerika aufwies. Varietatshybriden waren in der Naturverjungung zu finden. Von funf der Varietatshybriden konnte der Kusten-, jedoch nicht der Inlands-Elternteil identifiziert werden. Unterschiede in der genetischen Diversitat wurden weder zwischen beiden Herkunftsgebieten noch zwischen den Eltern und ihren jeweiligen Nachkommen in Mitteleuropa gefunden. Das Klima der untersuchten Standorte der europaischen Populationen unterschied sich vom Klima der zugeordneten Ursprungsgebieten in Nordamerika, wies aber eine grosere Ahnlichkeit zum Klima der Inlandsvarietat in Nordamerika auf. Diese Arbeit zeigt, dass die eingefuhrten europaischen Populationen der Douglasie weder vor der Pflanzung eine kunstliche Selektion hinsichtlich klimatisch ahnlicherer genetischer Populationen erlebten, noch starke Selektion oder Engpasse wahrend des Wachstums, der Fortpflanzung und der naturlichen Regeneration.
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Genetische Neukombination und Plastizitat unterstutzen zusammen mit Ausbreitungsdruck und schneller Anpassung, die erfolgreiche Etablierung und Verbreitung eingefuhrter Arten auserhalb ihres naturlichen Verbreitungsgebietes. Folglich konnen die eingefuhrten Arten klimatische Nischenverschiebungen im fremden Verbreitungsgebiet zeigen. Die Douglasie (Pseudotsuga menziesii (Mirb.), Franco) ist eine Wald- und Zier-Nadelbaumart, die durch zwei okologisch verschiedene und hybridisierende Varietaten (Kusten-, und Inlandsvarietat) reprasentiert ist. Sie wurde mehrmals aus Nordamerika, ihrem naturlichen Verbreitungsgebiet, nach Mitteleuropa eingefuhrt. In dieser Arbeit vergleichen wir klimatische und genetische Muster von 38 nordamerikanischen Populationen mit sechs in Mitteleuropa eingefuhrten alten Douglasie-Populationen und ihrer naturlichen Regeneration (Naturverjungung). Nach der Bestimmung der Varietat und des geografischen Ursprungs der eingefuhrten (nicht-heimischen) Populationen wurden Genotyp- und Klimadaten auf Anzeichen eines Genflusses zwischen den Varietaten, Verringerung der genetischen Diversitat und Klimaahnlichkeiten zwischen ursprunglichen und nicht-heimischen Gebieten untersucht. Die in Mitteleuropa eingefuhrte dominierende Kustenvarietat stammte aus einem begrenzten Gebiet in den USA, wahrend die Inlandsvarietat, die an den europaischen Standorten nur eingeschrankt prasent war, einen breiteren geografischen Ursprung in Nordamerika aufwies. Varietatshybriden waren in der Naturverjungung zu finden. Von funf der Varietatshybriden konnte der Kusten-, jedoch nicht der Inlands-Elternteil identifiziert werden. Unterschiede in der genetischen Diversitat wurden weder zwischen beiden Herkunftsgebieten noch zwischen den Eltern und ihren jeweiligen Nachkommen in Mitteleuropa gefunden. Das Klima der untersuchten Standorte der europaischen Populationen unterschied sich vom Klima der zugeordneten Ursprungsgebieten in Nordamerika, wies aber eine grosere Ahnlichkeit zum Klima der Inlandsvarietat in Nordamerika auf. Diese Arbeit zeigt, dass die eingefuhrten europaischen Populationen der Douglasie weder vor der Pflanzung eine kunstliche Selektion hinsichtlich klimatisch ahnlicherer genetischer Populationen erlebten, noch starke Selektion oder Engpasse wahrend des Wachstums, der Fortpflanzung und der naturlichen Regeneration.
Key concepts: Biology