Forskning om biologisk mångfald med rubiaceae som modellfamilj
Inledning
Vi har idag en god översiktlig kunskap om blomväxternas släktträd (fylogeni).
Inom några år kommer vi också att veta hur samtliga familjer är släkt med varandra.
Däremot vet vi mycket litet om hur alla olika arter är släkt, endast någon procent av alla ca 250 000 arter är undersökta molekylärt.
När man arbetar på artnivå så väljs ofta små grupper för att det är gripbart.
Detta leder till att stora familjer ofta uppfattas som svåra och lämnas utanför trots att de ur grundforsknings-, biodiversitets- och bevarande-biologiskt perspektiv är mycket intressanta.
Om man rekonstruerar fylogenin för en stor grupp av arter så kan man också få svar på en lång rad frågor inom vitt skilda områden, frågor som inte låter sig besvaras i studier med begränsat artantal.
Man kan få fram olika egenskapers utveckling (evolution av olika pollinations-, spridnings- och livsformer) och hur de är kopplade till varandra men också hur de är korrelerade till artbildning, geografisk utbredning och anpassning till olika miljöer.
På DNA-nivå kan man få reda på hur det genetiska materialet förändras inom olika grupper och hur dessa är relaterade till yttre egenskaper, artbildning, artbildningshastighet, och korrelerade till miljöanpassningar.
Med fylogenin som underlag kan man också få en ordentlig grund för klassifikation och en möjlighet att skriva bra floror.
Det är fortfarande så att för stora delar av världen, framförallt i U-länderna, saknas skrivna floror.
I många fall saknas kunskap om vilka arter som överhuvudtaget finns, vilket är ett hinder om man vill förstå och bevara biologiskt värdefulla områden.
Projektbeskrivning
 |
| Psychotria poeppigiana Foto: Birgitta Bremer |
RUBIACEAE (kaffefamiljen) är den fjärde största växtfamiljen med över 10 000 arter eller 5 gånger så många blomväxter som totalt finns i Sverige.
Den finns representerad över hela världen men framför allt i tropikerna.
Den biologiska diversiteten är enorm med allt från alpina kuddväxter till regnskogsträd.
I tropikerna är saftiga frukter från Rubiaceae ofta den viktigaste födokällan för fruktätande fåglar.
Blommorna är mycket varierande.
Det finns allt från mycket små och vindpollinerade till jättelika nattfjärils- eller fågelpollinerade blommor.
Många typer av frukter förekommer, t ex stora illaluktande däggdjurspridda frukter eller små torra kapslar med vindspridda frön.
Många innehåller aktiva kemiska substanser, ffa alkaloider.
Viktiga exempel är kaffe och kinin.
Av de fem största växtfamiljerna är troligen Rubiaceae den biologiskt mest mångformiga och kanske minst studerade.
De grova dragen av fylogenin är nu klarlagd genom våra och andras tidigare studier.
Målet för detta projekt är nu att analysera hela kaffefamiljen, och inkludera flertalet av de 10 000 arterna.
Detta är viktigt för att få ett stort statistiskt material.
Med hjälp av många olika molekylära markörer ska vi rekonstruera släktträd för alla ingående grupper samt slutligen för hela familjen.
Med de molekylära släktträden som grund ska vi studera:
BIODIVERSITET OCH BIOGEOGRAFI
hur artrikedom är kopplat till storskaliga biologiska/geologiska/geografiska processer
om högt artantal är relaterad till högre grad av diversitet på en högre systematisk nivå
hur artantal är kopplat till olika livsformer och miljöer
EKOLOGI
rekonstruera biologiskt viktiga egenskaper evolution och se hur dessa är beroende av varandra
jämföra dessa egenskaper mot geografisk utbredning och ståndortsskillnader
MOLEKYLÄR EVOLUTION
identifiera olika genetiska förändringar och förekomster av dessa inom olika grupper inom familjen
utreda hur dessa är korrelerade till artantal, livsformer och spridningssystem
SYSTEMATIK - KLASSIFIKATION
presentera formell klassifikation för studerade grupper
Projektet kommer att ge resultat av ren grundforskningskaraktär inom systematik, ekologi, biodiversitet och molekylär evolution men också generera underlag till beslut rörande frågor om bevarandebiologi och framtida exploatering av nya nyttoväxters.
Eftersom Rubiaceae är en mycket stor växtfamilj, med världsvid utbredning och med stor diversitet, kommer detaljerad kunskap om denna att bli en betydande källa till förståelse av blomväxter överhuvudtaget, framför allt i tropikerna där mångfalden är mycket stor och där utrotningshotet är som störs.