Anpassungen an das Leben in großer Höhe. Evolution bei Alpenpflanzen

Authors


Abstract

Steile Gradienten und räumlich-zeitliche Heterogenität sind typisch für alpine Lebensräume. Wie wirkt sich dies auf Evolutionsprozesse aus? Fallstudien zeigen, dass die genetische Vielfalt bei alpinen Pflanzen hoch ist und mit der Höhe nicht abnimmt. Genetische Unterschiede zwischen Populationen sind groß und nehmen mit der Distanz zu. Der Genfluss zwischen Populationen ist zu gering, um Spuren der postglazialen Siedlungsgeschichte im Genom auszulöschen. Genetische Anpassungen bei reproduktiven Merkmalen (Klonalität, Samengröße), entweder infolge der Höhe oder auf Grund der bäuerlichen Nutzung, ließen sich nachweisen. Selektion durch lokale Verhältnisse ist möglicherweise stärker als durch eine allmähliche Veränderung entlang von Gradienten. Sowohl adaptive als auch Zufallsprozesse können eine Rolle spielen. Insgesamt ist bei alpinen Pflanzen das Potenzial für Anpassungen an sich ändernde Umweltbedingungen intakt. Nicht-genetische Anpassung (phänotypische Plastizität) ist für das Überleben von Pflanzen in den Alpen ein Erfolgsrezept.

Abstract

Alpine habitats are characterized by steep gradients and patchy conditions. But what are the consequences for evolutionary processes? Case studies indicate that genetic diversity in alpine plants is usually high and not decreasing with altitude. Genetic differentiation, however, is rather pronounced and increasing with distance. Gene flow among populations was not high enough to mask imprints of postglacial history. Adaption in important life history traits, such as reproduction, is sometimes present, either due to altitude or human land use. But selection pressure along gradients is not always strong enough for pronounced differentiation. Local conditions may override altitude. Phenotypic differentiation is shaped by adaptive as well as random processes. To conclude: The evolutionary potential to respond to global change is mostly intact in alpine plants. Nongenetic adaptation (phenotypic plasticity) seems to be crucial for survival of plants in the alpine landscape.

Ancillary