Wood-inhabiting Basidiomycetes in the Caucasus Region : Systematics and Biogeography

The Caucasus region is a hotspot of biodiversity and is one of the few areas in the Northern Hemisphere which harbor Pleistocene glacial refugia. The region encompasses Armenia, Azerbaijan, Georgia, the southernmost European Russia, NE Turkey, and northern Iran. The study on fungal composition of the Caucasus region and its connection and possible contribution to the present mycota of Europe has largely escaped empirical scrutiny. Using taxonomic surveys, phylogenetic reconstruction methods, haplotype analysis, and similarity tests, this study has aimed to, 1) summarize the knowledge on the occurrence of corticioids and polypores in the Caucasus region, 2) resolve the phylogenetic relationships of selected, resupinate wood-inhabiting basidiomycetes for which the Caucasus region is currently the mere, or one of the noteworthy areas of distribution, and, 3) assess the similarity of Caucasian corticioid fungi to those of Europe and important areas in the Northern Hemisphere, and to examine the significance of the Caucasus region as a glacial refugium for these fungi. This study provides the first catalogue of corticioids and polypores (635 species) occurring in the Caucasus region. The phylogeny and systematics of the Caucasian resupinate taxa in focus has been resolved and the usefulness of some morphological characters has been re-evaluated. In this context, four new genera and two new species were described and five new combinations were proposed, two of which were supplemented with modern descriptions. The species composition of corticioids in the Caucasus region is found to be distinctly more similar to Europe and North America than to East Asia and India. The highest molecular diversity and within population pairwise distance for Peniophorella praetermissa has been detected in the Caucasus and East Asia, with the isolates of the latter area being highly divergent from the European ones. This, and the assignment of root haplotype to the Caucasian isolates in a haplotype network for Phlebia tuberucalta and P. livida, call attention to the role of the Caucasus region in shaping the current mycota of Europe.

Kaukasia, joka perinteisesti tunnetaan Euroopan ja Aasian kohtauspaikkana, käsittää Georgian, Armenian ja Azerbaidjanin sekä Euroopan puoleisen Venäjän eteläisimmät osat, koillisen Turkin ja Iranin pohjoisosat. Alueen elollinen monimuotoisuus on huomattava ja se on eräs pohjoisen pallonpuoliskon ns. refugioista, eli alueista joilla viimeisen jääkauden aikana säilyi muualta kadonnutta lajistoa. Kaukasian sienilajistoa ja sen roolia Euroopan nykyisen lajiston lähteenä ei ole tarkasti tutkittu. Tietoja alueen puilla kasvavista kantasienistä (käävistä ja orvakoista) ei ole aiemmin koottu yhteen ja tällainen perusselvitys oli tarpeen, jotta lajiston taksonomiaa ja eliömaantiedettä voitaisiin tutkia. Toisaalta sellaisten puilla kasvavien kantasienten, joilla on kasvualustan myötäinen eli resupinaattinen itiöemä, lajit tunnetaan vielä hyvin huonosti ja siksi niiden systematiikan selvittäminen oli tässä työssä etusijalla. Tässä työssä pyrittiin 1) kokoamaan yhteen tiedot Kaukasian käävistä ja orvakoista, 2) selvittämään sellaisten resupinaattisten lajien fylogenia, joiden ainoa tai pääasiallinen levinneisyysalue on Kaukasia, ja 3) tutkimaan Kaukasian merkitystä Euroopassa ja eräillä muilla pohjoisen pallonpuoliskon alueilla esiintyvien puilla kasvavien kantasienten jääkauden aikaisena vetäytymisalueena vertailemalla näiden alueiden ja Kaukasian nykyistä lajistoa. Tutkimuksessa esitetään ensimmäinen yhteenveto alueen käävistä ja orvakoista (noin 626 lajia). Useiden alueen resupinaattisten taksonien asema selvitettiin ja eräiden morfologisten ominaisuuksien käyttökelpoisuus arvioitiin uudelleen. Tieteelle uusina kuvattiin neljä uutta sukua ja kaksi uutta lajia morfologisten, sekä silloin kun tietoa oli saatavilla, myös ekologisten piirteiden ja sekvenssitason aineiston fylogeneettisten analyysien perusteella. Tämän lisäksi työ sisältää viisi nimistöllistä kombinaatiota ja kahteen niistä sisältyvät myös uudet taksonomiset kuvaukset. Kaikkien taksonomisten uutuuksien kuvaus perustuu ulkoisten tuntomerkkien kuvaukseen, sekvenssitason aineiston fylogeneettisiin analyyseihin ja runsaan, tyyppinäytteet sisältävän, materiaalin tutkimukseen. Kaukasian orvakat muistuttavat selvästi enemmän Euroopan kuin Pohjois-Amerikan tai Itä-Aasian ja Intian lajistoa. Peniophorella praetermissan populaatioiden suurin monimuotoisuus löytyy Kaukasiasta ja Itä-Aasiasta mutta nämä kaksi aluetta poikkeavat selvästi toisistaan. Itä-Aasiasta kerätyt kannat, poiketen Kaukasiasta kerätyistä kannoista, erosivat selvästi eurooppalaisista. Kaikki tämä korostaa Kaukasian roolia Euroopan eliöstön muovaajana.