A study of the morphological variability in Cynara humilis L. and C. Hystrix BalI (Aseraceae-Cardueae)

El estudio de los especimenes de herbario, recolectados en la Península Ibérica y Marruecos, y que han sido atribuidos a Cvttara humilis L y C hystrtc Raíl ha puesto de manifiesto la variabilidad de ciertos caracteres, mucho más notable en eí material marroquí. La representación mediante símbolos, en un mapa, de la distribución de seis dc los caracteres morfológicos seleccionados, permite comprobar la existencia de formas intermedias, que se situan en la zona de contacto entre las áreas marroquíes dc ambos túxones. Sc discute la posibilidad de explicar este hecho, como resultado de un proceso de hibridación alopátrica introgresiva.

Tracking biological invasions in space and time: elucidating the invasive history of the green alga Codium fragile using old DNA

With the advent of 'ancient DNA' studies on preserved material of extant and extinct species, museums and herbaria now represent an important although still underutilized resource in molecular ecology. The ability to obtain sequence data from archived specimens can reveal the recent history of cryptic species and introductions. We have analysed extant and herbarium samples of the highly invasive green alga Codium fragile, many over 100 years old, to identify cryptic accessions of the invasive strain known as C. fragile ssp. tomentosoides, which can be identified by a unique haplotype. Molecular characterization of specimens previously identified as native in various regions shows that the invasive tomentosoides strain has been colonizing new habitats across the world for longer than records indicate, in some cases nearly 100 years before it was noticed. It can now be found in the ranges of all the other native haplotypes detected, several of which correspond to recognized subspecies. Within regions in the southern hemisphere there was a greater diversity of haplotypes than in the northern hemisphere, probably as a result of dispersal by the Antarctic Circumpolar Current. The findings of this study highlight the importance of herbaria in preserving contemporaneous records of invasions as they occur, especially when invasive taxa are cryptic.

The genus Pikea (Dumontiaceae, Rhodophyta) in England and the North Pacific: Comparative morphological, life history, and molecular studies

A Pikea species attributed to Pikea californica Harvey has been established in England since at least 1967. Previously, this species was believed to occur only in Japan and Pacific North America. Comparative morphological studies on field-collected material and cultured isolates from England, California, and Japan and analysis of organellar DNA restriction fragment length polymorphisms, detected using labeled organellar DNA as a non-radioactive probe, showed that English Pikea is conspecific with P. californica from California. Both populations consist of dioecious gametophytes with heteromorphic life histories involving crustose tetrasporophytes; 96% of organellar DNA bands were shared between interoceanic samples. A second dioecious species of Pikea, P. pinnata Setchell In Collins, Holden et Setchell, grows sympatrically with P. californica near San Francisco but can be distinguished by softer texture, more regular branching pattern, and elongate cystocarpic axes. Pikea pinnata and P. californica samples shared 49-50% of organellar DNA bands, consistent with their being distinct species. Herbarium specimens of P. robusta Abbott resemble P. pinnata in some morphological features but axes are much wider; P. robusta may represent a further, strictly subtidal species but fertile material is unknown. Pikea thalli from Japan, previously attributed to P. californica and described here as Pikea yoshizakii sp. nov., are monoecious and show a strikingly different type of life history. After fertilization, gonimoblast filaments grow outward through the cortex and form tetrasporangial nemathecia; released tetraspores develop directly into erect thalli. Tetrasporoblastic life histories are characteristic of certain members of the Phyllophoraceae but were previously unknown in the Dumontiaceae. Japanese P. yoshizakii shared 55 and 56% of organellar DNA bands with P. californica and P. pinnata, respectively phylogenetic analysis indicated equally distant relationships to both species. Pikea yoshizakii or a closely similar species with the same life history occurs in southern California and Mexico.

RESURRECTION OF THE GENUS OSMUNDEA WITH AN EMENDATION OF THE GENERIC DELINEATION OF LAURENCIA (CERAMIALES, RHODOPHYTA)

Vegetative and reproductive development of some European and Californian species of Laurencia Lamouroux (Ceramiales, Rhodophyta), L. obtusa (Hudson) Lamouroux, L. spectabilis Postels et Ruprecht, L. crispa Hollenberg, L. osmunda (S.G. Gmelin) Maggs et Hommersand, L. pinnatifida (Hudson) Lamouroux and L. truncata Kutzing, is investigated on the basis of liquid-preserved and herbarium specimens. The latter five species share several features, but they differ distinctly from L. obtusa, the lectotype of the genus, in essential anatomical characters of vegetative and male reproductive structures and tetrasporangial development. In these five species each vegetative axial segment produces two rather than four pericentral cells, and spermatangial branches (filaments) are produced in apical pits of branchlets from apical and epidermal cells rather than from trichoblasts arising from axial cells. The spermatangial branches are usually branched alternately and usually terminate in a cluster of several large sterile vesicular cells, rather than being branched dichotomously and terminating in a single, or occasionally a row of two, large sterile vesicular cells as in L. obtusa. Apical spermatangial pits of fertile male branchlets (except for those in L. truncata) are pocket- (or urn)-shaped, with an ostiole-like upper opening, rather than cup- (or bowl)-shaped. In these five species tetrasporangia are produced laterally from random epidermal cells rather than abaxially from particular pericentral cells (the third and fourth ones) as in L. obtusa, and the two presporangial cover cells are aligned parallel rather than transverse to the stichidial axis in surface view. These important differences strongly suggest that L. spectabilis, L. crispa, L. osmunda, L. pinnatifida and L. truncata occupy a phylogenetically different position from L. obtusa, and lead to the conclusion that the genus Osmundea Stackhouse, which was based on 0. expansa Stackhouse, nom. illeg. (= Laurencia osmunda) and which has been a nomen rejiciendum as an earlier facultative synonym of Laurencia, should be resurrected. Emendations of the generic criteria of Laurencia and Osmundea are proposed here, and relevant nomenclatural changes for several Laurencia species are also included.

Restrospective genetic monitoring of the threatened Yellow marsh saxifrage (Saxifraga hirculus) reveals genetic erosion but provides valuable information for conservation strategies

Aim: Retrospective genetic monitoring, comparing genetic diversity of extant populations with historical samples, can provide valuable and often unique insights into evolutionary processes informing conservation strategies. The Yellow marsh saxifrage (Saxifraga hirculus) is listed as ‘critically endangered’ in Ireland with only two extant populations. We quantified genetic changes over time and identified genotypes in extant populations that could be used as founders for reintroductions to sites where the species is extinct.

Location: Ireland.

Methods: Samples were obtained from both locations where the species is currently found, including the most threatened site at the Garron Plateau, Co. Antrim, which held only 13 individuals during 2011. Herbarium samples covering the period from 1886 to 1957 were obtained including plants from the same area as the most threatened population, as well as three extinct populations. In total, 422 individuals (319 present-day and 103 historical) were genotyped at six microsatellite loci. Species distribution modelling was used to identify areas of potentially suitable habitat for reintroductions.

Results: Level of phenotypic diversity within the most threatened population was significantly lower in the present-day compared with historical samples but levels of observed heterozygosity and number of alleles, whilst reduced, did not differ significantly. However, Bayesian clustering analysis suggested gradual lineage replacement over time. All three measures of genetic diversity were generally lower at the most threatened population compared with the more substantial extant populations in Co. Mayo. Species distribution modelling suggested that habitat at one site where the species is extinct may be suitable for reintroduction.

Main conclusions: The dominant genetic lineage in the most threatened population is rare elsewhere; thus, care needs to be taken when formulating any potential reintroduction programme. Our findings highlight both the need for genetic monitoring of threatened populations, but also for its swift implementation before levels of diversity become critically low.

Kostenanalyse zur Digitalisierung von Herbarbelegen im Botanischen Garten/ Botanischen Museum in Berlin-Dahlem

Die vorliegende Arbeit ermittelt die Ist-Kosten für den Prozess der Herbarbeleg Digitalisierung im Botanischen Garten/ Botanischen Museum in Berlin-Dahlem. Dabei werden die Kosten durch drei verschiedene Vorgehensweisen aufgezeigt. Die erste Vorgehensweise ermittelt die Kosten für die Digitalisierung anhand der Gesamtaufwendungen im Botanischen Garten/ Botanischen Museum. In dieser Betrachtung werden die Kosten abgegrenzt, die nur der Digitalisierung zuzuordnen sind. Eine weitere Methode erfasst alle Einzelkosten die für die Digitalisierung von Herbarbelegen anfallen und stellt abschließend die Gesamtkosten für die Digitalisierung dar. Als weitere Vorgehensweise zur Kostenbestimmung wurde eine Projektbetrachtung gewählt. In dieser sind die Digitalisierungskosten anhand eines durchgeführten Projektes im Botanischen Garten/ Botanischen Museum veranschaulicht.

Produkt- und Marktanalyse für das Automationssystem Herbar Digital

Der vorliegende Artikel analysiert sowohl das in der Entwicklung stehende Projekt, die Digitalisierung von Herbarbelegen, als auch den dafür vorhandenen Markt. Bei der Produktanalyse wird das Kernprodukt in die 3 Einzelprodukte gegliedert und diese in Funktion und Zusammensetzung näher erklärt. Besonderen Wert wird hier auf die bisher angefallenen Entwicklungskosten gelegt, da sie die Basis für die Kalkulation der Umsatzanalyse bilden. Die Marktanalyse besteht aus einer genauen Analyse des deutschen Marktes sowie einer gröberen des europäischen- und des Weltmarktes. Die anschließend durchge-führte Umsatzanalyse basiert auf den Daten aus der Produktanalyse und der recherchierten Märkten. Ziel hiervon ist es, erste Vorstellungen eines möglichen Umsatzes auf dem deutschen, europäischen und weltweiten Markt zu erstellen.

Die Balanced Scorecard als Führungsinstrument zur Herbarbeleg-Digitalisierung

Neben circa 22.000 verschiedenen kultivierten Pflanzenarten besitzt die Zentraleinrichtung Botanischer Garten und Botanische Museum Berlin-Dahlem (BGBM) ca. 3,8 Millionen konservierter Pflanzenbelege aus aller Welt in seinem Herbarium. Diese Herbarbelege dienen als Grundlage wissenschaftlicher Forschung. Über die Erstellung digitaler Kopien kann das Versenden des empfindlichen Materials verhindert und der Zugang für Forscher erheblich erleichtert werden. Die Prozesse und Methoden der Digitalisierung werden in Herbar Digital untersucht, um eine Senkung der Kosten zu ermöglichen. In dem vorliegenden Arbeitspapier wird der Einsatz einer Balanced Scorecard als Steuerungsinstrument der Herbarbeleg-Digitalisierung untersucht. Das Instrument misst die Zielerreichung und unterstützt so Entscheidungen der Führung. Vision und Strategie der Unternehmung werden in mehreren Perspektiven operationalisiert. Für jedes Ziel sind Indikatoren, Sollwerte, Istwerte und Maßnahmen zu definieren. Die Istwerte werden zu den Indikatoren und Zeitpunkten verdichtet und zeigen so den Zielerreichungsgrad an. In einem individuellen Dashboard werden die Ziele, Indikatoren, Zielwerte, Maßnahmen und weitere Informationen angezeigt und können kommentiert werden. Die Planwerte sind die Basis für den operativen Planungsprozess. Die Struktur sieht vor, dass die Ziel-Dashboards aller Organisationseinheiten einer Hochschule schließlich zu Sub- und Teil-Balanced Scorecards miteinander verknüpft werden können. Es ergibt sich je nach Sachverhalt eine Übersicht über die Ziele und korrespondierenden Indikatoren sowie deren Entwicklung und Maßnahmen. Dies wird am Beispiel der Herbarbeleg-Digitalisierung verdeutlicht.

Die Prozesskostenrechnung zum Kosten- und Leistungsmanagement der Herbarbeleg-Digitalisierung

Die Prozesskostenrechnung untersucht die Verteilung der Vollkosten auf die bei der Herbarbeleg-Digitalisierung anfallenden Tätigkeiten (hier exemplarisch in 2010). Außerdem stellt dieses Modell ein Instrument zum Monitoring neu eingesetzter Produkt- und Prozessinnovationen dar. Die Tätigkeiten sind in Projektkostenstellen abgegrenzt, um z. B. nach Einzel- und Gemeinkosten zu unterscheiden. Der Fokus liegt auf der Methodenentwicklung. Die Führungsaufgaben und unterstützenden Tätigkeiten sind in Bezug auf die Leistungsmenge neutral. Ihre Kosten werden auf leistungsmengeninduzierende Kerntätigkeiten umgelegt, die in sieben Phasenbereiche konsolidiert wurden. Für die untersuchten Projekte „Willdenow“ und „Global Plant Initiative“ ergaben sich jeweils Leistungs- und Kostenkennzahlen für die einzelnen Phasenbereiche. Entwicklungsbedarf des Modells besteht u. a. bei der Validität der Kostenträger, Zeichenerfassung, Kosten ehrenamtlicher Tätigkeiten, Reduktion der Komplexität und sonstiger Störungen. Die Prozesskostenrechnung ist als ein weiterführendes Instrument der Vollkostenrechnung entwickelt worden und kann auch als Deckungsbeitragsrechnung betrieben werden. Mit den Ergebnissen wird keine Kontrolle der Aufgabenwahrnehmung einzelner Mitarbeiter verfolgt.

Investitionsfinanzierung in der Herbarbeleg-Digitalisierung

Die Forschung am Herbarbeleg ist in der Botanik und der Taxonomie einem Wandel ausgesetzt. Zunehmend werden in Herbarien digitale Kopien verwendet, die neue Auswertungs- und Analysemethoden ermöglichen. Die Entwicklung technischer und wirtschaftlicher Verfahren zur Herbarbeleg-Digitalisierung ist Gegenstand des Forschungsschwerpunkts Herbar Digital der Hochschule Hannover. Das Ziel von Herbar Digital ist es, das System der Virtualisierung von Herbarbelegen und deren Verwaltung so zu automatisieren, dass die Kosten von 20 US-$ auf 2 US-$ reduziert werden. Betrachtet man die Herbarbeleg-Digitalisierung als ein zu planendes 5-Jahres-Investitionsprojekt, dann sind unterschiedliche Szenarien und deren wirtschaftlichen Auswirkungen denkbar. In dem vorliegenden Arbeitspapier werden drei Szenarien entwickelt und soweit operationalisiert, dass sowohl Aussagen einer technischen Investitionsplanung als auch einer wirtschaftlichen Investitionsplanung über den Planungshorizont von 5 Jahren abgeleitet werden. In technischer Hinsicht werden die Produktion, Logistik (inkl. IT) sowie das Personal geplant. Die wirtschaftlichen Aussagen beziehen sich auf Standort- und Betriebsmittelkosten, IT- und Logistikkosten, Personalkosten sowie sonstige Kosten. Um den Projekterfolg sicherzustellen, sind beide Planungsbereiche in einem Konzept für das Investitionscontrolling integriert. Als Ergebnis von Szenario 1 ergeben sich bei einer Produktionsmenge von 1 Mio. digitalen Belegen Ausgaben in Höhe von 2,05 € pro Digitalisat. Das Szenario 1 ist als generelles Forschungsergebnis von Herbar Digital zu verstehen und liefert entsprechend eine Referenzlösung für alle Objekte im Kontext einer musealen Herbarbeleg-Digitalisierung. Bei einer Produktion von 5 Mio. Digitalisaten in Szenario 2 wird von einer Kooperation der Herbarien in Berlin und einem ausländischen Partner mit halben Lohnniveau ausgegangen. Es reduzieren sich die zahlungswirksamen Kosten auf 1,21 € pro Digitalisat. Das Ergebnis aus Szenario 2 bleibt auch in Szenario 3 konstant, worin unter Einbezug eines weiteren inländischen Kooperationspartners 10 Mio. digitale Herbarbelege hergestellt werden. Vermutlich ergeben sich unter den technischen Bedingungen keine weiteren Kostendegressionseffekte.

Salvia divinorum: an hallucinogenic mint which might become a new recreational drug in Switzerland.

Salvia divinorum Epling & Jativa is an hallucinogenic mint traditionally used for curing and divination by the Mazatec Indians of Oaxaca, Mexico. Young people from Mexican cities were reported to smoke dried leaves of S. divinorum as a marijuana substitute. Recently, two S. divinorum specimens were seized in a large-scale illicit in-door and out-door hemp plantation. Salvinorin A also called divinorin A, a trans-neoclerodane diterpene, was identified in several organic solvent extracts by gas chromatography-mass spectrometry. The botanical identity of the plant was confirmed by comparing it to an authentic herbarium specimen. More plants were then discovered in Swiss horticulturists greenhouses. All these data taken together suggest that many attempts exist in Switzerland to use S. divinorum as a recreational drug. This phenomenon may be enhanced because neither the magic mint, nor its active compound are banned substances listed in the Swiss narcotic law.

La conservation de la biodiversité dans les aires protégées en zones périurbaines : dynamique des communautés végétales au parc national du Mont-Saint-Bruno entre 1977 et 2013

Ce mémoire visait à déterminer si un petit parc périurbain, en l’occurrence le Parc national du Mont-Saint-Bruno, est parvenu à maintenir l’intégrité de sa flore au cours des trente dernières années en dépit de pressions humaines croissantes et de perturbations naturelles passées, en plus d’identifier les principaux changements floristiques survenus au cours de cette période et les facteurs responsables. Pour répondre à ces objectifs, une étude historique a été réalisée, en comparant un inventaire floristique ancien (1977) à un inventaire récent (2013). Mes résultats montrent d’abord une forte croissance de la diversité alpha indigène au cours des 35 dernières années, accompagnée d’un déclin significatif de la diversité bêta (30%). Malgré cette homogénéisation taxonomique, la diversité fonctionnelle de la flore forestière s’est accrue, la rendant probablement plus résiliente aux événements perturbateurs. D’autre part, mes analyses ont révélé la progression de traits fonctionnels souvent associés à des habitats forestiers intensément broutés, révélant une certaine influence du cerf de Virginie sur la composition et la structure de la flore forestière. Enfin, mes résultats ont montré que les herbiers botaniques se révèlent être une alternative fiable aux méthodes traditionnelles pour documenter et évaluer l’impact des grands herbivores sur la morphologie des plantes broutées. Au final, cette étude a montré que les petites aires protégées périurbaines peuvent jouer un rôle majeur dans la préservation de la diversité floristique d’habitats forestiers d’intérêt, particulièrement lorsque leur statut de protection permet d’encadrer de manière stricte les activités humaines.

Revision of the genus Fosterella (Bromeliaceae)

Die vorliegende Arbeit stellt eine umfassende taxonomische Revision der Gattung Fosterella L.B. Sm. (Bromeliaceae) dar, die alle 31 derzeit akzeptierten Arten umfasst und einen Bestimmungsschlüssel für diese beinhaltet. Die Revision beruht auf der morphologisch-anatomischen Auswertung von Herbarmaterial (über 800 Exsikkate), Lebendpflanzen (ca. 150 Akzessionen) und eigenen vergleichenden Untersuchungen im Freiland. Die Gattung Fosterella ist seit nunmehr etlichen Jahren Forschungsgegenstand einer interdisziplinären Studie, die sowohl molekulrae, als auch anatomische, morphologische und biogeographische Untersuchungen einbezieht. Unser Interesse an der Gattung Fosterella gründet sich auf ihrer enormen ökologischen und biogeographischen Vielfalt, sie gilt als hervorragendes Modellsystem für Artbildungsmechanismen in den Anden. In den letzten Jahren wurde von verschiedenen molekularen Methoden Gebrauch gemacht, um die verwandtschaftlichen Beziehungen innerhalb der Gattung zu untersuchen, so dass mittlerweile gut aufgelöste Stammbäume vorliegen. Diese molekularen Studien, überwiegend durchgeführt von Dr. Martina Rex, wurden ergänzt durch intensive Sammelaktivitäten und eingehende taxonomische Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Revision. Auf diese Weise konnten die morphologische Plastizität der einzelnen Arten erfasst und schließlich ein wohlfundiertes Artkonzept vorgelegt werden. Zunächst wird ein kurzer Überblick über die Familie der Bromeliaceen als auch die Gattung Fosterella gegeben, in dem jeweils Informationen zur Verbreitung, Morphologie, Physiologie, Ökologie und Phylogenie geliefert werden. Im Anschluss an einen historischen Überblick des taxonomischen Werdegangs wird die Abgrenzung der Gattung Fosterella zu den nächstverwandten Gattungen Deuterocohnia, Dyckia und Encholirium erläutert. Die morphologischen Merkmale zur Differenzierung der Arten innerhalb der Gattung werden im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit und ihr Gewicht diskutiert. Der Artschlüssel basiert auf Merkmalen, die leicht auszumachen und gut zu unterscheiden sind. Bei der ausführlichen Beschreibung der Arten wird auch auf ihre jeweilige Verbreitung, Ökologie, taxonomische Abgrenzung, systematische Verwandtschaft sowie die Etymologie des Namens eingegangen. Beigefügt sind jeweils Zeichnungen, ein Foto vom Holo-/Lectotypus, Fotos von Lebendpflanzen sowie eine Verbreitungskarte. Im Rahmen der taxonomischen Arbeit wurden fünf Arten zu Synonymen reduziert: Fosterella chiquitana Ibisch, R. Vásquez & E. Gross und F. latifolia Ibisch, R. Vásquez & E. Gross wurden in die Synonymie von F. penduliflora (C.H. Wright) L.B. Sm. eingezogen; F. fuentesii Ibisch, R. Vásquez & E. Gross als Synonym zu F. albicans (Griseb.) L.B. Sm. gestellt; F. elata H. Luther in die Synonymie von F. rusbyi (Mez) L.B. Sm. verwiesen und F. nowickii Ibisch, R. Vásquez & E. Gross als Synonym zu F. weddelliana (Brongn. ex Baker) L.B. Sm. gestellt. Fosterella schidosperma (Baker) L.B. Sm. var. vestita L.B. Sm. & Read wird zum Synonym von Fosterella weberbaueri (Mez) L.B. Sm. reduziert. Sechs Arten wurden neu beschrieben: Fosterella batistana Ibisch, Leme & J. Peters; F. christophii Ibisch, R. Vásquez & J. Peters; F. elviragrossiae Ibisch, R. Vásquez & J. Peters; F. kroemeri Ibisch, R. Vásquez & J. Peters; F. nicoliana J. Peters & Ibisch und F. robertreadii Ibisch & J. Peters. Das Taxon F. gracilis (Rusby) L.B. Sm. wurde neu etabliert. Um die Evolution von einzelnen morphologischen Merkmalen zu rekonstruieren, wurden die Zustände von zehn ausgewählten Merkmalen kodiert und auf einen molekularen Stammbaum kartiert. Die folgenden Merkmalszustände wurden als ursprünglich innerhalb der Gattung ermittelt: Stammlosigkeit, ganzrandige Blattspreiten, flache Rosetten mit dem Boden aufliegenden Blättern, locker beschuppte Blattunterseiten, schildförmige Haare mit gezähntem Rand, ganzrandige Pedunkel-Brakteen, rispenförmiger Blütenstand, kahle/verkahlende Blütenstandsachsen, weiße Petalen und einfach-aufrechte Narben. Rückschlüsse bezüglich der Evolution und Ausbreitung der Gattung Fosterella werden diskutiert: Die überwiegend kleinen Verbreitungsgebiete der Arten hängen offensichtlich mit ihren fragmentierten, inselartigen Habitaten (z.B. innerandine Trockentäler) zusammen. Die Tatsache, dass die Yungas-Bergregenwälder des Departamento La Paz, Bolivia, die Region mit der größten Artenvielfalt darstellen, lässt sich mit der extrem variablen Topographie und der außerordentlich hohen Vielfalt an Habitaten dieser Region erklären. Aus folgenden Gründen erscheint es sehr wahrscheinlich, dass die Gattung Fosterella ihren Ursprung im Tiefland hat: Die Mehrheit der Arten weist einen eher mesophytischen Habitus auf und ist in mehr oder weniger humiden Habitaten zu finden. Die Gattung ist durch mehrere Arten in sehr alten Habitaten des präkambrischen Schilds im Tiefland von Zentral-Südamerika vertreten. Weiterhin betreiben, soweit bekannt, alle Fosterella Arten C3 Photosynthese, während in den Gattungen der Schwestergruppe, Deuterocohnia, Dyckia and Encholirium, CAM der verbreitete Photosyntheseweg ist. In jedem Fall ist die Besiedelung der Anden und/oder Tieflandhabitate mehrfach unabhängig voneinander geschehen, vielleicht sogar in beiden Richtungen.

Systematics and evolution of the genus Deuterocohnia Mez (Bromeliaceae)

The present study investigates the systematics and evolution of the Neotropical genus Deuterocohnia Mez (Bromeliaceae). It provides a comprehensive taxonomic revision as well as phylogenetic analyses based on chloroplast and nuclear DNA sequences and presents a hypothesis on the evolution of the genus. A broad morphological, anatomical, biogeographical and ecological overview of the genus is given in the first part of the study. For morphological character assessment more than 700 herbarium specimens from 39 herbaria as well as living plant material in the field and in the living collections of botanical gardens were carefully examined. The arid habitats, in which the species of Deuterocohnia grow, are reflected by the morphological and anatomical characters of the species. Important characters for species delimitation were identified, like the length of the inflorescence, the branching order, the density of flowers on partial inflorescences, the relation of the length of the primary bracts to that of the partial inflorescence, the sizes of floral bracts, sepals and petals, flower colour, the presence or absence of a pedicel, the curvature of the stamina and the petals during anthesis. After scrutinizing the nomenclatural history of the taxa belonging to Deuterocohnia – including the 1992 syonymized genus Abromeitiella – 17 species, 4 subspecies and 4 varieties are accepted in the present revision. Taxonomic changes were made in the following cases: (I) New combinations: A. abstrusa (A. Cast.) N. Schütz is re-established – as defined by Castellanos (1931) – and transfered to D. abstrusa; D. brevifolia (Griseb.) M.A. Spencer & L.B. Sm. includes accessions of the former D. lorentziana (Mez) M.A. Spencer & L.B. Sm., which are not assigned to D. abstrusa; D. bracteosa W. Till is synonymized to D. strobilifera Mez; D. meziana Kuntze ex Mez var. carmineo-viridiflora Rauh is classified as a subspecies of D. meziana (ssp. carmineo-viridiflora (Rauh) N. Schütz); D. pedicellata W. Till is classified as a subspecies of D. meziana (ssp. pedicellata (W. Till) N. Schütz); D. scapigera (Rauh & L. Hrom.) M.A. Spencer & L.B. Sm ssp. sanctae-crucis R. Vásquez & Ibisch is classified as a species (D. sanctae-crucis (R. Vásquez & Ibisch) N. Schütz); (II) New taxa: a new subspecies of D. meziana Kuntze ex Mez is established; a new variety of D. scapigera is established; (the new taxa will be validly published elsewhere); (III) New type: an epitype for D. longipetala was chosen. All other species were kept according to Spencer and Smith (1992) or – in the case of more recently described species – according to the protologue. Beside the nomenclatural notes and the detailed descriptions, information on distribution, habitat and ecology, etymology and taxonomic delimitation is provided for the genus and for each of its species. An key was constructed for the identification of currently accepted species, subspecies and varieties. The key is based on easily detectable morphological characters. The former synonymization of the genus Abromeitiella into Deuterocohnia (Spencer and Smith 1992) is re-evalutated in the present study. Morphological as well as molecular investigations revealed Deuterocohnia incl. Abromeitiella as being monophyletic, with some indications that a monophyletic Abromeitiella lineage arose from within Deuterocohnia. Thus the union of both genera is confirmed. The second part of the present thesis describes and discusses the molecular phylogenies and networks. Molecular analyses of three chloroplast intergenic spacers (rpl32-trnL, rps16-trnK, trnS-ycf3) were conducted with a sample set of 119 taxa. This set included 103 Deuterocohnia accessions from all 17 described species of the genus and 16 outgroup taxa from the remainder of Pitcairnioideae s.str. (Dyckia (8 sp.), Encholirium (2 sp.), Fosterella (4 sp.) and Pitcairnia (2 sp.)). With its high sampling density, the present investigation by far represents the most comprehensive molecular study of Deuterocohnia up till now. All data sets were analyzed separately as well as in combination, and various optimality criteria for phylogenetic tree construction were applied (Maximum Parsimony, Maximum Likelihood, Bayesian inferences and the distance method Neighbour Joining). Congruent topologies were generally obtained with different algorithms and optimality criteria, but individual clades received different degrees of statistical support in some analyses. The rps16-trnK locus was the most informative among the three spacer regions examined. The results of the chloroplast DNA analyses revealed a highly supported paraphyly of Deuterocohnia. Thus, the cpDNA trees divide the genus into two subclades (A and B), of which Deuterocohnia subclade B is sister to the included Dyckia and Encholirium accessions, and both together are sister to Deuterocohnia subclade A. To further examine the relationship between Deuterocohnia and Dyckia/Encholirium at the generic level, two nuclear low copy markers (PRK exon2-5 and PHYC exon1) were analysed with a reduced taxon set. This set included 22 Deuterocohnia accessions (including members of both cpDNA subclades), 2 Dyckia, 2 Encholirium and 2 Fosterella species. Phylogenetic trees were constructed as described above, and for comparison the same reduced taxon set was also analysed at the three cpDNA data loci. In contrast to the cpDNA results, the nuclear DNA data strongly supported the monophyly of Deuterocohnia, which takes a sister position to a clade of Dyckia and Encholirium samples. As morphology as well as nuclear DNA data generated in the present study and in a former AFLP analysis (Horres 2003) all corroborate the monophyly of Deuterocohnia, the apparent paraphyly displayed in cpDNA analyses is interpreted to be the consequence of a chloroplast capture event. This involves the introgression of the chloroplast genome from the common ancestor of the Dyckia/ Encholirium lineage into the ancestor of Deuterocohnia subclade B species. The chloroplast haplotypes are not species-specific in Deuterocohnia. Thus, one haplotype was sometimes shared by several species, where the same species may harbour different haplotypes. The arrangement of haplotypes followed geographical patterns rather than taxonomic boundaries, which may indicate some residual gene flow among populations from different Deuteroccohnia species. Phenotypic species coherence on the background of ongoing gene flow may then be maintained by sets of co-adapted alleles, as was suggested by the porous genome concept (Wu 2001, Palma-Silva et al. 2011). The results of the present study suggest the following scenario for the evolution of Deuterocohnia and its species. Deuterocohnia longipetala may be envisaged as a representative of the ancestral state within the genus. This is supported by (1) the wide distribution of this species; (2) the overlap in distribution area with species of Dyckia; (3) the laxly flowered inflorescences, which are also typical for Dyckia; (4) the yellow petals with a greenish tip, present in most other Deuterocohnia species. The following six extant lineages within Deuterocohnia might have independently been derived from this ancestral state with a few changes each: (I) D. meziana, D. brevispicata and D. seramisiana (Bolivia, lowland to montane areas, mostly reddish-greenish coloured, very laxly to very densely flowered); (II) D. strobilifera (Bolivia, high Andean mountains, yellow flowers, densely flowered); (III) D. glandulosa (Bolivia, montane areas, yellow-greenish flowers, densely flowered); (IV) D. haumanii, D. schreiteri, D. digitata, and D. chrysantha (Argentina, Chile, E Andean mountains and Atacama desert, yellow-greenish flowers, densely flowered); (V) D. recurvipetala (Argentina, foothills of the Andes, recurved yellow flowers, laxly flowered); (VI) D. gableana, D. scapigera, D. sanctae-crucis, D. abstrusa, D. brevifolia, D. lotteae (former Abromeitiella species, Bolivia, Argentina, higher Andean mountains, greenish-yellow flowers, inflorescence usually simple). Originating from the lower montane Andean regions, at least four lineages of the genus (I, II, IV, VI) adapted in part to higher altitudes by developing densely flowered partial inflorescences, shorter flowers and – in at least three lineages (II, IV, VI) – smaller rosettes, whereas species spreading into the lowlands (I, V) developed larger plants, laxly flowered, amply branched inflorescences and in part larger flowers (I).

Estudi taxonòmic i ecofisiològic dels membres de la família faucheaceae (Rhodymeniales, Rhodophyta) de la Península Ibèrica i de les Illes Balears

L'objectiu d'aquesta tesi doctoral ha estat estudiar a nivell taxonòmic i ecofisiològic les espècies de la família Faucheaceae (Rhodymeniales, Rhodophyta) presents a la península Ibèrica i a les illes Balears: Fauchea repens (C. Agardh) Montagne i Bory in Montagne, Gloiocladia furcata (C. Agardh) J. Agardh i Gloiocladia microspora (Bornet ex Rodríguez y Femenías) Sánchez i Rodríguez-Prieto, comb. nov. L'estudi taxonòmic es va realitzar a partir de mostres recol·lectades al llarg de la costa de la península Ibérica i de les illes Balears, amb la revisió dels exemplars conservats en els herbaris de diferents universitats espanyoles i dels exemplars tipus localitzats a l'herbari de C. Agardh i al de J.J. Rodríguez y Femenías. Així doncs, amb aquest treball es van completar les dades ja existents quant a la morfologia, l'estructura vegetativa i els tetrasporòfits de les tres espècies i es van aportar dades inèdites pel què fa a les estructures reproductores masculines de Fauchea repens, les estructures reproductores femenines i estadis de postfertilització de F. repens, G. furcata i G. microspora comb. nov. Paral·lelament es va detallar la corologia, l'hàbitat i la fenologia de les tres espècies. De l'estudi de F. repens i G. furcata, espècies tipus dels seus gèneres i, en el cas de la primera també de la família, es proposa una correcció de la descripció original de la família Faucheaceae I.M. Strachan, G.W. Saunders & Kraft, així com una nova combinació Gloiocladia microspora comb. nov. per l'espècie anomenada fins aquest estudi Fauchea microspora Bornet ex Rodríguez y Femenías. S'aporta també una iconografia original de dibuixos i fotografies, i una clau de determinació dels tàxons estudiats. Quant a l'estudi ecofisiològic, es van realitzar una sèrie d'experiments de laboratori per tal de determinar els requeriments de llum, temperatura i fotoperíode per el creixement i supervivència de les tres espècies. Així doncs, es van aportar dades inèdites pel què fa al cultiu in vitro de Fauchea repens, Gloiocladia furcata i Gloiocladia microspora comb. nov., que ens van permetre explicar la distribució batimètrica i geogràfica de les tres espècies.