Published February 1, 2020 | Version v1
Publication Open

Early evolution of Coriariaceae (Cucurbitales) in light of a new early Campanian (ca. 82 Mya) pollen record from Antarctica

Creators

  • 1. Ludwig-Maximilians-Universität München
  • 2. Bernardino Rivadavia Natural Sciences Museum
  • 3. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos

Description

Abstract Coriariaceae comprise only Coriaria , a genus of shrubs with nine species in Australasia (but excluding Australia), five in the Himalayas, Taiwan, the Philippines, and Japan, one in the Mediterranean, and one ranging from Patagonia to Mexico. The sister family, Corynocarpaceae, comprises five species of evergreen trees from New Guinea to New Zealand and Australia. This distribution has long fascinated biogeographers as potential support for Wegener's theory of continental drift, with alternative scenarios invoking either Antarctic or Beringian range expansions. Here, we present the discovery of pollen grains from Early Campanian (ca. 82 Mya) deposits in Antarctica, which we describe as Coriaripites goodii sp. nov., and newly generated nuclear and plastid molecular data for most of the family's species and its outgroup. This greatly expands the family's fossil record and is the so far oldest fossil of the order Cucurbitales. We used the phylogeny, new fossil, and an Oligocene flowering branch assigned to a small subclade of Coriaria to generate a chronogram and to study changes in chromosome number, deciduousness, and andromonoecy. Coriaria comprises a Northern (NH) and a Southern Hemisphere (SH) clade that diverged from each other in the Paleocene (ca. 57 Mya), with the SH clade reaching the New World once, through Antarctica, as supported by the fossil pollen. While the SH clade retained perfect flowers and evergreen leaves, the NH clade evolved andromonoecy and deciduousness. Polyploidy occurs in both clades and points to hybridization, matching weak species boundaries throughout the genus.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتكون Coriariaceae المجردة فقط من Coriaria ، وهو جنس من الشجيرات مع تسعة أنواع في أستراليا (ولكن باستثناء أستراليا)، وخمسة في جبال الهيمالايا وتايوان والفلبين واليابان، وواحد في البحر الأبيض المتوسط، وواحد يتراوح من باتاغونيا إلى المكسيك. تضم العائلة الشقيقة، Corynocarpaceae، خمسة أنواع من الأشجار دائمة الخضرة من غينيا الجديدة إلى نيوزيلندا وأستراليا. لطالما أثار هذا التوزيع اهتمام علماء الجغرافيا الحيوية كدعم محتمل لنظرية فيجنر للانجراف القاري، مع سيناريوهات بديلة تستدعي إما توسعات نطاق القارة القطبية الجنوبية أو بيرينغ. هنا، نقدم اكتشاف حبوب اللقاح من أوائل كامبانيان (حوالي. 82 مليون سنة مضت) في القارة القطبية الجنوبية، والتي نصفها باسم Coriaripites goodii sp. nov.، والبيانات الجزيئية النووية والبلاستيدية التي تم إنشاؤها حديثًا لمعظم أنواع العائلة ومجموعتها الخارجية. هذا يوسع إلى حد كبير السجل الأحفوري للعائلة وهو أقدم أحفورة حتى الآن من رتبة Cucurbitales. استخدمنا علم تطور السلالات، والحفريات الجديدة، وفرع الإزهار الأوليغوسيني المخصص لطبقة فرعية صغيرة من كورياريا لتوليد مخطط زمني ودراسة التغييرات في عدد الكروموسومات، والنفضية، والأندرومونية. تضم كورياريا فرعًا شماليًا (NH) ونصف الكرة الجنوبي (SH) يختلفان عن بعضهما البعض في العصر الباليوسيني (حوالي 57 مليون سنة مضت)، مع وصول سلالة SH إلى العالم الجديد مرة واحدة، عبر القارة القطبية الجنوبية، كما هو مدعوم من حبوب اللقاح الأحفورية. في حين احتفظت سلالة SH بأزهار مثالية وأوراق دائمة الخضرة، إلا أن سلالة NH طورت الذكورة والنفضية. يحدث تعدد الصيغ الصبغية في كل من الفروع ويشير إلى التهجين، مما يطابق حدود الأنواع الضعيفة في جميع أنحاء الجنس.

Translated Description (French)

Abstract Coriariaceae ne comprend que Coriaria , un genre d'arbustes avec neuf espèces en Australasie (mais à l'exclusion de l'Australie), cinq dans l'Himalaya, Taïwan, les Philippines et le Japon, une en Méditerranée et une allant de la Patagonie au Mexique. La famille sœur, les Corynocarpaceae, comprend cinq espèces d'arbres à feuilles persistantes de la Nouvelle-Guinée à la Nouvelle-Zélande et à l'Australie. Cette distribution a longtemps fasciné les biogéographes en tant que soutien potentiel de la théorie de la dérive continentale de Wegener, avec des scénarios alternatifs invoquant soit l'expansion de l'aire de répartition de l'Antarctique, soit celle de la Béringie. Ici, nous présentons la découverte de grains de pollen du début du Campanien (vers 82 Mya) en Antarctique, que nous décrivons comme des Coriaripites goodii sp. nov., et des données moléculaires nucléaires et plastidiales nouvellement générées pour la plupart des espèces de la famille et de son sous-groupe. Cela élargit considérablement les archives fossiles de la famille et constitue jusqu'à présent le plus ancien fossile de l'ordre des Cucurbitales. Nous avons utilisé la phylogénie, un nouveau fossile et une branche de floraison oligocène attribuée à une petite sous-clade de Coriaria pour générer un chronogramme et étudier les changements dans le nombre de chromosomes, la déciduité et l'andromonoïcie. Coriaria comprend un clade de l'hémisphère Nord (NH) et un clade de l'hémisphère Sud (SH) qui ont divergé l'un de l'autre au Paléocène (vers 57 Mya), avec le clade SH atteignant le Nouveau Monde une fois, à travers l'Antarctique, soutenu par le pollen fossile. Alors que le clade SH conservait des fleurs parfaites et des feuilles à feuilles persistantes, le clade NH a évolué en andromonoïque et en feuillu. La polyploïdie se produit dans les deux clades et indique une hybridation, correspondant aux limites faibles des espèces dans tout le genre.

Translated Description (Spanish)

Las Coriariaceae abstractas comprenden solo Coriaria , un género de arbustos con nueve especies en Australasia (pero excluyendo Australia), cinco en el Himalaya, Taiwán, Filipinas y Japón, una en el Mediterráneo y una que va desde la Patagonia hasta México. La familia hermana, Corynocarpaceae, comprende cinco especies de árboles de hoja perenne desde Nueva Guinea hasta Nueva Zelanda y Australia. Esta distribución ha fascinado durante mucho tiempo a los biogeógrafos como posible apoyo para la teoría de la deriva continental de Wegener, con escenarios alternativos que invocan expansiones del rango antártico o beringiano. Aquí, presentamos el descubrimiento de granos de polen del Campaniense temprano (ca. 82 Mya) en la Antártida, que describimos como Coriaripites goodii sp. nov., y datos moleculares nucleares y de plástidos recién generados para la mayoría de las especies de la familia y su grupo externo. Esto amplía en gran medida el registro fósil de la familia y es el fósil hasta ahora más antiguo del orden Cucurbitales. Utilizamos la filogenia, el nuevo fósil y una rama de floración del Oligoceno asignada a un pequeño subclado de Coriaria para generar un cronograma y estudiar los cambios en el número de cromosomas, la caducidad y la andromonoecia. Coriaria comprende un clado del hemisferio norte (NH) y uno del hemisferio sur (SH) que divergieron entre sí en el Paleoceno (ca. 57 Mya), con el clado SH llegando al Nuevo Mundo una vez, a través de la Antártida, apoyado por el polen fósil. Mientras que el clado SH conservaba flores perfectas y hojas de hoja perenne, el clado NH evolucionó en andromonoecia y caducifolio. La poliploidía ocurre tanto en los clados como en los puntos de hibridación, coincidiendo con los límites débiles de las especies en todo el género.

Files

tax.12203.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:de3fa91d9c9cdab1a1b36471906ef234
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التطور المبكر للكورياريات (القرعيات) في ضوء سجل حبوب اللقاح المبكر الجديد (حوالي 82 مليون سنة مضت) من القارة القطبية الجنوبية
Translated title (French)
Évolution précoce des Coriariaceae (Cucurbitales) à la lumière d'un nouveau record pollinique campanien précoce (env. 82 millions d'années) en provenance de l'Antarctique
Translated title (Spanish)
Evolución temprana de Coriariaceae (Cucurbitales) a la luz de un nuevo registro de polen del Campaniense temprano (ca. 82 Mya) de la Antártida

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3014948300
DOI
10.1002/tax.12203

Is supplement to
https://openalex.org/W4211202038 (Other)
https://openalex.org/W2594585717 (Other)
https://openalex.org/W2365952856 (Other)
https://openalex.org/W2362712337 (Other)
https://openalex.org/W2179867608 (Other)
https://openalex.org/W2156868689 (Other)
https://openalex.org/W2042874314 (Other)
https://openalex.org/W2023847064 (Other)
https://openalex.org/W1840213242 (Other)
https://openalex.org/W123976961 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1716271402
  • https://openalex.org/W17457761
  • https://openalex.org/W192174775
  • https://openalex.org/W1964353064
  • https://openalex.org/W1982643905
  • https://openalex.org/W1992728222
  • https://openalex.org/W1996207570
  • https://openalex.org/W1998426125
  • https://openalex.org/W2007889123
  • https://openalex.org/W2008157511
  • https://openalex.org/W2024179700
  • https://openalex.org/W2024827286
  • https://openalex.org/W2030177131
  • https://openalex.org/W2037218891
  • https://openalex.org/W2040381729
  • https://openalex.org/W2050010933
  • https://openalex.org/W2052639207
  • https://openalex.org/W2059692475
  • https://openalex.org/W2074240551
  • https://openalex.org/W2076535728
  • https://openalex.org/W2076571442
  • https://openalex.org/W2077785288
  • https://openalex.org/W2087842734
  • https://openalex.org/W2103394670
  • https://openalex.org/W2114334462
  • https://openalex.org/W2120224900
  • https://openalex.org/W2122766746
  • https://openalex.org/W2127774996
  • https://openalex.org/W2128880918
  • https://openalex.org/W2137045750
  • https://openalex.org/W2141052558
  • https://openalex.org/W2151213158
  • https://openalex.org/W2154678207
  • https://openalex.org/W2159346619
  • https://openalex.org/W2160378127
  • https://openalex.org/W2161203557
  • https://openalex.org/W2164417373
  • https://openalex.org/W2166975091
  • https://openalex.org/W2171484937
  • https://openalex.org/W2294353193
  • https://openalex.org/W2300015828
  • https://openalex.org/W2318111277
  • https://openalex.org/W2389314134
  • https://openalex.org/W2624278728
  • https://openalex.org/W2801159594
  • https://openalex.org/W2901954177
  • https://openalex.org/W2911449751
  • https://openalex.org/W2927723928
  • https://openalex.org/W2989345970
  • https://openalex.org/W3087772032
  • https://openalex.org/W362467585
  • https://openalex.org/W4243233439
  • https://openalex.org/W73993403