Reproductive ecology and genetic structure of understorey herbs in the Atlantic Rain forest of Brazil

Abstract

Art-Interaktionen stellen eine Schlüsselkomponente der Biodiversität dar. Mutualistische Tier-Pflanze-Interaktionen wie z.B. Bestäubung verbinden die Fortpflanzung von Pflanzen und Ökosystemfunktionen und erhalten den Genfluss zwischen Pflanzenpopulationen. Aufgrund der höheren Biodiversität der Tropen istdie sexuelle Reproduktion von Pflanzen dort besonders bestäuberabhängig, mit bis zu 98 % aller Angiospermen, die tierbestäubt sind. Bis dato ist das Wissen über Tier-Pflanze-Interaktionen von Unterwuchspflanzen in tropischen Regenwäldern begrenzt. Ziel dieser Dissertation war, die Bestäubungsökologie und Reproduktionsbiologie dreier krautiger Pflanzenarten: Heliconia angusta (Heliconiaceae), Besleria melancholica (Gesneriaceae) und Stenostephanus lobeliiformis (Acanthaceae), sowie die genetischen Konsequenzen anthropogener Habitatfragmentierung bei H. angusta mittels AFLP-Markern zu untersuchen. Die gewählten Arten sind typisch im Unterwuchs des Atlantischen Küstenregenwaldes Süd-Ost Brasiliens, einem durch Degradierung und Fragmentierung hochgradig gefährdeten Biodiversitäts-Hotspot.

Species interactions are a key component of biodiversity. Plant-animal mutualisms such as pollination link plant reproduction and ecosystem functioning, and maintain gene flow in plant populations. Plant reproduction is particularly pollination-dependent in the tropics relative to the temperate zone due to the greater biodiversity in the tropics where up to 98 % of all flowering plant species are pollinated by animals. Since little is known about plant-animal-interactions of understorey plants in tropical rainforests, this thesis aimed to investigate the pollination ecology and reproductive biology of three herbaceous species: Heliconia angusta (Heliconiaceae), Besleria melancholica (Gesneriaceae) and Stenostephanus lobeliiformis (Acanthaceae). Furthermore the thesis explored the genetic consequences of anthropogenic habitat fragmentation in H. angusta using AFLP-markers. The study species are typical components of the understorey community of the Atlantic Rain forest of South-Eastern Brazil, a highly endangered biodiversity hotspot, which suffers from forest degradation and fragmentation.