Diversity and ecology of ectomycorrhizal Russula species in the tropics

Arten der Gattung Russula (Basidiomycota) sind essenzielle Bestandteile von Ökosystemen mit Ektomykorrhiza bildenden Pflanzen weltweit. Ziel dieser Arbeit war die Analyse der Diversität und Ökologie von Russula Arten in den Tropen, insbesondere in Mittelamerika und Westafrika. In Benin wurde die „Afrovirescentinae“ Klade untersucht, eine monophyletische Linie, innerhalb der Untergattung Heterophyllidiae. Mittels phylogenetischer Analyse konnte die Linie als Schwesterklade zur Subsektion Virescentinae identifiziert werden. In Benin konnte ich zehn Arten dieser verwandtschaftlichen Linie nachweisen, von denen vier Arten bereits wissenschaftlich beschrieben waren. Fünf Arten wurden neu beschrieben und illustriert. Ein charakteristisches Merkmal der Arten der „Afrovirescentinae“ ist die netzige Ornamentierung der Basidiosporen. Arten mit Vorkommen in Galeriewäldern haben kleine, ephemere Fruchtkörper, während die Fruchtkörper von Arten mit Vorkommen in Savannenwäldern größer und dickfleischiger sind. Darüber hinaus sind die Ornamente der Basidiosporen in diesen unterschiedlichen Lebensräumen verschieden stark ausgeprägt. Diese morphologischen Unterschiede werden als Anpassungen an spezifische ökologische Bedingungen interpretiert, die den jeweiligen Lebensräumen zugrunde liegen. Die globale Vielfalt der „Afrovirescentinae“ wird auf 94 Arten geschätzt, die nicht ausschließlich im tropischen Afrika verbreitet sind, sondern auch in den Neotropen vorkommen. Vier weitere zuvor beschriebene Arten, die in Benin nicht gefunden wurden, konnten dieser Klade zugeordnet werden, basierend auf Sequenzdaten der Holotypus-Belege. In Nebelwäldern in Panama wurde die Diversität von Russula Arten aus der Subsektion Roseinae untersucht. Hierbei wurde eine phylogenetische Analyse durchgeführt, um 22 Aufsammlungen aus dem Westen Panamas zu analysieren. Die Belege verteilten sich auf vier neue Arten, die wissenschaftlich beschrieben und illustriert wurden. Interessanterweise waren diese Arten näher mit Arten aus Nordamerika oder Asien verwandt als untereinander. Zwei der neu beschriebenen Arten wurden in Symbiose mit der Baumart Oreomunnea mexicana gefunden, während die anderen beiden mit verschiedenen Quercus Arten in Verbindung standen. Alle vier Arten sind bislang ausschließlich aus den Bergen West Panamas bekannt. In der Region um den Isthmus von Panama wurde die Diversität von Russula Arten der Subsektionen Castanopsidum und Substriatinae in West-Panama und Nord-Columbien untersucht. Arten der Subsektion Castanopsidum kommen in der Region ausschließlich in von Arten der Fagaceae dominierten Wäldern vor. Die Populationen östlich und westlich des Panama Isthmus unterscheiden sich durch genetische Merkmale und Unterschiede in der Morphologie der hymenialen Zystiden, was auf eine allopatrische Diversifikation aufgrund des Fehlens von Arten der Fagaceae im Tieflandregenwald der Darién Region hindeutet. Die beiden Populationen werden als distinkte Subspezies interpretiert. Eine neu beschriebene Art ist exklusiv mit der in Nord-Kolumbien endemischen Fagaceae-Art Trigonobalanus excelsa assoziiert, was für ihre Evolutionsgeschichte von Bedeutung ist. Arten der Subsektion Castanopsidum begannen vor etwa 15 Millionen Jahren zu divergieren und zeigen ein disjunktes Verbreitungsmuster. In der Subsektion Substriatinae wurden R. floriformis subsp. floriformis mit Verbreitung östlich des Isthmus und R. floriformis subsp. symphoniae mit Verbreitung westlich des Isthmus neu beschrieben, die sich anhand genetischer und morphologischer Unterschiede abgrenzen lassen. In Thailand wurde die Diversität von Russula Arten der Subsektion Amoeninae in Trockenwäldern dominiert von Arten der Dipterocarpaceae untersucht. Zwei neue Arten wurden wissenschaftlich beschrieben und illustriert. Anhand einer phylogenetischen Analyse stellten wir fest, dass die beiden Arten zu zwei neuen unabhängigen Linien innerhalb der Subsektion gehören. Dabei sind beide neuen Arten jeweils als Schwesterarten zu Arten mit gasteroiden Fruchtkörpern unterstützt, was darauf hindeutet, dass sie zu Linien gehören, die an trockene Umweltbedingungen angepasst sind. Durch diese Arbeit wird klar, wie viel verborgene Diversität die Gattung Russula in tropischen Regionen noch beherbergt. Die Evolution der Eigenschaften tropischer Russula Arten ist eng verknüpft mit ihrem Vorkommen in verschiedenen Lebensräumen. Die Ergebnisse dieser Forschung stellen einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Biodiversität in tropischen Ökosystemen dar und liefern die Grundlage für weiterführende Forschung zu Naturschutz, Naturstoffen, Ökosystemfunktionen sowie Speisewert und traditioneller Nutzung von Russula Arten dar.