Leaflet Anatomical Diversity in Zamia (Cycadales: Zamiaceae) Shows Little Correlation with Phylogeny and Climate
Leaflet Anatomical Diversity in Zamia (Cycadales: Zamiaceae) Shows Little Correlation with Phylogeny and Climate
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扎米亚（苏铁目：扎米亚科）的传单解剖多样性与系统发育和气候几乎没有相关性
DOI：
10.1007/s12229-021-09272-0
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Specht, Chelsea D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Glos, Rosemary A.;Salzman, Shayla;Calonje, Michael;Vovides, Andrew P.;Coiro, Mario;Gandolfo, Maria Alejandra;Specht, Chelsea D.
苏铁（苏铁目）是现存种子植物中最古老的谱系之一，也是地球上受威胁最严重的植物目，在356种公认的物种中，约有75%濒临灭绝或濒临灭绝。扎米亚是物种最丰富的（81种）。在美洲广泛分布的苏铁属，以其形态和生态多样性而闻名。在整个属中，宏观形态特征之间似乎有高度的趋同性，许多对物种鉴定有用的特征对于阐明物种间的关系来说是无用的。然而，它仍然是未知的小叶结构的解剖变异是否对应于系统发育或地理模式，已经调查在DioonandCycas.Here，我们提出了一个广泛的比较调查小叶解剖acrossZamiaspecies的解剖多样性和发现诊断特征的解决分支的目标。根据文献和新制备的20个扎米亚斯种和外群种的小叶切片，对解剖学特征进行评分，得到的矩阵涵盖了代表所有5个主要分支的39个扎米亚斯种，并跨越了该属的地理分布。从小叶部分的解剖特征评分映射到以前发表的系统发育和评价其系统发育信号。大多数解剖特征检查是没有诊断的分支，但新报道的叶肉石细胞可能是唯一的一个大的血统。由于系统发育关系和解剖特征的分布之间的广泛不一致，我们测试了解剖特征和环境信号之间的关系，但没有发现解剖和生态之间的显着相关性。虽然需要进一步的工作，以阐明在本属解剖特征的进化历史，这项研究提高了我们的理解，微形态特征的进化，解剖多样性和系统发育关系在这个高度濒危的植物谱系。
Cycads (Cycadales) are among the most ancient lineages of extant seed-bearing plants and are the most threatened plant order on Earth, with circa 75% of the 356 accepted species endangered or threatened with extinction.Zamiais the most species-rich (81 spp.) and widely distributed cycad genus in the Americas, notable for its morphological and ecological diversity. Across the genus, there appears to be a high degree of convergence among macromorphological traits, with many characters that are useful for species identification proving uninformative for elucidating relationships among species. However, it remains unknown whether anatomical variation in leaflet structure corresponds with phylogenetic or geographic patterns, as has been investigated inDioonandCycas.Here, we present a broad comparative survey of leaflet anatomy acrossZamiaspecies with the goals of describing anatomical diversity and uncovering diagnostic characters for resolved clades. Anatomical characters were scored based on the literature and newly prepared sections of leaflets from 20Zamiaspecies plus the outgroup speciesMicrocycas calocoma.The resulting matrix covers 39Zamiaspecies representing all five major clades and spanning the geographic distribution of the genus. Anatomical characters scored from leaflet sections were mapped onto a previously published phylogeny and evaluated for their phylogenetic signal. Most anatomical characters examined are not diagnostic for clades, but newly reported mesophyll sclereids may be unique to one large lineage. Given the widespread incongruence between phylogenetic relationships and the distribution of anatomical traits, we tested the relationship between anatomical characters and environmental signals but did not uncover significant correlations between anatomy and ecology. While further work is required to elucidate the evolutionary history of anatomical characters in this genus, this research improves our understanding of micromorphological character evolution, anatomical diversity, and phylogenetic relationships within this highly threatened lineage of plants.
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