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Phylogenetic analysis of fossil flowers using an angiosperm‐wide data set: proof‐of‐concept and challenges ahead
American Journal of Botany ( IF 3 ) Pub Date : 2020-10-01 , DOI: 10.1002/ajb2.1538 Jürg Schönenberger 1 , Maria von Balthazar 1 , Andrea López Martínez 2 , Béatrice Albert 3 , Charlotte Prieu 3 , Susana Magallón 2 , Hervé Sauquet 3, 4, 5
American Journal of Botany ( IF 3 ) Pub Date : 2020-10-01 , DOI: 10.1002/ajb2.1538 Jürg Schönenberger 1 , Maria von Balthazar 1 , Andrea López Martínez 2 , Béatrice Albert 3 , Charlotte Prieu 3 , Susana Magallón 2 , Hervé Sauquet 3, 4, 5
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Premise Significant paleobotanical discoveries in recent decades have considerably improved our understanding of the early evolution of angiosperms and their flowers. However, our ability to test the systematic placement of fossil flowers on the basis of phylogenetic analyses has remained limited, mainly due to the lack of an adequate, angiosperm‐wide morphological data set for extant taxa. Earlier attempts to place fossil flowers phylogenetically were, therefore, forced to make prior qualitative assessments of the potential systematic position of fossils and to restrict phylogenetic analyses to selected angiosperm subgroups. Methods We conduct angiosperm‐wide molecular backbone analyses of 10 fossil flower taxa selected from the Cretaceous record. Our analyses make use of a floral trait data set built within the framework of the eFLOWER initiative. We provide an updated version of this data set containing data for 28 floral and two pollen traits for 792 extant species representing 372 angiosperm families. Results We find that some fossils are placed congruently with earlier hypotheses while others are found in positions that had not been suggested previously. A few take up equivocal positions, including the stem branches of large clades. Conclusions Our study provides an objective approach to test for the phylogenetic position of fossil flowers across angiosperms. Such analyses may provide a complementary tool for paleobotanical studies, allowing for a more comprehensive understanding of fossil phylogenetic relationships in angiosperms. Ongoing work focused on extending the sampling of extant taxa and the number of floral traits will further improve the applicability and accuracy of our approach.
中文翻译:
使用被子植物范围的数据集对化石花进行系统发育分析:概念验证和面临的挑战
前提 近几十年来,古植物学的重大发现极大地提高了我们对被子植物及其花的早期进化的理解。然而,我们在系统发育分析的基础上测试化石花的系统放置的能力仍然有限,这主要是由于现存分类单元缺乏足够的、被子植物范围的形态学数据集。因此,早期对化石花进行系统发育的尝试被迫对化石的潜在系统位置进行事先定性评估,并将系统发育分析限制于选定的被子植物亚群。方法 我们对选自白垩纪记录的 10 个化石花卉类群进行了被子植物范围的分子主链分析。我们的分析利用了在 eFLOWER 计划框架内构建的花卉性状数据集。我们提供了该数据集的更新版本,其中包含代表 372 个被子植物科的 792 个现存物种的 28 个花和两个花粉性状的数据。结果我们发现一些化石的放置位置与早期的假设一致,而另一些化石的放置位置则与之前未提出过的一致。有一些占据了模棱两可的位置,包括大进化枝的茎枝。结论我们的研究提供了一种客观的方法来测试被子植物中化石花的系统发育位置。此类分析可能为古植物学研究提供补充工具,从而更全面地了解被子植物的化石系统发育关系。正在进行的工作重点是扩大现有类群的采样和花卉性状的数量,这将进一步提高我们方法的适用性和准确性。
更新日期:2020-10-01
中文翻译:
使用被子植物范围的数据集对化石花进行系统发育分析:概念验证和面临的挑战
前提 近几十年来,古植物学的重大发现极大地提高了我们对被子植物及其花的早期进化的理解。然而,我们在系统发育分析的基础上测试化石花的系统放置的能力仍然有限,这主要是由于现存分类单元缺乏足够的、被子植物范围的形态学数据集。因此,早期对化石花进行系统发育的尝试被迫对化石的潜在系统位置进行事先定性评估,并将系统发育分析限制于选定的被子植物亚群。方法 我们对选自白垩纪记录的 10 个化石花卉类群进行了被子植物范围的分子主链分析。我们的分析利用了在 eFLOWER 计划框架内构建的花卉性状数据集。我们提供了该数据集的更新版本,其中包含代表 372 个被子植物科的 792 个现存物种的 28 个花和两个花粉性状的数据。结果我们发现一些化石的放置位置与早期的假设一致,而另一些化石的放置位置则与之前未提出过的一致。有一些占据了模棱两可的位置,包括大进化枝的茎枝。结论我们的研究提供了一种客观的方法来测试被子植物中化石花的系统发育位置。此类分析可能为古植物学研究提供补充工具,从而更全面地了解被子植物的化石系统发育关系。正在进行的工作重点是扩大现有类群的采样和花卉性状的数量,这将进一步提高我们方法的适用性和准确性。