Forschung

Die Abteilung Biodiversität und molekulare Evolution der Blütenpflanzen an der Goethe-Universität Frankfurt und am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt vereint komplementäre Forschungsschwerpunkte, die von der Genomevolution einzelner Organellen bis zur globalen Systematik artenreicher Pflanzenfamilien und dem angewandten Biodiversitätsmonitoring urbaner Lebensräume reichen.

Ein derzeit zentrales Thema ist die Evolution parasitischer Blütenpflanzen. Parasitismus hat sich innerhalb der Angiospermen mindestens ein Dutzend Mal unabhängig entwickelt und ist mit extremen genomischen Umstrukturierungen verbunden. Woorin Kim, Matthias Jost und Stefan Wanke untersuchen gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern den aktuellen Stand und die Perspektiven der Biodiversitätsgenomik parasitischer Pflanzen (z.B. Kim, Jost, Nickrent et al., Plant and Cell Physiology, 2026). Feldarbeiten liefern das Material für Untersuchungen zur Phylogenie und molekularen Evolution parasitischer Pflanzen, mit besonderem Fokus auf der Evolution plastidärer und mitochondrialer Genome genau wie Herbarien. 

Luiz Henrique Martins Fonseca bringt ausgewiesene Expertise in der Phylogenomik neotropischer Blütenpflanzen mit. Seine bisherige Forschung widmete sich der Evolution von Plastomarchitektur und der phylogenetischen Rekonstruktion innerhalb der Bignoniaceae, einer pantropischen Familie mit außergewöhnlicher morphologischer und ökologischer Diversität. Die Lauraceae und Annonaceae sind ebenso gegenstand der Forschung. Dabei kombinierte er Hochdurchsatz-Sequenzierung von Plastiden mit Kern-codierten Loci-Daten, um die phylogenetischen Informationen für die Phylogenie-Rekonstruktion zu erschließen (z.B. Fonseca & Lohmann 2018, Molecular Phylogenetics and Evolution). Seine methodische Expertise fließt nun in die der Frankfurter Forschungsprojekte zur vergleichenden Evolution der Blütenpflanzen ein. 

Jessica Andrea Ramírez Ramírez untersucht in ihrer Dissertation die Rolle von Polyploidisierungsereignissen für Diversifikationsraten innerhalb der Bromeliengewächse (Bromeliaceae). Im Mittelpunkt steht die Frage, wie die Evolution der Polyploidie die Diversifikationsraten in dieser artenreichen Linie der Ananasfamilie beeinflusst hat. Polyploidie gilt als einer der bedeutendsten Artbildungsmechanismen bei Pflanzen und ist eng mit Fragen der Genomgröße, Chromosomenentwicklung und reproduktiver Isolation verknüpft. 

Marie Claire Veranso-Libalah (Senckenberg) ist Kuratorin der Phanerogamen-Sammlung im Herbarium Senckenbergianum und Spezialistin für die Systematik und Phylogenie afrikanischer Blütenpflanzen. Ihre Forschung hat maßgeblich zur Neuklassifikation afrikanischer Melastomataceae beigetragen — ihre Revision der Systematik des Tribus Sonerileae (Melastomataceae) in Afrika lieferte eine überarbeitete taxonomische Klassifikation auf der Grundlage molekularer Phylogenetik (Veranso-Libalah et al., Journal of Systematics and Evolution, 2023). Darüber hinaus hat sie neue Gattungen und Arten aus Zentralafrika beschrieben, darunter Nothodissotis (Melastomataceae), eine neue Gattung aus dem atlantischen Zentralafrika. 

Christian Printzen (Senckenberg) forscht zur Systematik, Phylogenie, Populationsgenetik und Biogeografie krustiger Flechten der Holarktis, insbesondere innerhalb der Ordnungen Lecanorales und Teloschistales. Flechten stellen hochkomplexe Symbiosen aus Pilzen und Photobionten dar; Printzen kombiniert molekulare Phylogenien, morphologische Merkmale und Sekundärchemie, um Gattungs- und Artgrenzen neu zu definieren. Jüngste Arbeiten beschreiben neue Arten aus China — etwa innerhalb der Lecanora subfusca-Gruppe und der Familie Teloschistaceae — und adressieren die oft ungelöste phylogenetische Stellung nicht-saxicoler lecideoider Flechten weltweit. Ein laufendes Projekt widmet sich der Artabgrenzung in der allgegenwärtigen Flechtengattung Lecanora mittels genomischer Methoden (Lecanomics).

Ein eigenständiger, anwendungsorientierter Forschungsschwerpunkt der Abteilung ist das Biodiversitätsmonitoring und die Biotopkartierung der Stadt Frankfurt am Main, das Senckenberg seit 1985 im Auftrag des Umweltamtes der Stadt Frankfurt durchführt — eines der ältesten und methodisch konsequentesten stadtökologischen Langzeitmonitorings Deutschlands. Ein Forschungsschwerpunkt der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ist seit ihrer Gründung die Flora des Rhein-Main-Gebiets und Hessens, dokumentiert durch zahlreiche Publikationen sowie umfangreiche Herbarsammlungen und unveröffentlichte Daten im Herbarium Senckenbergianum (FR). Im Jahr 2023 wurden mit dem Umweltamt der Stadt Frankfurt die Aufgaben und Ziele der Biotopkartierung aktualisiert; Schwerpunkt der neuen, langfristigen Forschungskooperation ist neben der turnusmäßigen Biotoptypenkartierung des gesamten Stadtgebiets das Monitoring naturschutzfachlich relevanter Ziel- und Verantwortungsarten, die Entwicklung von Schutzkonzepten sowie das Monitoring der Folgen von Klima- und Landnutzungswandel auf Dauerbeobachtungsflächen. Außerdem wird die online verfügbare Flora Frankfurt weitergeführt, die alle im Stadtgebiet nachgewiesenen Arten mit ihren Fundorten, Verbreitungskarten und Informationen zur Florengeschichte dokumentiert.  

Institutionelle Grundlage der gesamten Abteilung ist das Herbarium Senckenbergianum (FR), eine der umfangreichsten botanischen Sammlungen Deutschlands. Es fungiert als Primärarchiv für taxonomische Revisionen, als Quelle von DNA-Material für phylogenomische Studien und als Ausgangspunkt für die Digitalisierung und globale Verfügbarmachung von Sammlungsdaten — und verbindet damit die molekular-evolutionäre Grundlagenforschung mit dem angewandten Biodiversitätsschutz vor Ort.