Wir beschäftigen uns in unserer Forschung und Lehre mit der Vielfalt von Pflanzen, ihrer Evolution und Phylogenie, ihrer Taxonomie, Biogeographie, Ökologie und ihrer funktionellen Morphologie sowie der Nutzpflanzenkunde. Dabei spielen auch angewandte Aspekte des regionalen Naturschutzes und der Auswirkungen des anthropogenen Umwelt- und Klimawandels eine wichtige Rolle. Im Zentrum unserer Forschungen zu Phylogenie, Taxonomie und (funktioneller) Morphologie stehen unter anderem die Boraginales, Asparagales, Loasaceae und Urticaceae.
Wir arbeiten eng zusammen mit den Botanischen Gärten der Universität Bonn. Maximilian Weigend ist in Personalunion auch Direktor der Botanischen Gärten.
Adresse
Meckenheimer Allee 170
53115 Bonn
Kontakt
+49 228 / 73-25 26
nees@uni-bonn.de
Prof. Dr. Maximilian Weigend
1.007
Dr. Jens Mutke
2.002
Dr. Tim Böhnert
2.005
Maria-Anna Vasile
2.005
Systematik und Phylogenie
T. Böhnert, M. Weigend, M. Vasile
Das Studium der Verwandtschaftsverhältnisse spezifischer Gruppen von Blütenpflanzen ist ein Schwerpunkt unserer Arbeit. Dabei werden die Verwandtschaftsverhältnisse komplementär mit molekularen Methoden und morphologischen und biogeographischen Analysen untersucht um zu einem vertieften Verständnis der Evolution zu gelangen. Schwerpunkte unserer phylogenetischen Arbeiten liegen u.A. auf den Cornales, Asparagales und Boraginales.
- Böhnert et al. (2022): Plant migration under long-lasting hyperaridity – phylogenomics unravels recent biogeographic history in one of the oldest deserts on Earth. New Phytologist. DOI: 10.1111/nph.18082
- Vasile et al. (2020). Phylogeny and historical biogeography of Hydrophyllaceae and Namaceae, with a special reference to Phacelia and Wigandia. Systematics and Biodiversity 18(1). DOI: 10.1080/14772000.2020.1771471
- Caifei Zhang et al. (2020). Asterid Phylogenomics/Phylotranscriptomics Uncover Morphological Evolutionary Histories and Support Phylogenetic Placement for Numerous Whole-Genome Duplications. Molecular Biology and Evolution. 37(11): 3188–3210. DOI: 10.1093/molbev/msaa160
- Böhnert, T., M. Neumann, D. Quandt, M. Weigend (2023). Phylogeny based generic reclassification of Muscari sensu lato (Asparagaceae) using plastid and genomic DNA Taxon. DOI: 10.1002/tax.12864
Taxonomie
T. Böhnert, M. Weigend
Klassische Taxonomie ist ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeiten. Die formale Benennung und Einordnung von Arten umfasst die Abgrenzung bekannter Arten und die Neubeschreibung von Arten sowie die Abbildung dieser Verwandtschaftsverhältnisse in einer aktualisierten Klassifikation auf Gattungs-, Familien- oder Ordnungsniveau. Zahlreiche neue Arten wurden in den vergangenen Jahren beschrieben – viele davon aus dem andinen Südamerika. Neben Einzelarbeiten über Sippen spielt die Mitarbeit an regionalen und überregionalen Checklisten und Floren eine wichtige Rolle, etwa an Flora e Funga do Brasil, Flora Argentina oder der Flora of Nepal. Die eindeutige Abgrenzung und Identifikation der Arten ist die notwendige Grundlage für alle anderen Forschungszweige in der organismischen Botanik.
- Henning, T., Weigend, M., & Mello-Silva, R., 2016. Loasaceae in Flora do Brasil 2020. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. http://reflora.jbrj.gov.br/reflora/floradobrasil/FB150
- Acuña-Castillo, R., D.H. Cohen, M. Weigend (2021): Familia Loasaceae Juss. Pp 263—311 in Flora Vascular de la República Argentina. Vol. 19(2). (eds. F. O. Zuloaga; M. J. Belgrano, C. A. Zanotti), San Isidro: Instituto de Botánica Darwinion, 2021.
- Weigend, M. & Monro, A.K., 2015. 104.17. Urtica L. (Urticaceae). In: G. Davidse et al. (ed.): Flora Mesoamericana 2.3: 171—174.
Funktionelle Morphologie, Blütenbiologie
M. Weigend, M. Vasile, F. Losch
Morphologische und ontogenetische Studien, sowohl mit licht- wie auch mit elektronenmikroskopischen Methoden sowie im micro-CT erlauben ein detailliertes Verständnis von pflanzlichen Strukturen, vor allem im generativen Bereich. Studien zur Blüten- und Fruchtentwicklung in den Boraginales erlauben zahlreiche neue Einblicke in Evolutionsprozesse. Die Integration morphologischer (und olfaktorischer) Aspekte in die Blütenfunktion wird in bestäubungsbiologischen Studien untersucht. Sie schlagen die Brücke von morphologischen und ökologischen Studien zu den Evolutionsprozessen in den untersuchten Pflanzengruppen.
- Abrahamczyk, S., J.-H. Struck, M. Weigend (2023). The best of two worlds: ecology and evolution of ambophilous plants. Biological Reviews 98: 391—420. https://doi.org/10.1111/brv.12911
- Losch, F., S. Liedtke, W. Vautz, M. Weigend (2023). Evaluation of floral volatile patterns in the genus Narcissus using gas chromatography–coupled ion mobility spectrometry. Appl. Plant Sci. 2023: 11: e11506. DOI: 10.1002/aps3.11506
- Jeiter, J., S. Langecker, M. Weigend (2020). Towards an integrative understanding of stamen– corolla tube modifications and floral architecture in Boraginaceae s.s. (Boraginales). Botanical Journal of the Linnean Society 193: 100–124, https://doi.org/10.1093/botlinnean/boz112
Biomineralisation und pflanzliche Oberflächen
M. Weigend und Mitarbeitende
Rasterelektronenmikroskopie inklusive der Spezialmethoden wie EDX und Materialkontrast sowie die komplementäre Nutzung lichtmikroskopischer Methoden erlauben die Detailanalyse pflanzlicher Oberflächen. Uns interessieren besonders die Vielfalt pflanzlicher Trichome sowie die erstaunlich komplexen Mineralisierungsmuster pflanzlicher Oberflächen. Die Entdeckung von Calciumphosphat als strukturelles Biomineral in Pflanzen sowie die Entdeckung von mineralisierten Trichomen in vielen Pflanzengruppen, von denen dies bisher nicht bekannt war, sind hier Meilensteine unserer Forschung.
- Malekhosseini, M. H‑J Ensikat, V. E. McCoy, T. Wappler, M. Weigend, L. Kunzmann & J. Rust (2022). Traces of calcium oxalate biomineralization in fossil leaves from late Oligocene maar deposits from Germany. Scientific Reports (2022) 12:15959, https://doi.org/10.1038/s41598-022-20144-4
- Ensikat, H.-J., Mustafa, A., & Weigend, M., 2017. Complex patterns of multiple biomineralization in single-celled plant trichomes of the Loasaceae. Amer. J. Bot. 104: 195—206. https://doi.org/10.3732/ajb.1600331
- Mustafa A., Ensikat, H.-J., & Weigend, M., 2018. Stinging hair morphology and wall biomineralization across five plant families: Conserved morphology versus divergent cell wall composition. American Journal of Botany 105(7): 1109–1122. https://doi.org/10.1002/ajb2.1136
Regionale Biodiversität
M. Weigend, J. Mutke, T. Böhnert
Regionale Muster der Biodiversität, das heißt die Verbreitungsmuster von Pflanzen auf der Landschaftsebene, sind ein weiteres Forschungsgebiet. Wir forschen hier intensiv an der Flora des südlichen Rheinlandes sowie an den Diversitätsmustern im andinen Südamerika und arbeiten mit räumlich und zeitlich expliziten Fundortdaten, Gegographischen Informationssystemen (GIS) und unterschiedlichen Modellierungsansätzen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist ein detailliertes Verständnis von Diversitätsmustern, viel wichtiger sind allerdings Verschiebungen – sowohl in der Vergangenheit wie auch in der Zukunft – die auf Landnutzungswandel und Klimawandel zurückgehen. Insbesondere der Effekt des Klimawandels steht im Fokus sowohl der Arbeiten in und um Bonn wie auch in Südamerika. .
- Klement, J. J. Mutke, M. Weigend, W. Terlau (2022). Assessment of ecosystem services for urban regions in the context of the Sustainable Development Goals exemplified by the Bonn/Rhein-Sieg region. Journal of Urban Ecology 2022:1—18. https://doi.org/10.1093/jue/juac018
- Ruhm, J., T. Böhnert, J. Mutke, F. Luebert, D. B. Montesinos-Tubée, M. Weigend (2023). Two Sides of the Same Desert: Floristic Connectivity and Isolation Along the Hyperarid Coast and Precordillera in Peru and Chile. Frontiers in Ecology and Evolution 10 | Volume 10, 862846 https://doi.org/10.3389/fevo.2022.862846
- Mutke, J., Klement, J., Terlau, W., Freund, W., & Weigend, M., 2019. Die Natur der Region Bonn/Rhein-Sieg, ein lokales Assessment der Biodiversität und Ökosystemleistungen im Rahmen der UN Sustainable Development Goals (SDGs). Decheniana Beiheft 41: 1—167. (Volltext beim Naturhistorischen Verein)
siehe auch www.pracc.de und bion.network
Aktuelle Themen für Abschlussarbeiten
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