Universität Bonn

Bonner Institut für organismische Biologie

Dr. Tim Böhnert

Akademischer Rat a.Z.

AG Biodiversität der Pflanzen

Forschung

Phylogenetik, Historische Biogeographie, Systematik, Taxonomie, Geophyten, Wüsten, Südamerika

Forschungsprofil

Meine Forschung befasst sich mit der Evolution, Systematik und biogeographischen Geschichte von Blütenpflanzen mit einem besonderen Fokus auf aride und saisonale Ökosysteme. Ziel ist es, die Entstehung pflanzlicher Diversität im Zusammenspiel von Landschaftsentwicklung, Klimaänderungen und geologischen Prozessen zu verstehen.

Ein zentraler Schwerpunkt liegt auf der Anwendung genomweiter phylogenomischer Ansätze zur Rekonstruktion von Verwandtschaftsverhältnissen, Artbildungsprozessen und historischen Ausbreitungsmustern. Hierzu kombiniere ich Target-Capture-Sequenzierung (z. B. Angiosperms353 und gruppenspezifische Probe-Sets), ddRADseq-basierte SNP-Datensätze sowie koaleszenzbasierte Methoden zur Artbaum-Schätzung, Hybridisierungsanalyse und molekularen Datierung.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die integrative Taxonomie und Systematik von Blütenpflanzen. Durch die Verknüpfung phylogenomischer Daten mit morphologischen Analysen, nomenklatorischer Forschung und der Auswertung historischer Sammlungen entwickle ich belastbare taxonomische Konzepte und Klassifikationen, die als Grundlage für vergleichende evolutionsbiologische Studien dienen.

Methodisch verbinde ich feldbasierte Arbeiten mit sammlungsbasierter Forschung unter Nutzung von Herbarien, botanischen Gärten und paläobotanischen Archiven. Diese Daten werden integriert mit globalen Biodiversitäts- und Klimadaten, um biogeographische und makroevolutionäre Muster über unterschiedliche zeitliche und räumliche Skalen hinweg zu analysieren. Zentrale Modellsysteme meiner Arbeit sind mediterrane Geophyten (insbesondere Scilloideae/Asparagaceae) sowie aride Floren Südamerikas, vor allem der Atacama-Wüste und der Anden.


 


Lebenslauf

Seit 03/2020: PostDoc und Habilitant am Bonner Institut für organismische Biologie – Abteilung Biodiversität der Pflanzen (ehemals Nees-Institut)

2016 – 2020: Promotion zum Dr. rer. nat. zum Thema:
Historical Biogeography and Macroevolution of the Atacama Desert Flora (CRC1211)

2013 – 2015: Master Studium der Pflanzenwissenschaften (Plant Sciences Masterprogramm) Universität Bonn. Titel der Masterarbeit: Forest Biogeography in Northern Peru.

2010 – 2013: Bachelorstudium Landschaftsnutzung und Naturschutz an der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde. Titel der Bachelorarbeit: Diversität vaskulärer Epiphyten im Vergleich zwischen Tieflandregenwald und Kautschukplantagen auf Sumatra (Indonesien).

2006 – 2009: Ausbildung zum Gärtner in den Botanischen Gärten der Universität Bonn.

Böhnert T (2025) Tracing lineages though dust and drought: Evolutionary histories of plant lineages from the Atacama Desert and the Mediterranean Basin. Vavilov Seminar at IPK Gatersleben. [invited talk]

Espinel Ortiz DA, Morales-Briones DF, Böhnert T, Vasile M-A & Weigend M (2025) Blackberries of the tropical Andes: first insights on the evolutionary history of Rubus L. (Rosaceae) in South America. Meeting of the Section Biodiversity & Evolutionary Biology (Heidelberg, Germany). [Talk]

Weigend M, Losch F & Böhnert T (2025) What evolution smells like: flower scent and phylogeny of the genus Narcissus. Meeting of the Section Biodiversity & Evolutionary Biology (Heidelberg, Germany). [Talk]

Böhnert T, Martínez-Azorín, Vasile M-A & Weigend M (2025) Untangling the hyacinth: Phylogenomic insights into the systematics and evolutionary history of Scilloideae (Asparagaceae). Meeting of the Section Biodiversity & Evolutionary Biology (Heidelberg, Germany). [Talk]

Vasile M-A, Böhnert T, Jeiter J & Weigend M (2025) An updated familial classification of Boraginales based on phylogenomic and developmental data. Meeting of the Section Biodiversity & Evolutionary Biology (Heidelberg, Germany). [Talk]

Luebert F & Böhnert T (2025) The historical assembly of the Atacama Desert flora. Botany 2025 (Palm Springs, USA). [Talk]

Böhnert T, Vasile M-A & Weigend M (2024) From Asparagales to Hyacinth: Phylogenomic insights in the evolutionary and biogeographic history of Scilloideae (Asparagaceae). International Botanic Congress (Madrid, Spain). [Poster]

Böhnert T, Luebert F & Weigend M (2024) Biogeographic and evolutionary history of the Atacama Desert Flora. International Botanic Congress (Madrid). [Talk]


Lehre

Aktuelle Lehre

  • BSc BIO: BIO-06 "Biodiversität der Pflanzen"
  • Botanische Exkursionen im BSc-Modul BIO-07 "Ökologie mit Bestimmungsübungen"
  • PBIO / OEP-B12: Systematics and Biology of Flowering Plants
    (4-Wöchiges Modul für MSc Plant Science und MSc OEP Biology)
  • MSc OEP-A15 / PBCO1 "Geographic Information Systems for Biogeography and Conservation"
    (2-Wöchiges Modul für MSc Plant Science und MSc OEP Biology)
  • MSc OEP-A16 / PBCO2: Biodiversity Informatics: Data Analyses for Ecology and Biogeography
    (2-Wöchiges Modul für MSc Plant Science und MSc OEP Biology)

Frühere Lehrveranstaltungen

  • OEP-M1 / OB1: Lecture Plant Systematics and Biodiversity
    (MSc Plant Science und MSc OEP Biology)
    (Vertretung für M. Weigend im WS22/23, gemeinsam mit J. Jeiter)
  • OEP-A18 / MBRE: Modern Biodiversity Research: from population genetics to phylogenomics
    (MSc Plant Science und MSc OEP Biology)
    (mit D. Quandt und Mitarb. im WS21/22)
  • OEP-C09 / PBEC: Vegetation Ecology incl. Botanical Excursion to the German Alps
    (MSc Plant Science und MSc OEP Biology)
    (mit M. Weigend im SoSe 2025)

BSc
2021 – Klimawandel in Mitteleuropa und seine möglichen Auswirkungen für den regionalen Naturschutz. (T.T.)
2023 – Verbreitungsmuster und Duftstoffanalysen in der Gattung Muscari. (D.W.)
2024 – Kartierung der immergrünen Waldunterwuchsarten im Kottenforst bei Bonn. (J.S.)
2024 – Kartierung der immergrünen Waldunterwuchsarten im Siebengebirge bei Bonn. (L.B.)
2025 – Vorkommen und historische Einordnung immergrüner Unterwuchsarten in der Waldville bei Bonn. (A.K.)


MSc
2018 – Spatial patterns of floristic diversity and composition around the hyperarid core of the Atacama Desert. (J.R.)
2022 – Systematics and Taxonomy of Amsinckineae (Boraginaceae) in Peru. (H.B.)
2024 – Ecological Niches and Plant Diversity in the Atacama Desert. (J.S.)
2025 – Comparative Phylogenomics and Genome Size Evolution in Loasaceae. (L.L.)
2025 – Niche evolution and speciation of two South American cacti genera across geological timescales. (K.Y.)
2025 – Evergreen Understory Species in Deciduous Forests of Central Europe Using the Bonn Region as an Example: Floristic Relicts, Neophytes, and Their Biogeographical Context. (L.K.)
2026 – Taxonomy and evolutionary history of Hyacinthella (Asparagaceae). (A.C.)

Wissenschaftliche Mitbetreuung von Promotionsprojekten
2024 – Evolution and morphology in Boraginales. (M.-A.V.)
2025 – High-throughput sequencing analyses of endangered species. (K.F.)
Ongoing – Spatial distribution and effects of climate change on the vegetation of the hyperarid coastal deserts of Peru and Chile. (J.R.)
Ongoing – On the trail of plant scent – Gas chromatography coupled Ion Mobility Spectrometry as a novel tool for exploring the role of plant volatile organic compounds. (F.L.)
Ongoing – Systematic and Evolution of Rubus (Rosaceae) in South America. (E.-O. D.A.)


Forschungsthemen

Boehnert_etal_2025_Fig1
Maximum likelihood tree of the genus Austrocactus and corresponding distribution map (Fig. 1 in Böhnert et al. 2025, Taxon) © Dr. Tim Böhnert / Universität Bonn

Phylogenomik und Artbaumrekonstruktion von Blütenpflanzen

Ein zentraler Schwerpunkt meiner Forschung liegt in der Rekonstruktion komplexer evolutiver Beziehungen mithilfe genomweiter Datensätze. Viele Pflanzengruppen sind durch rasche Radiationen, Hybridisierung und unvollständige Liniensortierung geprägt, wodurch klassische phylogenetische Ansätze an ihre Grenzen stoßen. In meiner Arbeit kombiniere ich Target-Capture-Sequenzierung (z. B. Angiosperms353 und gruppenspezifische Probe-Sets), ddRADseq-basierte SNP-Daten sowie koaleszenzbasierte Artbaumverfahren, um robuste phylogenomische Hypothesen zu entwickeln. Ein besonderer Fokus liegt auf der Analyse von Genbaumkonflikten und retikulärer Evolution sowie deren Bedeutung für systematische Klassifikationen. Die gewonnenen phylogenomischen Rahmen bilden zugleich die Grundlage für weiterführende evolutionsbiologische, biogeographische und taxonomische Fragestellungen.

Ausgewählte Publikationen

  • Böhnert T, Merklinger FF, Sarnes E, Sarnes N, Kiesling R, Weigend M & Luebert F (2025) Systematic and taxonomic revision of the genus Austrocactus (Cactaceae) based on morphology and genome wide SNP-data. Taxon 74(2): 386–416. https://doi.org/10.1002/tax.13311
  • Vasile M-A, Böhnert T, Jeiter J, Cardoso D, Moonlight P & Weigend M (2025) Unraveling Boraginales: an updated phylogeny based on the Angiosperm353 prob set. Annals of Botany 136(1): 77–97. https://doi.org/10.1093/aob/mcaf061
  • Acuña-Castillo R, Böhnert T*, Jeiter J & Weigend M (2025) Resolving the early diverging clades of Loasaceae subfam. Loasoideae – segregating the new genus Prosa from the Atacama Desert genus Huidobria. Taxon 74(1): 101–116. https://doi.org/10.1002/tax.13289 [* corresponding author]
  • Böhnert T, Neumann M, Quandt D & Weigend M (2023) Phylogeny based generic reclassification of Muscari sensu lato (Asparagaceae) using plastid and genomic DNA. Taxon 72(2): 261–277. https://doi.org/10.1002/tax.12864

Aktuelle Drittmittel / Projekte

  • DFG-Projektantrag (in rev.): Systematics and biogeography of Ribes. (PI)
  • Internationale Kooperationen zur Phylogenomik von Großgruppen wie Asparagales, Boraginales und Nymphaeales.

Integrative Taxonomie, Systematik und Nomenklatur

Ein weiterer Schwerpunkt meiner Forschung ist die integrative taxonomische und systematische Bearbeitung artenreicher Pflanzengruppen. Ziel ist es, stabile Klassifikationen zu entwickeln, die sowohl phylogenetisch fundiert als auch nomenklatorisch belastbar sind. Hierzu verknüpfe ich morphologische Charakteranalysen mit phylogenomischen Daten, historischer Literaturauswertung und der Untersuchung von Typusmaterial. Ein besonderer Fokus liegt auf der Aufarbeitung komplexer Namensgeschichten sowie der Revision traditionell problematischer Gattungsabgrenzungen. Diese Arbeiten liefern nicht nur eine taxonomische Grundlage für Biodiversitätsforschung und Naturschutz, sondern sind zugleich essenziell für vergleichende evolutionäre Analysen.

Ausgewählte Publikationen:

  • Böhnert T, Zarre S, Vasile M-A, Espinel DA, Neumann M, Martínez Azorín M & Weigend M (in rev.) Squills vs. Hyacinths – a revised genus delimitation in Hyacinthinae (Hyacintheae, Scilloideae, Asparagaceae) based on phylogenomics. Submitted to Taxon.
  • Simpson MG, Mabry ME, Blischak PD, Böhnert T, Guilliams CM, Hasenstab-Lehman KE, Luebert F, García N, Castañeda Á, Weigend M & Scherson RA (2026) Resolving the taxonomic enigma of Nesocaryum stylosum (Boraginaceae): phylogenetic evidence for its reclassification as Cryptantha stylosa. PhytoKeys 269: 141–169. https://doi.org/10.3897/phytokeys.269.176263 
  • Böhnert T, Merklinger FF, Sarnes E, Sarnes N, Kiesling R, Weigend M & Luebert F (2025) Systematic and taxonomic revision of the genus Austrocactus (Cactaceae) based on morphology and genome wide SNP-data. Taxon 74(2): 386–416. https://doi.org/10.1002/tax.13311 
  • Böhnert T, Del Guacchio E & Lobin W (2025.) Typification of three iconic and widely distributed species of Muscari (Asparagaceae). Taxon. https://doi.org/10.1002/tax.13376 
  • Böhnert T, Luebert F, Merklinger FF, Harpke D, Stoll A, Schneider JV, Blattner FR, Quandt D & Weigend M (2022) Plant migration under long-lasting hyperaridity – phylogenomics unravels recent biogeographic history in one of the oldest deserts on Earth. New Phytologist 234: 1863–1875. https://doi.org/10.1111/nph.18082 

Aktuelle Projekte

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Diversity of Asparagaceae, subfam. Scilloideae © Dr. Tim Böhnert / Universität Bonn
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Cristaria integerrima (Family Malvaceae, Chile) © Dr. Tim Böhnert / Universität Bonn

Historische Biogeographie und Makroevolution arider und saisonaler Floren

Meine Forschung untersucht die Entstehung pflanzlicher Diversität im Kontext langfristiger Umweltveränderungen. Aride und saisonale Ökosysteme stellen hierfür besonders geeignete Modellsysteme dar, da ihre Floren stark von Klimadynamik, Orogenese und tektonischer Entwicklung geprägt sind. Mithilfe molekularer Datierung, historischer Arealrekonstruktionen und vergleichender Diversifikationsanalysen erforsche ich räumliche Ausbreitungsmuster, Konnektivität und Isolationsprozesse über geologische Zeitskalen hinweg. Ein zentrales Ziel ist es, die Wechselwirkungen zwischen Klimaentwicklung und evolutionärer Dynamik pflanzlicher Linien besser zu verstehen. Diese Arbeiten verbinden phylogenomische Ergebnisse mit geowissenschaftlichen und klimatischen Datensätzen.

Ausgewählte Publikationen

  • Böhnert T, Luebert F, Merklinger FF, Harpke D, Stoll A, Schneider JV, Blattner FR, Quandt D & Weigend M (2022) Plant migration under long-lasting hyperaridity – phylogenomics unravels recent biogeographic history in one of the oldest deserts on Earth. New Phytologist 234: 1863–1875. https://doi.org/10.1111/nph.18082 
  • Ruhm J, Böhnert T, Mutke J, Luebert F, Montesinos-Tubée DB & Weigend M (2022) 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: 862846. https://doi.org/10.3389/fevo.2022.862846 
  • Merklinger FF, Böhnert T, Arakaki M, Weigend M, Quandt D & Luebert F (2021) Quaternary diversification of a columnar cactus in the driest place on earth. American Journal of Botany 108(2): 1–16. https://doi.org/10.1002/ajb2.1608 
  • Böhnert T, Weigend M, Merklinger FF, Quandt D & Luebert F (2020) Historical assembly of Zygophyllaceae in the Atacama Desert. Frontiers of Biogeography 12(3): e45197. https://doi.org/10.21425/F5FBG45197 

Aktuelle Projekte

  • Floristische Arteninventar und Bioregionalisierung der Flora der Atacama Wüste mit Kollegen aus Chile.
  • Publikation in Vorbereitung: Niche evolution and speciation of two South American cacti genera across geological timescales.

Genomik, Populationsbiologie und Evolution funktioneller Merkmale

Ein ergänzender Forschungsschwerpunkt liegt auf der Untersuchung genetischer Variation und funktioneller Merkmalsentwicklung auf populations- und genomischer Ebene. Mithilfe populationsgenomischer SNP-Datensätze analysiere ich demographische Prozesse, genetische Struktur und Anpassungsmuster in extremen Lebensräumen. Darüber hinaus beschäftige ich mich mit der Evolution funktioneller Traits wie Blütenduft, Wuchsform oder Genomgröße und deren Bedeutung für Diversifikation und ökologische Nischenbildung. Aktuelle Arbeiten integrieren zunehmend Whole-Genome-Sequenzierung, vergleichende Genomik und hochdurchsatzbasierte Phänotypisierung. Diese Ansätze ermöglichen es, evolutionäre Prozesse vom Genom bis zum Phänotyp systematisch zu verknüpfen.

Ausgewählte Publikationen

  • Losch F, Böhnert T, Neumann, M & Weigend M (in rev.) A host of golden daffodils – the diversification of floral scent in Narcissus (Amaryllidaceae) in a phylogenetic context. New Phytologist.
  • Ferchichi K, Böhnert T, Ritter B, Harpke D, Stoll A, Morales P, Fiedler S, Mu F, Bechteler J, Münker C, Koch MA, Wiehe T & Quandt D (2024) Genetic diversity of the Atacama Desert shrub Huidobria chilensis in the context of geography and climate. Global and Planetary Change 234: 104385. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104385 
  • Merklinger FF †, Zheng Y †, Böhnert T †, Luebert F, Harpke D, Stoll A, Wiehe A, Koch M & Quandt D (2023) Genome-wide SNP data reveal recent population structure of Huidobria fruticosa (Loasaceae), a paleo-endemic lineage from the Atacama Desert. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2023.12.01.569612            [ † shared first authorship]

Aktuelle Projekte

  • Publikation in Vorbereitung: Genome size evolution and comparative phylogenetics in Loasaceae.
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Dr. Tim Böhnert with Cristaria at Atacama Desert, Chile © Alexandra Stoll

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