グレーターケープフローリスティック地域の落葉系の葉縁は、予想外の方向に気候を追跡していることがわかった

Leaf margins in a deciduous lineage from the Greater Cape Floristic Region track climate in unexpected directions.

• Henry A Frye
• Kerri Mocko
• Timothy E Moore
• Carl D Schlichting
• Cynthia S Jones

抄録

PREMISE:

葉縁の機能的意義については長い間議論されてきた。本研究では、Pelargonium属内の2つの葉縁形質に及ぼす気候、葉の裂け目、木質性、共通の進化史の影響を調べる。

PREMISE: The functional significance of leaf margins has long been debated. In this study, we explore influences of climate, leaf lobing, woodiness, and shared evolutionary history on two leaf margin traits within the genus Pelargonium.

方法:

グレーターケープフローリスティック地域でPelargoniumの454個体群（161種）の葉を採取し、歯の有無およびローブの程度について採点した。そのうちの一部について、歯の密度（内周距離あたりの歯の数）を計算した。歯の有無と密度を説明するために，混合効果モデルを用いて5つの仮説を比較した。

METHODS: Leaves from 454 populations of Pelargonium (161 species) were collected in the Greater Cape Floristic Region and scored for tooth presence/absence and degree of lobing. Tooth density (number of teeth per interior perimeter distance) was calculated for a subset of these. We compared five hypotheses to explain tooth presence and density using mixed effect models.

結果:

歯の有無は、葉のローブと年間平均気温（MAT）の相互作用によって最もよく予測されたが、多くの場合、これまでに報告されたパターンとは反対のパターンで予測された。対照的に、歯の密度は、MATと雨の多い季節との相互作用によって最もよく予測された。Pelargoniumの中の木質種と非木質種では、非木質種のパターンは重要ではないという予想に反して、歯の有無とMATとの間に類似の関連性が見られた。

RESULTS: Tooth presence/absence was best predicted by the interaction of leaf lobing and mean annual temperature (MAT), but often in patterns opposite those previously reported: species were more likely to be toothed with warmer temperatures, particularly for unlobed and highly lobed leaves. In contrast, tooth density was best predicted by the interaction of MAT and the season of most rain; density declines with temperature as consistent with expectations, but only in winter-rain dominated areas. Woody and nonwoody species within Pelargonium have similar associations between tooth presence/absence and MAT, contrary to the expectation that patterns within nonwoody species would be insignificant.

結論:

本研究では、Pelargoniumの葉縁は気候に対して予測可能な反応を示すが、この反応は複雑であり、植物群集全体のパターンとは矛盾する可能性があると結論づけた。

CONCLUSIONS: We conclude Pelargonium leaf margins show predictable responses to climate, but these responses are complex and can contradict those found for global patterns across plant communities.

© 2020 Botanical Society of America.