Tropiska regnskogar är en av de mest biologiskt mångfaldiga livsmiljöerna på planeten, men beskrivningen av flora och fauna och förståelsen av deras evolutionära historia är långt ifrån fullständig. Eftersom de är en källa till hållbara resurser inklusive potentiella läkemedel, mat och timmer, det finns ett ökande behov av att bedöma globala förändringar i den biologiska mångfalden.

GLDAFRICA-projektet valde att studera en underfamilj av baljväxterna, Detarioideae, att undersöka artrikedomens geografiska mönster. "Med nästa generations sekvensering, vi vill identifiera hotspots av evolutionär mångfald och senaste artbildningshändelser i västra centrala Afrika, " beskriver Dr Felix Forest, projektkoordinator.

Konstruera grenarna för att komma fram till trädet

Extrahera lämpliga DNA-sekvenser från några plastidmarkörer, teamet använde standardmetoder för att rekonstruera de evolutionära eller fylogenetiska förhållandena mellan medlemmarna i gruppen. "Vi använde sedan det resulterande trädet för att undersöka de biogeografiska mönstren och biomförskjutningarna inom underfamiljen, " fortsätter Dr Forest. Biomer har ett bredare utbud än livsmiljöer, vara samhällen som har anpassat sig till ett delat fysiskt klimat.

Nästa steg var att samla in mycket mer DNA-sekvensdata, vilket borde resultera i ett mer detaljerat fylogenetiskt träd. Stipendiaten med GLDAFRICA-projektet, Dr Manuel de la Estrella, utvecklat en riktad anrikningsmetod som möjliggör ett bättre upplöst träd med mer detaljerade evolutionära relationer. "Resultatet var att vi kunde sekvensera några hundra markörer från kärnan. Analyser pågår och det nya trädet väntas inom de närmaste månaderna, "Dr Forest informerade oss.

Ett nyckelresultat hittills är att arbetet har använts som bevis för en ny klassificering i underfamiljen baljväxter. "Stammen Detarieae har nyligen uppgraderats till underfamiljsnivå och heter nu underfamiljen Detarioideae, " förklarar Dr Forest. "Ytterligare analys kommer med största sannolikhet att förändra vårt sätt att se på utvecklingen av denna viktiga grupp av västafrikanska växter."

Ser till framtida bevarandebedömning och hot mot arter

International Union for Conservation of Nature (IUCN) bevarandebedömningar är ett annat resultat, och "dessa kommer att användas för att producera en [Evolutionärt distinkt och globalt hotad] EDGE-lista över de mest hotade och evolutionärt distinkta arterna i Detarioideae-gruppen, " konstaterar Dr Forest.

Användningen av data kan utökas till förutsägelser om var arten kommer att hamna i trädet under olika klimatförändringsscenarier. "När allt spadarbete är gjort, vi kommer att använda artmodellering och förutsägelser från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar för att undersöka arternas öde i framtiden."

Mängden producerad data är långt över vad som ursprungligen förväntades för projektet och teamet arbetar fortfarande med analysen för slutresultat och publicering. Redan publicerade är två artiklar om utvecklingen av Detarioideae, en i Ny fytolog och den andra i International Journal of Plant Sciences .

"GLDAFRICA fokuserade på underfamiljen Detarioideae från västra Afrika. Nästa steg är att utöka denna studie till de neotropiska arterna. Vi har redan fått lite pilotfinansiering för att utforska genomförbarheten av detta och det ser mycket lovande ut, " avslutar Dr Forest.

Det fylogenetiska trädet som odlas från GLDAFRICA-forskning kommer att vara det mest kompletta för en så stor grupp baljväxter. Med tanke på den gruppens eko-ekonomiska betydelse i västafrikanska regnskogar, det kommer att tjäna som grund för många evolutionära studier som kommer att undersöka evolutionen och ekologin hos dessa fantastiska ekosystem.