De senaste hundra årens landskapsförändringar har orsakat en minskning av betesmarker och ängar som är viktiga livsmiljöer för inhemska blommande växter och pollinerande insekter. Detta har bidragit till en kraftig tillbakagång av många av dessa arter. Vägkanterna utgör därför viktiga refuger som livs- och födosöksmiljöer. Enskilda vägar är den längsta vägkategorin i Sverige – ändå finns inga nationella riktlinjer till dess väghållare om detta. Syftet med undersökningen var att undersöka vägsamfälligheters medvetenhet kring hotet mot vilda växter och pollinatörer, samt vilka begränsningar och möjligheter som finns för dem att genomföra olika skötselåtgärder i vägkanterna. I dagsläget håller kommunen på att överlämna skötselansvaret till samtliga vägsamfälligheter. En relevant fråga blir då även hur vägsamfälligheter kommer att sköta sina vägkanter efter övertagandet. En enkätundersökning skickades ut till vägsamfälligheter i Laholms kommun. Det visade sig att de flesta ansåg att vägkanter var en viktig miljö för blommor och pollinatörer och att hoten mot dem var allvarliga. Att senarelägga vägkantslåtter sågs som den mest genomförbara av skötselåtgärderna, och den minst genomförbara uppsamling av slagen vegetation. Vanliga begränsningar för att kunna förbättra vägkanternas miljöer var att de var för smala på grund av intilliggande åkermark, brist på resurser, att åsikterna om skötseln går isär och kunskapsbrist. Information och utbildning till vägsamfälligheter om vägkanternas betydelse och råd om skötselåtgärder skulle kunna leda till ökad acceptans och förståelse när skötselansvaret framöver kommer att ligga på dem. / Due to landscape changes the last hundred years there is a lack of suitable habitats for wild flowering plants and pollinating insects, like grazed grasslands and meadows. This has contributed to a decline of many of these species, but road verges functions as important refuges for these. Private roads are the longest road-category in Sweden – yet road communities for these roads gets no national guidelines about this. The purpose of this survey is to investigate the awareness of the threats to flowering plants and pollinators in road communities and identify barriers and possibilities for them to improve road verge habitats and the feasibility of certain road verge management alterations. In this study a survey was sent out to road communities in Laholm municipality, Sweden. Laholm municipality is renouncing the management responsibilities for private road communities, and therefore a relevant question is how the road communities will manage their road verges on their own? It showed that most thought that road verges were important habitats for flowers and pollinators and that the threats against them were serious. The most feasible alteration was to cut road verges in late summer, and the least feasible was removal of hay. Commonly barriers to be able to improve road verge habitats were that road verges were to narrow due to surrounding agriculture, lack of resources, differing opinions about management and lack of knowledge. Spreading knowledge to road communities may lead to a greater acceptance and understanding to a flower and pollinator – friendly road verge management.

Cette recherche a pour objet d’étudier la conception qu’ont les élèves du cycle de vie des plantes à fleurs, en Alsace et au Baden-Württemberg, dans des établissements du primaire et du secondaire, de rechercher les facteurs d’influence potentiels et de dégager les principaux obstacles aux apprentissages. Trois éléments structurent cette thèse : 1) une enquête exploratoire par entretiens (n=49) ; 2) une analyse contextuelle des références en sciences naturelles et dans le champ socio- culturel, des “curricula à enseigner”, à travers les programmes et manuels scolaires, et des “curricula enseignés” ; 3) une enquête principale par questionnaires (n=1388). Les outils de recueil interrogent les concepts-clés (graine, fleur, fruit) et les processus-clés (pollinisation, fécondation, fructification, formation des graines, dissémination) qui caractérisent le cycle de vie des plantes à fleurs. Les élèves ont été priés d’ordonner différents stades de développement des plantes et d’expliquer ce placement. Différents modèles mentaux ont été élaborés à partir des résultats. D’autre part, les résultats sont mis en lien avec ceux de l’analyse contextuelle. La conceptualisation du cycle de vie végétal dépend, entre autres, de celle de la reproduction sexuée et ainsi du type de plante (fleur, au sens commun, ou d’un arbre fruitier). Des différences culturelles ont également pu être relevées. / This research aims to investigate students’ conceptions about the life cycle of flowering plants in both Alsace and Baden-Württemberg, in primary and secondary schools, to detect potential factors influencing student’s conceptions and to identify main learning obstacles. Three elements structured this PhD-thesis: 1) an exploratory investigation with the help of interviews (n=49) ; 2) a context analysis of references in natural sciences and in the socio-cultural domain, of “curricula to teach” through school programmes and manuals, and of “taught curricula” ; 3) a main investigation using questionnaires (n=1388). The instruments included questions to key concepts (seed, flower, fruit) and processes (pollination, fecundation, fructification, formation of seeds, dissemination), which characterize the life cycle of flowering plants. Students were especially asked to order different development stages of plants and to explain their ordering. Different mental models could be derived from the results. Moreover, results were related to those of the context analysis. Conceptualizations of the life cycle of plants depend, amongst others, on those of the sexual reproduction and thus the type of plant (flower, fruit tree). Cultural differences were also identified.

Extreme haustorial parasites have long captured the interest of naturalists and scientists with their greatly reduced and highly specialized morphology. Along with the reduction or loss of photosynthesis, the plastid genome often decays as photosynthetic genes are released from selective constraint. This makes it challenging to use traditional plastid genes for parasitic plant phylogenetics, and has driven the search for alternative phylogenetic and molecular evolutionary markers. Thus, evolutionary studies, such as molecular clock-based age estimates, are not yet available for all parasitic lineages. In the present study, we extracted 14 nuclear single copy genes (nSCG) from Illumina transcriptome data from one of the “strangest plants in the world”, Hydnora visseri (Hydnoraceae). A ~15,000 character molecular dataset, based on all three genomic compartments, shows the utility of nSCG for reconstructing phylogenetic relationships in parasitic lineages. A relaxed molecular clock approach with the same multi-locus dataset, revealed an ancient age of ~91 MYA for Hydnoraceae. We then estimated the stem ages of all independently originated parasitic angiosperm lineages using a published dataset, which also revealed a Cretaceous origin for Balanophoraceae, Cynomoriaceae and Apodanthaceae. With the exception of Santalales, older parasite lineages tend to be more specialized with respect to trophic level and have lower species diversity. We thus propose the “temporal specialization hypothesis” (TSH) implementing multiple independent specialization processes over time during parasitic angiosperm evolution.

Marine Inseln beherbergen einen großen Teil der biologischen Vielfalt unseres Planeten und weisen gleichzeitig einen hohen Anteil endemischer Arten auf. Inselbiota sind allerdings zudem besonders anfällig für anthropogene Einflüsse wie den globalen Klimawandel, Habitatverlust und invasive Arten. Für ihren Erhalt ist es daher wichtig, die ökologischen Prozesse auf Inseln detailliert zu verstehen. Aufgrund ihrer definierten Größe und isolierten Lage eignen sich Inseln als Modellsysteme in der ökologischen und evolutionären Forschung. Der Großteil der bisherigen Inselstudien hat sich allerdings mit kleinräumigen Mustern befasst, so dass standardisierte globale Daten zu den biogeographischen Eigenschaften und eine makroökologische Synthese ihrer Biota bislang fehlen. In dieser Arbeit stelle ich eine physische und bioklimatische Charakterisierung der Inseln der Welt vor und behandle die Frage, wie abiotische Inseleigenschaften die Diversität von Inselfloren beeinflussen. Ich bearbeite zwei Hauptaspekte dieser Fragestellung: Zuerst konzentriere ich mich auf historische und heutige Klimabedingungen und physische Inseleigenschaften als Triebfedern von Pflanzendiversitätsmustern auf Inseln. Hierbei setze ich einen Schwerpunkt auf die räumliche Anordnung von Inseln und Struktur von Archipelen. Als Zweites behandle ich taxon-spezifische Unterschiede in der Antwort von Diversitätsmustern auf abiotische Faktoren. Hierzu stelle ich eine globale Datenbank mit historischen und heutigen Klimabedingungen und physischen Eigenschaften, wie Fläche, Isolation und Geologie, von 17883 Inseln größer als 1 km² vor. Mit Hilfe von Ordinations- und Klassifikationsverfahren charakterisiere und klassifiziere ich die Inseln in einem multidimensionalen Umweltraum. Außerdem entwickele ich einen Satz von ökologisch relevanten Maßen zur Beschreibung von Isolation von Inseln und ihrer räumlichen Anordnung in Archipelen, darunter Maße zu Trittstein-Inseln, Wind- und Meeresströmungen, klimatischer Ähnlichkeit, Distanzen zwischen Inseln und umgebender Landfläche. Diese Maße berücksichtigen verschiedene Aspekte von Isolation, welche Immigration, Artbildung und Aussterben auf Inseln sowie Austausch zwischen Inseln beeinflussen. Um abiotische Bedingungen mit biotischen Eigenschaften von Inselfloren in Verbindung zu bringen, nutze ich eine für diese Arbeit erstellte Datenbank aus 1295 Insel-Artenlisten, die insgesamt ca. 45000 heimische Gefäßpflanzenarten umfassen. Dies ist der umfassendste und erste globale Datensatz für Pflanzen auf Inseln, der Artidentitäten anstatt lediglich Artenzahlen beinhaltet. Die globale Insel-Charakterisierung bestätigt quantitativ, dass sich Inseln in bioklimatischen und physischen Eigenschaften vom Festland unterscheiden. Inseln sind im Durchschnitt signifikant kühler, feuchter und weniger saisonal geprägt als das Festland. Die weiteren Ergebnisse zeigen, dass eine sorgfältige Beschreibung der räumlich-physischen Eigenschaften von Inseln und Archipelen nötig ist, um die Diversitätsmuster ihrer Biota zu verstehen. Isolation ist nach Inselfläche der zweitwichtigste Einflussfaktor für den Gefäßpflanzenartenreichtum auf Inseln. Von den verglichenen Isolationsmaßen eignet sich der Anteil an umgebender Landfläche am besten zur Erklärung der Artenzahlen. Außerdem erhöht sich durch die Berücksichtigung von Trittsteininseln, großen Inseln als Quell-Landflächen und klimatischer Ähnlichkeit der Quell-Landflächen die Vorhersagekraft der Modelle. Isolation spielt eine geringere Rolle auf großen Inseln, wo in situ Diversifizierung den negativen Effekt von Isolation auf Immigration ausgleicht. Die räumliche Struktur innerhalb von Archipelen ist von besonderer Bedeutung für β-Diversität, d.h. für den Unterschied in der Artenzusammensetzung der Inseln. Außerdem beeinflusst sie indirekt, durch den Effekt auf die β-Diversität, auch die γ-Diversität, d.h. die Diversität des gesamten Archipels. Die Ergebnisse heben die enorme Bedeutung der relativen räumlichen Position von Inseln zueinander für Diversitätsmuster auf Inseln hervor und zeigen die Notwendigkeit für Inselforschung und Naturschutz, Inseln im Kontext ihres Archipels zu betrachten. Die Ergebnisse für Farne auf südostasiatischen Inseln zeigen, dass die Bedeutung von physischen Inseleigenschaften für Diversität kontinuierlich mit der Größe der betrachteten Untersuchungsfläche von der Insel- bis zur Plotebene abnimmt, wohingegen der Einfluss von lokalen Umweltbedingungen zunimmt. Lokale Artgemeinschaften sind häufig gesättigt, wodurch die Anzahl an Arten, die aus dem regionalen Artenbestand einwandern können, limitiert wird. Um Vorhersagen über lokalen Artenreichtum zu machen, ist es daher wichtig, die Skalenabhängigkeit der Effekte des regionalen Artenbestandes zu berücksichtigen. Großgruppen von Pflanzen unterscheiden sich in ihrer Ausbreitungsfähigkeit, ihrem Genfluss, Artbildungsraten und Anpassungen an das Klima. Dementsprechend zeigen die vergleichenden Analysen zwischen taxonomischen Pflanzengruppen deutliche Unterschiede in der Reaktion von Artenreichtum und phylogenetischen Diversitätsmustern auf abiotische Faktoren. Die Arten-Fläche-Beziehung, d.h. die Zunahme von Artendiversität mit zunehmender Fläche, variiert zwischen den Pflanzengruppen. Die Steigung der Arten-Fläche-Beziehung ist für Spermatophyten größer als für Pteridophyten und Bryophyten, wohingegen der y-Achsenabschnitt kleiner ist. Unter der Annahme, dass Merkmale und klimatische Anpassungen innerhalb von taxonomischen Gruppen phylogenetisch konserviert sind, führen die Filterwirkung von Ausbreitungsbarrieren und Umwelteigenschaften sowie in situ Artbildung zu Gemeinschaften eng verwandter Arten (phylogenetic clustering). Die Ergebnisse zeigen, dass physische und bioklimatische Inseleigenschaften, die mit der Filterwirkung und Artbildung in Verbindung stehen, die phylogenetische Struktur von Inselgemeinschaften beeinflussen. Die Stärke und Richtung der Zusammenhänge variieren zwischen taxonomischen Gruppen. Abiotische Faktoren erklären mehr Variation in phylogenetischer Diversität für alle Angiospermen und Palmen als für Farne, was auf Grund höherer Ausbreitungsfähigkeit und größerer Verbreitungsgebiete von Farnen den Erwartungen entspricht. Die abiotische Charakterisierung und Klassifizierung der weltweiten Inseln und die zugehörigen Daten ermöglichen eine integrativere Berücksichtigung von Inseln in der makroökologischen Forschung. In dieser Arbeit präsentiere ich die ersten Vorhersagen globaler Pflanzenartenvielfalt auf Inseln und die ersten Analysen zu unterschiedlichen Diversitätskomponenten (α, β, γ und phylogenetische Diversität) von Inselsystemen und ihren abiotischen Einflussfaktoren auf globalem Maßstab. Ich zeige, dass Zusammenhänge zwischen Umweltfaktoren und Artenzahl sowie phylogenetischen Eigenschaften von Inselgemeinschaften zwischen unterschiedlichen taxonomischen Gruppen in Abhängigkeit ihrer vorwiegenden Ausbreitungs- und Artbildungseigenschaften variieren können. Dies ist eine neue Sichtweise in der makroökologischen Inselforschung, die Rückschlüsse auf die Mechanismen hinter Diversitätsmustern von Pflanzen auf Inseln erlaubt. Ein detailliertes Verständnis davon, wie Diversität unterschiedlicher Pflanzengruppen durch Immigration und Diversifizierung auf Inseln entsteht, dürfte auch das Verständnis globaler Diversitätsmuster im Allgemeinen verbessern.