TY  - THES
A1  - Eckert, Silvia
T1  - Trait variation in changing environments: Assessing the role of DNA methylation in non-native plant species
T1  - Merkmalsvariation in sich verändernden Umgebungen: Bewertung der Rolle der DNA-Methylierung bei nicht einheimischen Pflanzenarten
N2  - The increasing introduction of non-native plant species may pose a threat to local biodiversity. However, the basis of successful plant invasion is not conclusively understood, especially since these plant species can adapt to the new range within a short period of time despite impoverished genetic diversity of the starting populations. In this context, DNA methylation is considered promising to explain successful adaptation mechanisms in the new habitat. DNA methylation is a heritable variation in gene expression without changing the underlying genetic information. Thus, DNA methylation is considered a so-called epigenetic mechanism, but has been studied in mainly clonally reproducing plant species or genetic model plants. An understanding of this epigenetic mechanism in the context of non-native, predominantly sexually reproducing plant species might help to expand knowledge in biodiversity research on the interaction between plants and their habitats and, based on this, may enable more precise measures in conservation biology.
For my studies, I combined chemical DNA demethylation of field-collected seed material from predominantly sexually reproducing species and rearing offsping under common climatic conditions to examine DNA methylation in an ecological-evolutionary context. The contrast of chemically treated (demethylated) plants, whose variation in DNA methylation was artificially reduced, and untreated control plants of the same species allowed me to study the impact of this mechanism on adaptive trait differentiation and local adaptation. With this experimental background, I conducted three studies examining the effect of DNA methylation in non-native species along a climatic gradient and also between climatically divergent regions.
The first study focused on adaptive trait differentiation in two invasive perennial goldenrod species, Solidago canadensis sensu latu and S. gigantea AITON, along a climate gradient of more than 1000 km in length in Central Europe. I found population differences in flowering timing, plant height, and biomass in the temporally longer-established S. canadensis, but only in the number of regrowing shoots for S. gigantea. While S. canadensis did not show any population structure, I was able to identify three genetic groups along this climatic gradient in S. gigantea. Surprisingly, demethylated plants of both species showed no change in the majority of traits studied. In the subsequent second study, I focused on the longer-established goldenrod species S. canadensis and used molecular analyses to infer spatial epigenetic and genetic population differences in the same specimens from the previous study. I found weak genetic but no epigenetic spatial variation between populations. Additionally, I was able to identify one genetic marker and one epigenetic marker putatively susceptible to selection. However, the results of this study reconfirmed that the epigenetic mechanism of DNA methylation appears to be hardly involved in adaptive processes within the new range in S. canadensis.
Finally, I conducted a third study in which I reciprocally transplanted short-lived plant species between two climatically divergent regions in Germany to investigate local adaptation at the plant family level. For this purpose, I used four plant families (Amaranthaceae, Asteraceae, Plantaginaceae, Solanaceae) and here I additionally compared between non-native and native plant species. Seeds were transplanted to regions with a distance of more than 600 kilometers and had either a temperate-oceanic or a temperate-continental climate. In this study, some species were found to be maladapted to their own local conditions, both in non-native and native plant species alike. In demethylated individuals of the plant species studied, DNA methylation had inconsistent but species-specific effects on survival and biomass production. The results of this study highlight that DNA methylation did not make a substantial contribution to local adaptation in the non-native as well as native species studied.
In summary, my work showed that DNA methylation plays a negligible role in both adaptive trait variation along climatic gradients and local adaptation in non-native plant species that either exhibit a high degree of genetic variation or rely mainly on sexual reproduction with low clonal propagation. I was able to show that the adaptive success of these non-native plant species can hardly be explained by DNA methylation, but could be a possible consequence of multiple introductions, dispersal corridors and meta-population dynamics. Similarly, my results illustrate that the use of plant species that do not predominantly reproduce clonally and are not model plants is essential to characterize the effect size of epigenetic mechanisms in an ecological-evolutionary context.
N2  - Die zunehmende Eintragung nicht-heimischer Pflanzenarten kann eine Gefahr für die lokale Artenvielfalt darstellen. Die Grundlagen einer erfolgreichen pflanzlichen Ausbreitung sind jedoch nicht abschließend geklärt, zumal sich diese Arten innerhalb kurzer Zeit an das neue Verbreitungsgebiet anpassen können trotz anfänglich reduzierter genetischer Vielfalt der Startpopulationen. In diesem Kontext gilt DNA-Methylierung als vielversprechend, um erfolgreiche Anpassungsmechanismen im neuen Lebensraum zu erklären. Bei der DNA-Methylierung handelt es sich um eine vererbbare Variation der Genaktivität, ohne dass die zugrundeliegende genetische Erbinformation verändert wird. Damit gehört DNA-Methylierung zu den sogenannten epigenetischen Mechanismen, wurde jedoch vorwiegend bei sich klonal vermehrenden Pflanzenarten oder genetischen Modellpflanzen untersucht. Ein Verständnis dieses epigenetischen Mechanismus im Zusammenhang mit nicht-einheimischen, sich vorwiegend sexuell reproduzierenden Pflanzenarten erweitert das Wissen in der Biodiversitätsforschung zur Interaktion zwischen Pflanzen und ihrem Lebensraum und kann, darauf aufbauend, präzisere Maßnahmen in der Naturschutzbiologie ermöglichen.
Für meine Studien kombinierte ich die chemische DNA-Demethylierung von im Freiland gesammeltem Samenmaterial sich vorwiegend sexuell fortpflanzender Arten und die Aufzucht unter gemeinsamen klimatischen Bedingungen, um DNA-Methylierung im ökologisch-evolutionären Kontext zu untersuchen. Der Kontrast von chemisch behandelten (demethylierten) Pflanzen, deren Methylierungsvariation nun künstlich verringert war, und unbehandelten Kontrollpflanzen derselben Art ermöglichte mir die Auswirkung dieses Mechanismus auf adaptive Merkmalsvariationen und lokale Anpassung zu studieren. Vor diesem experimentellen Hintergrund führte ich drei Studien durch, um die Auswirkung von DNA-Methylierung bei nicht-einheimischen Pflanzenarten entlang eines klimatischen Gradienten und zwischen zwei klimatisch unterschiedlichen Regionen zu untersuchen.
Die erste Studie konzentrierte sich auf adaptive Merkmalsveränderungen bei Nachkommen von zwei invasiven, mehrjährigen Goldrutenarten, Solidago canadensis sensu latu und S. gigantea AITON, entlang eines Klimagradienten von mehr als 1000 km Länge in Zentraleuropa. Ich fand graduelle Unterschiede im Blühzeitpunkt, in der Pflanzenhöhe und der Biomasse bei der zeitlich länger etablierten S. canadensis, bei S. gigantea jedoch nur in der Anzahl der nachwachsenden Triebe. Während S. canadensis keinerlei Populationsstruktur aufwies, konnte ich bei S. gigantea drei genetische Gruppen entlang dieses Klimagradienten identifizieren. Überraschenderweise zeigten demethylierte Pflanzen beider Arten keine Veränderung in der überwiegenden Anzahl der untersuchten Merkmale. In der darauffolgenden zweiten Studie konzentrierte ich mich auf die länger etablierte Goldrutenart S. canadensis und verwendete molekulare Analysen, um räumliche epigenetische und genetische Populationunterschiede aus den Exemplaren der vorhergehenden Studie abzuleiten. Ich fand schwache genetische aber keine epigenetische räumliche Variation zwischen den Populationen. Zusätzlich konnte ich einen genetischen und einen epigenetischen Marker identifizieren, welcher potentiell unter Selektion stehen könnte. Allerdings bestätigten die Ergebnisse dieser Studie erneut, dass DNA-Methylierung bei S. canadensis kaum in die Anpassung an das neue Verbreitungsgebiet involviert zu sein scheint.
Schließlich führte ich eine dritte Studie durch, in welcher ich Samen kurzlebiger Pflanzenarten reziprok zwischen zwei klimatisch unterschiedlichen Regionen in Deutschland transplantierte, um lokale Anpassung auf Ebene der Pflanzenfamilien zu untersuchen. Zu diesem Zweck nutze ich vier Pflanzenfamilien (Amaranthaceae, Asteraceae, Plantaginaceae, Solanaceae), wobei ich hier auch zwischen nicht-heimischen und heimischen Pflanzenarten verglich. Beide Regionen lagen mehr als 600 Kilometer voneinander entfernt und wiesen entweder ein gemäßigt-ozeanisches oder gemäßigt-kontinentales Klima auf. In dieser Studie zeigte sich für einige—sowohl nicht-einheimische als auch einhimische—Arten eine Fehlanpassung an die eigenen lokalen Bedingungen. In demethylierten Individuen der untersuchten Pflanzenarten wirkte sich die DNA-Methylierung widersprüchlich, aber artspezifisch auf das Überleben und die Biomasseproduktion aus. Die Ergebnisse dieser Studie unterstreichen, dass DNA-Methylierung einen vernachlässigbaren Beitrag zur lokalen Anpassung bei den untersuchten nicht-heimischen, aber auch einheimischen Arten leistete.
Zusammenfassend konnte ich mit dieser Arbeit festellen, dass DNA-Methylierung bei nicht-einheimischen Pflanzenarten eine untergeordnete Rolle sowohl bei der adaptiven Merkmalsvariation entlang von Klimagradienten als auch der lokalen Anpassung an klimatisch unterschiedliche Regionen spielt, wenn diese Pflanzenarten eine hohe genetische Vielfalt aufweisen und sich hauptsächlich sexuell vermehren. Ich konnte zeigen, dass der Anpassungserfolg dieser nicht-einheimischen Pflanzenarten kaum durch DNA-Methylierung erklärbar ist, sondern vielmehr eine mögliche Folge mehrfacher Eintragungen, von Ausbreitungskorridoren und Meta-Populationsdynamiken sein könnte. Die Ergebnisse dieser Studien verdeutlichen ebenso, dass die Verwendung von Pflanzenarten, die sich nicht überwiegend klonal vermehren und keine genetischen Modellpflanzen sind, unerlässlich ist, um die Effektstärke epigenetischer Mechanismen im ökologisch-evolutionären Kontext zu charakterisieren.
KW  - common-garden experiment
KW  - reciprocal transplant experiment
KW  - epigenetics
KW  - cytosine methylation
KW  - zebularine
KW  - adaptive differentiation
KW  - local adaptation
KW  - microsatellites
KW  - Solidago canadensis
KW  - Solidago gigantea
KW  - Amaranthus retroflexus
KW  - Chenopodium album
KW  - Erigeron canadensis
KW  - Erigeron annuus
KW  - Lactuca serriola
KW  - Senecio vulgaris
KW  - Sonchus oleraceus
KW  - Tripleurospermum inodorum
KW  - Veronica persica
KW  - Plantago major
KW  - Datura stramonium
KW  - Solanum nigrum
KW  - latitudinal clines
KW  - population structure
KW  - invasive
KW  - ruderal
KW  - non-native
KW  - Central Europe
KW  - Germany
KW  - AFLP
KW  - MSAP
KW  - spatial autocorrelation
KW  - genome scan
KW  - Gemeinschaftsgarten-Experiment
KW  - reziprokes Transplantationsexperiment
KW  - Epigenetik
KW  - Cytosin-Methylierung
KW  - Zebularin
KW  - adaptive Differenzierung
KW  - lokale Anpassung
KW  - Mikrosatelliten
KW  - Breitengrad
KW  - Ökokline
KW  - Populationsstruktur
KW  - invasiv
KW  - ruderal
KW  - nicht-einheimisch
KW  - Mitteleuropa
KW  - Deutschland
KW  - AFLP
KW  - MSAP
KW  - räumliche Autokorrelation
KW  - Genom-Scan
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-568844
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sanocka-Pagel, Elżbieta
T1  - Estetyczne myślenie w twórczości Andrzeja Stasiuka : w kontekście mityzacji Europy Wschodniej
T1  - Aesthetic thinking in Andrzej Stasiuk’s works : in the context of mythization of Eastern Europe
T1  - Das ästhetische Denken im Schaffen von Andrzej Stasiuk : im Kontext der Mythisierung Osteuropas
N2  - W pracy został przedstawiony innowacyjny sposób patrzenia na Europę Wschodnią, widoczny w twórczości Andrzeja Stasiuka odbiegający od klasycznego, czyli “równoleżnikowego” widzenia tej części kontynentu w odwiecznej konfrontacji i nieustannych porównań z Zachodem. Twórczość tego artysty skupia się na zaniedbanym ,,pasie południowym”. 1. Stan badań Twórczość pisarza cieszy się ogromną popularnością w kraju i za granicą. Krytyka literacka z wielką uwagą śledzi kolejno pojawiające się dzieła, niemniej jednak do tej pory stan badań jest stosunkowo niewielki. Nie powstało żadne kompendium wiedzy o wczesnej twórczości pisarza czy monograficzne opracowanie obejmujące ten sam okres twórczości artysty. Do tej pory uwaga krytyki i badaczy zwrócona została głównie na pierwsze utwory powstałe w latach dziewięćdziesiątych. 2. Cel pracy Głównym celem dysertacji była analiza twórczości Stasiuka w odniesieniu do zagadnień i problemów obecnych w filozofii i estetyce takich jak: kategoria piękna i brzydoty w ujęciu ontologicznym, metafizycznym i epistemologicznym, badanie wybranych utworów w kontekście niekonwencjonalnej autobiografii artystycznej, jak również nawiązanie do mityzacji Europy Wschodniej z odwołaniem się do prozy Brunona Schulza. Utworami łączącymi te zagadnienia ujmując chronologicznie są: „Opowieści galicyjskie”(1995), „Dukla”(1997), „Dziennik okrętowy”(2000), „Jadąc do Babadag”(2004). Teksty te łączy wspólny kontekst estetyczny, autobiograficzny, mityczny. 3. Podział i budowa pracy Niniejsza praca składa się z trzech części: pierwszej - „Estetyka brzydoty“, drugiej - „Homo geographicus Fascynacja geografią w kontekście autobiograficznym” stanowiącą pomost między kontekstem estetycznym i mitycznym oraz trzeciej: „Mityzacja Europy Wschodniej. Inspiracja Schulzem”. 4. Uwagi końcowe W zamykających na koniec wnioskach i uwagach warto podkreślić, że w pracy zostały poddane analizie problemy omijane przez wielu badaczy. Celem dysertacji było przedstawienie twórczości tego pisarza w niepodejmowanych do tej pory obszarach tematycznych. Spojrzenie na przedstawioną rzeczywistość i jej zjawiska tym razem w aspekcie estetycznym i mitycznym pozwoliły w zupełnie inny sposób spojrzeć na wybrane utwory Andrzeja Stasiuka.
N2  - The dissertation presents innovative way of perceiving Eastern Europe, noticeable in Andrzej Stasiuk’s works different from the classical one so called “parallel” perception of this part of the continent in everlasting confrontation and constant comparisons to the West. The works of this artist concentrate on neglected “southern zone”. Described corners of Poland, Slovakia, Ukraine, Hungary, Romania, Slovenia, Albania, Moldavia are the space that the writer mythisise in order to save them from oblivion. He gives them new aesthetic quality, changes typically ugly, uninteresting places into more interesting, he often subtilizes them. Andrzej Stasiuk, next to Marcin Świetlicki, Olga Tokarczuk, Magdalena Tulli and others, belongs to “bruLionu” generation born in the 60’s. 1. State of research Works of the writer are very popular both in Poland and abroad. Literary criticism carefully follows successive works, however as of yet the state of research is relatively low. There is no compendium of knowledge on early works of the writer or monographic essay containing the same period of the artist’s output. So far critics and researchers have paid attention mainly to the first works written in the 90’s. 2. The aim of dissertation The main aim of this dissertation was an analysis of Stasiuk’s output in relation to issues and problems present in philosophy and aesthetics, such as: the category of beauty and ugliness in ontological, metaphysical and epistemological depiction, examination of particular works in the context of unconventional artictic autobiography, as well as reference to mythization of Eastern Europe refering to the prose of Bruno Schulz. Works that join these issues are, in chronological order:”Opowieści galicyjskie”(1995), “Dukla”(1997), “Dziennik okrętowy”(2000), “Jadąc do Babadag”(2004). These texts are joined by common aesthetic, autobiographical and mythical context. Sometimes, the subsequent works are continuation of the prior ones. 3. Part and structure of the dissertation The present dissertation consists of three parts: the first – “Aesthetics of ugliness”, the second - “Homo geographicus fascination of geography in the autobiographical context” establishing connection between aesthetic and mythical context, and the third one: “Mythization of Eastern Europe. Inspired by Schulz”. 4. Final remarks In final findings and remarks it must be stressed that the present dissertation includes the analysis of problems omitted by many researchers. The aim of the dissertation was to present the output of this writer in new thematic areas. Preception on presented reality and its phenpmenon, this time in aesthetic and mythical aspect, allowed to look at selected works of Andrzej Stasiuk in a different way.
KW  - Andrzej Stasiuk
KW  - Bruno Schulz
KW  - Mythisierung
KW  - Mitteleuropa
KW  - Das Hässliche
KW  - Andrzej Stasiuk
KW  - Bruno Schulz
KW  - Mythologizing
KW  - Central Europe
KW  - The Ugly
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60862
ER  -