Comparative morphology in extant and fossil Platanus spp. trees : Is there a link between leaf morphology and climate? | Komparativ morfologi i fossil och nulevande Platanus spp. träd : Finns det en korrelation mellan lövmorfologi och klimat?

The premise of this research was that the fossil-species Platanus dissecta Lesquereux was described based on Middle Miocene material from western North America (Lesquereux 1878). Another fossil-species, Platanus bendirei (Lesqu.) J.A. Wolfe was subsequently described also from western North America. In 1980, fossil leaves of a plane tree from Alaska were assigned to P. bendirei. Most recently, P. bendirei was included within P. dissecta as junior synonym of the latter. The specimens from Alaska are geographically separated from the main range of P. dissecta and, at first glance, look different. Therefore, this study was conducted to confirm whether the material from Alaska indeed belongs to the same species or not, and if it belongs in the Pacific North America & Europe (PNA-E) clade of Platanus. A secondary interest was if the morphology of the plane tree from Alaska is controlled by climate or phylogeny. With that in mind, extant species of the clade were compared to see if there is a relationship between the morphology of the leaves and the climate they might represent.  The materials were acquired via online services of various botanical and morphological collections, from personal collections, held at the Natural History Museum of Sweden. Morphometric data was collected using ImageJ and processed using Microsoft Excel and Google Sheets. Leaves were digitized using a flatbed scanner. Photoshop, Gimp, and Inkscape were used to illustrate leaves and maps. Literature research was conducted to gather information regarding investigations previously published Climate Leaf Analysis Multivariate Program (CLAMP) for paleoclimate inference of the fossil or for general knowledge regarding Platanus trees. A diagnosis was provided of the proposed fossil-species Platanus seldoviana sp. nov. using the results of the morphometric analysis; and the analysis of the relationship between morphology and climate of the PNA-E clade. We conclude that P. seldoviana has characteristics and traits not associated with P. dissecta, rather belonging to a separate species, but still conforming to the PNA-E clade. We also found that modern trees native to islands and the southern range of the PNA-E clade (such as Platanus gentryi) tend to have more narrow lobes. Although there is a relationship between leaf morphology and climate in extant species, we conclude that P. seldoviana is most likely controlled by phylogeny, and not its environment.

Frågeställningen handlar om att den fossila arten Platanus dissecta Lesquereux beskrevs baserat på material från mellersta miocen i västra Nordamerika (Lesquereux 1878). En annan fossil art, P. bendirei (Lesqu.) J.A. Wolfe beskrevs senare också från västra Nordamerika. År 1980 bestämdes att fossila blad från en platan från Alaska tillhörde P. bendirei. Nyligen inkluderades P. bendirei i P. dissecta som en juniorsynonym till den senare arten. Exemplaren från Alaska är geografiskt åtskilda från huvudutbredningsområdet för P. dissecta och ser vid första anblicken annorlunda ut. Därför genomfördes denna studie för att säkerställa om materialet från Alaska verkligen tillhör samma art eller inte, och om det hör hemma i kladen Pacific North America & Europe (PNA-E) av Platanus. Intresset fanns av om morfologin hos platanträdet från Alaska styrs av klimat eller fylogeni. Med detta i åtanke jämfördes moderna arter i kladen för att se om det finns ett samband mellan bladens morfologi och det klimat de kan representera.  Materialet hämtades via olika botaniska och paleontologiska samlingars webbtjänster samt från privata samlingar på Naturhistoriska Riksmuseet. Morfometrisk data samlades in med hjälp av ImageJ och bearbetades med Microsoft Excel och Google Sheets. Bladen digitaliserades med hjälp av en flatbäddsskanner. Photoshop, Gimp och Inkscape användes för att illustrera blad och kartor. Litteratursökning genomfördes för att samla in information om undersökningar som tidigare publicerat Climate Leaf Analysis Multivariate Program (CLAMP) för paleoklimatinferens av fossilen eller för allmän kunskap om platanträd. Resultatet blev att en diagnos presenterades av den nyligen föreslagna fossila arten Platanus seldoviana sp. nov. med hjälp av resultaten från den morfometriska analysen, samt analysen av förhållandet mellan morfologi och klimat i PNA-E kladen. Slutsatsen drogs att Platanus seldoviana har egenskaper och drag som inte förknippas med Platanus dissecta, utan snarare tillhör en separat art, men som fortfarande överensstämmer med PNA-E-kladen. Moderna träd fanns också som härstammar från öar och PNA-E kladens södra utbredningsområde (t.ex. Platanus gentryi) tenderar att ha smalare lober. Trots allt finns ett samband mellan bladmorfologi och klimat hos andra arter dras slutsatsen att P. seldoviana sannolikt styrs av fylogeni och inte av sin miljö.