Stability of leaf form and size during herbarization

Shipunov, Alexey B. & Volkova, Polina

Shipunov, Alexey B. & Volkova, Polina // Botany 2010. Providence, RI, July 31 -- August 4, 2010. Mode of access: http://2010.botanyconference.org/engine/search/index.php?func=detail&aid=773

It is common to draw taxonomic conclusions from the analysis of the herbarium material and then apply them to the living, fresh material. However, many widely used morphological characters are changing during herbarization and therefore applicability of morphometric data based on the measurements of dry plants is not universal. We tried to understand how different characters change during herbarization. Fresh and dry leaves of ten plant species were measured and scanned to determine how stable are commonly used absolute (e.g., leaf length) characters, relative characters (e.g., relative position of maximal with) and leaf contour. For the latest, we employed landmark-based thin plate splines (TPS) analysis. We found that all absolute sizes were different after herbarization (typically decrease 1.1-1.2 times), whereas leaf form were not differ significantly between most of fresh and dry leaves. Relative characters were more stable then absolute but less stable then a form as a whole. We are arguing that it is essential to provide measures and/or photographs of fresh materials along with herbarium material, all the more so because in two cases (20%) leaf contours were also significantly changed.

[In Russian]:

Изменения формы и размера листьев при гербаризации

Часто решения в таксономии принимают на основе анализа гербарного материала, а затем распространяют их на живые растения. Однако многие широко используемые морфологические признаки меняются в ходе гербаризации. Таким образом, промеры гербарных образцов не всегда могут быть напрямую использованы при работе с живыми растениями. Мы попытались понять, как разные морфологические признаки меняются в ходе гербарризации. Свежие и высохшие листья десяти видов растений были измерены и отсканированы, чтобы определить, насколько стабильны обычно используемые в систематике абсолютные (например, длина листа) и относительные (например, положение наибольшей ширины листа) признаки, а также форма листьев. Для оценки последнего параметра мы использовали метод тонких пластин (TPS). Все абсолютные промеры существенно изменялись после гибридизации (как правило, уменьшались в 1.1-1.2 раза), тогда как форма листьев не изменялась достоверно. Относительные промеры в ходе гербаризации изменялись меньше, чем абсолютные, но больше, чем форма листа в целом. Мы настоятельно рекомендуем сопровождать гербарный материал промерами, контурами и/или фотографиями живых листьев, тем более что форма листа двух исследованных видов (20%) достоверно изменилась после гербаризации.

Images of scanned leaves (converted to PNG black and white format) and TPS text files of contours, all in one archive ZIP file (3 Mb)