velikost textu

Phylogeography, taxonomy and systematics of selected members of the family Bosminidae

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Phylogeography, taxonomy and systematics of selected members of the family Bosminidae
Název v češtině:
Fylogeografie, taxonomie a systematika vybraných zástupců čeledi Bosminidae
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Markéta Faustová, Ph.D.
Id práce:
103108
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra ekologie (31-162)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Ekologie (NEKO)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
1. 2. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Cílem předkládané disertační práce bylo přispět k obecně lepšímu pochopení biologie skupiny Eubosmina za využití molekulárně-genetických metod a vyplnit tak některé mezery v dosavadních znalostech, zejména pak v evoluční biologii, taxonomii a systematice. Hlavním cílem bylo objasnit původ morfotypů skupiny Eubosmina, jejich taxonomické postavení a evoluční význam. Dalším úkolem pak ověřit možné refugium či refugia pro Evropskou skupinu Eubosmina. Vzhledem k dostupným paleolimnologickým záznamům, sympatrickému výskytu v relativně homogenním prostředí pelagiálu sladkovodních jezer a způsobu rozmnožování (cyklická partenogeneze), představuje skupina Eubosmina evoluční systém s jedinečnými a výhodnými vlastnostmi. I přesto zůstává v pozadí moderního výzkumu, což platí zejména v oblasti evoluční biologie, taxonomie a systematiky. Přestože jsou zástupci skupiny Eubosmina často zmiňováni v paleolimnologických či ekologických studiích, jejich taxonomický systém je založen pouze na morfologických znacích, které jsou značně plastické. Celá skupina, zvláště pak Evropští zástupci, vykazují výraznou cyclomorfosu a lokální rozdíly. Z tohoto důvodu se taxonomické systémy skupiny Eubosmina liší mezi různými autory. V minulosti téměř každý autor zabývající se skupinou Eubosmina navrhl jiný taxonomický systém, přestože byly využívány stejné morfologické znaky. Vzhledem k tomu, že nejsou detailní genetické studie ani celkové morfometrické porovnání, přetrvávají nejasnosti ohledně odlišnosti, evoluční podstaty/významnosti a taxonomického postavení morphotypů. Jsou navrženy různé hypotézy navrhující jeden morphologicky variabilní druh až desítky místních druhů. Přítomnost dobrého paleolimnologického záznamu (carapax a antennuly s hlavními morfologickými znaky používanými k rozlišení morfotypů) nabízí důležité poznatky, ale nezodpoví ani otázku původu morfotypů, které s největší pravděpodobností vznikly po posledním zalednění, ani otázky týkající se výskytu a počtu možných refugií. K rozlišení morfotypů byl v této práci používán nejnovější a nejlépe propracovaný taxonomický systém U. Liedera. S poddruhy tohoto systému bylo zacházeno jako s odlišnými skupinami nazývanými morfotypy či “morfologické druhy” (morphotypes, morphospecies) a byly analyzovány morphologicky (v případě čtyř jezer se sympatrickými morfotypy) a geneticky. První použitý genetický marker (mitochondriální gen COI) se ukázal nevhodným, (neinformativním) a tak je práce založena na rychleji se „vyvíjejícím” mitochondriálním genu ND2. Objevení a získávání pseudogenu tohoto mitochondriálního genu znesnadnilo práci a získání potřebných dat. Dále byly získávány sekvence dvou jaderných genů (HSP a TBP 70), ale pouze HSP gen byl použit (v případě čtyř jezer se sympatrickými morfotypy) k analýze a zodpovězení otázek. Získané výsledky přispěly k lepšímu pochopení evoluční biologie skupiny Eubosmina – evolučního významu morfotypů, jejich taxonomickému opodstatnění a potvrdily vhodnost skupiny jako modelového organismu pro evoluční studie. DNA-sekvence celkového mitochondriálního genomu jedince Bosmina (Eubosmina) tanakai, která byla získána novou metodou, umožnila porovnání se sekvencemi dalších blízkých zástupců rodu (Bosmina (Eubosmina) coregoni, Chydorus brevilabris, Daphnia pulex, and Artemia franciscana). Toto porovnání ukázalo rozdílnou mutační rychlost mitochondrionů sledovaných druhů.
Abstract v angličtině:
The objective of this thesis is to contribute to the general understanding and to fill some gaps in our knowledge of Eubosminas` biology, especially evolutionary biology, taxonomy and systematic, applying methods of molecular genetics. The main aim was to elucidate the origin of Eubosmina morphotypes, their taxonomic significance, and evolutionary meaning. To test possible European refugium or refugia for Eubosmina was the goal as well. For available paleolimnological record, occurrence in sympatry in relatively homogenous pelagial of freshwater bodies and mixed breeding system Eubosmina represents evolutionary system with unique and advantageous features. In spite of it, it stays in the background of modern research. It is through mainly in evolutionary, taxonomic, and systematic aspects. Although Eubosmina specimens are often mentioned in the paleolimnological or ecological studies their taxonomical system is based solely on morphological features that are plastic. The group itself, mainly European specimens, is known to exhibit enormous cyclomorphosis and local variance. That is why the system of Eubosmina differs according to the authors. Nearly each author came up with different system despite the same morphological characters have been used. Since no detail genetic study and complex morphometric comparisons were done the controversy exists over the distinctness, evolutionary significance and the taxonomical status of morphotypes and hypotheses range from one morphologically variable species to dozens of local species. The advantage of paleolimnological record (the carapace and the antennules with the main morphological features used for morphotypes distinction) brings some useful knowledge but still does not answer the question of origin of morphotypes that most likely originated after the last glaciation nor the existence and the localization of possible refugium or refugia. The newest and the most complex taxonomical system from U. Lieder was followed in this work. The subspecies of this system were handled as distinct units called morphotypes or morphospecies that were analyzed morphologically (in four cases of morphospecies living in sympatry) and genetically. The first used genetic marker (mitochondrial gene COI) showed up unsuitable (not very informative) thus the framework of this thesis is based on faster evolving genetic marker ND2. (The detection of the pseudogene of this mitochondrial gene complicated the work and recruitment of the data itself). Besides, two nuclear genes were tested (HSP and TBP 70), but only HSP analyses was used (in four cases of morphospecies living in sympatry) to make some conclusions and answer some of the questions till now. Results obtained by this work contributed to better understanding of Eubosmina evolutionary biology – evolutionary meaning of the morphotypes, their taxonomic validity and proved the group to be suitable for biologically- evolutionary studies as general model. The DNA-sequence of the complete Eubosmina mitochondrial genome (Bosmina (Eubosmina) tanakai), which was obtained as a part of this work applying a new method, facilitated comparisons with members of other close genera (Bosmina (Eubosmina) coregoni, Chydorus brevilabris, Daphnia pulex, and Artemia franciscana). This comparison suggested a different mutation-selection balance among the species.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Markéta Faustová, Ph.D. 7.06 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Markéta Faustová, Ph.D. 20 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Markéta Faustová, Ph.D. 9 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby RNDr. Martin Černý, Ph.D. 80 kB