velikost textu

Allopatric evolution in rousettine fruit bats: from population and landscape genetics to phylogeography

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:
Allopatric evolution in rousettine fruit bats: from population and landscape genetics to phylogeography
Název v češtině:
Alopatrická evoluce u kaloňů rodu Rousettus: od populační a krajinné genetiky k fylogeografii
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Tereza Marešová
Školitel:
RNDr. Pavel Hulva, Ph.D.
Oponenti:
Mgr. Josef Bryja, Ph.D.
Mgr. Peter Vallo, Ph.D.
Id práce:
129657
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra zoologie (31-170)
Program studia:
Zoologie (P1502)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
18. 9. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Zveřejnění práce bylo odloženo do 18.09.2021
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
populační genetika, krajinná genetika, fylogeografie, malé populace, kaloni
Klíčová slova v angličtině:
population genetics, landscape genetics, phylogeography, small populations, fruit bats
Abstrakt:
Abstrakt V západní části areálu výskytu kaloňů rodu Rousettus byla studována jejich biogeografie, populační struktura a fylogenetické vztahy. Současné populační vzorce tohoto rodu kaloňů na území Starého světa jsou ovlivňovány různými vlastnostmi prostředí souvisejícími s topografií, klimatem a krajinným pokryvem. Tyto proměnné se odráží v plesiomorfiích kaloňů spojených s ekologickou nikou tropických létajících plodožravců, stejně jako v apomorfiích rodu Rousettus, které zahrnují schopnost echolokace, osídlování jeskyní a schopnost šířit se i v nezalesněné krajině. Fylogenetické vztahy mezi druhy a poddruhy rodu jsou naznačeny a konfrontovány s dosavadními scénáři kolonizace. Ostrovní populace (včetně biotopů v pouštních oázách) vykazují častou genetickou diferenciaci od svých příbuzných na pevnině, což naznačuje úspěšné zakládání kolonií po překonání úseků nevhodných stanovišť. Genetická odlišnost kaloňů vyvíjející se na méně vzdálených ostrovech naznačuje zapojení behaviorálních mechanismů, které udržují soudržnost izolovaných oblastí, jako jsou filopatrie a upřednostňování natálního habitatu. Na obrovské ploše sub-saharské pevninské Afriky, která sahá od jižní hranice Sahary až ke Kapskému poloostrovu, sdílí kaloň egyptský homogenní jaderný fond, avšak tvoří dvě mitochondriální haploskupiny, které se částečně vyskytují v sympatrii. Pozorovaný jev mohl vzniknout vlivem klimatických výkyvů v Plio- / Pleistocénu a diferenciací v rámci hypotetických lesních refugií v Konžské pánvi a / nebo Horní Guineji a ve východní Africe. Současné rozšíření obou haploskupin naznačuje různé způsoby rozšiřování z těchto refugií a možnost existence adaptivních vlastností spojených s mitochondriální DNA. Rozdílná situace byla odhalena na severní hranici rozšíření rodu na Středním východě. Složitá geomorfologie regionu spolu s efekty zakladatele a pozdější kolonizací způsobila mělkou diverzifikaci populací, kde genetické vzdálenosti odráží fenomén „isolation by distance“ a časté ostrovní efekty. Pozorované patrnosti byly zjištěny pomocí mitochondriálních a rychle se vyvíjejících nukleárních markerů. Podrobná studie kontaktní zóny mezi středomořskými a pouštními oblastmi Levanty potvrdila prudký gradient jak genetických, tak morfologických rysů místních kaloňů, shodující se se vzorcem „isolation by environment“ a „isolation by adaptation“ a ukazující na přítomnost dvou ekotypů. Lidská aktivita zahrnující pěstování stromů v této oblasti zvýšila množství vhodných stanovišť pro úkryt a potravu kaloňů a tím ovlivnila ekologii obou ekotypů, avšak vliv lidské činnosti na jejich hybridizaci nebyl prokázán. Vzhledem k tomu, že kaloni hrají zásadní roli při opylování a disperzi semen velkého počtu rostlin, představují klíčové druhy pro dané lesní ekosystémy. Naneštěstí, především malé populace kaloňů jsou ohroženy zvyšujícím se využíváním půdy, zemědělstvím, jejich statusem škůdců, lovem pro maso a jejich kontroverzní rolí v přenosu virů (Ebola, Marburg, atd.). Z těchto důvodů a vzhledem k významu kaloňů rodu Rousettus pro obnovu lesa a jejich schopnosti nově kolonizovat i suchá a vzdálená místa, jsou vhodným předmětem studia ochranářské biologie a ekologie obnovy.
Abstract v angličtině:
Abstract Population structure, biogeography and phylogenetic relationships of the fruit bat genus Rousettus have been studied in Africa and adjacent regions. The current population patterns of rousettine fruit bats in the Old World are influenced by several environmental attributes, namely the topography, climate and land cover. These variables are mirrored in fruit bat plesiomorphies related to the ecological niche of tropical flying frugivore, as well as apomorphies of rousettines including echolocation ability, roosting in caves and dispersal capacity in open landscapes with discontinuous tree cover. Phylogenetic relationships among species and subspecies of the genus have been indicated and confronted with the existing colonization scenarios. Insular populations (including habitat islands within desert oases) show frequent genetic differentiation from their mainland relatives suggesting successful founder events after traversing stretches of unsuitable habitats. Genetic differentiation evolving in less distant islands suggests involving behavioural mechanisms maintaining cohesion of isolated demes as site fidelity and natal habitat-biased dispersal. In sub-Saharan mainland Africa within the large range reaching from the southern border of Sahara to Cape Peninsula, Rousettus populations share a homogeneous nuclear pool but form two mitochondrial haplogroups that occur partly in sympatry. The observed pattern is attributed to the Plio- / Pleistocene climatic oscillations and differentiation within hypothetic forest refugia in the Congo basin and/or Upper Guinea and in eastern Africa. The current distribution of both haplogroups implies different modes of dispersal from particular refugia and the possibility of adaptive traits associated with mitochondrial DNA. A contrasting situation was uncovered on the northern border of the genus’ distribution, in the Middle East. A complex geomorphology of the region together with founder effects and a later colonization have caused fine-scale population diversification, isolation by distance and frequent insular effects. The observed patterns have been discovered by means of mitochondrial and fast evolving nuclear markers. A detailed study of a contact zone between Mediterranean and desert habitats in the Levantine region confirmed a steep gradient in both genetic and morphological traits of the local fruit bats, concordant with isolation by environment and isolation by adaptation and indicating the presence of ecotypic variation. Human activities including horticulture have increased the amount of roosting and foraging sites, thus affecting movement ecology of both ecotypes, however, the impact of anthropogenic changes in the environment on the admixture was not proved. Since fruit bats play a crucial role in pollination and seed dispersal of a large number of plants and trees, they represent a keystone species of respective forest ecosystems. Unfortunately, especially small populations of fruit bats are threatened by increasing land-use, agriculture, their conflicting status as pests, their hunting for bushmeat and controversial role as vectors of viruses (Ebola, Marburg, etc.). For these reasons and due to the importance of rousettine bats for forest recovery and their ability to pioneer dry and distant habitats, they are proper object in the fields of conservation biology and restoration ecology.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Tereza Marešová 14.06 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Tereza Marešová 144 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Tereza Marešová 65 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Tereza Marešová 754 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Josef Bryja, Ph.D. 422 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Peter Vallo, Ph.D. 51 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 122 kB