Kryptická diverzita a chromozomální evoluce štírů v Alpách

11.02.2019

Alpy jsou krásné a monumentální pohoří, které je nejrozsáhlejším horským systémem v Evropě. Není divu, že se takové pohoří během dlouhých milionů let evoluce podepsalo na organismech, které obývají Alpy samotné, i jejich široké okolí. Dramatická historie Alp se otiskla do geografického rozšíření organismů, jejich genetické diverzity, a také do uspořádání jejich genomů na chromozomech. O řadě skupin organismů to už víme do větších detailů, ale pokud jde kupříkladu o bezobratlé živočichy v oblasti Alp, tak ještě je co dohánět.

Petr Nguyen z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a Biologického centra AV ČR se svými spolupracovníky prostudoval tři druhy štírů podrodu Euscorpius (Alpiscorpius) z Alp, konkrétně štíra západoalpského (Euscorpius alpha), štíra julskoalpského (Euscorpius gamma) a štíra hladkého (Euscorpius germanus). Výzkum zahrnoval celkem 149 jedinců štírů ze 74 lokalit. Badatelé se zaměřili na cytogenetické a molekulárně fylogenetické analýzy, aby zjistili proměnlivost a populační strukturu dnešních populací, jak na úrovni chromozomální, tak i genetické.

Jejich výzkum odhalil, že zmíněné druhy alpských štírů mají na úrovni populací velmi proměnlivé uspořádání chromozomů, a také se liší umístěním sekvencí pro 18S rDNA na chromozomech. Rozdíly na úrovni chromozómů odpovídají v případě štíra západoalpského a hladkého třem a u štíra julskoalpského čtyřem geografickým rasám. Fylogenetické analýzy, které byly založené na sekvencích mitochondriální DNA pro 16S rRNA a COI, a také jaderné DNA pro 28S rDNA, odhalily existenci celkem deseti výrazně oddělených linií. Tyto linie vykazují rysy lokálního endemismu, a také ukazují na přítomnost doposud nerozlišných kryptických druhů štírů. Podle molekulárního datování tyto kryptické druhy alpských štírů vznikly během pliocénu a pleistocénu, tedy zřejmě v souvislosti s cykly ledových dob. Jejich vznik pravděpodobně doprovázely přestavby uspořádání genomu.

Štundlová, J., Šmíd, J., Nguyen, P., Šťáhlavský, F. 2019. Cryptic diversity and dynamic chromosome evolution in Alpine scorpions (Euscorpiidae: Euscorpius). Molecular Phylogenetics and Evolution 134: 152–163.

Kontakt: RNDr. Petr Nguyen, Ph.D. (petr.nguyen at prf.jcu.cz).

Obrázek: Fylogenetická analýza tří druhů štírů rodu Euscorpius. Kredit: Štundlová et al. 2019.