Zakład Badania Ssaków Polskiej Akademii Nauk, Białowieża
Nornica ruda (Myodes glareolus) - Filogeografia: polodowcowa kolonizacja obszaru Polski z północnych refugiów
Kierownik projektu Prof. dr hab. Jan M. Wójcik
Uczestnicy/wykonawcy projektu
Agata Kawałko (ZBS PAN)
Prof. Jeremy B. Searle (Uniwersytet w Yorku, Wielka Brytania; visiting professor ZBS PAN)
Dr Petr Kotlík, dr Silvia Marková (Instytut Fizjologii i Genetyki Zwierząt, CAN, Republika Czeska)
Tło badań
Dowody paleontologiczne wskazują, że podczas ostatniego zlodowacenia (23 000 -18 000 lat temu) niektóre europejskie gatunki drobnych ssaków mogły przetrwać nie tylko w śródziemnomorskich refugiach na południu Europy, ale również na terenach położonych w wyższych szerokościach geograficznych (tzw. „refugia północne"). Nornica ruda (Myodes glareolus) wydaje się być modelowym gatunkiem w badaniach filogeograficznych, ponieważ jest gatunkiem pospolitym, występującym na obszarze prawie całej Eurazji. Wcześniejsze badania nad tym gatunkiem dostarczyły dowodów świadczących o tym, że w czasie ostatniego zlodowacenia izolowane populacje nornic mogły przetrwać w Karpatach.
Cel projektu
Celem projektu jest zbadanie czy obecne rozmieszczenie haplotypów cytochromu b mitochondrialnego DNA w populacjach nornicy rudej na terenie Polski świadczy o ich pochodzeniu z różnych glacjalnych refugiów. Interesuje nas przede wszystkim odpowiedź na pytanie, jaki udział w polodowcowej kolonizacji obszaru Polski przez nornice mogły mieć refugia północne (karpackie).
Metodyka
W badaniach wykorzystano próby pochodzące z okazów muzealnych zgromadzonych w naukowej kolekcji w ZBS PAN oraz próby pozyskane w terenie. W analizach uwzględniono także dane zdeponowane w GenBanku. Zaprojektowano kilka zestawów starterów, gdyż DNA zawarty w materiale muzealnym jest często w różnym stopniu pofragmentowany. Analizowano oddzielnie pięć nakładających się na siebie fragmentów sekwencji cyt b (łącznie 1143 par zasad).
Hipotezy/oczekiwane wyniki
Analiza filogenetyczna pozwoliła wyodrębnić trzy główne grupy filogenetyczne na terenie Polski. Większość badanych populacji nornicy rudej posiadała haplotypy charakterystyczne dla linii karpackiej. Natomiast we wschodniej Polsce stwierdzono występowanie haplotypów charakterystycznych dla grupy wschodniej. Jedynie 6 osobników z kilku populacji na południu i zachodzie Polski posiadało haplotypy należące do linii zachodniej. Zatem, uzyskane wyniki sugerują udział różnych glacjalnych refugiów w polodowcowej rekolonizacji obszaru Polski przez nornice rude. Jednakże, obecność linii karpackiej na dużym obszarze od Karpat do Morza Bałtyckiego wskazuje, że glacjalne refugium w Karpatach miało największy udział w tym procesie. Strefa kontaktu pomiędzy linią karpacką i wschodnią we wschodniej Polsce może być rozpatrywana w szerszym kontekście, jako tzw. „post-glacial suture zone", gdzie współcześnie stykają się różne grupy filogenetyczne i/lub różne pokrewne taksony.
Podstawowa literatura
Deffontaine V., Libois R., Kotlík P., Sommer R., Nieberding C., Paradis E., Searle J.B., Michaux, J.R. 2005. Beyond the Mediterranean peninsulas: evidence of central European glacial refugia for a temperate forest mammal species, the bank vole (Clethrionomys glareolus). Molecular Ecology 14, 1727-1739.
Hewitt G.M. 2004. Genetic consequences of climatic oscilations in the Quaternary. Philosophical Transactions of the Royal Society B 359, 183-195.
Kotlík P., Deffontaine V., Mascheretti S., Zima J., Michaux J.R., Searle J.B. 2006. A northern glacial refugium for bank voles (Clethrionomys glareolus). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103, 14860-14864.
Taberlet P., Fumagalli L., Wust-Saucy A.G., Cossons J.F. 1998. Comparative phylogeography and postglacial colonization routes in Europe. Molecular Ecology 7, 453-464.
Wójcik J.M., Kawałko A., Marková S., Searle J.B., Kotlík P. 2010. Phylogeographic signatures of northward post-glacial colonization from high-latitude refugia: a case study of bank voles using museum specimens. Journal of Zoology 281: 249–262. DOI: 10.1111/j.1469-7998.2010.00699.x