A balkáni gerle (streptopelia decaocto) európai expanziójának hatása a faj genetikai sokféleségére

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Jelenleg egyre súlyosabb gazdasági és természetvédelmi problémát jelentenek a gyorsan terjeszkedő, idegenhonos fajok. A disszertáció az ilyen fajok vizsgálatához ideális modellnek tekintett balkáni gerle (Streptopelia decaocto) expanziójának genetikai hátterének vizsgálatával igyekszik bővíteni az inváziós biológiai ismereteket. A fajt az egyik leggyorsabban terjeszkedő gerinces fajként tartják nyilván, melyet számos alkalommal vontak már vizsgálat alá, azonban a faj genetikai diverzitásával kapcsolatos ismeretek mindeddig erősen hiányosak voltak. A mitokondriális COI gén 656 bp hosszúságú szakaszának vizsgálatába 134 saját gyűjtésű mintát (15 országból), továbbá 18 NCBI szekvenciát (további 5 országból) vontunk be. Az eredmények alapján elsőként határoztunk meg haplotípusokat a balkáni gerle esetében. Összesen 58 haplotípust írtunk le, valamint 171 variábilis pozíciót találtunk. Eredményeink alapján a fajon belüli genetikai variancia nincs összefüggésben a földrajzi elterjedéssel. Leírtunk két genetikai szinten elkülönülő csoportot is, melyek közül a populáció nagyobbik részét reprezentálóban sikerrel mutattuk ki a fajt ért alapító hatás genetikai nyomait, mely a gyors expanzió és hirtelen populáció növekedés eredménye. Ezáltal molekuláris genetikai módszerekkel is alátámasztottuk a faj terjedésével kapcsolatos eddigi elméleteket és megfigyeléseket. A faj populációi között 2000 km-es távolságig volt kimutatható génáramlás. Bizonyítottuk továbbá, hogy populációk között kismértékű genetikai távolságok vannak. A disszertáció második felében egy, a genetikai vizsgálatok során egyre inkább elterjedőben lévő mintagyűjtési módszer esetében tapasztalt gyakorlati probléma megoldásával foglalkoztunk. A vedlett tollak ilyen célú felhasználása számos előnyt nyújt, azonban a méretükben, színükben hasonló megjelenésű fajok esetében a vizsgálatba vont tollak faji szintű azonosítása komoly nehézségekbe ütközik. Az ilyen esetekben gyakran már kevésnek bizonyul a kutatói tapasztalat. Megoldásként csak egzakt méréseken alapuló módszerek jöhetnek számításba. Szem előtt tartva a leendő módszer gyakorlati alkalmazhatóságát, nagy hangsúlyt fektettünk az egyszerűségre, a kis eszközigényre és a megfizethetőségre. Ezeknek a feltételeknek a morfometriai adatfelvétel felelt meg a legjobban. A vizsgálat során a balkáni gerle és elvadult házigalambok tollait használtuk fel. A fajok kiválasztását genetikai vizsgálatunk mintagyűjtésének tapasztalatai, tollaik méret és színbéli hasonlósága, valamint közel azonos élőhelyük és területhasználatuk indokolta. A módszerfejlesztés során teljes egyedek elsődleges evezőtollainak morfometriai adataiból a későbbiekben is felhasználható adatbázist építettünk, valamint statisztikai módszerek alapján meghatároztuk a fajok elkülönítésére és azonosítására leginkább alkalmas, legnagyobb magyarázóerővel bíró változókat. Ezek a balkáni gerle és a házigalamb esetében a cséve átmérője, a tollgerinc hossza és a teljes zászló szélessége. A módszer megfelelő adatbázis építése után más madárfajok esetében is alkalmazható, bármely esetben, amikor vedlett tollak faji szintű elkülönítése vagy azonosítása válik szükségessé.


Currently, invasive species are considered to be the second major cause of global biodiversity loss, directly preceded by habitat destruction. Therefore, the importance of researching such species is rapidly increasing. Eurasian Collared Dove (Streptopelia decaocto) is an invasive species in large parts of its distribution, but no genetic studies have been performed on them so far. The main goal of the present dissertation was to examine the genetic diversity of Collared Dove. Samples were collected from 134 Collared Dove individuals from 15 countries. Another 18 sequences (further 5 countries) were used from NCBI Genbank. The majority of the samples were moulted feathers, tissue and blood, with a few samples taken from egg shell. A 658 bp long part of the mtDNA cytochrome oxidase region I (COI) was sequenced. This study was the first attempt to determine haplotypes in Collared Dove. A total of 58 haplotypes were described with 171 polymorphic sites. Based on our results mtDNA sequence variation within the species is not related to the geographic dispersal. Two separate groups (called: A and B) were distinguished at the genetic level. Genetic founder effect in group "A" was confirmed, which is representing the majority of the world population. This phenomenon is the result of a rapid expansion and a rapid population growth that happened in the past. Thus, we confirmed the theories and observations on the spread of Collared Dove by molecular genetic methods. Gene flow was detected within 2000 km distance. We proved that there are low genetic distances between populations of the species. In the second part of the thesis we focused on solving a methodological problem related to moulted feathers sample collection. Our objective was to develop a simple and inexpensive method which is suitable for separation of moulted feathers of two species and applicable for species-level identification. Primary feathers of Eurasian Collared Dove (n=25) and Feral Pigeon (n=11) were used in this examination. Only primary feathers have been chosen because these have the most suitable size for DNA isolation, and case of these the most difficult to identify the species. We recorded 9 sizes per feathers and were looking for those variables that mostly characterised particular species. Characteristic values of species' variables were obtained by Descriptive Statistics. Discriminant Analysis was used for the selection of most powerful predictive variables. The selection of variables that ensure the greatest explanatory impact combination was carried out using Logistic Regression with Forward Stepwise method. Based on the results we suggest the use of the three most informative variables for feather separation and identification on species level. These are the following: diameter of calamus (DC), length of rachis (LR) and width of complete vane (WCV). The collected moulted feathers were compared based on these three sizes using the Confidence Intervals of feathers. The method is applicable in other bird species, in any case, when species differentiation or identification is required on moulted feathers levels.

Leírás
Kulcsszavak
Columbidae, demographic expansion, demográfiai expanzió, mitokondriális DNS, COI, haplotípus, nem invazív mintavétel, morfometria, toll, mitochondrial DNA, haplotype, non-invasive sampling, morphometry, feather
Forrás