عنوان پایان‌نامه
تاکسونومی جنس Gammarus در حوضه های آبریز البرز با رویکرد مولکولی
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم جانوری- بیوسیستماتیک جانوری
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6515;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80677;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6515;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80677
- تاریخ دفاع
- ۱۹ مرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- احمدرضا کاتوزیان
- استاد راهنما
- علی رضا ساری
- چکیده
- روش های ریخت شناسی صرف در شناسایی تنوع زیستی دوجورپایان آب شیرین جنس Gammarus کاملا موفق نبوده اند. در مطالعه حاضر با استفاده از رویکرد مولکولی سعی شد تنوع زیستی اعضای آب شیرین جنس Gammarus در ایران با تمرکز بر حوضه های آبریز رشته کوه های البرز بررسی شود. پیشتر تصور می‌شد در تمام گستره رشته کوه های البرز فقط گونه G. komareki وجود دارد. البته با توجه به وجود شرایط اکوسیستمی مختلف در این منطقه، احتمال وجود گونه های پنهان قوی به نظر می رسید. در این مطالعه، در 67 ایستگاه نمونه برداری، نمونه های دوجورپایان یافت شد. تمرکز نمونه برداری در این مطالعه روی اکوسیستم های آب شیرین منطقه البرز بود. به منظور آگاهی از وضعیت گونه G. komareki و نیز بررسی احتمال حضور گونه های دیگر از یک ژن میتوکندریایی (COI) و یک ژن هسته ای (28S rDNA) استفاده شد. ژن های COI و 28S rDNA به ترتیب برای تشخیص بهتر بخش های انتهایی و گره های داخلی درخت های فیلوژنتیکی عملکرد بهتری داشتند. برای تشخیص گونه های احتمالی از چهار روش تعیین حدود مولکولی گونه ها (ABGD، SP، bGMYC و bPTP) استفاده شده و روش ABGD به عنوان مناسب ترین روش انتخاب شد. نتایج نشان دادند که تنوع زیستی دوجورپایان آب شیرین جنس Gammarus ایران به ویژه در منطقه رشته کوه های البرز چندین برابر تصور پیشین است. در مجموع، 38 گروه گونه‌ای جدید کشف شدند (34 گونه پنهان در کمپلکس گونه ای G. komareki و چهار گونه در کمپلکس گونه ای G. lacustris). بومی شدگی بالایی در بین این گونه های پنهان شناسایی شده مشاهده شد؛ به صورتی که در اکثر موارد در هر ایستگاه تنها یک گونه دیده شد. این گونه ها از نظر ریختی بسیار مشابه هستند. عامل بروز این تنوع زیستی و بومی شدگی بالا احتمالا شرایط ویژه اکوسیستم های آبی در مناطق کوهستانی کشور ایران و همچنین وجود فرصت های اکولوژیک متعدد برای گونه زایی در این مناطق بوده است. آنالیزهای فیلوژنتیکی تک نیایی بودن کمپلکس G. komareki را نشان دادند. در نهایت، مطالعه حاضر بر نقش استفاده از ابزارهای ژنتیکی برای مطالعه، کشف و نظارت سریع و دقیق بر وضعیت تنوع زیستی اکوسیستم های آب شیرین به منظور وضع سیاست های حفاظتی کارآمد تاکید می کند.
- Abstract
- Morphological approaches have been only partially successful in uncovering the biodiversity of cryptic freshwater gammarids. Here, we used a molecular approach to assess the biodiversity of these freshwater members of genus Gammarus in Iran, focusing on Alborz Mountain Ranges. These ranges were previously considered to harbor only G. komareki. Considering the various ecosystem conditions in this area, the presence of cryptic species seemed strongly probable. We sampled 67 localities successfully for freshwater gammarids focusing on freshwater ecosystems of Alborz region. We used one mitochondrial gene (COI) and one nuclear one (28S rDNA) in our assessments. COI and 28S rDNA genes were respectively most efficient in resolving terminal and internal nodes of the phylogenetic trees. To delineate the species, we used four molecular species delimitation approaches, namely, ABGD, SP, bGMYC and bPTP. Our results show the biodiversity of freshwater gammarids of genus Gammarus in Alborz Mountain ranges to be several folds more than what was known previously from the area. In total, 38 new putative species were uncovered (34 in G. komareki species complex and four in G. lacustris). The uncovered cryptic species are highly endemic and show no clear diagnostic morphological features readily. This high amount of biodiversity and endemism could be due to specific features of aquatic ecosystems in montane areas of Iran and also availability of ecological opportunities for speciation processes to occur in the area. Phylogenetic analyses showed the G. komareki complex to be monophyletic. Finally, we show the efficiency and importance of genetic tools in order to uncover and monitor freshwater ecosystems biodiversity efficiently. This is of high importance in policy-making in conservational measures. Keywords: Gammarus, biodiversity, freshwater ecosystems, cryptic species, speciation
