Phylogeography of the smooth newt in the Caucasus region

Molecular techniques aimed at gene sequencing provide information about species history, including changes in population size, time of divergence of evolutionary lineages as well as, when combined with geographical data, about species ranges in the past or migration. This data supports the understanding of distribution and demographic state of contemporary populations.In this thesis the population of smooth newt Lissotriton vulgaris in the area of Caucasus, where its subspecies L. v. lantzi persists, was studied. For specimens collected from 21 locations 3 mtDNA fragments: 16S, cytb and ND2 were sequenced and analysed. Phylogenetic trees constructed based on each fragment separately and for concatenated 16S and cytb allow to distinguish in this population three evolutionary lineages: two corresponding geographically with populations inhabiting the northern and the southern area divided by the Caucasus massif; their divergence time is dated on ca. 0,6-1,2 mln years ago, and the third corresponding to mitochondrial lineage G in newts. Demographic analyses point to significant demographic growth only in the northern lineage, which may be caused by shortage of data obtained for the southern lineage or a bottleneck in its history.The greatest genetic diversity was observed in populations located on the Black Sea coast, in the area suggested in the literature to be one of the glacial refuges. More-over, in one localisation representatives of the mitochondrial lineage characteristic for the nominative subspecies of L. vulgaris were observed, which may be the result of mtDNA introgression in a former hybrid zone.

Dzięki technikom molekularnym możliwe jest uzyskiwanie wielu informacji na temat historii gatunków; można wnioskować chociażby o zmianach liczebności po-pulacji, czasie rozejścia się linii ewolucyjnych czy, w połączeniu z danymi geograficz-nymi, o zasięgu występowania w przeszłości czy drogach migracji. Dane te pozwalają lepiej zrozumieć rozmieszczenie i sytuację demograficzną dzisiejszych populacji.W niniejszej pracy badano populację traszki zwyczajnej Lissotriton vulgaris na obszarze Kaukazu, gdzie występuje podgatunek L. v. lantzi. Dla osobników pocho-dzących z 21 lokalizacji zsekwencjonowano i analizowano 3 fragmenty mtDNA: 16S rRNA (określany dalej w tekście jako 16S), cytb i ND2. Drzewa filogenetyczne zbudo-wane na podstawie każdego z tych fragmentów z osobna oraz połączone dla 16S i cytb pozwoliły stwierdzić istnienie u badanego podgatunku trzech linii ewolucyjnych: dwóch odpowiadających geograficznie populacjom występującym po północnej i południowej stronie łańcucha górskiego Kaukazu, a których rozejście się jest szacowane na ok. 0,6-1,2 mln lat temu oraz trzeciej, odpowiadającej mitochondrialnej linii G traszek, wykrytej w jednej lokalizacji (Malaya Ritsa Lake). Analizy demograficzne wskazują na istotny wzrost demograficzny jedynie w północnej linii, co może być skutkiem małej ilości danych uzyskanych z linii południowej oraz małego zróżnicowania w jej obrębie.Największe zróżnicowanie genetyczne zaobserwowano w populacjach położo-nych u wybrzeża Morza Czarnego, w okolicy podawanej w literaturze jako jedno z re-fugiów glacjalnych. Stosunkowo niskie zróżnicowanie zaobserwowano natomiast w Gruzji, gdzie również sugerowane jest refugium. Stwierdzono ponadto w jednej z lokalizacji występowanie przedstawicieli linii mitochondrialnej odpowiadającej nomi-natywnemu podgatunkowi L. vulgaris, co może być wynikiem introgresji mtDNA.