Evoluční historie vybraných afrických hlodavců otevřených habitatů z pohledu různých prostorových a evolučních úrovní

Mgr. Alexandra Hánová, Ph.D.

Disertační práce

Evolutionary history of selected African rodents living in open habitats assessed at multiple spatial and evolutionary scales

Anotace:

Otevřené savanové ekosystémy dnes tvoří téměř polovinu povrchu Afriky, přesto není doposud uspokojivě prozkoumána evoluční historie většiny její bioty. Hlodavci jsou ideálními modelovými organismy pro rekonstrukci evoluční historie šíření savanových druhů obratlovců v kontextu plio-pleistocénních klimatických oscilací, lokalizovat savanová refugia a definovat hlavní geografické bariéry, které limitovaly šíření populací a formovaly tak jejich genetickou strukturu, jak ji známe dnes. Pro tento účel byly vybrány dva široce rozšířené rody drobných afrických hlodavců obývající otevřená savanová stanoviště, které prošly odlišnou evolucí - Lemniscomys a Mastomys. Rod Mastomys se začal vyvíjet v jihozápadní Africe přibližně před 5,4 mil. let a prvotní šíření myší tohoto rodu směřovalo podél konžského lesa do oblasti súdánské savany, zatímco rod Lemniscomys se utvářel až později (před asi 2,84 mil. let) na území západní Afriky a následně expandoval východním a jižním směrem, čímž dal základ všem čtyřem dnes rozeznávaným genetickým liniím. Jednotlivé druhy obou rodů se rozrůznily v průběhu posledního milionu let. Vnitrodruhová variabilita se formovala především v období před 0,4 mil. let. Ve východní Africe se setkávají tři vnitrodruhové linie (BIV-BVI) nejrozšířenějšího savanového druhu Afriky - M. natalensis. Každá linie je navázána na odlišnou klimatickou niku a vytváří specifickou vazbu s rozdílnými druhy arenavirů (Gairo, Morogoro, Luna), které vykazují rozdílnou míru prevalence i prostorovou genetickou strukturu. Nové poznatky předkládané v této disertační práci vyřešily řadu taxonomických otázek u obou rodů, objasnily jejich evoluční historii a poskytly podněty pro budoucí výzkum.

Abstract:

Even if open savanna ecosystems form almost half of the African surface, the evolutionary history of most of its biota has not been sufficiently investigated yet. Rodents are ideal model organisms to reconstruct evolutionary history of savanna vertebrate species in context of the Plio-Pleistocene climatic oscillations, to identify savanna refuges, and to define main geographical barriers that have limited population spread and determined the recently observed genetic structure. For this purpose, we selected Lemniscomys and Mastomys representing two widespread savanna-dwelling genera of small African rodents that have undergone different evolutionary patterns. The genus Mastomys originated in southwestern Africa about 5.4 Mya, and colonised subsequently the Sudanian savanna through a pathway along the Congolian forests, while the genus Lemniscomys was formed later (ca. 2.84 Mya) in western Africa and then expanded eastwards and southwards, forming all four recently recognized genetic lineages. The individual species within both genera have diversified over the last million year. Intraspecific variation has been formed mainly during last 0.4 Mya. In eastern Africa, three intraspecific lineages (BIV-BVI) of the most widespread African savanna species – M. natalensis, get into a contact. Each of them is related to a different climatic niche and has co-evolved with distinct arenaviruses species (Gairo, Morogoro, Luna), which show different prevalence rates and spatial genetic structure. The new findings presented in this dissertation have resolved a number of taxonomic issues in both genera, clarified their evolutionary history, and provided suggestions for future research.

Klíčová slova

Fylogeografie, Mastomys, Lemniscomys, Hlodavci, Evoluční biologie, Afrika, Koevoluce parazit-hostitel, Phylogeography, Rodents, Evolutionary biology, Africa, Host-parasite coevolution

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 11. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 12. 2021
• Vedoucí: Mgr. Adam Konečný, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Jan Robovský, Ph.D., prof. RNDr. Daniel Frynta, PhD.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Ekologická a evoluční biologie / Zoologie