Ochranářská genetika obojživelníků

Lucia Krupová

Bachelor's thesis

Conservation genetics of amphibians

Abstract:

Zjištění genetického stavu populací ohrožených druhů je velice důležité a nezbytné pro jejich budoucí ochranu a vytvoření vhodného managmentu. Ochranářská genetika obojživelníků je ovšem velice specifická, jelikož za svůj životní cyklus vystřídají několik stanovišť (suchozemských i vodních). Obojživelníci jsou tedy nejvíce ohrožovaní fragmentací a destrukcí těchto stanovišť, na které jsou vázány v průběhu jejich života. Proto byly v posledních 20 letech předmětem více translokačních programů, které měli zajistit udržení a zlepšení jejich genetické diverzity. Cílem mé bakalářské práce je shrnout poznatky empirických studií, zabývajících se oblastí ochranářské genetiky obojživelníků a zodpovědět, jestli lze u ohrožených populací obojživelníků detekovat známky inbreedingu pomocí molekulárních metod a jaké jsou nejvýznamnější bariéry pro tok genů mezi ohroženými populacemi. Prvotní problém při genetickém zkoumání obojživelníků nastává při sběru vzorků pro genetické hodnocení. Není zde možnost využít obvyklých neinvazivních metod, které se užívají u jiných druhů obratlovců. Je většinou nutný manuální odchyt spojen s odstraněním kousku těla (nejčastěji části ocasu). Jako jediná neinvazivní metoda odběru vzorku DNA obojživelníku je používána environmentální DNA, která ale neposkytuje údaje nutné pro genetické hodnocení, proto se spíše využívá nedestruktivní metoda bukálních stěrů. Při tomto procesu je nutná manipulace se zvířaty, ale nedochází k žádné újmě. Na základě rešeršní části mé práce jsem zjistila, že některé zkoumané populace opravdu trpěli inbreedingem (jednalo se o malé populace ve městském prostředí, nebo populace obklopené nevhodnými stanovišti), téměř u všech bylo také potvrzeno snížení gentské diverzity a genetický tok byl nejčastěji omezen urbanizacemi a nevhodnými stanovišti. Dále jsem zjistila, že translokační programy jsou v současné době jedny z nejslibnějších ochranářských managmentů, ale aby tyto programy byly úspěšné, je nutné dlouhodobé pozorování a genetické hodnocení přemístěných populací. Zároveň je i nutná analýza vhodnosti prostředí, kde má translokační program proběhnout. Tím se zajistí vyšší pravděpodobnost přežití a další rozšíření populace. Toto téma má dle mého názoru velký potenciál a do budoucna by translokační programy používané jako ochranářský management mohly být jedním z nejdůležitějších nástrojů pro zachování ohrožených druhů.

Abstract:

Determining the genetic status of populations of endangered species is very important and necessary for their future conservation and the development of appropriate management. However, the conservation genetics of amphibians is very specific, as they change several habitats (terrestrial and aquatic) during their life cycle. Thus, amphibians are most threatened by fragmentation and destruction of these habitats to which they are tied during their life cycle. They have therefore been the subject of multiple translocation programmes over the last 20 years to ensure the maintenance and improvement of their genetic diversity. The aim of my undergraduate thesis is to summarize the findings of empirical studies dealing with the field of amphibian conservation genetics and to answer whether signs of inbreeding can be detected in endangered amphibian populations using molecular methods and what are the most important barriers to gene flow between endangered populations. The primary problem in genetic studies of amphibians arises when collecting samples for genetic evaluation. There is no opportunity to use the usual non-invasive methods used in other vertebrate species. Manual trapping is usually necessary, involving the removal of a piece of the body (usually part of the tail). Environmental DNA is used as the only non-invasive method of DNA sampling in amphibians, but it does not provide the data necessary for genetic evaluation, so the non-destructive buccal swab method is more likely to be used. In this process, handling of animals is necessary, but no harm is done. Based on the research part of my work, I found that some of the populations studied did suffer from inbreeding (small populations in urban environments, or populations surrounded by unsuitable habitats), almost all of them were also confirmed to have reduced genetic diversity, and genetic flow was most often limited by urbanization and unsuitable habitats. I further found that translocation programs are currently one of the most promising conservation management practices, but long-term observation and genetic evaluation of translocated populations is necessary for these programs to be successful. At the same time, an analysis of the suitability of the environment where the translocation programme is to take place is also necessary. This will ensure a higher probability of survival and further expansion of the population. In my opinion, this topic has great potential and in the future translocation programmes used as conservation management could be one of the most important tools for the conservation of endangered species.

Keywords

populační genetika, ochranářská genetika, genetický drift, inbreeding, bottleneck, reitrodukce, genetický tok, obojživelníci

Keywords

populaction genetics, conservation genetics, genetic drift, inbreeding, bottleneck, reitrooduction, gene flow, amphibians

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 3. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Jana Svobodová, Ph.D.
• Reader: Jiří Vojar, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Landscaping