Genetická struktura populací tetřívka obecného v Krkonoších a Jizerských horách

Bc. Hana Pelikánová

Master's thesis

Genetic structure of black grouse populations in the Krkonoše and the Jizera Mountains

Abstract:

Tetřívek obecný (Lyrurus tetrix) patří mezi silně ohrožené druhy České republiky a početnost jeho populací se trvale snižuje v důsledku fragmentace krajiny a úbytku vhodných stanovišť. Zároveň je tento druh velmi citlivý na hluk a jeho rušení v zimních a jarních měsících vede ke snižování jeho početnosti. Pro výběr vhodného způsobu ochrany je důležité porozumění genetické diverzitě a struktuře jeho populací. Cílem této práce je vyhodnotit současný stav, konkrétně genetickou diverzitu a strukturu tetřívčích populací na území Jizerských hor a Krkonoš, a porovnat s daty před 15 lety. Byly analyzovány neinvazivní genetické vzorky (trus a peří) tetřívků obecných (n=599) celkem na 13 mikrosatelitových lokusech a pohlavním markeru a tímto způsobem bylo získáno 159 unikátních genotypů v pěti předem definovaných populacích. Genetická diverzita byla srovnána s dalšími evropskými populacemi a její hodnoty odpovídají ostatním izolovaným populacím v Evropě. Pozitivní však je, že ani v jedné z populací zatím nebyl zjištěn inbreeding. Genetická struktura byla zjišťována pomocí Baysiánského přístupu a DAPC a odhalila jasné klastrování (min. K= 3), kde se zřetelně oddělují Jizerské hory od Krkonoš a pak východní krkonošská populace. Západní a centrální krkonošské populace jsou nejpočetnější a s největší pravděpodobností mezi nimi dochází ke genetickému toku. Další okrajová populace, kterou je populace východní, je pravděpodobně již izolovaná. Zdá se, že populační struktura tetřívka obecného v této oblasti je ovlivněna nejen distribucí vhodných biotopů, ale také přítomností lidí (frekvencí cest a lyžařských středisek), která pro ně představují disperzní bariéru. Při porovnání historických a současných dat nebyly zaznamenány žádné signifikantní rozdíly v genetické diverzitě, pouze nepatrný trend ve snižování genetického toku, i když stále pozorujeme významný klesající trend v početnosti tetřívků. To je pravděpodobně způsobeno zpožděním vlivu genetického driftu na diverzitu a strukturu tetřívčích populací.

Abstract:

The black grouse (Lyrurus tetrix) is a highly endangered species in the Czech Republic. Its population is constantly decreasing due to the fragmentation of the landscape and the loss of suitable habitats. At the same time, this species is susceptible to noise, and tourist disturbance in the winter and spring months leads to a decrease in numbers. Understanding the genetic diversity and structure of the populations is vital for choosing an appropriate protection method. This work aims to evaluate the current state, specifically the genetic diversity and structure of grouse populations in the Jizera Mountains and the Krkonoše Mountains. Non-invasive genetic samples (droppings and feathers) of black grouse (n=599) were analysed at a total of 13 microsatellite loci. In this way, 159 unique genotypes were discovered in five populations. Genetic diversity was compared with other European populations and its values correspond to other isolated populations in Europe. However, the positive thing is that inbreeding has not yet been detected in any of the populations The genetic structure was determined using a Bayesian approach and DAPC and revealed an apparent clustering (min. K= 3) where the Jizera and the Krkonoše Mountains and the eastern population are separated. The western and central populations are the most extensive, and there is a genetic flow between them most likely. The gene flow between the populations is preserved only in the central populations. The peripheral population, which is the eastern one, is probably already isolated. The population structure of the black grouse in this area is influenced not only by the distribution of suitable habitats but also by the presence of people (frequency of roads and ski areas), which represent a dispersal barrier for them. Comparing historical and current data, I found no significant differences in genetic diversity were noted, only a slight trend in decreasing gene flow. Although we still observe a significant downward trend in the black grouse numbers. Due to a delay in the effect of genetic drift on the diversity and structure of the black grouse populations.

Keywords

Lyrurus tetrix, mikrosatelity, neinvazivní DNA, ochranářská populační genetika

Keywords

Lyrurus tetrix, microsatellites, non-invasive DNA, conservation population genetics

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 18. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Jana Svobodová, Ph.D.
• Reader: Barbora Černá Bolfíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation