تبارشناختی و ساختار ژنتیکی درون گونه ای لاسرتای سبز خزری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته‌ی کارشناسی ارشد بیوسیستماتیک جانوری، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی

2 استادیار گروه علوم و زیست فناوری جانوری، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهیدبهشتی

3 دانشیار گروه زیست شناسی و زیست فناوری دریا و آبزیان، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهیدبهشتی

4 استادیار گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستم‌ها، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهیدبهشتی

چکیده

جنس  Lacertaیکی از جنس‌های خانواده‌ی Lacertidae می‌باشد که دارای هشت گونه است. مطالعات گذشته روی این جنس به این نکته اشاره دارد که موقعیت آرایه­شناختی درون جنس لاسرتای سبزخزری هنوز بخوبی مشخص نشده است. از این رو در این پژوهش به بررسی مجدد روابط تبارشناختی درون جنس سوسمارهای سبز با بهره‌گیری از تعداد نمونه‌ی بیشتر پرداخته شد .همچنین ساختار ژنتیکی گونه سوسمار سبز خزری در محدوده توزیع جغرافیایی آن نیز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور در مجموع 20 نمونه از کشورهای ارمنستان، گرجستان و ایران جمع‌آوری شد. سپس به همراه توالی­های بدست آمده از بانک ژن مجددا مورد ارزیابی قرار گرفت. برای انجام آنالیزهای تبارشناختی براساس ژن میتوکندریایی سیتوکروم b درخت بیشینه درست نمایی  Maximum Likelihood )ML)و درخت بیزین  Bayesianرسم شدند. نتایج نشان داد که گونه‌های موجود در جنس لاسرتا به صورت تک­نیایی در کنار هم قرار گرفته و لاسرتای سبز خزری به عنوان گونه‌ی خواهری سایر لاسرتاها با ضریب احتمال بالایی از بقیه گونه‌ها مجزا شده است. درون این گونه نیز دو کلاد مجزا مشاهده شد که از لحاظ پراکنش جغرافیایی نیز از هم مجزا می­باشند. این مطالعه با تایید نتایج مطالعات گذشته، بر جدایی لاسرتای سبز خزری از سایر گونه‌های جنس لاسرتا تاکید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Phylogeny and intraspecific genetic structure of Lacerta strigata

نویسندگان [English]

  • reihaneh saberi pirooz 1
  • Hassan Rajabi Maham 2
  • Bahram Kiabi 3
  • Faraham Ahmadzadeh 4

1 Master of Animal Biosystematics, Department of Zoology, Faculty of Biological Sciences and Technology, Shahid Beheshti University

2 Assistant Professor, Department of Animal Sciences and Biotechnology, Faculty of Life Sciences and Biotechnology, Shahid Beheshti University

3 Associate Professor, Department of Aquatic Biology and Biotechnology, Faculty of Life Sciences and Biotechnology, Shahid Beheshti University

4 Assistant Professor, Department of Biodiversity and Ecosystem Managements, Environmental Sciences Research Institute, Shahid Beheshti University

چکیده [English]

Genus Lacerta belonging to family Lacertidae has eight species. Previous studies did not clarify the actual taxonomic situation of Lacerta strigata. The main purposes of the present study is to re-examine the phylogenetic relationship of green lizards (with special focus on L. strigata) by adding more samples and also investigating L. strigata intraspecific genetic structure in its geographic distribution. Therefore, 20 new samples were obtained from Armenia, Georgia and some were collected in the north of Iran. All samples were sequenced for mitochondrial gene, cytochrome b. Additional sequences obtained from GenBank were added to our sequences and the resulted data set was analyzed using two different phylogenetic inference approaches; Maximum Likelihood (ML) and Bayesian. The results indicate that all species in genus Lacerta form a monophyletic group and Caspian green lizard is sister taxon to all other species in the genus. Also, there are two separate clades within the species which are also geographically distinct. This study confirms the results of previous studies and the separation of Caspian green lizard from other species in the genus.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Caspian Green Lizard
  • Cytochrome b
  • Lacerta
  • Monophyly
  • Phylogenetic
Ahmadzadeh, F., Flecks, M., Roedder, D., Boehme, W., Ilgaz, Ç., Harris, D.J., Engler, J.O., Üzüm, N. and Carretero, M.A. (2013a) Multiple dispersal out of Anatolia: biogeography and evolution of Oriental green lizards. Biological Journal of the Linnean Society110 (2): 398-408.

Ahmadzadeh, F., Flecks, M., Carretero, M.A., Mozaffari, O., Böhme, W., Harris, D.J., Freitas, S. and Rödder, D. (2013b) Cryptic speciation patterns in Iranian rock lizards uncovered by integrative taxonomy. PloS one 8 (12): e80563.

Ahmadzadeh, F., Kiabi, B., Kami, H. and Hojjati, V. (2008) A preliminary study of the lizard fauna and their habitats in northwestern Iran. Asiatic Herpetological Research 11: 1-9.

Anderson, S.C. (1999) The lizards of Iran Society for the Study of Amphibians and Reptiles, Oxford, Ohio, 442 pp.

Arnold, E.N. (1973) Relationships of the palaearctic lizards assigned to the genera Lacerta, Algyroides and Psammodromus (Reptilia: Lacertidae). Bulletin of the British Museum, Natural History. Zoology25: 289–366.

Arnold, E.N. (1989) Towards a phylogeny and biogeography of the Lacertidae: relationships within an Old-World family of lizards derived from morphology. Bulletin of the British Museum, Natural History. Zoology55 (2): 209-257.

Arnold, E.N., Arribas, O. and Carranza, S. (2007) Systematics of the Palaearctic and Oriental lizard tribe Lacertini (Squamata: Lacertidae: Lacertinae), with descriptions of eight new genera. Zootaxa 1430: 1–86.

Cox, S.C., Carranza, S., Brown, R.P. (2010) Divergence times and colonization of the Canary Islands by Gallotia lizards. Molecular phylogenetics and evolution 56: 747–757.

Darevsky, I.S. (1967). Rock lizards of the Caucasus: systematics, ecology and phylogeny of the polymorphic groups of Caucasian rock lizards of the subgenus Archaeolacerta. Leningrad: Nauka (in Russian: English translation published by the Indian National Scientific Documentation Centre, New Delhi, 1978).

Eiselt, J. (1995) Ein Beitrag zur Kenntnis der Archaeolacerten (sensu Mehely, 1909) des Iran (Squamata: Sauria: Lacertidae). Herpetozoa 8: 59–72.

Godinho, R., Crespo, E.G., Ferrand, N. and Harris, D.J. (2005) Phylogeny and evolution of the green lizards, Lacerta spp.(Squamata: Lacertidae) based on mitochondrial and nuclear DNA sequences. Amphibia-Reptilia 26 (3): 271-285.

Hall, T. (1999). BioEdit: a user-friendly biological sequencealignment editor and analysis program for Windows95/98/NT. Nucleic acids symposium series41: 95-98.

Harris, D.J., Arnold, E.N. and Thomas, R.H. (1998) Relationships of Lacertid lizards (Reptilia:Lacertidae) estimated from mitochondrial DNA sequences and morphology. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences 265: 1939–1948.

Hipsley, C.A., Himmelmann, L., Metzler, D. and Müller, J. (2009) Integration of Bayesian molecular clock methods and fossil-based soft bounds reveals early Cenozoic origin of African lacertid lizards. BMC evolutionary biology 9 (1): 151-162.

Huelsenbeck, J.P. and Ronquist, F. (2001) Mr Bayes: Bayesian inference of phylogenetic trees. Bioinformatics Applications Note 17: 754-755.

Lutz, D. and Mayer, W. (1985) Albumin Evolution and its Phylogenetic and Taxonomic implications in several Lacertid Lizards. Amphibia-Reptilia 7: 53-61.

Mendes, J., Harris, D.J., Carranza, S. and Salvi, D. (2016) Evaluating the phylogenetic signal limit from mitogenomes, slow evolving nuclear genes, and the concatenation approach. New insights into the Lacertini radiation using fast evolving nuclear genes and species trees. Molecular phylogenetics and evolution 100: 254-267.

Nylander, J. (2004) MrModeltesv2. Program distributed by the author. Evolutionary Biology Centre, Uppsala University.

Palumbi, S., Martin, A., Romano, S., McMillan, W., Stick, L. and Grabowski, G. (1991) The Single Tools Guide toPCR. Marine Version Honolulu, Hawaii.

Peters, G. (1962) Studien zur Taxonomie, Verbreitung und Ökologie der Smaragdeidechsen. I. Lacerta trilineata, viridis und strigata als selbständige Arten. Mitteilungen aus dem Zoologischen Museum Berlin 38: 127-152.

Roytberg, E.S. (2011) A comparative study of intra-and inter-population variation in two sympatric lizards, Lacerta agilis boemica and L. strigata in Daghestan. Russian Journal of Herpetology 1(1): 77-85.

Rykena, S. (2001) Experimental hybridization in green lizards (Lacerta s. str.), a tool to study species boundaries. Mertensiella 13: 78-88.

Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T. (1989) Molecular cloning: A laboratory manual. New York: Cold Spring Harbour Press.

Šmíd, J., Moravec, J., Kodym, P., Kratochvíl, L., Yousefkhani, S.S.H. and Frynta, D. (2014) Annotated checklist and distribution of the lizards of Iran. Zootaxa3855 (1): 1-97.

Stamatakis, A. (2006)RAxML-VI-HPC: maximum likelihoodbased phylogenetic analyses with thousands of taxa and mixed models. Bioinformatics 22: 2688–2690.