Χαρακτηρισμός και ταυτοποίηση καραβίδων εσωτερικών νερών της ηπειρωτικής Ελλάδας

Abstract

In Greece, three species are considered as indigenous (Astacus astacus, A. leptodactylus and Austropotamobius torrentium) while an alien crayfish from North America is also present (Pacifastacus leniusculus). The purpose of the present study is the genetic characterization and the phylogenetic and phylogeographic analysis of crayfish occurring in Greece. In order to achieve this goal, a broad sampling effort was performed in a systematic manner in continental Greece. The genetic structure and diversity of crayfish was retrieved using mitochondrial genes (partial 16S and COI sequences). Results of the bio-informatic tools (programs and programming language) used are presented in detail. The autochthonous species present a complex and independent micro-evolution. More specifically, it seems that the Balkans played a major role in the phylogeography of Astacus astacus and Austropotamobius torrentium. In Astacus leptodactylus, a geographic discontinuity is observed between the phylogenetic groups. Pacifastacus leniusculus of Greece is genetically identified for the first time. Furthermore, the use of six microsatellites loci led to the examination of the polymorphism, the structure and demographic history of Astacus astacus in Greece. The probable causes (geologic, climatic and hydrologic phenomena) that led to the observed genetic structure and diversity are discussed. Human interventions (i.e. translocations) also influence the distribution and genetic structure of crayfish species.

Στην Ελλάδα, απαντώνται τρία αυτόχθονα είδη καραβίδων των εσωτερικών νερών (Astacus astacus, A. leptodactylus και Austropotamobius torrentium) και ένα ξενικό είδος από τη Βόρεια Αμερική (Pacifastacus leniusculus). Στόχος της παρούσας διατριβής είναι ο γενετικός χαρακτηρισμός και η φυλογενετική και φυλογεωγραφική ανάλυση των ειδών καραβίδας στην Ελλάδα. Για την διεκπεραίωση της μελέτης, πραγματοποιήθηκαν συστηματικές και εκτεταμένες δειγματοληψίες στην ηπειρωτική Ελλάδα. Η διερεύνηση της γενετικής δομής και ποικιλότητας των καραβίδων πραγματοποιήθηκε κάνοντας χρήση μιτοχονδριακών γονιδίων (ενίσχυση τμημάτων των 16S και COI γονιδίων). Αναλυτικά παρουσιάζονται τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη χρήση βιοπληροφορικών εργαλείων (προγραμμάτων και γλώσσας προγραμματισμού). Διαπιστώνεται μια πολύπλοκη και ανεξάρτητη μικρο-εξέλιξη των αυτόχθονων καραβίδων. Συγκεκριμένα, φαίνεται ότι τα Βαλκάνια έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην φυλογεωγραφία των Astacus astacus και Austropotamobius torrentium. Στο Astacus leptodactylus παρατηρείται γεωγραφική ασυνέχεια μεταξύ των απλοτυπικών ομάδων. Ταυτοποιείται για πρώτη φορά το αλλόχθονο είδος Pacifastacus leniusculus στην Ελλάδα. Επιπλέον, η χρήση έξι μικροδορυφορικών δεικτών, επέτρεψε τη μελέτη του πολυμορφισμού, της δομής και της δημογραφικής ιστορίας του Astacus astacus στην Ελλάδα. Βασιζόμενοι στα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής, γίνεται συζήτηση των πιθανών αιτιών (γεωλογικών, κλιματικών και υδρολογικών φαινομένων) που συνέβαλαν στην παρατηρούμενη γενετική δομή και ποικιλότητα των καραβίδων. Διαπιστώνεται, επιπλέον, ότι η κατανομή και η γενετική δομή των ειδών επηρεάστηκαν και από ανθρώπινες παρεμβάσεις (δηλαδή μεταφορές πληθυσμών καραβίδας από τον άνθρωπο).