Hibridizacija, morfološka varijabilnost i stabilnost razvića velikih mrmoljaka (Triturus spp.)

Abstract

Hibridizacija može imati različite evolucione i ekološke ishode. Veliki mrmoljci (Triturus spp.) formiraju hibridne zone u kojima učestvuju vrste različitog stepena filogenetske srodnosti i predstavljaju pogodan model sistem za ispitivanje procesa i mehanizama hibridizacije i njenih ishoda. Vrste T. ivanbureschi i T. macedoncius hibridizuju u centralnoj i istočnoj Srbiji formirajući specifičnu zonu u kojoj dolazi do zamene vrsta i asimetrične introgresije mitohondrijske DNK uz postojanje vijabilnih hibridnih populacija. Relativno sličan scenario sreće se u zapadnoj Francuskoj gde T. cristatus i T. marmoratus hibridizuju i produkuju sterilne hibride. Ciljevi ove doktorske disertacije su određivanje parametara koji su doprineli formiranju i održavanju hibridne zone, kao i procena uticaja hibridizacije na vijabilitet, morfološku varijabilnost (sa posebnim osvrtom na složeni životni ciklus i metamorfozu) i stabilnost razvića hibrida i roditeljskih vrsta. Podaci su prikupljani tokom tri godine intra- i interspecijskog eksperimentalnog ukrštanja, kao i analizom materijala iz prirodnih populacija. Praćeni su parametri rane životne istorije, ontogenija i disparitet oblika tela i uticaj hibridizacije na stabilnost razvića. Morfološka varijabilnost i stabilnost razvića procenjeni su metodama geometrijske morfometrije. Triturus macedonicus odlikuje se većim reproduktivnim potencijalom u odnosu na T. ivanbureschi, što je moglo da omogući početak širenja areala. Hibridizacija smanjuje vijabilitet jaja, ali ne i embriona. Hibridi se morfološki razlikuju od obe roditeljske vrste i uglavnom su intermedijarni. Larveno razviće je kanalisano, dok su stupnjevi kada jedinke dolaze u kontakt sa novom sredinom (izvaljivanje larvi i metamorfoza) izuzetno varijabilni. Hibridizacija ne utiče na stabilnost razvića velikih mrmoljaka.

Hybridization can have various evolutionary and ecological outcomes. Large-bodied newts (Triturus spp.) hybridize mutually regardless of the degree of genetic similarity. This characteristic makes them a good model system to explore hybridization, as well as hybridization outcomes. Triturus ivanbureschi and T. macedonicus have specific species displacement scenario which includes hybridization in Serbia, wide zone of asymmetric mtDNA introgression and viable hybrid populations. Relatively similar species displacement scenario is found in France, where T. cristatus and T. marmoratus hybridize, but their hybrids are sterile. The main aims of this doctoral dissertation are to establish parameters which enabled formation and maintenance of hybrid and introgressive zone and to estimate effects of hybridization on viability, morphological variation (with special emphasis on complex, biphasic life cycle and metamorphosis) and developmental stability. The data was collected during a three-year hybridization experiment, as well as from natural populations. The early life history parameters, ontogeny and disparity of body shape, and the effects of hybridisation on developmental stability were recorded. Morphological variability and developmental stability were analysed by geometric morphometrics. Triturus macedonicus have higher reproductive output compared to T. ivanbureschi which could be an advantage at the initial species contact. Hybridization reduces egg viability, but not the viability of embryos. Hybrids are morphologically divergent from parental species, with mostly intermediate position relative to parental species. Larval development is highly canalized, while the ontogenetic stages when newts confront new environment (hatching and metamorphosis) are highly variable. Hybridization does not affect developmental stability.