Προκειμένου να κατανοήσουμε την πολυπλοκότητα της εξελικτικής ιστορίας των πράσινων βατράχων του γένους Rana στα Βαλκάνια, μελετήσαμε την ποικιλότητα του μιτοχονδριακού και πυρηνικού DNA σε πληθυσμούς της Σερβίας, Μαυροβουνίου και Ελλάδας. Εξετάστηκαν δύο περιοχές του μιτοχονδριακού DNA, μέρος του 16S rRNA και του κυτόχρωματος β, καθώς και έξι μικροδορυφορικοί τόποι.
Από τους έξι πληθυσμούς, δύο μόνο, εκ των οποίων ο ένας στη Σερβία και ο άλλος στην Ελλάδα, αποτελούνται κατά κύριο λόγο από ένα "καθαρό" είδος, το R. ridibunda και το R. epeirotica, αντίστοιχα. Οι υπόλοιποι τέσσερις πληθυσμοί περιέχουν το R. ridibunda σε συνύπαρξη με υβρίδιά του με ένα άλλο είδος, που διαφέρει ανάλογα με την περιοχή. Στους βορειότερους πληθυσμούς (Σερβία και Μαυροβούνιο) το "καθαρό" R. ridibunda συνυπάρχει με το υβρίδιο του με τη R. lessonae γνωστό μέχρι τώρα ως R. esulenta. Στα Ιωάννινα το "καθαρό" R. ridibunda συνυπάρχει με το "καθαρό" είδος R. epeirotica, αλλά και με υβρίδιά τους, Στα υβρίδια παρατηρείται "υβριδογένεση", φαινόμενο σύμφωνα με το οποίο τα υβρίδια κατά τη μείωση διατηρούν μόνο μια πλήρη σειρά χρωματοσωμάτων που προέρχεται από το ίδιο πάντα γονεϊκό είδος. Το είδος αυτό είναι, ανάλογα με την περιοχή, είτε του R. lessonae στη Σερβία και το Μαυροβούνιο, είτε του R. epeirotica στα Ιωάννινα. Γενικότερα, στα υβρίδια παρατηρούνται και τα δύο φύλα, εκτός από τις περιοχές του Pancevo και των Ιωαννίνων όπου το υβριδικό αρσενικό δεν απαντάται. Η μελέτη του μιτοχονδριακού DNA αποκάλυψε τέσσερις κυρίες ομάδες: "ridibunda", "epeirotica", "lessonae" και "lessonae U".
Βρέθηκε εκτενής ετεροπλασμία, με το πιό συχνό πρότυπο του mtDNA να αντιστοιχεί στο εκάστοτε μητρικό είδος και ένα δεύτερο πρότυπο, το λιγότερο συχνό, να αντιστοιχεί στο πατρικό έιδος. Το γεγονός ότι η ετεροπλασμία διατηρείται στο πληθυσμό και στις επόμενες γενιές, αποτελεί φαινόμενο που δεν έχει περιγραφεί προηγουμένως σε κανένα ζωικό πληθυσμό. Παρέχουμε μια εξήγηση αυτού του φαινομένου που βασίζεται:
α)στο υβριδογενικό σύστημα της αναπαραγωγής,
β)στο μηχανισμό που αποτρέπει ή επιτρέπει τη διαρροή του πατρικού mtDNA στα υβρίδια.
γ)και στην συσσώρευση θνησιγόνων υπολειμματικών μεταλλαγών στο Χ χρωμόσωμα του γονιδιώματος που δεν αποβάλλεται κατά την υβριδογένηση, λόγου έλλειψης ανασυνδυασμού.
(EL)
Rana spp individuals were collected from three Serbian, one Montenegrian and two Greek localities and were scored for variation at their mitochondrial and nuclear genomes. Two regions of the mitochondrial genome, about 600 bp each, corresponding to the 16S rRNA and to cytb genes, were examined and six microsatellite loci were scored. The findings can be summarized as follows.
1. Three major phylads of mtDNA were found corresponding to previously described R. lessonae, R. ridibunda and R. epeirotica types.
2. Within the lessonae phylad we detected two distinct subclades, the standard lessonae and the lessonae U, the latter found so far only in the Ulcinj locality.
3. Within the epeirotica phylad, there are two subclades, one found in Ioannina and the other in Lysimachia. These subclades are less differentiated compared to the lessonae subclades.
4. One Serbian population, Nis, and one Greek population, Lysimachia, appear to consist mainly of one species, R. ridibunda and R. epeirotica, respectively.
5. The other four populations contain R. ridibunda in coexistence with a hybrid. In two Serbian and one Montenegrian populations the hybrid contains the genomes of R. ridibunda and R. lessonae, and is known as R. esculenta. In Ioannina the hybrid contains the genomes of R. ridibunda and R. epeirotica and is referred to here as “hybrid”.
6. The hybrids are hybridogenic, i.e. the produce eggs in which the whole set of chromosomes come from one parental species, this being R. lessonae in the Serbian populations and R. epeirotica in Ioannina.
7. In Pancevo and in Ioannina the hybrid male is inviable.
8. There is extensive heteroplasmy, but one in which one mtDNA is major and the other minor. This is a highly unusual situation and is reported for the first time in any animal population. We provide an explanation of this phenomenon based on: a) on the hybridogenic system of reproduction and, b) on the mechanism that prevents or allows leakage of paternal mtDNA in hybrids.
(EN)
