Biodiversity, conservation biology and genetics, invasion biology (Council of Complex Environmental Sciences)
35 %
Animal behaviour, behavioural ecology (Council of Complex Environmental Sciences)
35 %
Ortelius classification: Systematic zoology
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)
30 %
Panel
Ecology and evolution
Department or equivalent
Department of Zoology (Hungarian Natural History Museum)
Participants
Deákné Lazányi-Bacsó, Eszter Ágnes Krizsik, Virág Murányi, Dávid Schrettné dr. Major, Ágnes Vas, Zoltán
Starting date
2009-04-01
Closing date
2011-03-31
Funding (in million HUF)
23.407
FTE (full time equivalent)
4.49
state
closed project
Summary in Hungarian
A projekt célja három - a kárpáti-pannon életföldrajzi régiót tekintve endemikus - vizi puhatestű faj molekuláris diverzitásának, intraspecifikus filogenetikájának és elterjedés történetének vizsgálata. A három faj jelenlegi eltérő elterjedésmintázata vélhetően eltérő biogeográfiai múltjuk következménye és vélhetően különböző intraspecifikus molekuláris variabilitással párosul, emiatt a három faj háromféle elterjedéstípus modellállataként használható. A legfontosabb alapkutatás jellegű kérdéseink az alábbiak: - Igazolható-e magi génszakaszok alapján a Theodoxus prevostianus faji önállósága, illetve milyen ésszerű magyarázata lehet a Theodoxus prevostianus - Theodoxus danubialis fajok parafiletikus mitokondriális törzsfájának? - Milyen mértékű a Bythinella pannonica intraspecifikus diverzitása, hová esik ennek a diverzitásnak a centruma, kimutathatók-e mélyen szétvált génvonalak és ha igen akkor azok milyen eloszlásmintázatot mutatnak? - A Bythinella austriaca fajkomplexen belül milyen a Bythinella hungarica és a Bythinella molcsanyi taxonómiai státusza? A projekt folytatása lesz a hazánkban 2005-ben kezdődött, védett puhatestűekkel kapcsolatos konzervációbiológiai-filogenetikai kutatásoknak, több ponton kapcsolódik nemzetközi projektekhez és egy egyetemi hallgató bevonásával hozzájárul a molekuláris filogenetikát művelő hazai kutatóbázis szélesítéséhez Tekintve, hogy a vizsgálandó fajok közül kettő Magyarországon és európai szinten is kiemelt természetvédelmi jelentőségű, a projekt eredményei már rövidtávon gyakorlati hasznosítást fognak nyerni a konzervációbiológiai tervezésben és a természetvédelmi prioritások meghatározásánál.
Summary
The aim of this project is to study the molecular diversity, intraspecific phylogeny and distribution history of three freshwater mollusc species, endemic to the Carpathian-Pannonian biogeographical region. The different patterns of their recent distribution reflect probably to their different biogeographical past and associated to different intraspecific molecular variability, therefore, the three species are usable as model species of the different distribution types. The main basic research questions are: - Can we justify the taxonomic distinctness of Theodoxus prevostianus by examining nuclear gene fragments and how can we reasonably explain the paraphyly of the T. prevostianus - T. danubialis mitochondrial gene-tree? - How large is the intraspecific molecular diversity of Bythinella pannonica, where are the "hot spots" of this diversity, are there divergent intraspecific lineages and what kind of distribution pattern do they show? - What are the systematic positions of the Bythinella hungarica and Bythinella molcsanyi taxa within the Bythinella austriaca species complex? This research is the continuation of a conservation genetic and molecular phylogenetic research on Hungarian mollusc species of high conservation concern, which was launched in 2005 by the Hungarian Natural History Museum and it has some connecting points to current international projects. Introducing a graduate student into conservation biology and molecular phylogenetics contributes to the growth of the research community. Considering that two of the species are of high conservation significance in Europe, the outcomes of the project will be applicable in practical conservation biology as well.
Final report
Results in Hungarian
A projekt célja endemikus illetve konzervációbiológiai szempontból jelentős puhatestű fajokkal kapcsolatos rendszertani, filogenetikai illetve filogeográfiai problémák tisztázása volt. Azt reméltük, hogy ezen kérdések tisztázása az alapkutatás jellegén túl, segíti az érintett fajokkal kapcsolatos megalapozott környezetvédelmi döntéshozatalt. A projekt főbb eredményei:
Nukleáris és mitokondriális génszakaszok egyöntetűen azt igazolják, a Theodoxus prevostianus – Theodoxus danubialis fajcsoport törzsfája parafiletikus, feltehetően a mai Theodoxus danubialis a pleisztocénban élt folyólakó Theodoxus prevostianus egyik génvonalából rapid evolucióval létrejött fiatal faj.
Kimutattuk, hogy meglepő módon a mitokondriális COI gén alig variál a Theodoxus transversalis mára még fennmaradt populációi között. Feltételezésünk szerint a mitokondriális variabilitás hiánya nem a közelmúltbeli kihalások következménye, hanem egy kora holocén-, vagy késő pleisztocénkori palacknyak hatásé.
Mitokondriális COI génszakasz alapján közel 5% os intraspecifikus variabilitást és mélyen szétvált génvonal jelenlétét mutatuk ki a Bythinella pannonica fajon belül, amelyeknek a térbeli eloszlása alapján összetett elterjedéstörténetre következtetünk.
Mind az ivarszervek morfológiája, mind a vizsgált molekuláris markerek azt igazolják, hogy a Bythinella molcsanyi önálló faj és ezért nagy konzervációbiológiai jelentősége van. Ezzel szemben kimutattuk, hogy a Bythinella hungarica a széles elterjedésű Bythinella austriaca faj szinonímja.
Results in English
The aim of this project was to clarify taxonomical, filogenetic and filogeographic questions which are associated to endemic mollusc species or other mollusc species of conservation concern. We hoped that clarifying these problems will help to make effective conservation decisions. The main goals are the following:
Nuclear and mitochondrial sequences concordantly show that the phylogeny of the Theodoxus prevostianus – Theodoxus danubialis species group is paraphyletic. Recent Theodoxus danubialis is probably a young species, which has evolved from a lineage of the fluvial T. prevostianus in the Pleistocene.
We have found unexpectedly low mitochondrial COI variability in the remnant populations of Theodoxus transversalis. This phenomenon seems to be the consequence of a historical bottleneck. In our view, the whole Holocene range has been colonized by descendants of a bottlenecked population.
Based on mitochondrial COI sequence, nearly 5% intraspecific variability and two deeply diverged lineages were found in the Bythinella pannonica species. Its spatial distribution infers a complex distribution history.
Both genital morphology and mitochondrial phylogeny (COI) proved the monophyly and the distinct species status of Bythinella molcsanyi, which is therefore, a narrow range species of high conservation concern. In contrast, Bythinella hungarica was proved to be a synonym of the widespread Bythinella austriaca.
Fehér Z; Erőss Z: Contribution to the Mollusca fauna of Albania. Results of the field trips of the Hungarian Natural History Museum between 1992 and 2007., Schriften zur Malakozoologie 25: 3-21, 2009
Fehér Z; Bozsó M; Krízsik V; Major Á; Szabó K; Pénzes Zs: A fekete bödöncsiga [Theodoxus prevostianus (C. Pfeiffer, 1828)] intraspecifikus diverzitása és annak természetvédelmi vonatkozásai, p. 66. In: Körmöczi L (szerk.) 8. Magyar Ökológus Kongresszus, Szeged: Előadások és poszterek összefoglalói. Szeged, Aug 26-28., 2009
Fehér Z; Deli T; Sólymos P: Revision of Granaria frumentum (Draparnaud, 1801) subspecies occurring in the eastern part of the species' range, Journal of Conchology 40: 201-217, 2010
Fehér Z, Albrecht C, Major Á, Sereda S, Krízsik V: Extremely low mitochondrial diversity in the endangered striped nerite, Theodoxus transversalis (Mollusca, Gastropoda, Neritidae) – a result of ancestral or recent effects?, Fundamental and Applied Limnology (submitted), 2011
Fehér Z, Albrecht C, Major Á, Krízsik V: Extremely low intraspecific COI gene diversity suggests a historical bottleneck in the vulnerable striped nerite, Theodoxus transversalis (Mollusca, Gastropoda, Neritidae) – In : Pesic V (ed.) ISEM4 – IV International Symposium of of Ecologists of Montenegro, 2010
Murányi D; Kontschán J; Fehér Z: Zoological collecting sites of the Hungarian Natural History Museum and the Hungarian Academy of Sciences in Albania, between 2004 and 2010, Opuscula Zoologica Budapest (submitted), 2011
Fehér Z, Majoros G, Ötvös S, Sólymos P: Proposed re-introduction of the endangered black nerite, Theodoxus prevostianus (Mollusca, Neritidae) in Hungary, Tentacle 19:36-39, 2011
Fehér Z; Major Á, Krízsik V: Phylogeography and intraspecific diversity of the Northern Carpathian endemic spring snail, Bythinella pannonica (Frauenfeld, 1865) (Gastopoda: Hydrobiidae), Biodiversity Journal (submitted), 2011
Bódis E, Fehér Z, Nosek J, Oertel N, Tóth B: A comparative study of two Corbicula morphs (Bivalvia, Corbiculidae) inhabiting River Danube, International Review of Hydrobiology (submitted), 2011
