Náttúrufræðingurinn - 2013, Blaðsíða 62

Náttúrufræðingurinn
62
teg und anna. Etienne Kornobis var
ráð inn í verkefnið sem doktorsnemi
og lauk hann doktorsverkefni sínu í
október 2011.
Í þessari grein ætla ég að draga
saman helstu niðurstöður þessarar
rannsóknar.
Framkvæmd
Til að meta hvort að grunnvatns-
marflærnar hefðu lifað hér af á ísöld
athuguðum við breytileika í erfða-
efni C. islandicus og landfræði lega
uppskiptingu hans. C. thingvallensis,
sem er mun stærri en C. islandicus
og myndar sérstaka ætt marflóa, er
sjaldgæf og ekki reyndist unnt að
greina breytileika hennar (2. mynd).
Breytileiki í tveimur hvatberagenum
(COI og 16S-RNA) og innröðum
RNA kjarna gena var athugaður til
að greina aðgreiningu stofna innan
Íslands, hvort sú aðgreining fylgdi
fjarlægð milli sýnatökusvæða og
þá hvað sú aðgreining væri gömul.
Vegna stökk breytinga í DNA eykst
aðgrein ing í DNA-röðum með tíma,
fyrir COI er það um 2,5% á milljón
árum. Auk þess var athugað hvort
og hvern ig breytileikinn tengdist
ákveðn um búsvæðum. Ef tegundir
hefðu numið land hér nýlega eða
eftir síðasta kuldaskeið þá ættum
við ekki að sjá skýr tengsl milli
erfða fræðilegrar aðgreiningar eða
breytileika og sýnatökustaða.
Til að prófa flokkunarfræðilega
greiningu tegundanna, byggða á
út litseiginleikum og uppruna
íslensku tegundanna, voru DNA-
raðir í ríbósómal-genum (18S og
28S RNA) ásamt innröðum þeirra
(ITS) bornar saman við sömu raðir í
skyldum tegundum, bæði við DNA-
raðir sem finna má í gagnabönkum
en einnig með athugunum á
skyld um tegundum frá Banda ríkj-
unum, Evrópu og Asíu og ættartré
þeirra metin. Þessi tré voru síðan
borin saman við ættartré byggð
á útlitseiginleikum tegundanna.
Breyti leiki í þessum genum hefur
verið mikið notaður til að greina
skyldleika tegunda og hafa bæði
hvatberagenið COI og ITS raðir
verið notuð í stórum alþjóðlegum
verkefnum við tegundagreiningar
(barcode of life http://www.
barcodeoflife.org/).
Niðurstöður
Í stuttu máli kom í ljós að land-
fræðileg mynstur í mtDNA sýna að
C. islandicus hefur aðgreinst innan
Íslands í milljónir ára og hún hefur
því lifað af undir jökli á kulda-
skeiðum ísaldar2 (3. og 4. mynd).
Einstaklingar sem eru með svipaðar
hvatbera DNA-raðir finnast á
svipuðum slóðum. Þannig mynda
gerðir merktar A og A' tvær greinar
sem koma saman í Þingvallavatni.
Gerðir á grein B finnast aðeins
aust ar, í Miðhúsaskógi og við Heklu.
Gerð C, sem fannst á Kili, er hluti af
þeirri grein. Aðgreining milli þess-
ara hópa (A, A' og B) er um 660
þús und ár. Fjarskyldari eru marflær
í Skaftafellssýslu (hópur D) sem
að greindist frá hinum á Suðurlandi
fyrir um milljón árum. Á Norður-
landi finnast tveir aðskildir hópar,
grunnvatnsmarflær í S-Þingeyjar-
sýslu, frá Herðubreið að Sandi í
Aðaldal, greindust fyrir um 1.340
þús und árum frá Suðurlandi og að
síðustu er stofn á Melrakkasléttu
sem er mjög frábrugðinn öllum
öðrum og hefur einangrast fyrir
tæpum 5 milljónum ára. Aðgrein-
ing in er það skýr milli svæða (sér-
stak lega greinir Melrakka sléttu-
stofn inn sig frá hinum) að jafnvel
mætti flokka ólíka hópa innan
Íslands sem aðskildar tegundir. Til
samanburðar má nefna að ýmsar
fuglategundir, t.d. meðal máfa eru
taldar hafa myndast fyrir um 100–
500 þúsund árum. Annað skýrt
mynst ur sem kom fram var að
mesti breytileikinn fannst við miðju
gosbeltisins. Sýni sem safnað var
lengra frá höfðu minni breytileika.
Meiri breytileiki bendir til að þar
megi finna svæði þar sem stofninn
hefur lifað lengur og jafnvel hæli (e.
refugia) á kuldaskeiði og þaðan hafi
landnemar borist sem hafi numið
búsvæði í nýjum hraunum. Þannig
voru sýni í Skaftárhrauni nálægt
Kirkjubæjarklaustri með minni
2. mynd. Landfræðileg útbreiðsla hvatberaarfgerða Crangonyx islandicus. Sýnatökusvæði
eru merkt með punktum og landsvæði þar sem ólíkar hvatberaarfgerðir finnast með
ferhyrningum og stórum stöfum (A, A’, B, C, D, E, F). Sjá skyldleika gerðanna í 3. mynd.
Gosbelti landsins er skyggt. – Geographic distribution of the mitochondrial genotypes in
Crangonyx islandicus. Sampling sites are denoted by points and geographical regions
with major mtDNA clades by squares and capital letters (A, A’, B, C, D, E, F). The phyloge-
netic relationships of the mtDNA types are shown in figure 3. The volcanic zone is shaded.