Αποτελεί η Ροδόπη σημείο συνάντησης της ευρωπαϊκής (δασικής) και της ανατολικής οξιάς;

478 views

Published on

Μελετήθηκαν πέντε πληθυσμοί οξιάς της Ροδόπης με τη χρήση μορφολογικών χαρακτήρων και γενετικών δεικτών για το συνολικό γένωμα και για το χλωροπλαστικό DNA (cpDNA). Σκοπός της εργασίας είναι η περιγραφή της ποικιλότητας σε πληθυσμιακό επίπεδο και η αναζήτηση των πιθανών εξελικτικών δυνάμεων που τη διαμόρφωσαν. Τόσο από τα μορφολογικά χαρακτηριστικά, όσο και από τα αποτελέσματα των αναλύσεων DNA φαίνεται να υπάρχει επίδραση της F. orientalis στα ανατολικά της Ροδόπης και στα χαμηλά υψόμετρα, ενώ στα δυτικά και ιδιαίτερα στα μεγάλα υψόμετρα φαίνεται να κυριαρχούν χαρακτήρες sylvatica. Ταυτόχρονα, η γενετική ποικιλότητα αυξάνει σταδιακά προς τα ανατολικά, όπου φτάνει σε επίπεδα που πρώτη φορά αναφέρονται για την οξιά. Τα αποτελέσματα και ιδιαίτερα η εξέταση των απλοτύπων του cpDNA στη Ροδόπη και η σύγκριση με αυτούς που βρέθηκαν στην Ευρώπη και στην Τουρκία μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η Ροδόπη αποτελεί ταυτόχρονα σημείο συνάντησης των δύο υποειδών της οξιάς και καταφύγιο κατά τους τελευταίους παγετώνες. Η μεταπαγετώδης κίνηση της οξιάς σε οριζόντιο κι κατακόρυφο επίπεδο και η προσαρμογή των πληθυσμών σε περιβαλλοντικές συνθήκες που σχετίζονται κυρίως με το υψόμετρο είναι πιθανόν οι δυνάμεις που διαμόρφωσαν την παρούσα κατανομή των υποειδών της οξιάς στην περιοχή.

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
478
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
4
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Αποτελεί η Ροδόπη σημείο συνάντησης της ευρωπαϊκής (δασικής) και της ανατολικής οξιάς;

  1. 1. Αποτελεί η Ροδόπη σημείο συνάντησης της ευρωπαϊκής (δασικής) και της ανατολικής οξιάς;Αριστοτέλης Χ. ΠαπαγεωργίουΙωάννης Τσιριπίδης*Αμαρυλλίς ΒιδάληΣτέφανος ΜπούτσιοςΣπύρος Γαλατσίδας Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης, Ορεστιάδα Τμήμα Δασολογίας & Διαχείρισης Περιβάλλοντος & Φυσικών Πόρων Εργαστήριο Δασικής Γενετικής *Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Βιολογίας Εργαστήριο Συστηματικής Βοτανικής και Φυτογεωγραφίας
  2. 2. Η οξιά στην Ευρώπη• Διάκριση ειδών – υποειδών δεν είναι ξεκάθαρη, ιδιαίτερα στην Αν. Ευρώπη• Σύγχρονη άποψη: ένα είδος (Fagus sylvatica) με δύο υποείδη – sylvatica (ευρωπαϊκή ή δασική οξιά) κυρίως στην Ευρώπη – orientalis (ανατολική οξιά) κυρίως στη ΝΔ Ασία• Στα Βαλκάνια αναφέρεται η F. moesiaca ως ενδιάμεσο (υπο-)είδος: αμφισβητείται ως αυτόνομη ταξινομική οντότητα
  3. 3. Εξάπλωση Fagus sylvatica
  4. 4. Εξάπλωση Fagus orientalis
  5. 5. Διαφορές στα φύλλα Fagus sylvatica Fagus orientalis Στρόγγυλα ως ωοειδή Αντιστρόφως ωοειδή Ζεύγη νεύρων 6-11 Ζεύγη νεύρων 8-14Μήκος ελάσματος 4-10 cm Μήκος ελάσματος 5-15 cmΠλάτος ελάσματος 3-7 cm Πλάτος ελάσματος 3-8 cm
  6. 6. Η οξιά στην Ελλάδα• Μεγάλη ποικιλότητα σε μορφολογικά χαρακτηριστικά• Αναφέρονται και τα τρία (υπο-)είδη• Μουλόπουλος (1965): περιγραφή της κατανομής τριών υποειδών με βάση μορφολογικά χαρακτηριστικά – Γεωγραφική θέση – Υψόμετρο
  7. 7. Εξάπλωση στην Ελλάδα
  8. 8. Γενετικές έρευνες• Για το υποείδος sylvatica – Ποικιλότητα εντός πληθυσμών στην Ευρώπη και διαφοροποίηση στη Μεσόγειο και στα Βαλκάνια (ισοένζυμα) – Μεγαλύτερη ποικιλότητα μέσα στους πληθυσμούς στα Βαλκάνια – Έλλειψη ποικιλότητας στην Ευρώπη στο cpDNA – διαφοροποίηση στην Ιταλία• Για το υποείδος orientalis – Μεγάλη διαφοροποίηση μεταξύ πληθυσμών της Τουρκίας (cpDNA)
  9. 9. Μεταπαγετώδης κίνηση Taberlet et al. 1998, Mol.Ecol. 7:453-464 Από τα στοιχεία των Demesure et al. (1996) από αναλύσεις cpDNA
  10. 10. Μεταπαγετώδης κίνησηΑπό τα στοιχεία του Pott(1997) με ανάλυση γύρης
  11. 11. Μεταπαγετώδης κίνηση• Υπήρξαν περισσότερα απομονωμένα refugia στα ανατολικά: Ροδόπη, Πόντος (Filipova-Marinova 1995)• Η κίνηση από τα refugia στη σημερινή εξάπλωση δεν έγινε ταυτόχρονα (Huntley & Birks 1983)• Συνάντηση στα ανατολικά όπου σχηματίστηκαν «συμπατρικοί» πληθυσμοί (Duty 1985) ενώ στα δυτικά η οξιά εξαπλώθηκε σε άδεια περιοχή (Denk 1999)
  12. 12. Η οξιά στη Ροδόπη• Στα ανατολικά & σε μικρά υψόμετρα, η οξιά μοιάζει με orientalis ενώ στα δυτικά & σε μεγάλα υψόμετρα με sylvatica• Αντίστοιχος διαχωρισμός έγινε και με βάση τη χλωριδική σύνθεση των φυτοκοινωνιών• Διαχωριστική γραμμή για τις δύο κατηγορίες δασών φαίνεται να είναι η οροσειρά της Κούλας
  13. 13. Φυτοκοινωνίες της οξιάςΤσιριπίδης 2001, Tsiripidis et al. 2005
  14. 14. Σκοπός της έρευνας• Περιοχή έρευνας: ελληνική Ροδόπη• Υπάρχει μετάβαση στους χαρακτήρες από τα δυτικά στα ανατολικά;• Πως αλλάζει η γενετική ποικιλότητα στη διεύθυνση αυτή;• Υπάρχει μείξη (υπο-) ειδών;• Υπάρχει οικολογική προσαρμογή των πληθυσμών σε περιβαλλοντική κλίμακα;
  15. 15. Οι πληθυσμοί Ελατιά Χαϊντού Παπίκιο Δαδιά Εχίνος25 δέντρα / πληθυσμόΣυλλογή φύλλων και οφθαλμών
  16. 16. Οι πληθυσμοί Γ. Πλάτος Γ. Μήκος ΥψόμετροΕλατιά 41°28’ 24°18’ 1200Χαϊντού 41°19’ 24°41’ 1300Εχίνος 41°17’ 24°58’ 800Παπίκιο 41°14’ 25°25’ 900Δαδιά 41°17’ 26°01’ 700
  17. 17. Μορφολογία φύλλων• 8 κλαδίσκοι = 40 φύλλα / δέντρο• Μη καρποφόροι / καρποφόροι• Φωτόφυλλα / σκιόφυλλα• Χαρακτήρες: – Μήκος / πλάτος ελάσματος – Μήκος μίσχου – Αριθμός νεύρων – Leaf Index (μήκος / πλάτος) – MWI (ΜΜΠ / μήκος) – PI (μίσχος / μήκος)
  18. 18. Ανάλυση μετρήσεων• Κλασική στατιστική (μέσοι όροι, διακυμάνσεις, ομαδοποιήσεις)• Μη παραμετρικός έλεγχος σημαντικότητας• PCA, αποστάσεις & clustering δέντρων (UPGMA - within group)• Καταχώρηση δέντρων σε «φυλλότυπους» (ΦΤ) - αντιστοιχία με πιθανές γεωγραφικές επιδράσεις• Υπολογισμός συχνοτήτων ΦΤ
  19. 19. Μέγεθος φύλλου μήκος ελάσματος μήκος ελάσματος 10,000 25,000 9,000 8,000 20,000 7,000 6,000 15,000cm Mean 5,000 CV 4,000 Std. Deviation 10,000 3,000 2,000 5,000 1,000 0,000 0,000 Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia πλάτος ελάσματος πλάτος ελάσματος 6,000 25,000 5,000 20,000 4,000 15,000 Meancm 3,000 CV Std. Deviation 10,000 2,000 1,000 5,000 0,000 0,000 Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia αριθμός νεύρων αριθμός νεύρων25,000 18,000 16,00020,000 14,000 12,00015,000 Mean 10,000 CV Std. Deviation 8,00010,000 6,000 5,000 4,000 2,000 0,000 0,000 Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia
  20. 20. Σχήμα φύλλου Leaf Index Leaf Index180,000 11,000160,000 10,500140,000120,000 10,000100,000 Mean 9,500 CV 80,000 Std. Deviation 60,000 9,000 40,000 8,500 20,000 0,000 8,000 Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia MWI MWI60,000 10,000 9,80050,000 9,60040,000 9,400 Mean 9,20030,000 9,000 CV Std. Deviation 8,80020,000 8,60010,000 8,400 8,200 0,000 8,000 Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia
  21. 21. Μήκος μίσχου Μήκος μίσχου μήκος μίσχου 0,900 35,000 0,800 30,000 0,700 25,000 0,600 0,500 Mean 20,000cm CV 0,400 Std. Deviation 15,000 0,300 10,000 0,200 0,100 5,000 0,000 0,000 Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia PI PI12,000 35,00010,000 30,000 25,000 8,000 Mean 20,000 6,000 CV Std. Deviation 15,000 4,000 10,000 2,000 5,000 0,000 0,000 Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia
  22. 22. Μείωση σε τρεις άξονες Component Matrixa Μέγεθος Σχήμα ελάσματος Μίσχος Component ελάσματος 1 2 3LamLength ,978 2,851E-02 -,116LamWidth ,828 7,831E-02 -,528LmaxW ,972 ,168 7,569E-02secondaries ,828 -,250 1,610E-02PetLength ,284 ,917 -,148LI ,437 -8,46E-02 ,766MWI ,216 ,486 ,629PI -,433 ,872 -7,94E-02Extraction Method: Principal Component Analysis. a. 3 components extracted.
  23. 23. Περιγραφή φυλλοτύπων # Μ.Ελ. Π. Ελ. Μ.Μ.Π Αρ.Ν. Μ.Μ. LI MWI PI .ΦΤ1 18 8,50 5,41 4,53 17,7 0,95 158 53,33 11,22ΦΤ2 71 8,33 4,93 4,38 18,9 0,68 169 52,50 8,16ΦΤ3 18 8,69 5,75 4,30 19,2 0,73 151 49,34 8,52ΦΤ4 13 11,17 6,49 5,87 22,7 0,75 173 52,57 6,74ΦΤ5 5 10,93 6,28 6,04 21,2 1,04 176 55,12 9,36
  24. 24. Κατανομή φυλλοτύπων κατανομή φυλλοτύπων ΔαδιάΠαπίκιο ΦΤ1 ΦΤ2 Εχίνος ΦΤ3Χαϊντού ΦΤ4 ΦΤ5 Ελατιά 0% 20% 40% 60% 80% 100%
  25. 25. Σύγκριση με άλλους πληθυσμούς μέσο μήκος ελάσματος 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00mm 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Beseite SW Europe Austria Bulgaria Elatia Chaidu Echinos Papikio Dadia Turkey Georgia Iran LI250,00200,00150,00100,00 50,00 0,00 Iran Χρησιμοποιήθηκαν Turkey Austria Bulgaria Elatia Chaidu Papikio Dadia Georgia Beseite Echinos SW Europe στοιχεία του Denk (1999a, 1999b, 2002)
  26. 26. Συμπεράσματα - ερωτήματα• Υπάρχει μια τάση στην Αν. Ροδόπη προς τη μορφή orientalis• Όλοι οι πληθυσμοί έχουν τις μορφές sylvatica• Πρόκειται για επίδραση της προσαρμογής των πληθυσμών σε διαφορετικά υψόμετρα;• Πρόκειται για μείξη υποειδών κατά την κίνησή τους μετά τους παγετώνες;
  27. 27. Αναλύσεις DNA• Από τους οφθαλμούς των ίδιων δέντρων από τους πέντε πληθυσμούς της Ροδόπης• Απομόνωση DNA• Primer E01/M03 & E38/M64: AFLPs σε 4 από τους ανωτέρω πληθυσμούς• Primer ccmp7 cpDNA για όλους τους πληθυσμούς• Abteilung Forstgenetik - Göttingen
  28. 28. Αποτελέσματα AFLPs Ποσοστό πολυμορφικών θέσεων 100 90 80 70 60 50% 40 30 20 10 0 Ελατιά Εχίνος Παπίκιο Δαδιά Αναμενόμενη ετεροζυγωτία 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Ελατιά Εχίνος Παπίκιο Δαδιά
  29. 29. Αποτελέσματα cpDNA1086 n4 ne20 Ελατιά Χαϊντού Εχίνος Παπ ίκιο Δαδιά
  30. 30. Αποτελέσματα cpDNAΑπλότυποι Ελατιά Χαϊντού Εχίνος Παπίκιο Δαδιά145 1 1146 1 5 19 8 4147 2 1 8148 23 6 1 3149 1 1150 9 5 10151 1 1 1152 5153 1 1154 1156 1Σύνολο 25 23 25 24 24
  31. 31. Απλότυποι cpDNA – ccmp7
  32. 32. Αποτελέσματα γενετικών αναλύσεων• Σταδιακή μείωση της ποικιλότητας από τα ανατολικά στα δυτικά• Μοναδική συγκέντρωση «απλοτύπων» cpDNA στην Αν. Ροδόπη• Η Ροδόπη είναι ταυτόχρονα: – refugium – σημείο συνάντησης μεταξύ των δύο υποειδών – πέρασμα για την ανατολική οξιά από τα ανατολικά προς τα δυτικά
  33. 33. Συμπεράσματα - ερωτήματα• Υπάρχουν «σημάδια» της ανατολικής οξιάς στη Ροδόπη• Η κίνηση της οξιάς μετά τους παγετώνες έγινε ασυγχρόνιστα, σε κατακόρυφη και οριζόντια διεύθυνση• Δεν υπάρχει μία ανατολική οξιά: αυτό που λέμε σήμερα orientalis είναι το «συμπατρικό» αποτέλεσμα της συνάντησης διαφόρων φυλών μετά τους παγετώνες
  34. 34. Πιθανή κίνηση της οξιάς
  35. 35. Ερευνητικές προτάσεις• Περισσότεροι πληθυσμοί στον άξονα Α-Δ και Β-Ν• Περισσότεροι δείκτες• Έρευνα πληθυσμών από τη Βουλγαρία, την Τουρκία και τις διάφορες φυλές της orientalis• Έρευνα σε προσαρμοστικούς χαρακτήρες
  36. 36. Ευχαριστούμε θερμά για...• τη βοήθεια στις αναλύσεις DNA: – Reiner Finkeldey – Oliver Gailing – Olga Artes• τη βοήθεια στη δειγματοληψία: – Δημήτρη Κασιμιάδη – Άρτεμη Καυκαλέτου - Ντιεζ• τη συμπαράσταση κατά τις μετρήσεις – Αντωνία Φερεντίνου• τις συμβουλές για την παρουσίαση – Σεραφείμ Χατζησκάκη – Ανδρέα Δρούζα
  37. 37. Ευχαριστούμε για την προσοχή σας© Μπάμπης Πέτσικος

×