Spatial distribution and ecological interactions among lineages of the Gammarus fossarum species complex in Central Europe

Abstract

3 Abstract Freshwater amphipods are prone to genetic diversification due to the absence of dormant or migratory stages in their life cycle. It is therefore unsurprising that high levels of cryptic diversity have recently been discovered in many taxa within this group. This includes even the widespread morphospecies Gammarus fossarum, the model organism of this thesis, which comprises dozens of mitochondrial lineages across Europe, many of Miocene origin. Genetic diversity within this complex is particularly high in the Carpathians. This thesis focuses on the westernmost part of this mountain range, where several highly distinct lineages overlap in distribution. Its aim was to evaluate the spatial distribution of these lineages at regional, local, and microhabitat scales and to investigate potential ecological differentiation between them. We hypothesized that local G. fossarum "lineages" are in fact reproductively isolated biological species with at least some extent of local co-occurrence, and we anticipated some degree of niche differentiation in syntopy, such as shifts in habitat preferences and trophic ecology. A regional-scale survey in the Vsetín region, Czechia, confirmed frequent syntopy of focal lineages at nearly half of the sampled sites. Lineage distribution could be partly explained by...

4 Abstrakt (česky) Sladkovodní různonožci jsou náchylní k akumulaci genetické variability, především kvůli absenci trvalého či disperzního životního stádia. Není tedy překvapivé, že se v celé řadě druhů náležících do této skupiny objevila vysoká míra kryptické diverzity. Toto zahrnuje i blešivce potočního (Gammarus fossarum), který je modelovým organismem této práce. Tento "druh" je ve skutečnosti tvořen desítkami mitochondriálních linií, původ většiny z nichž je datován až do miocénu. Karpaty představují jednu z oblastí s mimořádně vysokou genetickou diverzitou v rámci tohoto komplexu. Můj výzkum se zaměřil na nejzápadnější část karpatského oblouku (Vsetín), kde dochází ke kontaktu několika velice geneticky odlišných linií. Cílem této práce bylo zmapovat distribuci a kontakt těchto linií na několika prostorových škálách a zároveň prozkoumat možnou ekologickou diferenciaci mezi nimi. Předpokládali jsme, že tyto "linie" budou nejspíše reprodukčně izolované druhy s alespoň určitou mírou společného výskytu. V takovém případě jsme předpokládali možnou diferenciaci jejich nik, a to například v habitatových prevencích či potravní ekologii. Při studiu regionální distribuce jsme potvrdili společný výskyt dvou až tří linií na téměř polovině ze studovaných lokalit. Distribuce linií byla kromě pozice lokality v rámci...