Phylogenetic, morphological and ecological context of microevolution in pennate diatoms

Abstract

Vizuální zhodnocení nespojitostí v morfologických znacích rozsivkových buněk je široce využíváno v objevování a vymezování druhů rozsivek. Multidisciplinární přístup v taxonomii rozsivek na úrovni druhů však objevil skrytou diverzitu v rámci tradičních morfologicky definovaných druhů. Tato práce tudíž zkoumala přírodní a klonální populace rozsivek různými tradičními a moderními přístupy, aby bylo možné posoudit diverzitu, ekologii a rozšíření rozsivkových druhů. Ačkoli detailní studium přírodních vzorků rozsivek bylo znesnadněno nejasnými morfologickými hranicemi mezi tradičními druhy, rozpoznaná diverzita byla poměrně vysoká a byl dokonce popsán nový druh rozsivky za využití morfologického druhového konceptu. Mnohorozměrné statistické analýzy ukázaly, že variabilita přírodních populací tradičních morfologicky definovaných druhů odráží v rámci regionu rozdíly především v lokálních podmínkách prostředí a v heterogenitě mikrobiotopů. Jelikož každý morfologicky definovaný rozsivkový druh je nejspíše komplexem druhů, v této práci byla zkoumána morfologická diverzita, genetická variabilita a/nebo reprodukční kompatibilita monoklonálních kultur v rámci dvou modelových tradičních druhů. Přestože izolované kmeny rozsivek byly kultivované ve stálých podmínkách, morfologická variabilita buněk byla relativně...

Visual assessment of discontinuities in the morphological features of diatom cells has been widely used in the discovery and delimitation of diatom species. However, a multidisciplinary approach to species-level taxonomy has revealed hidden diversity within the traditional diatom morphospecies. Consequently, this work examined both the natural and clonal populations of diatoms by diverse traditional and modern approaches, in order to assess the diversity, ecology, and distribution of diatom species. Although a detailed investigation of natural diatom samples was confounded by uncertain morphological boundaries between the traditional diatom species, it recognized that the diversity was relatively high; even one new diatom species was described using the morphological species concept. The multivariate statistical analyses showed that the variation of natural communities of traditional diatom morphospecies reflected differences in the local environmental conditions, as well as microhabitat heterogenity within a region. Since each diatom morphospecies is most likely a complex of sibling species, the two model traditional morphospecies were investigated, in order to assess morphological variation, genetic diversity, and/or the reproductive compatibility of monoclonal cultures. Even though isolated...