Hasil (
Bahasa Indonesia) 1:
[Salinan]Disalin!
Spesiasi Versus fenotipik plastisitas di Barnacles karang menghuni:Pengamatan Darwin dalam konteks ekologiO. Mokady,1Y. Loya,2Y. Achituv,3E. Geffen,1D. Graur,2S. Rozenblatt,4I. Brickner2,31Institut Riset pelestarian alam, George S. Wise Fakultas 69978 Life Sciences, Universitas Tel Aviv, Tel Aviv, Israel2Departemen Zoologi, George S. Wise Fakultas 69978 Life Sciences, Universitas Tel Aviv, Tel Aviv, Israel3Fakultas Ilmu kehidupan, Universitas Bar Ilan, Ramat Gan 52900, Israel4Departemen Mikrobiologi molekuler dan bioteknologi, Fakultas George S. Wise Life Sciences, Tel Aviv University,Tel Aviv 69978, IsraelMenerima: 18 Januari 1999 / diterima: 9 Mei 1999Abstrak. Spesiasi dan plastisitas fenotipik adalah duaekstrim mode strategis memungkinkan takson yang diberikan untuk mengisi ceruk ekologi yang luas. Salah satu organismemodel gagasan Darwin yang dirangsang spesiasiadalah Cirripedia (teritip), yang ia berdedikasibesar monografi. Dalam beberapa kasus, termasuk coralinhabiting barnacle genera Savignium dan Cantellius(sebelumnya PyrgomaandCreusia, masing-masing), Darwinditugaskan barnacle spesimen morfologi "varietas" (sebagai lawan dari spesies) dalam genus. Meskipun telah subjek penyelidikan taksonomi dan revisi sejak, pentingnya varietas ini memilikitidak pernah diteliti sehubungan dengan proses spesiasi host yang terkait. Di sini kami menyediakan bukti dari molekul (12S mt rDNA urutan) dan micromorphological (SEM) studi, menyarankan bahwa ini erat terkaitBarnacle genera memanfaatkan strategi yang berlawanan untuk mempopulasikansuite karang hidup substrat.Cantelliusdemonstratesrelatif rendah variabilitas genetik, meskipun menghuniberbagai macam karang. SpeciesC. pallidusalone adalahditemukan di tiga keluarga karang, milik berbedaklasifikasi tingkat tinggi unit. Sebaliknya, Savigniumteritip pameran besar antara-dalam-spesies danvariasi terhadap kedua micromorphology danSekuensi DNA, withS. dentatum "varietas" pengelompokanfilogenetis menurut spesies karang host mereka (semuayang adalah anggota dari satu keluarga). Dengan demikian, sedangkanSavignium tampaknya telah mengalami intens hostassociated spesiasi atas relatif sempit taksonomimacam host, plastisitas fenotipik Cantelliusshowsdengan jarak jauh lebih besar. Dikotomi ini berkorelasi denganperbedaan dalam sejarah hidup parameter antara taksa barnacle ini, termasuk karakteristik host-perizinan, reproduksi strategi dan larva trophic jenis.Kata kunci: filogenetik rekonstruksi — spesiasi — fenotipik plastisitas — Pyrgomatine teritip— Cantellius — Savignium — 12S mt rDNAPendahuluanTingginya tingkat perbedaan di antara terumbu karang invertebrata dan potensinya untuk meningkatkan pemahaman kitaof the evolutionary mechanisms governing speciationprocesses have attracted considerable attention in recentyears (e.g., Romano and Palumbi 1996). Advancedmethodologies, including high-resolution morphologicaltechniques [e.g., scanning electron microscopy (SEM)studies] and molecular tools, enable identification ofcomplexes of sibling species (Knowlton et al. 1992; VanVeghel and Bak 1993; Knowlton 1993) for readdressingecological and evolutionary questions (Knowlton andJackson 1994). Correspondence to:O. Mokady:e-mail:mokady@post.tau.ac.ilJ Mol Evol (1999) 49:367–375©Springer-Verlag New York Inc. 1999Here we examine coral-inhabiting barnacles (subfamily Pyrgomatinae) belonging to two genera (SavigniumandCantellius). Obligate coral symbionts in this groupare said to have become markedly specialized for livingwithin a continuously growing substratum, such as livingcoral colonies, in both morphological and growth characteristics (Ross and Newman 1973; Young and Christoffersen 1984).In barnacles, which reproduce by internal fertilization,adaptations for epizoic life that promote larval hostspecificity will form a reproductive barrier. Reproductiveisolation, in turn, will lead to speciation (Templeton1989). Alternatively, adaptations which do not promotehost specificity will probably lead to some degree ofphenotypic plasticity, in response to variations amongthe coral hosts. Savignium,reported to be specific tokarang suborders (Ross dan Newman 1973) dan genera(Ogawa dan Matsuzaki 1992), dianggap sebagai menunjukkan tingkat yang lebih tinggi kekhususan tuan rumah thanCantellius.Ini dua pyrgomatine teritip karenanya dipilihsebagai model sistem untuk kontras spesiasi dan plastisitas fenotipik.Teritip menghuni terumbu dilaporkan menunjukkansubstansial fenotipik plastisitas oleh Darwin (1854) danberkali-kali sejak. Darwin tugas dari tigaSavignium dentatum "varietas" tertanam dalam taksonomi saat ini teritip, yang dianggap wellfounded satu. Sejumlah penelitian telah kemudianditugaskan teritip "varietas ini," dengan tidak ada upayauntuk menafsirkan diamati perbedaan ekologis (misalnya,Hiro 1935; Angkat 1980; Soong dan Chang 1983).Taksonomi Barnacle, fundamental didirikan atasabad yang lalu oleh Darwin (1854), baru-baru ini telahreevaluated dengan bantuan alat molekuler (misalnya, VanSyoc 1995). Dalam studi saat ini kami menggunakan data molekuler(12S mt rDNA urutan), dalam hubungannya dengan SEMpengamatan, untuk menguji untuk indikasi spesiasi dalamspesies yang diakui (saudara spesies). Kami menggunakan datauntuk menilai beberapa kesimpulan ekologis yangsecara tradisional telah ditarik atas taksonomi saat ini diterima dan berkorelasi temuan-temuan dengan beberapadiketahui sejarah kehidupan karakteristik teritip ini.Bahan dan metodeKoleksi hewan dan pengamatan SEMFragmen karang koloni yang dihuni oleh teritip yang observedinsituand dikumpulkan pada kedalaman 1-30 m di ujung utara Telukdari Eilat, Red Sea, Israel. Dua belas spesies karang scleractinian dan satuhydrocoral (Millepora dichotoma), hosting enam saat ini diakuiitu jenis teritip (fourSavigniumand twoCantelliusspecies)sampel (Lihat tabel 1 untuk daftar lengkap dari host dan symbionts).Barnacle kerang dengan hati-hati telah disingkirkan dari karang dan lembutBagian dan berkapur bagian (yaitu, shell piring dan katup) dipisahkanuntuk identifikasi dan deskripsi (Brickner 1994). Kerang dan katupteritip menghuni terumbu adalah dehidrasi alkohol seri dandilapisi dengan emas – palladium. Spesimen sehingga siap DiperiksaSEM (JEOL-840).Selain itu, kami mengumpulkan dua jenis teritip menghuni batu,Tetraclita squamosaand Balanus amphitrite, dari dekat antargelombangbatu, untuk melayani sebagai outgroups untuk analisis molekuler.Persiapan DNA, amplifikasi dan sekuensingUntuk ekstrak total DNA selular, tisu lembut seluruh individu teritip homogen di lysis penyangga (mMTris-HCl 10 pH 8.0, 100mMNaCl, 20 mMEDTA, sarcosine lauryl 0,5%). Lysate adalahdicerna for1hbyproteinase K (25-50mg/ml) di 55° C dan diekstraksidengan fenol: kloroform (1:1). Asam nukleat yang diendapkan semalam dengan 0.1 vol 3Msodium asetat dan 2 vol 100% etanol, di−20 ° C. Asam nukleat pelleted dicuci dalam 100% etanol, kering,and resuspended in 100mlH2O.The polymerase chain reaction (PCR) was employed to amplify afragment of the 12S subunit of the mitochondrial rDNA using theTable 1. Red Sea coral-inhabiting and free-living barnacles examined in this study and their typical substratesBarnacle species SubstrateSavignium dentatum Cyphastrea chalcidicumFavites abditaFavia favusPlatygyra lamellinaSavignium elongatum Echinopora gemmaceaSavignium crenatum Acanthastrea echinataPlatygyra lamellinaSavignium milleporum Millepora dichotomaCantellius pallidus Cyphastrea chalcidicumMontipora erythraeaPavona cactusCantellius arcuatus Porites lobataPocillopora damicornisTetraclita squamosa Intertidal rock (free living)Balanus amphitrite Intertidal rock (free living)>Fig. 1. Partial sequence of the 12S mt rDNA from coral-inhabitingbarnacles and free-living barnacles (EMBL accession numbersX78234–X78254). The substrate inhabited by each barnacle species isindicated in parentheses. Each sequence represents an individual barnacle, collected from a separate coral colony or intertidal rock, exceptfor the sequences of S. milleporumandS. dentatum(Fav) I, each ofwhich represents two identical sequences obtained from two individuals from separate colonies. A dotin a sequence indicates that thenucleotide in this position is the same as in theC. pallidus (Cyp)sequence. Stem coding regions are indicatedabovethe sequences, andthe numbers (32–48) correspond to the numbering used by Hickson etal. (1996). Complementary sequences assumed to form a stem aremarked by the same number (e.g., 32 and 328).Asterisksdenote positions for which full complementarity is observed between stemforming sequences. The “A” at position 31 and the “T” at position 327(underlined)correspond to positions 1160 and 1468 in the human sequence (Anderson et al. 1981), respectively.Aca, Acanthastrea echinata; Cyp, Cyphastrea chalcidicum; Ech, Echinopora gemmacea; Fav,Favia favus; Fat, Favites abdita; Mil, Millepora dichotoma; Mon,Montipora erythraea; Pav, Pavona varians; Pla, Platygyra lamellina;Poc, Pocillopora damicornis; Por, Porites lobata.368369primer set of Kocher et al. (1989) as modified by Mokady et al. (1994):58-GAAACCAGGATTAGATACCC and 58-TTTCCCGCGAGCGACGGGCG. The reaction buffer consisted of 10 mMTris–HCl (pH9.0), 50 mMKCl, 0.1% Triton X-100, and 3.5 mMMgCl2. Fifty-fivepicomoles of each primer was added for each reaction, along with 2.5U of Taq DNA polymerase (Promega, Madison, WI), a 300mMconcentration of each dNTP, and 1ml of template DNA solution in a totalvolume of 100ml. The PCR cycle consisted of 2 min of denaturationat 92°C, 2 min of annealing at 54°C, and 3 min of elongation at 72°C.This cycle was repeated 29 times, with a final cycle in whi
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..
