Population genetics and speciation processes of European hedgehogs

Abstract

Hedgehogs of the genus Erinaceus are key models for studying population genetics, phylogeography, and speciation in the Western Palearctic. This thesis integrates genome-wide data to reconstruct phylogenetic relationships within the Erinaceidae family, revealing that the divergence of E. europaeus, E. roumanicus, E. concolor, and E. amurensis occurred during the Pleistocene, driven by climatic fluctuations. Phylogeographic analyses highlight the role of glacial refugia in shaping postglacial expansions, with distinct mitochondrial lineages corresponding to the Iberian, Apennine, and Balkan refugia. A newly identified Asian lineage of E. roumanicus suggests a Ponto-Caspian refugium. Contact zones between E. europaeus and E. roumanicus in Central Europe and the Russian-Baltic region demonstrate asymmetric gene flow and limited hybridization, likely constrained by reproductive barriers. In populations in sympatry we identified skull size reduction, suggesting competitive interactions andconvergent character displacement. Additionally, landscape genetics reveals fine-scale population structure influenced by geographic barriers and anthropogenic factors. These findings contribute to a deeper understanding of hedgehog evolutionary history, speciation processes, and the impact of environmental and genetic factors...

Ježci rodu Erinaceus slouží jako modelový druh pro studium populační genetiky, fylogeografie a speciace ve západním Palearktu. Tato práce obsahuje studii zabývající se rekonstrukcí fylogenetických vztahů v rámci čeledi Erinaceidae, přičemž odhaluje, že divergence E. europaeus, E. roumanicus, E. concolor a E. amurensis proběhla během pleistocénu v důsledku klimatických oscilací. Fylogeografické analýzy zdůrazňují roli glaciálních refugií při formování postglaciálních expanzí, přičemž odlišné mitochondriální linie odpovídají iberskému, apeninskému a balkánskému refugiu. Nově identifikovaná asijská linie E. roumanicus naznačuje existenci ponto-kaspického refugia. Kontaktní zóny mezi E. europaeus a E. roumanicus ve střední Evropě a v rusko-baltském regionu vykazují asymetrický tok genů a omezenou hybridizaci, pravděpodobně ovlivněnou reprodukčními bariérami. V sympatrických populacích jsme identifikovali redukci velikosti lebky, což naznačuje konkurenční interakce a konvergentní posun znaků. Kromě toho krajinná genetika odhaluje jemnou populační strukturu ovlivněnou geografickými bariérami a antropogenními faktory. Tyto poznatky přispívají k hlubšímu porozumění evoluční historii ježků, procesům speciace a vlivu environmentálních a genetických faktorů na diferenciaci populací.