Vznik a přetrvávání barevného polymorfismu u krysy obecné

Abstract

Color polymorphism describes the variability in coloration of individuals within a species. A striking form of it is variability caused by the presence of a subset of melanistic individuals within populations. This phenomenon is often linked to adaptations to specific local conditions. A deviation from this trend is observed in the black rat (Rattus rattus), whose color polymorphism persists in many regions worldwide despite its colonisation history, possibly due to polymorphism-preserving selection (balancing selection). This thesis has confimed that the underlying molecular mechanism responsible for black rat melanism in Czechia and Ethiopia is identical to the one previously described in Japan, caused by a single point substitution in the Mc1r gene. Mitochondrial DNA analysis was used to infer the origin and population structure of populations in Czechia. Analysis of genomic sequences from subfossil samples has confirmed the presence of melanistic black rats in Central Europe already in the early medieval period. Tests for detecting selection on Mc1r were carried out to provide an explanation of the origin and persistence of color polymorphism in black rats, however, they were unable to demonstrate statistically significant deviations from neutrality. Keywords: melanism, Mc1r, selection, black...

Barevný polymorfismus označuje variabilitu ve zbarvení jedinců v rámci druhu. Jeho nápadnou formou je variabilita způsobená přítomností podmnožiny melanistických jedinců v populacích. Tento jev je často spojován s adaptací na specifické lokální podmínky prostředí. Odchylku od tohoto trendu představuje stav pozorovaný u krysy obecné (Rattus rattus), jejíž barevný polymorfismus přetrvává na mnoha světových lokalitách navzdory její kolonizační historii. Jedním z možných vysvětlení tohoto stavu je selekce udržující polymorfismus (balancující selekce). V této práci bylo ověřeno, že molekulární mechanismus melanismu u krysy obecné v České republice a Etiopii je totožný s mechanismem dříve popsaným v Japonsku, založený na jednobodové substituci v genu Mc1r. Analýzou mitochondriální DNA byl určen původ krys na našem území a popsána jejich populační struktura. Použitím genomických sekvencí subfosilních krys byl potvrzen výskyt melanistických krys ve střední Evropě už v raném středověku. Provedené testy selekce na Mc1r neprokázaly statisticky signifikantní odchylku od neutrality, která by vysvětlovala vznik a přetrvávání barevného polymorfismu v populacích krysy obecné. Klíčová slova: melanismus, Mc1r, selekce, krysa obecná, Rattus rattus, populační struktura, polymorfismus