Parnassius apollo is a widely distributed Eurasian butterfly species usually represented by small local populations. It’s distributed on the main mountain ranges from the Sierra Nevada to Alps, Carpathians, Caucasus to the Altai. Being narrow in its ecological requirement this butterfly is very sensitive to habitat and climatic changes, and in most of its range it is experiencing range contraction and sometimes population extinction. We have sequenced 869 bp of the mithocondrial DNA cytochrome oxidase I (COI) for 80 populations (N=201) from several portions of the range. Analysis revealed 71 haplotypes genetically structured in two haplogroups: one with the populations from Continental Greece, Anatolia and Central/Northern Europe and the other different groups of populations (Spain, Pyrenees, Sicily, Alps-Appenines, Central Appennine, Peloponnesus, Caucasus, Central Asia), each confined to a geographical area likely result of a past fragmentation. Estimating evolutionary time indicate that populations of P.apollo experienced different waves of range expansion end fragmentation in the recent past and in particular they suggest that Upper Pleistocene climatic changes played a major role in shaping the phylogeographic pattern of this butterfly. Compared to Parnassius mnemosyne, which shares a similar range with P. apollo, the results suggest a discordant dating in the periods of demographic range expansion of these two species, reflecting their different ecological requirement.

Parnassius apollo è una specie paleartica distribuita sui principali massicci montuosi dalla Sierra Nevada alle Alpi e ai Carpazi, dal Caucaso fino all’Altai. P.apollo è rappresentata per lo più da piccole popolazioni localizzate a causa delle sue esigenze ecologiche molto peculiari; ciò in passato ha portato ad estinzioni locali e ad una riduzione dell’area di distribuzione della specie. Per comprendere i processi storici che sono alla base dell’attuale distribuzione di P. apollo sono state sequenziate 869bp del gene mitocondriale citocromo ossidasi I (COI) di 80 popolazioni (N=201) provenienti da diverse porzioni dell’areale. Le analisi hanno messo in evidenza la presenza di 71 aplotipi differenziati geneticamente in due aplogruppi: uno comprendente tutte le popolazioni della Grecia continentale, Anatolia ed Europa centro-settentrionale e l’altro costituito da diversi sottogruppi di popolazioni (penisola iberica, Pirenei, Sicilia, Alpi-Appennini, Appennino centrale, Peloponneso, Caucaso, Asia centrale), ognuno confinato in un’area geografica più o meno isolata, probabile risultato di una passata frammentazione dell’areale. La stima dei tempi evolutivi ha inoltre evidenziato che P.apollo ha subito espansioni piuttosto recenti, ed in particolare i cambiamenti climatici durante il tardo Pleistocene hanno avuto un ruolo importante nel determinare il pattern filogeografico di questa specie. Infine confrontando i dati ottenuti in questo lavoro con quelli per P.mnemosyne di Gratton et al. (subm.), che presenta un areale simile a P.apollo, si osserva che i periodi di espansione demografica sono discordanti, ciò probabilmente è dovuto alle loro diverse esigenze ecologiche.

Todisco, V. (2008). Filogeografia in Parnassius apollo, Linnaeus, 1758 (Lepidoptera, Papilionidae).

Filogeografia in Parnassius apollo, Linnaeus, 1758 (Lepidoptera, Papilionidae)

TODISCO, VALENTINA
2008-09-05

Abstract

Parnassius apollo è una specie paleartica distribuita sui principali massicci montuosi dalla Sierra Nevada alle Alpi e ai Carpazi, dal Caucaso fino all’Altai. P.apollo è rappresentata per lo più da piccole popolazioni localizzate a causa delle sue esigenze ecologiche molto peculiari; ciò in passato ha portato ad estinzioni locali e ad una riduzione dell’area di distribuzione della specie. Per comprendere i processi storici che sono alla base dell’attuale distribuzione di P. apollo sono state sequenziate 869bp del gene mitocondriale citocromo ossidasi I (COI) di 80 popolazioni (N=201) provenienti da diverse porzioni dell’areale. Le analisi hanno messo in evidenza la presenza di 71 aplotipi differenziati geneticamente in due aplogruppi: uno comprendente tutte le popolazioni della Grecia continentale, Anatolia ed Europa centro-settentrionale e l’altro costituito da diversi sottogruppi di popolazioni (penisola iberica, Pirenei, Sicilia, Alpi-Appennini, Appennino centrale, Peloponneso, Caucaso, Asia centrale), ognuno confinato in un’area geografica più o meno isolata, probabile risultato di una passata frammentazione dell’areale. La stima dei tempi evolutivi ha inoltre evidenziato che P.apollo ha subito espansioni piuttosto recenti, ed in particolare i cambiamenti climatici durante il tardo Pleistocene hanno avuto un ruolo importante nel determinare il pattern filogeografico di questa specie. Infine confrontando i dati ottenuti in questo lavoro con quelli per P.mnemosyne di Gratton et al. (subm.), che presenta un areale simile a P.apollo, si osserva che i periodi di espansione demografica sono discordanti, ciò probabilmente è dovuto alle loro diverse esigenze ecologiche.
A.A. 2007/2008
Biologia Evoluzionistica ed Ecologia
20.
Parnassius apollo is a widely distributed Eurasian butterfly species usually represented by small local populations. It’s distributed on the main mountain ranges from the Sierra Nevada to Alps, Carpathians, Caucasus to the Altai. Being narrow in its ecological requirement this butterfly is very sensitive to habitat and climatic changes, and in most of its range it is experiencing range contraction and sometimes population extinction. We have sequenced 869 bp of the mithocondrial DNA cytochrome oxidase I (COI) for 80 populations (N=201) from several portions of the range. Analysis revealed 71 haplotypes genetically structured in two haplogroups: one with the populations from Continental Greece, Anatolia and Central/Northern Europe and the other different groups of populations (Spain, Pyrenees, Sicily, Alps-Appenines, Central Appennine, Peloponnesus, Caucasus, Central Asia), each confined to a geographical area likely result of a past fragmentation. Estimating evolutionary time indicate that populations of P.apollo experienced different waves of range expansion end fragmentation in the recent past and in particular they suggest that Upper Pleistocene climatic changes played a major role in shaping the phylogeographic pattern of this butterfly. Compared to Parnassius mnemosyne, which shares a similar range with P. apollo, the results suggest a discordant dating in the periods of demographic range expansion of these two species, reflecting their different ecological requirement.
filogeografia; Pleistocene; mtDNA; Parnassius
Settore BIO/05
Settore BIO/07
Italian
Tesi di dottorato
Todisco, V. (2008). Filogeografia in Parnassius apollo, Linnaeus, 1758 (Lepidoptera, Papilionidae).
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