The History of Manayunkia [Polychaeta: Sedentaria: Sabellidae] propagation in North Eastern Asia

Abstract

This study aimes to elucidate the history of propagation of the freshwater Manayunkia polychaetes in North-Eastern Asia and their speciation in Lake Baikal. Nucleotide polymorphism analysis of of the CO1 Folmer fragment allowed to establish the sequence of migration and speciation events. Phylogenetic analysis and bayesian comparison of possible scenarios supports the hypothesis that the origin of the Manayunkia migration was the Kolyma river basin, from where the polychaetes migrated into Baikal and diverged into at least three species, one of which (M. godlewskii) served as the source of migrants into the Lake Baunt system.

Keywords

Manayunkia / Manayunkia / Lake Baikal / sympatric speciation / migration

References

[1] Верещагин Г. Ю. (1940) Происхождение и история Байкала, его фауны и флоры. Труды Байк. лимн. ст. АН СССР. Т. X.

[2] Гоманенко Г. В., Камалтынов Р. М., Кузьменкова Ж. В. (2005) Популяционная структура байкальского бокоплава Gmelinoides fasciatus (Stebbing). Генетика. Т. 41: С. 1108-1114.

[3] Клишко О. К. (1994) Фенотипические различия полихет Manayunkia baicalensis Nusb. из водоемов бассейнов рек Лены и Амура. Докл. АН СССР. Сер. Общ. биология. Т. 335: С. 116-117.

[4] Клишко О. К. (1996) Полихета Manayunkia baicalensis Nussb. в водоемах бассейнов рек Лена и Амур. Известия РАН. № 1: С. 101-105.

[5] Кожов М. М. (1962) Биология озера Байкал. М.: Наука. 315 с.

[6] Кожов М. М. (1972) Очерки по Байкаловедению. Иркутск: Вост.-Сиб. книжн. изд-во. 254 с.

[7] Ламакин В. В. (1952) Ушканьи острова и проблема происхождения Байкала. М.: Географгиз. 199 с.

[8] Мац В. Д., Уфимцев Г. Ф., Мандельбаум М. М. и др. (2001) Кайнозой Байкальской рифтовой впадины: Строение и геологическая история. Новосибирск: Изд-во СО РАН., филиал «Гео». 252 с.

[9] Мац В. Д., Фуджии, Ш., Машико, К. и др. (2002) К палеогидрологии Байкала в связи с неотектоникой. Геология и геофизика. Т. 43 (2): С. 142-154.

[10] Остерман Л. А. (1981) Методы исследования белков и нуклеиновых кислот. Электрофорез и ультрацентрифугирование. М.: Наука. 288 с.

[11] Перетолчина Т. Е., Ситникова Т. Я., Щербаков Д. Ю. (2006) Исследование популяционного генетического полиморфизма эндемичного байкальского вида Baicalia carinata (Mollusca, Caenogastropoda). Ruthenica. Т. 16(1-2): С. 105-111.

[12] Ситникова Т. Я. (2001) Многощетинковые черви (ANNELIDA: POLYCHAETA). Аннотированный список фауны озера Байкал и его водосборного бассейна. Под ред. О. А. Тимошкина. Т. 1 книга 1: С. 428-431.

[13] Ситникова Т. Я., Щербаков Д. Ю., Огарков О. Б., Щербакова Т. А. (1995) О родственных взаимоотношениях байкальских полихет. Вторая Верещагинская. Байк. конференция. Иркутск. С. 177.

[14] Ситникова Т. Я., Щербаков Д. Ю., Харченко В. В. (1997) О таксономическом статусе полихет рода Manayunkia (Sabellidae, Fabricinae) из Байкала. Зоол. журнал. Т. 76: С. 16-27.

[15] Сластников Г. С. (1940) К нахождению многощетинкового червя Manayunkia в бассейне реки Гыда. Природа. № 7: С. 76-77.

[16] Тахтеев В. В., Снимщикова Л. Н., Окунева Г. Л. и др. (1993) Характеристика донного населения глубинной зоны Байкала. Экология. № 6: С. 60-67.

[17] Томилов А. А. (1954) Материалы по гидробиологии глубоководных озер Олекмо-Витимской горной страны. Тр. Иркутск. ун-та. Сер. биол. Т. 11: С. 1-86.

[18] Bukin Ju. S., Pudovkina T. A., Sherbakov D. Ju., Sitnikova T. Ya. (2007) Genetic Flows in a Structured One-Dimensional Population: Simulation and Real Data on Baikalian Polychaetes M. Godlewskii. In Silico Biology. V. 7: P. 277-284.

[19] Canales-Aguirre C. B., Rozbaczylo N., Hernández C. E. (2011) Genetic identification of benthic polychaetes in a biodiversity hotspot in the southeast Pacific. Revista de Biologia Marina y Oceanografia. V. 46: P. 89-94.

[20] Doyle J. J., Dickson E. E. (1987) Preservation of plant samples for DNA restriction endonuclease analysis. Taxon. V. 36: P. 715-722.

[21] Folmer O., Black M., Hoeh W. et al. (1994) DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome C subunit I from diverse metazoan invertebrates. Mol. Mar. Biol. Biotech. V. 3: P. 294-299.

[22] Kaygorodova I. A., Sherbakov D. Yu., Martin P. (2007) Molecular phylogeny of Baikalian Lumbriculidae (Oligochaeta): evidence for recent explosive speciation. Comparative Cytogenetics. V. 1: P. 71-84.

[23] Maniatis T., Fritsch E. F., Sambrook J. (1982) Molecular cloning: A laboratory manual. Gold Spring Harbor Laboratory Press. New York. 545 p.

[24] Nusbaum J. (1901) Dybowcella baicalensis nov. gen. Ein in Sueswasser lebendes Polychaet. Biol. Ctrbl., V. 21: P. 6-19.

[25] Posada D. (2008) jModelTest: phylogenetic model averaging. Mol. Biol. Evol. V. 25: P. 1253-1256.

[26] Rambaut A. (2006-2012) Tree figure drawing tool. Version 1.4.0. Institute of evolutionary biology. University of Edinburgh. http://tree.bio.ed.ac.uk.

[27] R Core Team (2013) R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. http://www.R-project.org.

[28] Ronquist F., Teslenko M., van der Mark P., et al. (2012) MrBayes 3.2: Efficient Bayesian phylogenetic inference and model choice across a large model space. Syst. Biol. V. 61: P. 539-542.

[29] Tajima F. (1989) Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism. Genetics. V. 123: P. 585-595.

[30] Tamura K., Peterson D., Peterson N. et al. (2011) MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Mol. Biol. Evol. V. 28: P. 2731-2739.

[31] Wilke T., Schultheib R., Albrecht C. (2009) As time goes by: A simple fool's guide to molecular clock approaches in invertebrates. Amer. Malac. Bull. V. 27: P. 25-45.

[32] Xie W., Lewis P. O., Fan Y. et al. (2011) Improving marginal likelihood estimation for Bayesian phylogenetic model selection. Syst. Biol. V. 60: P. 150-160.

[33] Zenkewitsch L. (1935) Über d. Manayunkia (M. polaris) an dem Murman - Küsten. Zool. Anz. B., 199, 718.

RIGHTS & PERMISSIONS

Pudovkina T.A., Sitnikova T.Y., Matveyev A.N., Shcherbakov D.Y.