Frammentazione geografica, ibridazione introgressiva e nascita dell'hotspot di diversità genetica in Italia meridionale

Abstract

Le aeree di rifugio glaciale sono spesso hotspot di diversità genetica intraspecifica. Al fine di far luce sui processi evolutivi alla base di tale pattern, è stata studiata la variazione geografica della diversità genetica delle popolazioni di Lissotriton italicus, anfibio endemico dell’Italia centromeridionale. Livelli insolitamente elevati di diversità sono stati riscontrati sia tra le popolazioni che all’interno di esse. Due linee evolutive principali sono state identificate: una distribuita in Calabria, l’altra lungo il resto dell’areale. Tra di esse sono emerse evidenze di almeno due cicli distinti di isolamento e contatto secondario. Le analisi di flusso genico indicano che l’evento più antico di contatto ha determinato esteso rimescolamento fra le due linee, mentre per il più recente non esiste alcuna evidenza di introgressione. L’assenza di barriere estrinseche al flusso genico suggerisce la presenza di barriere intrinseche e quindi l’esistenza di due specie criptiche. Anche all’interno delle due linee evolutive sono emerse evidenze di isolamento e contatto secondario in varie aree geografiche. Nel complesso, il pattern diffuso di elevata diversità genetica (e dunque l’esistenza stessa dell’hotspot di diversità) sembra essere dovuto ad eventi multipli di divergenza allopatrica e rimescolamento secondario. Infine sono discusse le principali implicazioni eco-evolutive e di conservazione di questi risultati per L. italicus e per l'hotspot italiano di biodiversità.

Glacial refugia are often hotspots of intraspecific diversity. In order to shed more light on the causative processes underling this pattern, I investigated the geographic patterns of genetic diversity among populations of the Italian endemic newt Lissotriton italicus. Exceptionally high levels of diversity were found among and within populations of L.italicus. Two main evolutionary lineages were identified, one restricted to the Calabrian peninsula, the other spanning the rest of the species range. Among them, I found evidence of at least two cycles of geographical isolation and secondary contact. Bayesian analyses of historical and contemporary gene flow indicated that the most ancient event of secondary contact would have lead to extensive introgression among lineages, while for the most recent event no evidence of gene exchange were found. Since no extrinsic barriers to gene flow exists, these data suggest the presence of intrinsic ones, and the occurrence of two cryptic species within L. italicus. Evidence of allopatric fragmentation and secondary admixture were also inferred in various areas of the ranges of both lineages. Overall, the diffuse pattern of high genetic diversity within L.italicus populations appears best explained by multiple events of allopatric divergence and secondary admixture. I discuss the main eco-evolutionary and conservation implications of these findings for L. italicus and for the Italian hotspot of Mediterranean biodiversity as a whole.