Genetic structure in European populations of the earthworm Lumbricus terrestris

Die genetische Diversität und genetische Diffrenzierung des anözischen Regenwurms Lumbricus terrestris wurde an 14 Standorten in Europa und an Regenwürmern, die in der Vergangenheit durch europäische Siedler in Kanada eingeführt worden sind, untersucht. Insgesamt wurden 394 L. terrestris untersucht. Die AFLP Methode (Amplified Fragment Length Polymorphism) wurde das erste Mal erfolgreich bei einer Regenwurmart mit sexueller Fortpflanzung eingesetzt. Basierend auf der Reproduzierbarkeit von AFLP Banden wurden 125 polymorphe AFLP Marker genutzt, um genetische Diversität und genetische Differenzierung mit unterschiedlichen Methoden zu berechnen. Es gab kein einheitliches Muster der genetischen Diversität. Niedrige Werte in Populationen aus Frankreich und Schweden könnten auf den spezifischen Ursprung der Populationen oder geographische Besonderheiten der Untersuchungsstandorte zurückzuführen sein. Mit dem Monmonier Algorithmus, der Wombling Methode und Clusteranalysen, basierend auf mehreren genetischen Distanzmaßen, Zusammenfassung wurden genetische Barrieren im europäischen Untersuchungsgebiet identifiziert, also Regionen mit einer starken Heterogenität der genetischen Information. Diese genetische Barrieren machten eine Definition von Regionen in Europa möglich, die möglicherweise von jeweils identischen Refugialpopulationen nach Ende der letzten Eiszeit in Europa vor etwa 14,000 Jahren besiedelt worden waren. Durch AMOVA (Analysis of Molecular Variance) wurde der Anteil an genetischer Varianz zwischen den Regionen quantifiziert. Dieser war gering, aber signifikant. Offensichtlich gibt es eine Verbindung zwischen Populationen im Balkan und in Nordeuropa (Finnland und Schweden), während Populationen in Frankreich und möglicherweise Italien stärker vom restlichen Europa isoliert sind. Es existieren starke Hinweise darauf, dass L. terrestris auf Ackerbau angewiesen ist, um sich auszubreiten und neue Populationen aufzubauen. Das Ausbreitungsmuster des Ackerbaus während der Neolithischen Revolution vor etwa 9000 Jahren hilft die heutigen Muster in der genetischen Struktur von L. terrestris Populationen in Europa zu erklären. AFLPs und andere molekulare Methoden sind hilfreich, um Ursprung, Verbreitung, genetische Diversität und Populationsdynamik von Bodenorganismen zu erklären, die häufig nur schwer zu untersuchen sind.