ความหลากหลายทางพันธุกรรมของปูบางชนิดที่พบบริเวณพื้นที่ปกปักพันธุกรรมพืชทางทะเล หมู่เกาะแสมสาร จังหวัดชลบุรี

Abstract

แม้ว่าการจัดจำแนกโดยใช้ลักษณะภายนอก (morphology) ยังมีความจำเป็นในการแยกชนิดสิ่งมีชีวิต และเป็นวิธีมาตรฐานที่นักอนุกรมวิธานใช้ทั่วโลก แต่เครื่องมือดังกล่าวก็มีข้อจำกัดในบางกรณี เนื่องจากบางลักษณะที่ใช้แยกจีนัส หรือสปีชีส์อาจไม่ได้สะท้อนถึงความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการหรือมีความคาบเกี่ยวของลักษณะในกลุ่มอนุกรมวิธานที่ต่างกัน การศึกษานี้จึงได้ศึกษาความหลากชนิดของปูน้ำเค็ม 14 สปีชีส์ จาก 6 แฟมมิลี (Xanthidae, Galenidae, Eriphiidae, Oziidae, Menippidae และ Grapsidae) ที่พบบริเวณหมู่เกาะแสมสารโดยใช้ลำดับ นิวคลีโอไทด์บางส่วนของยีน 16SrRNA บนไมโตคอนเดรีย และ 18SrRNA บนนิวเคลียส ในการตรวจสอบความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ และศักยภาพของการใช้ดีเอ็นเอในการจัดจำแนกชนิด ผลการศึกษาพบว่าสายนิวคลีโอไทด์ ยีน 16S rRNA และ 18SrRNA ที่ใช้มีขนาดเท่ากับ 515 และ 751 คู่เบสตามลำดับ แต่ดีเอ็นเอทั้งสองสายมีความแปรปรวนไม่เท่ากัน โดยยีน 16 SrRNA มีของความหลากหลายทางพันธุกรรมมากกว่ายีน 185 rRNA โดยมีจำนวนตำแหน่งที่มีความแปรปรวน คิดเป็นร้อยละ 47.57 ของสายนิวคลีโอไทด์ (245 จาก 515 คู่เบส) ในขณะที่ยีน 185 rRNA มีตำแหน่งที่มีความแปรปรวนเพียงร้อยละ 4.89 ของสายนิวคลีโอไทด์เท่านั้น (37 จาก 751 คู่เบส) ดังนั้นลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน 16rRNA จึงมีศักยภาพในการอธิบายความแตกต่างระหว่างหน่วยอนุกรมวิธาน และจัดหมวดหมู่ได้มากกว่ายีน 18SrRNA ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน 16SrRNA สามารถจัดตัวอย่างได้ตรงตามสปีชีส์ที่แยกโดยสัณฐานได้อย่างชัดเจนในทุกสปีชีส์ และสามารถจัดกลุ่มสปีชีส์โดยวิธี Maximum Likelihood ได้ตรงตามการจัดอนุกรมวิธานระดับแฟมิลี่ ได้เป็น 6 กลุ่ม ได้แก่ (1) Lophozoaymus pictor, Leptodius exaratus, Atergatis integerrimus, A.floridus, (2) Halimede octhodes และ Galene bispinosa, (3) Mennipe rumpuil และ Myomenippe hardwickii, (4) Eriphia smithii, (5) Met. frontalis, Met. latifrons และ Met. oceanicus (outgroup), (6) Ozius guttatus และ Epixanthus frontalis โดยมีค่า bootstrap สนับสนุนการจัดกลุ่มด้วยทั้งสองวิธีการ อบูในช่วง 74-100% อย่างไรก็ตาม การจัดกลุ่มทางพันธุกรรมยังไม่สามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง 5 แฟมิลี่ที่เคยอยู่ในแฟมิลี่ Xanthidae Alcock, 1938 ในระดับ ซุปเปอร์แฟมิลี่ได้ โดยแฟมิลี่ Eriphiidae, Oziidae และ Menippidae อยู่ซุปเปอร์แฟมิลีเดียวกัน ไม่ได้มีความใกล้ชิดทางพันธุกรรมในระดับที่มากกว่า ซุปเปอร์แฟมิลี่อื่น ข้อมูลในส่วนนี้จะเป็นฐ่นข้อมูลที่สำคัญในอนาคตในการจัดจำแนกตัวอย่างที่อาจมีสภาพที่ไม่สามารถแยกโดยสัณฐานได้ หรือในช่วงชีวิตที่อาจแยกยากโดยสัณฐาน (เช่นระยะตัวอ่อน) Although morphological characters are typically useful for taxonomy, the variation in some characters may not reflect evolution relationships among taxa due to convergent evolution or the morphological-based identification may be difficult with taxa with highly variable characters. This study, therefore, analyzed genetic divergence among 14 species from 6 families collected from Samaesarn Islands using partial sequences of 16 SrRNA and 18SrRAN genes. The aims are to evaluate phylogenetic relationships among taxa and the potential of these DNA fragments as a species diasnostic tool. We analyzed 515 and 751 base pairs of 16SrDNA and 18SrDNA sequences ly. Sequences of 16SrRNA gene appeared to be more variable than those of 18SrRNA with the variable sites accounting for 47.57% of the total length (245/515 bp). In contrast, the 18SrRDA sequences only contained 4.89% of variable sites (37/751 base pairs). Our results suggested that 16SrDNA sequences proved to be more effective in identify 'correct' species and revealed phylogenetic relationships compared to 18SrDNA 16SrDNA sequences correctly assigned all 14 species according to the morphology-based identification. A phylogetic analysis based on Maximum likelihood method revealed at least 6 clades according to their families. These group included (1) Lophozoaymus pictor, Leptodius exaratus, Atergatis integerrimus, A. floridus, (2) Halimede octhodes and Galene bispinosa, (3) Mennipe rumphii and Myomenippe hardwickii, (4) Eriphia smithii, (5) Met. frontalis, Met. latifrons and Met. oceanicus (outgroup), and (6) Ozius guttatus and Epixanthus frontalis with the bootstrap supporting each node ranging from 74-100% However, the analysis could not resolve relationships at a Superfamily level. Families Eriphiidae, Oziidae and Menippidae belong to the same Superfamily, Eriphioidea, but the phylogenetic tree showed the same level of difference between these families compares to members of other Superfamily. our data provide important database for future species identification for parts or specimens with missing main characters or a life stage that is difficult to identify morphologically.