95
Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u rodu Aspergillus František Sklenář [email protected]

Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

  • Upload
    others

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Renesance druhovédelimitace:

změna druhového

konceptu

u rodu Aspergillus

František Sklenář[email protected]

Page 2: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Proč renesance?

Page 3: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Renesance

Page 4: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Renesance

„a new growth of activity or interest insomething, especially art, literature, or music“

Page 5: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Články o renesanci delimitace druhů

Sites et Marshall (2003)634

Page 6: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Články o renesanci delimitace druhů

Camargo et Sites (2013)

Page 7: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Články o renesanci delimitace druhů

Flot (2015)

Page 8: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Renesance druhové delimitace

Flot (2015)

Po

če

t člá

nků

s k

líčo

vým

slo

ve

m v

zvu

Rok

Page 9: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Renesance druhové delimitace

Po

če

t člá

nků

s k

líčo

vým

slo

ve

m v

zvu

Rok

Page 10: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Speciace, druhové

koncepty a delimitace

druhů

Page 11: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhové koncepty podle Zachos (2016)

Agamospeices C

Biological SC

Biosimilarity SC

Cladistic SC

Cohesion SC

Compilospecies C

Differential Fitness SC

Ecological SC

Evolutionary Significant Unit

Evolutionary SC

Genealogical SC

Genealogical Concordance SC

General Lineage SC

Genetic SC

Genic SC

Genotypic Cluster SC

Hennigian SC

Internodal SC

Least Inclusive Taxonomic Unit

Morphological SC

Non-dimensional SC

Nothospecies C

Phenetic SC

Phylogenetic SC (diagnosibility version)

Phylo-Phenetic SC

Pragmatic SC

Recognition SC

Reproductive competition SC

Successional SC

Taxonomic SC

Unified SC

Phylogenetic SC (monophyly version)

Page 12: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhové koncepty podle Zachos (2016)

Agamospeices C

Biological SC

Biosimilarity SC

Cladistic SC

Cohesion SC

Compilospecies C

Differential Fitness SC

Ecological SC

Evolutionary Significant Unit

Evolutionary SC

Genealogical SC

Genealogical Concordance SC

General Lineage SC

Genetic SC

Genic SC

Genotypic Cluster SC

Hennigian SC

Internodal SC

Least Inclusive Taxonomic Unit

Morphological SC

Non-dimensional SC

Nothospecies C

Phenetic SC

Phylogenetic SC (diagnosibility version)

Phylo-Phenetic SC

Pragmatic SC

Recognition SC

Reproductive competition SC

Successional SC

Taxonomic SC

Unified SC

Phylogenetic SC (monophyly version)

32

Page 13: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhové koncepty podle Zachos (2016)

Agamospeices C

Biological SC

Biosimilarity SC

Cladistic SC

Cohesion SC

Compilospecies C

Differential Fitness SC

Ecological SC

Evolutionary Significant Unit

Evolutionary SC

Genealogical SC

Genealogical Concordance SC

General Lineage SC

Genetic SC

Genic SC

Genotypic Cluster SC

Hennigian SC

Internodal SC

Least Inclusive Taxonomic Unit

Morphological SC

Non-dimensional SC

Nothospecies C

Phenetic SC

Phylogenetic SC (diagnosibility version)

Phylo-Phenetic SC

Pragmatic SC

Recognition SC

Reproductive competition SC

Successional SC

Taxonomic SC

Unified SC

Phylogenetic SC (monophyly version)

32

Page 14: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhové koncepty - terminologie

species concept

species criterion

species recognition

Page 15: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Unified Species ConceptDe Queiroz (2007)

2 linie, které se vyvíjejí

odděleně

Page 16: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species delimitation – třídění

metod podle Sites et Marshall (2003)

Tree-based

Non-tree based

Page 17: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species delimitation – třídění

metod podle Carstens et al (2013)

Species delimitation (species hypothesis)

Species tree

Species validation546

Page 18: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Renesance druhové delimitace

Po

če

t člá

nků

s k

líčo

vým

slo

ve

m v

zvu

Rok

546

Page 19: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Wright-Fisher model

čas

Page 20: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Wright-Fisher model

čas

Page 21: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Wright-Fisher model

čas

Page 22: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Wright-Fisher model

čas

Page 23: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Wright-Fisher model

čas

Page 24: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Wright-Fisher model

čas

Page 25: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Wright-Fisher model

čas

Page 26: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Multicpecies coalescent model

(MSC)

čas

Page 27: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Multicpecies coalescent model

(MSC)

τ0 - čas od oddělení linií

θ - velikost populací

Page 28: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species delimitation – třídění

metod podle Carstens et al (2013)

Species delimitation (species hypothesis)

Species tree

Species validation

GMYC, PTP, STACEY, CLADES, ABGD, Brownie, STRUCTURE, GENELAND

*BEAST, BEST, BUCKy, ASTRAL, GLASS, SNAPP

BP&P, PHRAPL, GSI, spedeSTEM

Page 29: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species delimitation

vnitrodruhová variabilitaLim et al.(2012)

Ahrens et al.(2016)

Page 30: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species delimitation

(species hypothesis)

GMYC (Fujisawa et Barraclough 2013)

bGMYC (Reid et Carstens 2012)

PTP, bPTP (Zhang et al. 2013)

STACEY (Jones 2016)

ABGD (Puillandre et al. 2012)

Geneland

Brownie

CLADES (Pei et al. 2018)

Page 31: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Ultrametrický strom

GMYC

Page 32: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Ultrametrický strom

bGMYC

Page 33: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species delimitation

(species hypothesis)

GMYC (Fujisawa et Barraclough 2013)

bGMYC (Reid et Carstens 2012)

PTP, bPTP (Zhang et al. 2013)

STACEY (Jones 2016)

ABGD (Puillandre et al. 2012)

Geneland

Brownie

Page 34: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

ABGD

Puillandre et al. (2012)

Page 35: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species delimitation

(species hypothesis)

GMYC (Fujisawa et Barraclough 2013)

bGMYC (Reid et Carstens 2012)

PTP, bPTP (Zhang et al. 2013)

STACEY (Jones 2016)

ABGD (Puillandre et al. 2012)

Geneland

Brownie

Page 36: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Phylometh

http://phylometh.info/

Brian O'Meara

Page 37: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species tree

*BEAST (Heled et Drummond 2009)

BEST

BUCKy

ASTRAL

GLASS

SNAPP

Page 38: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

*BEAST

Densitree

Bouckaert et Heled (2014)

Page 39: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové
Page 40: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species tree

*BEAST (Heled et Drummond 2009)

BEST

BUCKy

ASTRAL

GLASS

SNAPP

Page 41: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Species validation

BP&P (Yang 2015)

GSI (Cummings 2008)

SpedeSTEM (Ence et Carstens 2011)

PHRAPL (Jackson et al. 2017)

Page 42: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

BP&P

τ0 - čas od oddělení linií

θ - velikost populací

Analýzy

A00

A10

A01

A11

Page 43: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

BP&P kritika

Protractedspecies model

Sukumaran et Knowles(2017)

Page 44: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové
Page 45: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Obhajoba BP&P

Leaché et al. (2018)

Page 46: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Využití metod druhové

delimitace u hub

Page 47: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

houby X jiné organismy

(rostliny, živočichové) Willis(2017)

Page 48: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

houby X jiné organismy

(rostliny, živočichové)

460 jedinců 2 druhy 5-7 druhů Funk et al.

(2011)

Page 49: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

houby X jiné organismy

(rostliny, živočichové)

193 kmenů 7 druhů 21 druhů Sklenář et al.

(2017)

Page 50: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

houby X jiné organismy

(rostliny, živočichové)

163 kmenů 22 druhů 31 druhů Chen et al.

(2017)

Page 51: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

houby X jiné organismy

(rostliny, živočichové)

182 kmenů

7 druhů

31 druhů

Feng et al. (2016)

Page 52: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

houby X jiné organismy

(rostliny, živočichové)

7 druhů 31 druhů 64 druhů

Page 53: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Taxonomie říše Fungi

Počet aktuálně akceptovaných druhů

Odhadovaný počet všech druhů hub

120 000

2 200 000 – 3 800 000

Hawksworth et Lücking (2017)

Page 54: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Taxonomie říše Fungi

Popsáno pouze 5 % druhů

Poměr známé a neznámé biodiverzity

Page 55: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Taxonomie říše Fungi

+

Rozsáhlá nepopsaná diverzita

Vývoj v posledních letech

Molekulární fylogenetika

Popis mnoha nových druhů

„species hunting“

+

Dostupnost molekulárních dat

Page 56: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Počet druhů hub popsaných

za rok

Data pro rok 2015 nejsou kompletní

Hawksworth et Lücking (2017)

Page 57: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Taxonomie a fylogeneze

rodu Aspergillus

Page 58: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Polyfázický druhový koncept u

rodu Aspergillus

Multilokusová fylogeneze

Morfologie

Sekundární metabolity

Fyziologie

EkologieSamson et al. (2007)

Page 59: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhové koncepty podle Zachos (2016)

Agamospeices C

Biological SC

Biosimilarity SC

Cladistic SC

Cohesion SC

Compilospecies C

Differential Fitness SC

Ecological SC

Evolutionary Significant Unit

Evolutionary SC

Genealogical SC

Genealogical Concordance SC

General Lineage SC

Genetic SC

Genic SC

Genotypic Cluster SC

Hennigian SC

Internodal SC

Least Inclusive Taxonomic Unit

Morphological SC

Non-dimensional SC

Nothospecies C

Phenetic SC

Phylogenetic SC (diagnosibility version)

Phylo-Phenetic SC

Pragmatic SC

Recognition SC

Reproductive competition SC

Successional SC

Taxonomic SC

Unified SC

Phylogenetic SC (monophyly version)

32

Page 60: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhové koncepty podle Zachos (2016)

Agamospeices C

Biological SC

Biosimilarity SC

Cladistic SC

Cohesion SC

Compilospecies C

Differential Fitness SC

Ecological SC

Evolutionary Significant Unit

Evolutionary SC

Genealogical SC

Genealogical Concordance SC

General Lineage SC

Genetic SC

Genic SC

Genotypic Cluster SC

Hennigian SC

Internodal SC

Least Inclusive Taxonomic Unit

Morphological SC

Non-dimensional SC

Nothospecies C

Phenetic SC

Phylogenetic SC (diagnosibility version)

Phylo-Phenetic SC

Pragmatic SC

Recognition SC

Reproductive competition SC

Successional SC

Taxonomic SC

Unified SC

Phylogenetic SC (monophyly version)

32

Page 61: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Polyfázický druhový koncept u

rodu Aspergillus

Multilokusová fylogeneze

Morfologie

Sekundární metabolity

Fyziologie

Ekologie

Page 62: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Genealogical concordance

phylogenetic species

recognition (GCPSR)

Taylor (2000)

Hranice

druhu

Hranice

druhu

Hranice

druhu ???

Page 63: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Hranice

druhu

Hranice

druhu

Page 64: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Konkatenace vede k

nesprávné topologii a

vysokým podporám (bs, pp)

Druhový strom Konkatenovaný strom

Degnan(2006)

Kubatko(2007)

Mendes(2017)

Page 65: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Genealogical concordance

phylogenetic species

recognition (GCPSR)

Taylor (2000)

Hranice

druhu

Hranice

druhu

Hranice

druhu ???

Page 66: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Další problémy ve fylogenezi

HGT

Hybridizace

Paralogní geny

ILS

Page 67: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Paralogní a

ortologní

geny v

taxonomii

Page 68: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Paralog β-tubulinu v taxonomii

aspergillů

Hubka et Kolařík (2012)

Page 69: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Hubka et Kolařík (2012)

Page 70: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

PHYLDOG

Boussau et al.(2013)

Page 71: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Horizontální genový přenos(HGT)

Page 72: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Nekompletní třídění linií (ILS)

B – Pan paniscus

C – Pan troglodytes

H – Homo sapiens

Prüfer et al. (2012)

Page 73: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Příklady studií rodu

Aspergillus

Page 74: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Sekce Restricti podle

Peterson (2008)

7 druhů + 1 nepopsaný

Page 75: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Delimitace druhů v sekci

Restricti

Sklenář et al. (2017)

Page 76: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Polyfázický druhový koncept u

rodu Aspergillus

Multilokusová fylogeneze

Morfologie

Sekundární metabolity

Fyziologie

Ekologie

Page 77: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

A. vitricola

A. glabripes

Růstové křivky v osmotickém gradientu

Koncentrace NaCl (% v/w)

Rych

lost rů

stu

(m

m/7

d)

Page 78: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Nové druhy v sekci Restricti

21 druhů

14 nově popsaných

Page 79: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhový komplex Aspergillus

viridinutans podle Barrs (2013)

CaM benA

Barrs et al. (2013)

Page 80: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

3 nově popsané druhy

Druhový komplex

Aspergillus viridinutans

podle Sugui (2014)

Sugui et al. (2014)

Page 81: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Genealogical concordance

phylogenetic species

recognition (GCPSR)

Taylor (2000)

Hranice

druhu

Hranice

druhu

Hranice

druhu ???

Page 82: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

3 nově popsané druhy

Druhový komplex

Aspergillus viridinutans

podle Sugui (2014)

Sugui et al. (2014)

Page 83: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhový komplex Aspergillus

viridinutans podle Hubka

(2018)

A. felis

A. pseudoviridinutans

A. aureolus

Page 84: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Druhový komplex Aspergillus

candidus

A. dobrogensis sp. nov.

Hubka et al. (2018)

Page 85: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

„Sekce“ Versicolores

podle Peterson (2008)

4 druhy + 2 nepopsané

Page 86: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

„Sekce“ Versicolores

podle Jurjevic (2012) a dalších

4 druhy + 2 nepopsané

17 druhů

Page 87: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

„Section“ Versicolores

with the new methods

4 druhy + 2 nepopsané

4-5 druhů

https://itol.embl.de/

Page 88: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Interactive Tree of Life

4 druhy + 2 nepopsané

https://itol.embl.de/

Nové druhy v sekciNidulantes

Page 89: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

A. tennesseensis

A. pulaauensis

A. cvjetkovicii

A. creber

A. jensenii

A. venenatus

A. sydowii

A. protuberus

A. amoenus

A. tabacinus

A. pepii

A. versicolor

A. griseoaurantiacus

A. fructus

A. hongkongensis

A. austroafricanus

A. subversicolor

A. creber

A. sydowii

A. versicolor

A. subversicolor

Versicolores

mPTP

Page 90: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

A. westerdijkiae

A. ostianus

A. nakazawaeA. sesamicolaA. melleusA. ochraceus „1“A. onikiiA. petrakiiA. ochraceus „2“

A. cretensisAspergillus sp.A. affinisA. muricatusA. westlandensisA. auricomus

A. pseudosclerotiorum

A. bridgeriiA. subramanianiiA. freseniiA. salwaensis

A. sclerotiorum

A. persii

A. sulphureus

A. roseoglobulosus

A. neobridgeriA. ochraceopetaliformis

A. flocculosusA. insulicolaA. pulvericolaA. pseudoelegansA. occultusA. steyniiA. elegansA. robustus

Aspergillus sp. 1

Aspergillus sp. 2

Aspergillus sp. 3

Aspergillus sp. 4

Aspergillus sp. 5

Aspergillus sp. 6

Aspergillus sp. 7

Aspergillus sp. 8

Aspergillus sp. 9

Aspergillus sp. 10

Aspergillus sp. 11

Aspergillus sp. 12

Circumdati

mPTP

12 druhů vs 33

Visagie et al. (2014)

Page 91: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Take Home Message

Renesance druhové delimitace pokračuje

Používání metod druhové delimitace by se mělo stát standardem v taxonomii hub

Pozor na over-splitting

[email protected]

Page 92: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Seznam citacíSites Jr, JW et Jonathon C. Marshall. "Delimiting species: a Renaissance issue in systematic biology." Trends in Ecology & Evolution 18.9

(2003): 462-470.

Camargo A. "Species delimitation: a decade after the renaissance." The species problem-ongoing issues. IntechOpen, 2013.

Flot JF. "Species delimitation's coming of age." Systematic Biology 64.6 (2015): 897-899.

Zachos, FE. Species concepts in biology. Vol. 801. Cham, Switzerland: Springer, 2016.

De Queiroz K. "Species concepts and species delimitation." Systematic biology 56.6 (2007): 879-886.

Carstens BC et al. "How to fail at species delimitation." Molecular ecology 22.17 (2013): 4369-4383.

Lim GS et al. "Determining species boundaries in a world full of rarity: singletons, species delimitation methods." Systematic biology 61.1 (2011):

165-169.

Ahrens D et al. "Rarity and incomplete sampling in DNA-based species delimitation." Systematic Biology 65.3 (2016): 478-494.

Fujisawa T et Barraclough TG. 2013. Delimiting species using single-locus data and the Generalized Mixed Yule Coalescent (GMYC) approach: a revised

method and evaluation on simulated datasets. Systematic Biology. 707–724.

Reid NM et Carstens BC. 2012. Phylogenetic estimation error can decrease the accuracy of species delimitation: a Bayesian implementation of the

general mixed Yule-coalescent model. BMC Evolutionary Biology. 12:196.

Zhang J et al. 2013. A general species delimitation method with applications to phylogenetic placements. Bioinformatics. 29:2869–2876.

Jones G. 2016. Algorithmic improvements to species delimitation and phylogeny estimation under the multispecies coalescent. Journal of Mathematical

Biology. 1–21.

Puillandre N et al. "ABGD, Automatic Barcode Gap Discovery for primary species delimitation." Molecular ecology 21.8 (2012): 1864-1877.

Pei, Jingwen, et al. "CLADES: A classification‐based machine learning method for species delimitation from population genetic data." Molecular ecology

resources 18.5 (2018): 1144-1156.

Heled J et Drummond A. "Bayesian inference of species trees from multilocus data." Molecular biology and evolution 27.3 (2009): 570-580.

Page 93: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Seznam citací

Hawksworth DL et Lücking R. "Fungal diversity revisited." (2017).

Willis SC. "One species or four? Yes!... and, no. Or, arbitrary assignment of lineages to species obscures the diversification processes of

Neotropical fishes." PloS one 12.2 (2017): e0172349.

Funk WC et al. "High levels of cryptic species diversity uncovered in Amazonian frogs." Proceedings of the Royal Society B: Biological

Sciences 279.1734 (2011): 1806-1814.

Sklenář F et al. "Phylogeny of xerophilic aspergilli (subgenus Aspergillus) and taxonomic revision of section Restricti." Studies in mycology

88 (2017): 161-236.

Chen AJ et al. "Polyphasic taxonomy of Aspergillus section Aspergillus (formerly Eurotium), and its occurrence in indoor environments and

food." Studies in mycology 88 (2017): 37-135.

Feng B et al. "Multilocus phylogenetic analyses reveal unexpected abundant diversity and significant disjunct distribution pattern of the

Hedgehog Mushrooms (Hydnum L.)." Scientific reports 6 (2016): 25586.

Bouckaert R et Heled J. "DensiTree 2: Seeing trees through the forest." BioRxiv (2014): 012401.

Yang Z. 2015. The BPP program for species tree estimation and species delimitation. Current Zoology. 61:854–865.

Cummings MP et al. "A genealogical approach to quantifying lineage divergence." Evolution: International Journal of Organic Evolution 62.9 (2008):

2411-2422.

Ence DD et Carstens BC. "SpedeSTEM: a rapid and accurate method for species delimitation." Molecular Ecology Resources 11.3 (2011): 473-480.

Jackson ND et al. "PHRAPL: Phylogeographic inference using approximate likelihoods." Systematic Biology 66.6 (2017): 1045-1053.

Sukumaran J et Knowles LL. "Multispecies coalescent delimits structure, not species." Proceedings of the National Academy of Sciences 114.7 (2017):

1607-1612.

Leaché AD et al. "The spectre of too many species." Systematic biology 68.1 (2018): 168-181.

Samson RA et al. "The species concept in Aspergillus: recommendations of an international panel." Studies in Mycology 59 (2007): 71.

Page 94: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Seznam citacíTaylor JW et al. "Phylogenetic species recognition and species concepts in fungi." Fungal genetics and biology 31.1 (2000): 21-32.

Degnan JH et Rosenberg NA. "Discordance of species trees with their most likely gene trees." PLoS genetics 2.5 (2006): e68.

Kubatko LS et Degnan JH. "Inconsistency of phylogenetic estimates from concatenated data under coalescence." Systematic Biology 56.1 (2007): 17-24.

Mendes FK et Hahn MW. "Why concatenation fails near the anomaly zone." Systematic biology 67.1 (2017): 158-169.

Hubka, V, and Kolařík M. "β-tubulin paralogue tubC is frequently misidentified as the benA gene in Aspergillus section Nigri taxonomy: primer

specificity testing and taxonomic consequences." Persoonia: Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi 29 (2012): 1.

Prüfer, K et al. "The bonobo genome compared with the chimpanzee and human genomes." Nature 486.7404 (2012): 527.

Peterson, SW. "Phylogenetic analysis of Aspergillus species using DNA sequences from four loci." Mycologia 100.2 (2008): 205-226.

Barrs, VR et al. "Aspergillus felis sp. nov., an emerging agent of invasive aspergillosis in humans, cats, and dogs." PLoS One 8.6 (2013): e64871.

Sugui JA et al. "Genetic relatedness versus biological compatibility between Aspergillus fumigatus and related species." Journal of clinical microbiology

52.10 (2014): 3707-3721.

Hubka, V et al. "Unravelling species boundaries in the Aspergillus viridinutans complex (section Fumigati): opportunistic human and animal pathogens

capable of interspecific hybridization." Persoonia: Molecular Phylogeny and Evolution of Fungi 41 (2018): 142.

Hubka V et al. "Polyphasic data support the splitting of Aspergillus candidus into two species; proposal of Aspergillus dobrogensis sp. nov." International

journal of systematic and evolutionary microbiology 68.4 (2018): 995-1011.

Jurjević Z et al. "Aspergillus section Versicolores: nine new species and multilocus DNA sequence based phylogeny." IMA fungus 3.1 (2012): 59-59.

Boussau B et al. "Genome-scale coestimation of species and gene trees." Genome research 23.2 (2013): 323-330.

Visagie CM et al. "Ochratoxin production and taxonomy of the yellow aspergilli (Aspergillus section Circumdati)." Studies in mycology 78 (2014): 1-61.

Page 95: Renesance druhové delimitace: změna druhového konceptu u ... · konceptu u rodu Aspergillus ... Taxonomie říše Fungi Počet aktuálně akceptovaných ... Renesance druhové

Zdroje obrázkůhttps://cs.wikipedia.org/wiki/Renesance#/media/File:Florence_duomo_fc01.jpg

https://slovoed.com/images/slovoed/news/400/new-logo.png?1510055386

https://palaeo-electronica.org/2000_1/retinal/images/fig17.jpg

https://uconn-today-universityofconn.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2014/12/densitree.jpg

http://ib.berkeley.edu/courses/ib200/2016/labs/11/coalescent_lecture.pdf

https://www.researchgate.net/profile/Baptiste_Martinet/publication/319242527/figure/fig4/AS:580476301479937@1515407743484/Species

-recognition-pairwise-matrix-Species-recognition-pairwise-matrix-based-on.png