Taxonomické postavení, biologie a ekologie poddruhu ... fileKlíčová slova: suchozemští plži, Clausiliidae, životní cyklus, ekologie, taxonomie, fylogeografie, 16S rRNA, holocén,

Taxonomické postavení, biologie a ekologie poddruhu suchozemského plže Cochlodina dubiosa corcontica (Mollusca: Gastropoda: Clausiliidae) endemického pro Krkonoše

Taxonomic position, biology and ecology of the endemic landsnail subspecies of the Krkonoše Mts Cochlodina dubiosa corcontica (Mollusca: Gastropoda: Clausiliidae)

Pavel Tlachač1, adam PeTrusek2 & lucie Juřičková3

1 Správa KRNAP, Dobrovského 3, 543 01 Vrchlabí, CZ, [email protected] Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta, katedra ekologie, Viničná 7, 128 44 Praha 2, CZ 3 Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta, katedra zoologie, Viničná 7, 128 44 Praha 2, CZ

Abstrakt Vřetenovka krkonošská, Cochlodina dubiosa corcontica (BraBeNeC 1967), je jedním z mála endemitů Krko-nošského národního parku. Přesto se tímto poddruhem suchozemského plže od doby jeho popisu nikdo nezabýval. Pomocí fylogenetické analýzy středoevropských zástupců rodu, založené na mitochondriálním genu pro 16S rRNA, jsme ověřili, že se jedná o taxon blízce příbuzný východoalpskému nominotypickému poddruhu C. d. dubiosa. Naše analýzy také naznačují možnou hybridizaci vřetenovky krkonošské s nejběžnějším středoevropským zástupcem rodu, C. laminata. Získali jsme vůbec první údaje o biologii vřetenovky krkonošské, přičemž se zdá, že aktivita i rozmnožo-vání tohoto plže souvisí stejně s aktuálními výkyvy počasí jako s roční dobou. Úspěšně jsme revidovali známé loka-lity, objevili řadu nových a ukázali jsme, že pro výskyt tohoto endemitu je nutná především přítomnost padlého dřeva listnatých stromů. Výzkumem dvou holocenních měkkýších sukcesí jsme chtěli zjistit, kdy se tento taxon do oblasti Krkonoš pravděpodobně dostal. Vzhledem k ne zcela vhodným fosilizačním poměrům v oblasti krkonošských krys-talických vápenců byly ale ulity C. d. corcontica nalezeny jen v subrecentním kontextu, takže stáří tohoto dálkového výsadku zůstává nadále tajemstvím. Naše studie potvrzuje, že vřetenovka krkonošská je geograficky izolovaný taxon s nejbližšími příbuznými v Alpách, jehož přežití závisí na zachování přirozených krkonošských horských bučin.

Klíčová slova: suchozemští plži, Clausiliidae, životní cyklus, ekologie, taxonomie, fylogeografie, 16S rRNA, holocén, radiokarbonové datování

Abstract An endemic landsnail subspecies from the Krkonoše Mts (Krkonoše in Czech, Karkonosze in Polish), Cochlodina dubiosa corcontica (BraBeNeC 1967), has not been studied since the description of this taxon. We have performed a phylogenetic analysis based on the mitochondrial gene for the 16S rRNA, which confirmed close rela-tionship between the Alpine nominotypical subspecies C. d. dubiosa and C. d. corcontica. Common Central Euro-pean species C. laminata seems to be a close relative to C. dubiosa, and our study indicates their potential hybridi-zation at syntopic localities. Based on our field observations and laboratory breeding experiments, we present the first data on ecology and life cycle of C. d. corcontica. The activity of this landsnail is strongly influenced both by seasonality and current weather condition. We have reviewed distribution of C. d. corcontica in the Krkonoše Mts, confirmed most previously known localities and discovered numerous new ones. Its local distribution and abun-dance is determined primarily by the availability of dead wood of broadleaf deciduous trees. Two sites of suitable fossiliferous sediments provided the Last Glacial and Holocene mollusc assemblages, but C. d. dubiosa was found only in Subrecent layers; the age of the long-dispersal founder event of the Krkonoše Mts populations thus remains unknown. Our study confirms that C. d. dubiosa is geographically isolated taxon with distribution far from the nom-inotypical subspecies found in the Alps. Its survival depends on protection of the remaining natural mountain beech forests in the Krkonoše Mts.

Key words: land snails, Clausiliidae, life cycle, ecology, taxonomy, phylogeography, 16S rRNA, Holocene, radiocarbon dating

TlaChaČ p., peTrusek a. & JuřiČková l. 2018: Taxonomické postavení, biologie a ekologie poddruhu suchozemského plže Cochlodina dubiosa corcontica (Mollusca: Gastropoda: Clausiliidae) endemického pro Krkonoše. Opera Corcontica 55: 65–85.

66 opera CorCoNTiCa 55 / 2018

ÚvodČeská republika je z hlediska malakologického jed-nou z nejlépe prozkoumaných zemí vůbec (ložek 1956, horsák et al. 2013). Z hlediska výskytu ende-mických taxonů plžů je to ale území chudé, žije u nás jeden endemický druh, Bulgarica nitidosa, a čtyři pod-druhy: Cochlodina cerata opaviensis, Vestia ranoje-vici moravica, Petasina unidentata bohemica a námi studovaný taxon – vřetenovka krkonošská Cochlo-dina dubiosa corcontica (BraBeNeC 1967), jejíž výskyt se zdá být omezen na Krkonoše a jejich podhůří. Při-počteme-li k tomu celkově malé množství endemic-kých živočichů v samotných Krkonoších (kromě již zmíněné vřetenovky je to motýl Psodos quadrifaria sudetica a střevlík Leistus montanus corconticus), je nanejvýš překvapující, že vřetenovce krkonošské, jakožto jednomu z nejzajímavějších prvků naší mala-kofauny, nebyla dosud věnována patřičná pozornost. Od sedmdesátých let, kdy zemřel Jaroslav Brabenec, neproběhl žádný systematický průzkum zaměřený na tohoto plže.

Problematické je přitom již samotné taxonomické zařazení krkonošské vřetenovky. Alpský poddruh Cochlodina dubiosa dubiosa byl po dlouhém období taxonomického tápání nakonec definitivně ustano-ven jako samostatný taxon Hartmutem Nordsieckem roku 1969. V Krkonoších byl původně nález Cochlo-dina dubiosa corcontica z Obřího dolu chybně určen jako alpsko-dinárský druh Cochlodina commutata. Tuto chybnou determinaci vyvrátil až Jaroslav Bra-benec, který zahájil nové období výzkumu malako-fauny Krkonoš po více než padesátiletém útlumu. Brabenec kriticky zhodnotil staré údaje a popsal pro Krkonoše nový taxon Cochlodina dubiosa corcon-tica. Své dílo však nedokončil, neboť zemřel v roce 1978 (ložek & JuřiČková 2007). Otázka fylogene-tického postavení vřetenovky krkonošské zůstala nejasná zejména v postavení ke svému nominotypic-kému poddruhu C. d. dubiosa a také k podobnému a zřejmě blízce příbuznému, syntopicky se vyskytu-jícímu druhu Cochlodina laminata. Oddělení C. d. corcontica od C. dubiosa jako geografického pod-druhu bylo provedeno na základě drobných odlišností ve stavbě schránky a na pohlavním ústrojí (Nord-sieCk 1969a). Oba poddruhy C. dubiosa si jsou velice podobné s široce rozšířeným druhem C. laminata. Jsou sice stanovené rozlišovací znaky na ulitě a ve stavbě

pohlavní soustavy, ale také jsou známé a hojné pře-chodné formy (a to v Krkonoších i Alpách), u kterých není jasné, zda jde o křížence nebo o extrémní mor-fotypy (NordsieCk 1969a). Přechodní jedinci přitom nejsou morfologicky uniformní ani mezi sebou, ale vzájemně se odlišují.

S problematickým taxonomickým zařazením pod-druhu souvisí i nejasné stáří krkonošského výsadku tohoto alpského taxonu. Severovýchodní Čechy jsou pozoruhodné dálkovými výsadky či nejseverněji polo-ženými populacemi několika alpských druhů, které mají mezi svým souvislým areálem a touto oblastí značný hiát. Jedná se o druhy Cochlodina commutata, Itala ornata, Aegopinella resmanni a Aegopis verti-cillus žijící v oblasti Orlických hor a podhůří Sudet (ložek 1973, JuřiČková et al. 2006, horsák & myšák 2008, horsák et al. 2013). Stáří zmíněných výsadků neznáme, nicméně se předpokládá, že se jako v pří-padě jediného českého endemitu Bulgarica nitidosa nebo výsadku Alopia bielzi clathrata ve Slovenském krasu migrace odehrála v klimatickém optimu holo-cénu (ložek 1973). Do Krkonoš však výše zmíněné druhy nepronikají, což je poměrně překvapující, ale bývá to vysvětlováno relativně brzkým a razantním narušením lesních stanovišť v důsledku kolonizace zdejších hor (ložek & JuřiČková 2007). Zejména v poslední době se ale množí důkazy, které potvrzují, že možnost dálkového transportu závornatek a jiných plžů na povrchu nebo uvnitř ptáků je zcela reálná (např. liTerák et al. 2012, simoNová et al. 2016).

Přesto způsob, jakým se vřetenovky do Krkonoš dostaly, už nezjistíme. Je tu ale pořád možnost dato-vat stáří takového výsadku. Nejjasnější odpověď by přitom mohl podat výzkum kvartérní malakofauny, který až dosud v Krkonoších neproběhl.

Překvapivě málo informací však máme i o biolo-gii a ekologii taxonu a o vhodné péči o jeho biotop. Vřetenovka krkonošská je v místech svého výskytu důvodem specifické péče o lesy národního parku. Pro maximální efektivitu postupů sloužících k ochraně tohoto taxonu je podstatné podrobněji znát její biolo-gii a ekologii. Ta byla dosud popsána pouze v základ-ních rysech a bylo proto potřeba ji více specifikovat.

Otazníků kolem vřetenovky krkonošské přetrvávalo mnoho, práce se zaměřuje na čtyři tematické okruhy: (i) detailní průzkum rozšíření této závornatky, (ii) fylo-genetické postavení poddruhu C. dubiosa corcontica v rámci ostatních středoevropských zástupců rodu

TlaChaČ et al.: TAXONOMICKÉ POSTAVENÍ, BIOLOGIE A EKOLOGIE COCHLODINA DUBIOSA CORCONTICA 67

Cochlodina, (iii) popis biologie taxonu a doplnění poznatků k jeho ekologickým nárokům a (iv) popis specifické péče o biotop tohoto taxonu.

Metodika

Mapování rozšíření

Vlastní mapování rozšíření vřetenovky krkonošské probíhalo převážně na území Krkonošského národ-ního parku a v jeho blízkém okolí. Ověřovali jsme známé lokality výskytu a snažili jsme se o nalezení co největšího množství nových lokalit. Ty byly vyti-povány na biotopově vhodných stanovištích, tedy v lesích Krkonoš s dostatečným podílem vhodných listnatých stromů. K lokalitě s výskytem vřeteno-vek se zaznamenával údaj o velikosti lokality, jejím charakteru a o četnosti místní populace. Do tabulky a mapky s lokalitami vřetenovky krkonošské jsme doplnili kromě našich vlastních nálezů i údaje něko-lika dalších autorů (publikované i nepublikované).

Fylogenetické postavení v rámci rodu Cochlodina

Celkem bylo do fylogenetických analýz použito 41 jedinců, z toho 39 zástupců rodu Cochlodina. Z celkového počtu 12 popsaných druhů tohoto rodu bylo do analýzy zahrnuto všech sedm středoevrop-ských zástupců (Příloha 1), zbytek představují medi-teránní či submediteránní druhy. Ze dvou lokalit, kde spolu žije Cochlodina laminata a Cochlodina dubiosa corcontica, byli vybráni dva zástupci s přechodnými znaky mezi těmito dvěma druhy. Tito jedinci vykazo-vali přechodné znaky ve velikosti a tvaru ulity (velikost se na daných lokalitách u uvedených druhů nápadně liší) i v některých rozlišovacích znacích na ulitě, jako je tvar obústí a hltanových záhybů nebo podoba hlta-nového mozolu. Jako reference mimo rod Cochlodina („outgroup“) byly použity sekvence dvou druhů závor-natek ze stejné podčeledi (Alopiinae): Albinaria turrita (sekvence uložená v Genbank pod č. DQ665362) a Albinaria discolor (DQ665354).

Genetická analýza

DNA byla z části chodidla plže extrahována pomocí roztoku proteinázy K v pufru H3 podle protokolu

podle sChWeNka et al. (1998). Ke zhodnocení fylo-genetické příbuznosti mezi taxony a k odhadu vni-trodruhové diverzity byly použity sekvence části mitochondriálního genu pro ribozomální podjed-notku 16S (16S rRNA). Tento relativně konzervativní gen, pro který existují univerzální primery (palumBi et al. 1991), je dobrý marker pro studium fylogeneze na úrovni druhu a druhových komplexů a byl v minu-losti často používán v podobných studiích. Amplifi-kace cca 360 bp dlouhého fragmentu tohoto genu proběhla podle standardního protokolu, shrnutého např. v práci pFeNNiNgera et al. (2005). Purifikované PCR produkty byly následně sekvenovány na kapilá-rovém sekvenátoru v komerční laboratoři (Macrogen, Soul, Korejská republika).

Alignment a fylogenetické analýzy

Kvalita získaných sekvencí byla nejprve zkontrolo-vána pomocí programu Chromas 2.33 (Techelysium, Austrálie). Poté byl proveden alignment pomocí algo-ritmu CLUSTALW (ThompsoN et al. 1994), jenž byl následně manuálně upraven, a variabilní oblasti smy-ček, u nichž nebylo možno spolehlivě určit homolog-ické úseky, byly z analýzy vyřazeny. Pro další analýzu byl použit upravený alignment o délce 374 bp. Diver-gence mezi jednotlivými sekvencemi byly počítány pomocí Kimurovy dvojparametrové metody (Kimura 2-parameter distance; kimura 1980).

Fylogenetický strom byl zkonstruován pomocí metody maximální věrohodnosti (Maximum Like-lihood) v programu MEGA 7 (kumar et al. 2016), s využitím Tamurova tříparametrového evolučního modelu (Tamura 1992) s gamma distribucí substi-tučních frekvencí (T92+G), jenž byl zvolen jako nej-vhodnější na základě Bayesovského informačního kritéria. Podpora větví ve stromu byla vyhodnocena pomocí bootstrappingu s 500 opakováními.

Biologie a ekologie

Na dvou lokalitách v Krkonoších (Tab. 1) probíhalo sledování biologie a ekologie vřetenovek krkonošských s pravidelnou intenzitou jedné návštěvy každých cca 14 dní. Šlo o lokalitu Bártův les (v letech 2006 –2008) a lokalitu Janská hora (v letech 2007 –2008).

Obě lokality jsou poměrně rozsáhlé, ale k vlast-nímu studiu byla vždy vybrána jen menší plocha – v obou případech šlo o padlý, rozpadající se kmen


buku a jeho blízké okolí. Později byly k podrobnějšímu monitoringu na obou lokalitách k padlým kmenům přibrány také stojící stromy. Důvodem byla zejména zřejmá rozdílnost v aktivitě vřetenovek na mrtvém dřevu (se stabilnějšími vlhkostními poměry) a na stojí-cích kmenech. Část údajů pochází také z jiných lokalit navštívených mezi lety 2005 až 2008. Od r. 2005 byly sledovány základní charakteristiky životního cyklu, a od roku 2007 pak došlo k výraznému rozší-ření sledovaných vlastností. Barevně bylo označeno několik desítek dospělců i nedospělých stadií. Barva byla přitom nanesena na poslední dokončený závit, což později umožnilo zjišťovat rychlost růstu, délku života nebo populační dynamiku na daném stanovi-šti. Jedinci byli v jednotlivých letech značeni různou barvou. Při každé návštěvě lokality byl spočítán počet označených a neoznačených dospělých i juvenilních jedinců. Kvůli monitorování začátku a konce hibernace byly lokality navštěvovány s vyšší frekvencí při jarním tání sněhu a také před prvními mrazíky na podzim. Během sledovaných let byly časté teplé a vlhké peri-ody v průběhu zimy, během nichž byly lokality také navštěvovány, aby se zjistilo, zda nedochází k přeru-šení hibernace. Několikrát byl v průběhu hibernace odebrán vzorek hrabanky, aby se zjistilo, kde vřete-novky zimu přečkávají.

Umělý chov byl veden v letech 2007 a 2008. Bylo označeno 12 juvenilních jedinců o různé velikosti kvůli sledování rychlosti růstu. Pro chov byly vytvo-řeny podmínky simulující poměry v přírodě. Do nádob o objemu ca 0,1 l až 3 l byla dána vrstva zeminy a na ni

hrabanka s klacíky odebranými na lokalitě. Nádoby byly uzavřeny prodyšným plátnem a jednou za čas byl jejich obsah vlhčen vodou. Umístěny byly ven pod střechu do krabice s hlínou a hrabankou (kvůli udr-žení stabilních podmínek, ale zároveň tak, aby pro-středí odpovídalo aktuálnímu chodu počasí). Postupně jsme také získávali údaje o rozmnožování vřetenovek. Do umělého chovu byli sbíráni jedinci nalezení již za sucha, avšak po vlhkém období, kteří byli v pozici ústími ulity těsně u sebe – v některých případech přímo připomínající vzájemnou pozici při páření. Od těchto jedinců byla následně v několika případech získána snůška vajíček, na níž bylo možné pozorovat líhnutí vajíček a vývoj mláďat.

Charakteristika lokalit s kvartérní malakofaunou

Pro odhad stáří krkonošských populací poddruhu C. dubiosa corcontica jsme se pokusili najít lokality s vhodnými fosiliferními sedimenty, což jsou v pří-padě Krkonoš krystalické vápence. Nakonec byly vyti-povány dvě lokality – Horní Maršov a Lánov (Tab. 2). Obě zkoumané lokality představují svahoviny podkr-konošských krystalických vápenců. Lokalita Maršov se nachází ve Vodovodním údolí východně od Hor-ního Maršova. Zde byly vykopány tři profily v rozmezí asi 400 m² na jižně orientovaném svahu údolí. Pro-fil č. 1 o hloubce 75 cm se nacházel nedaleko vchodu do menší jeskyně, druhá sonda hluboká 180 cm byla od něho položena asi 10 m směrem ze svahu.

Tab. 2. Charakteristika lokalit se sukcesemi kvartérní malakofauny.Tab. 2. Characteristics of the sites where Quaternary sucessions were studied.

Lokalita / Site

Zeměpisná šířka / Latitude

Zeměpisná délka / Longitude

Nadm. v. (m n. m.) / Altitude (m a.s.l.)

Roční úhrn srážek (mm) / Annual average precipitation (mm)

Průměrná roční teplota (°C) / Annual average temperature (°C)

Horní Maršov 50°39'21'' 15°49'34'' 610 1 030 5,0

Lánov u Vrchlabí 50°38'08'' 15°40'00'' 470 871 4,7

Tab. 1. Charakteristika lokalit, na nichž byla sledována biologie druhu.Tab. 1. Basic characteristics of the sites with monitoring of the biology of Cochlodina dubiosa corcontica. Lokalita / Site

Zeměpisná šířka / Latitude

Zeměpisná délka / Longitude

Nadm. v. (m n. m.) / Altitude (m a.s.l.)

Popis porostu / Biotope

Janská hora 50°37'34'' 15°47'15'' 670 smíšený les částečně na vápenci / mixed forest

Bártův les 50°37'31'' 15°51'02'' 620 květnatá bučina s příměsí smrku / beech forest


Obr

. 1. V

ýsky

t Coc

hlod

ina

dubi

osa

corc

ontic

a v

Krk

onoš

ích.

Fig.

1. L

ocal

ities

of C

ochl

odin

a du

bios

a co

rcon

tica

in th

e Krk

onoš

e Mts

: ver

ified

(red

), n

ew re

cord

s (gr

een)

, with

out v

isit

(whi

te) a

nd w

ithou

t con

firm

ed o

ccur

renc

e (bl

ue).

• sta

rší l

okal

ita

navš

tíven

á

• zce

la n

ová

loka

lita

. sta

rší l

okal

ita

nena

vštív

ená

• sta

rší l

okal

ita

bez n

ález

u


Třetí a největší profil (hloubka 230 cm) byl odkryt pod skalním převisem asi 30 m západním směrem od první sondy. V roce 2008 byla ještě odkryta sonda v jihovýchodně orientovaném lomu Peklo u Lánova. Po výkopových pracích byl příslušný profil vždy nále-žitě očištěn. Následovalo vyhodnocení na základě litologie, přibližný nákres a vyfotografování profilu. Z jednotlivých rozlišených litologických vrstev takto připraveného profilu byly odebrány vzorky o objemu cca 5 dm³, které byly poté usušeny. Každý usušený vzo-rek byl rozplaven ve vodě. Část vzorku, která vypla-vala na hladinu (zejména celé ulity), byla vybrána jemným sítkem. Ostatní proplavený materiál byl tří-děn na sítech různé hrubosti a rozplavován pomocí 40% peroxidu vodíku, aby se rozpustily koloidní vazby mezi hrudkami sedimentu. Po usušení přecezeného materiálu byly ulity i jejich fragmenty ručně vybrány a determinovány.

Získané fosilní pozůstatky obratlovců determino-val Ivan Horáček z katedry zoologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

Výsledky

Geografické rozšíření

Celkově bylo při mapování výskytu navštíveno více než sedmdesát lokalit na území nebo v blízkém okolí Krkonošského národního parku. Výskyt byl zjištěn na 48 lokalitách (Příloha 2, Obr. 1). Z toho 30 lokalit bylo již známo z minulosti, a 18 loka-lit tak bylo objeveno nových. Z nových lokalit jich 14 leží na území národního parku s jeho ochranným pásmem a 4 za jeho hranicí. U šesti lokalit známých z minulosti nebyl výskyt potvrzen (Příloha 2, loka-lity č. 41 a 42 nenavštívené, lokality č. 43–46 navští-vené bez nálezu).

V nejzápadnější části Krkonoš okolo Harrachova a Rokytnice nad Jizerou se nepodařilo najít žádnou novou lokalitu. Pokud tu byl vhodný biotop, žila v něm pouze Cochlodina laminata. Jinak tomu bylo ve východní části pohoří, čtyři nové lokality hleda-ného poddruhu byly dokonce objeveny za východní hranicí národního parku.

Vřetenovka krkonošská byla nalézána nejčastěji pod kůrou mrtvých stromů ve vhodném stadiu rozkladu

(ideálně ve fázi odlupující se kůry). Zejména po silněj-ším dešti, kdy byla kůra mokrá, bylo možné vřetenovky častěji vidět i na kmenech stojících stromů. Poměrně vzácně šlo vřetenovky objevit také v hrabance nebo v trouchnivějícím dřevě. K preferovaným stromům patřil především buk lesní, javor klen, jasan ztepilý a jeřáb obecný. V čistě smrkových lesích jsme vřete-novky krkonošské nenašli, velmi vzácně byly nalézány pod kůrou trouchnivějících smrků ve smíšených lesích. Výskyt vřetenovek byl často omezen pouze na malou plochu v rámci většího lesního komplexu, na někte-rých vhodných místech bez zjevného důvodu chyběly.

Abundance vřetenovek krkonošských značně kolí-sají. Na větších lokalitách často tvoří agregace kon-centrované na nejpříhodnější místa a nevyskytují se tedy ani zdaleka rovnoměrně. V této souvislosti je patrná závislost na dostupnosti mrtvého dřeva kom-binovaná s prvkem náhody – pokud se podaří osídlit vhodnou mikrolokalitu, značně se namnoží. Ideální místa pro to představují velké padlé kmeny, taková stanoviště jsou dostatečně velká a jejich rozklad trvá dlouho. Domovské okrsky vřetenovky patrně nepře-sahují několik málo dm².

Nadmořská výška lokalit výskytu vřetenovky kr-konošské se pohybuje nejčastěji v rozmezí 600 až 800 m n. m. Nejvýše položená lokalita leží ve výšce 1 300 m n. m. v Obřím dole, kde vřetenovky dokážou výjimečně přežívat na velmi malé a izolované ploše i přes vysokou nadmořskou výšku. Nejnižší potvr-zená lokalita leží v nadmořské výšce 325 m n. m. v su-ťovém lese v údolí Úpy pod Rýzmburkem. V Krko-noších je to zřícenina hradu Nístějky u Poniklé ve 420 m n. m.

Fylogenetické postavení C. dubiosa corcontica a jeho možná hybridizace

Fylogenetická analýza vybraných zástupců rodu Cochlodina (Obr. 2) potvrdila předpokládanou blíz-kou příbuznost mezi druhy C. laminata a C. dubiosa (NordsieCk 1969). V rámci druhu C. dubiosa jsou jasně rozlišitelné dvě linie, jedna zahrnuje zástupce krko-nošských populací C. d. corcontica a druhá zástupce C. d. dubiosa z jedné alpské lokality (okolí Bärentalu v Rakousku). Divergence mezi těmito dvěma lini-emi na studovaném fragmentu genu pro 16S rRNA je 3 %. Tato míra variability je ve srovnání s ostatními pozorovanými divergencemi mezi jednotlivými druhy


Obr. 2. Fylogenetický strom založený na variabilitě mitochondriálního genu pro 16S rRNA, vytvořený pomocí metody maxi-mální věrohodnosti (maximum likelihood). Barevně jsou odlišeny různé taxony, země původu jsou označeny pomocí dvou-písmenných ISO kódů. Strom byl zakořeněn pomocí dvou druhů rodu Albinaria. Podpora jednotlivých větví (znázorněny jsou pouze hodnoty nad 50 %) byla počítána pomocí bootstrapu o 500 replikacích. Šipkami jsou spojeni jedinci s přechod-nými morfotypy mezi C. dubiosa a C. laminata z téže lokality. Fig. 2. Maximum likelihood tree based on the fragment of the mitochondrial gene for 16S rRNA. Different taxa are distin-guished by colour, country of origin of each sample is indicated by 2-letter ISO codes. The tree was rooted by two Albinaria species. Branch support values are based on 500 bootstrap replicates (only those exceeding 50% are shown). Arrows connect haplotypes of individuals with intermediate phenotypes between C. dubiosa and C. laminata from the same localities.


rodu Cochlodina nižší a nasvědčuje poddruhové úrovni těchto dvou taxonů.

Skupina zahrnující zástupce morfospecies C. lami-nata je velmi heterogenní, můžeme zde identifiko-vat 6 vzájemně odlišitelných linií (s divergencemi 3,3 až 9,9 %), což naznačuje možnost, že C. lami-nata je druhový komplex složený z několika příbuz-ných druhů. Tuto skupinu bude nutno prozkoumat na mnohem reprezentativnějším materiálu.

Dále jsme testovali, jestli mitochondriální DNA z přechodných morfotypů mezi C. d. corcontica

a C. laminata naznačuje možnost hybridizace mezi těmito taxony – ověřovali jsme, zda jsou sekvence genu pro 16S rRNA asociované s taxonem C. d. cor-contica, C. laminata, oběma, nebo případě s žádným z nich. Čtyři zástupci takových morfotypů byli vybráni ze dvou různých krkonošských lokalit (dva z každé lokality). Haplotypy přechodných morfotypů přesně odpovídaly buď C. laminata nebo C. d. corcontica, jež se vyskytovaly na stejné lokalitě, z obou studovaných lokalit se nám shodou okolností podařilo osekvenovat morfologicky přechodného jedince s mitochondriální

Obr. 3. Celkové množství a poměr nalezených dospělých a juvenilních jedinců na sledovaných lokalitách v letech 2007 a 2008.Fig. 3. Number (on y axis) of adult (blue) and juvenile individuals (orange) found at the monitored localities during the years 2007 and 2008.


DNA C. d. corcontica i jedince s haplotypem C. lami-nata (Obr. 2).

Biologie

Aktivita v průběhu roku

V průběhu roku se na modelových lokalitách vysky-tovali juvenilové všech velikostí (Obr. 3). Dokonce ihned po ukončení hibernace bylo možné sledovat juvenilní jedince s různým počtem závitů – od těch nejmenších se dvěma závity až po subadultní jedince bez dorostlého obústí. Míra aktivity vřetenovek krko-nošských silně závisí na chodu počasí, dokonce možná více než na roční době. Zásadní je množství srážek v kombinaci s lokální teplotou mikrostanoviště. Pod-mínky se mohou i v rámci jedné lokality podstatně lišit. Mezi nejvýhodnější stanoviště patří rozkládající se dřevo, které nejdéle udrží dostatečnou vlhkost nut-nou pro aktivitu vřetenovek. Zároveň je zde také vět-šinou dostatek potravy. Při vyschnutí stanoviště vře-tenovky zalézají do úkrytů nebo si vytvářejí dočasné víčko. Záznamy z lokalit z podzimních období uka-zují, že začátek hibernace spadá v Krkonoších do pře-lomu října a listopadu. V roce 2006 byla naposledy

aktivita pozorována 12. listopadu, v roce 2007 to bylo 28. října (Bártův les i Janská hora – Obr. 3). Přechod do hibernace zjevně koreluje s ochlazením. Je ale zají-mavé, že vřetenovky byly ještě několik dní před pře-chodem do hibernace velice aktivní, dokonce se i pářily (28. 10. 2007).

Místa hibernace i estivace jsou obvyklá – pod kůrou stromů, pod spadlým dřevem či pouze v hrabance. Vřetenovky rychle reagují na změny podmínek pro-středí. K narušení hibernace zřejmě v průběhu zimy nedochází ani za podmínek, které jinak normální akti-vitu vřetenovek umožňují.

Rychlost růstu a vývoj

Rychlost růstu se u jednotlivců vřetenovky krko-nošské značně lišila, a to i na stejné lokalitě (Obr. 4). Pozorovali jsme, že se u nich střídají období aktivity a klidová období, kdy si kvůli zhoršeným životním podmínkám vytvářejí dočasné víčko a jejich aktivita je v podstatě nulová. Ke střídání těchto období dochází pravidelně během vegetační sezony. Frekvence je tím výraznější, čím (mikro) stanoviště rychleji vysy-chá a čím více k tomu přispívá počasí (tj. hlavně stří-dání suchých a deštivých period). Největší přírůstky

Obr. 4. Pozorovaná rychlost růstu (počet přirostlých závitů mezi označením a opakovaným pozorováním) během roku 2007. Každý sloupec představuje jedno pozorování u jednoho jedince. Měření přírůstku proběhlo jen u jedinců, které se v daný ter-mín podařilo nalézt.Fig. 4. Whorl growth (y axis) per time (x axis in days between marking and resampling of the individual) at the monitored localities (green and blue) and in the artificial culture (yellow). Each column indicates one observation for a single specimen. Growth was quantified only for individuals found on a given sampling date.


potom mají jedinci, kteří jsou díky své vhodné poloze na lokalitě schopní aktivovat celkově nejdelší dobu.

Potřebnou dobu k ukončení růstu ulity lze na základě získaných dat zatím pouze odhadovat. Teo-reticky by u vřetenovek krkonošských v případě opti-málních klimatických podmínek byla možnost dosa-žení dospělosti už po prvním roce života. Lze se však domnívat, že v přírodě to běžně trvá spíše dva až tři roky. Obvyklou délku života vřetenovky krkonošské nelze na základě dvouletého monitoringu určit. V kaž-dém případě lze říci, že to bude minimálně několik let,

neboť k průměrné době potřebné k dosažení dospělosti je nutné připočítat i zatím neznámý počet roků v dospělosti. Živí jedinci označení již jako dospělí byli během sledovaného období nalézáni i v násle-dujících letech.

Rozmnožování

Páření vřetenovek bylo pozorováno v průběhu téměř celé vegetační sezony (Obr. 5). Nejčasnější zazname-nané páření proběhlo 10. dubna, nejpozdější 28. října. Mezi těmito daty existuje množství záznamů páření

Obr. 5. Přehled pozorování pářících se jedinců v letech 2007 a 2008. Zkratky nad jednotlivými sloupci označují lokalitu (BL – Bártův les, JH – Janská hora, AU – údolí Úpy u Adamova, SU – údolí Úpy u Svobody nad Úpou).Fig. 5. Number of mating pairs (y axis) observed during the season 2007 and 2008. Abbreviations above the columns indi-cate localities (BL – Bártův les, JH – Janská hora, AU – údolí Úpy u Adamova, SU – údolí Úpy u Svobody nad Úpou).

Tab. 3. Přehled snůšek získaných v umělém chovu.Tab. 3. The list of the clutches obtained from artificial breeding. Final note contains information about the position of the clutch, the number of successfully hatched individual and potential cannibalistic behaviour (feeding on unhatched eggs). Datum páření / Mating date

Datum snůšky / Egg-laying date

Datum líhnutí / Hatching date

Počet vajec / Clutch size

Poznámka / Note

19. 5. 2007 30. 5. 2007 12. 6. 2007 15 pod kůrou klacíku, inkubace čtrnácti vajec

26. 4. 2008 9. 5. 2008 28. 5. 2008 15 mezi mokrým listím, inkubace všech vajec

5. 5. 2008 13. 5. 2008 1. 6. 2008 8 mezi mokrým listím, inkubace sedmi vajec

5. 5. 2008 12. 5. 2008 1. 6. 2008 9 pod kůrou klacíku, inkubace šesti vajec, další den kanibalismus nevylíhlých vajec

5. 5. 2008 14. 5. 2008 3. 6. 2008 12 pod kůrou klacíku, inkubace šesti vajec, další den kanibalismus nevylíhlých vajec

BL JH SU BL BL

JH BL JH JH AU SU JH JH JH BL JH JH JH

BL

JH

BL BL BL


z jednotlivých měsíců. Po hlavní jarní aktivaci, kdy se zřejmě většina vřetenovek spáří, však zůstává období konce května a června, kdy k páření v podstatě nedocházelo. Stanovení přesné délky páření se nepo-vedlo. Důvodem byl jeho velmi dlouhý průběh, delší než 12 hodin. Svědčí o tom pozorování páření, které bylo ukončeno ca 13 hodin po nálezu. Tito pářící se jedinci přitom byli nalezeni již v průběhu páření a nelze tak stanovit jeho začátek. Četná pozorování, kdy při opakovaných kontrolách nebylo páření pře-rušeno ani po několika hodinách, přitom potvrzují, že nešlo o výjimku.

Po řadě neúspěšných pokusů se nakonec podařilo po přenesení spářených jedinců do domácího chovu získat 5 snůšek. Ve většině případů byla od každého páru nakladena pouze jedna snůška. Pouze v jediném případě spáření jedinci nakladli 2 snůšky, tj. každý jedinec jednu. I tento jediný příklad však ukazuje na možnost recipročního oplození.

Mléčně bílá, něco přes milimetr v průměru velká vajíčka byla nakladena v rozmezí sedmi až sedmnácti dnů po páření. Umístění snůšky bylo ve třech přípa-dech pod kůrou klacíku (Obr. 6) a ve dvou případech mezi listy vlhké opadanky. Počet vajíček ve snůšce se pohyboval od osmi do patnácti (Tab. 3). Úspěšnost inkubace byla 81 %.

Dvakrát byl pozorován kanibalismus. V jednom případě se z devíti vajíček vylíhlo jen šest jedinců a následující den byl pak pozorován kanibalismus, kdy se na každém z nevylíhlých vajec krmili dva vylíhlí

juvenilové. V druhém případě se z dvanácti vajíček vylíhlo jen šest, následující dva dny se potom vylíhlí jedinci krmili na nevylíhlých vajíčkách.

Fosilní záznam v Krkonoších

Po několika neúspěšných pokusech jsme v roce 2008 odkryli sondu s větším množstvím fosilního materiálu ve Vodovodním údolí u Maršova (Obr. 7). Litologické složení profilu i složení malakocenóz lze považovat za velmi specifické. Přítomnost velkého množství skalních úlomků nejrůznějších rozměrů včetně vel-kých balvanů ukazuje na rychlou sedimentaci, při níž se uplatňovalo i skalní řícení. Nejasný je původ povrchové volné suti, jejíž nakupení zřejmě proběhlo velice rychle, takže si zachovala volné meziprostory. Na fosilní malakofaunu je bohatá pouze nejsvrch-nější vrstva 1 v rozmezí 50 až 80 cm od povrchu, kde je černá silně humózní kyprá hlína svrchu krytá hrubou sutí. Vzorek obsahuje velký počet fosilizova-ných ulit, které již svým složením odpovídají recent-ním společenstvům. To je ve shodě s údaji z radio-karbonového datování (540 cal yr BP, Tab. 4). Pouze v této vrstvě byly nalezeny pozůstatky ulity vřete-novky krkonošské. V dalších vrstvách jsou schránky měkkýšů zachovány pouze sporadicky. Díky boha-tému zastoupení obratlovčí fauny ve vrstvě 5, která je na měkkýše rovněž chudá, můžeme tuto vrstvu rela-tivně datovat do pozdního glaciálu. Profil tedy zahr-nuje období kritické pro případný výsadek vřetenovky

Obr. 6. Snůška nakladená pod kůru a čerstvě vylíhlí juvenilní jedinci.Fig. 6. The typical Cochlodina clutch laid under the bark and newly hatched juveniles.


krkonošské, bohužel fosilizace je značně nepříznivá. Na základě malakostratigrafické analýzy tak bohužel nelze stanovit stáří krkonošských populací tohoto endemického plže.

V profilu v Lánově (Obr. 8) se úlomky vřetenovek podařilo získat opět jen z horních dvou vrstev. Navíc zde determinace těchto úlomků není jistá a mohou náležet i běžnému druhu C. laminata.

Obr. 7. Horní Maršov, Vodovodní údolí: profil suťovým osy-pem pod vápencovým převisem na pravém boku údolí: 1. střední až hrubá vápencová suť; svrchních 50 cm má volné meziprostory, v nichž se nacházejí subrecentní ulity a kam pronikají i živí plži; spodních 30 cm je vyplněno černou silně humózní kyprou hlínou s hojnými ulitami; 2. střední až hrubá suť s tmavě šedohnědou humózní hlinitou výplní a podstatně nižším množstvím ulit; 3. temně rzivě hnědá hlinitá výplň suti obdobné jako v nadloží; 4. světleji spíše béžově hnědá hlinitá výplň pod velkým balvanem, roz-troušené převážně ve zlomcích zachované ulity a kosti a zuby drobných savců; 5. béžově hnědá hlinitá výplň, velký balvan a četné kosti a zuby, ulity jen roztroušeně, většinou ve zlomcích.Fig. 7. Horní Maršov, Vodovodní údolí Valley: lithology of the talus deposit: 1. medium sized to coarse limestone scree; free interstices in upper 50 cm include subrecent to recent gastropod shells; the lower 30 cm have a humus-rich black matrix with numerous fossil shells; 2. medium sized to coarse scree with dark greyish brown loamy matrix and considerable lower amount of snail shells; 3. dark rusty brown loamy matrix of medium-sized to coarse scree; 4. light beige brown loam covered by a huge boulder including scat-tered shell fragments as well as bones and teeth of small mammals; 5. boulder scree with beige brown loamy matrix with numerous bones and teeth as well as sparse shells or shell fragments.

Obr. 8. Profil ve svahovinách na okraji lomu v Lánově. 1. černá, na humus bohatá hlína s vápnitou sutí a ostrými úlomky; 2. hnědošedá humózní hlína, bohatá na jemnou suť; 3. hrubší suť se středně humózní matrix; 4. volně zpevněná hrubá suť s hnědošedými hlínami a občasnými volnými pro-story; 5. středně velká suť s hnědou hlinitou matrix; 6. středně velká suť se světle hnědou hlinitou matrix; 7. většinou jemná suť se žlutavě hnědou matrix.Fig. 8. Lánov quarry – lithology of talus deposits: 1. black humus-rich loam with limestone debris and coarser stones; 2. brownish grey humic loam, rich in fine rubble; 3. coarser scree with moderately humic loamy matrix; 4. loosely packed coarse scree with brownish grey loamy and locally free inter-stices; 5. medium sized scree with paler brown loamy matrix; 6. medium-sized scree with some coarser stones and light grayish brown loamy matrix; 7. predominantly fine rubble with yellowish brown matrix.


Diskuse

Životní cyklus vřetenovky krkonošské ve srovnání s dalšími zástupci čeledi Clausiliidae

Většina pozorovaných charakteristik životního cyklu poddruhu C. d. corcontica je v souladu s dosud zná-mými údaji zjištěnými u dalších druhů závornatek. Zajímavé je pak zejména srovnání s blízce příbuzným druhem C. laminata, jehož biologie již byla poměrně dobře popsána. U některých vlastností lze přitom vysledovat významné odlišnosti.

Rychlost růstu vřetenovky krkonošské je zřejmě variabilní a závisí na klimatických podmínkách jed-notlivých sezon, což bylo potvrzeno i u příbuzných druhů (malTZ & sulikoWská-droZd 2008). Velmi vysokou variabilitu v naměřených rychlostech růstu u krkonošského endemitu lze pravděpodobně vysvět-lit tím, že data pocházejí z měření v přirozených pod-mínkách s velkou proměnlivostí vlhkostních podmí-nek na konkrétních stanovištích. Nelze také vyloučit možnost určité akcelerace růstu v první a poslední fázi růstu jedince, jak popsali malTZ & sulikoWská--droZd (2008) jako obecnou vlastnost zástupců čeledi.

Protože páření vřetenovek bylo pozorováno v prů-běhu téměř celé vegetační sezony (Obr. 5), dá se usu-zovat, že není omezeno na určitý krátký časový úsek v průběhu roku, jako je tomu u některých jiných plžů (např. Punctum pygmaeum, Arianta arbustorum, Helix pomatia; dZiaBasZeWski 1975; Baur 1989, 1990). Stejně jako při růstu i při rozmnožování využívají zřejmě vřetenovky vhodných klimatických „oken“. Nicméně autoři, kteří pozorovali páření u druhu C. laminata (BulmaN 1996, FrömmiNg 1954) nebo

u dalších druhů zástupců čeledi Clausiliidae (malTZ & sulikoWská-droZd 2008), zaznamenali omezení reprodukční periody pouze na určité měsíce. V těchto případech šlo ale spíše o drobné vrcholy v rozmnožo-vání, navíc pozorované ve stabilnějších podmínkách laboratorních chovů. Na rozdíl od laboratorních pod-mínek, kde je udržovaná stabilní vysoká vlhkost pro-středí, je situace v přírodě jiná. Plži musejí reagovat na příhodné podmínky a období rozmnožování tak zřejmě mohou splývat či úplně mizet.

Naše – bohužel jediné – pozorování recipročního oplození u vřetenovek krkonošských je velmi odlišné od pozorování NordsieCka (2007) u druhu Cochlodina laminata. Nordsieck sice pozoroval reciproční výměnu spermatoforů u všech sledovaných zástupců skupiny Alopiinae (celkem 16 druhů), ale právě s výjimkou C. laminata (jediného sledovaného zástupce rodu Cochlo-dina). Odlišnost mezi těmito dvěma příbuznými druhy je i v pozorované délce páření. Zatímco u poddruhu C. d. corcontica docházelo až k extrémně dlouhému páření (více než 12 hodin), u druhu Cochlodina lami-nata NordsieCk (2007) naměřil délku páření pouze v rozmezí 65 až 85 minut.

Zjištění vejcorodosti u studované vřetenovky není příliš překvapující. Oviparie je nejběžnější způsob rozmnožování mezi suchozemskými plicnatými plži (heller 2001). Oviparie byla také ve většině případů (73 %) zjištěna mezi patnácti studovanými zástupci čeledi Clausiliidae (malTZ & sulikoWská-droZd 2008). U příbuzného druhu C. laminata oviparii zmi-ňuje již FrömmiNg (1954), likharev (1962) i BulmaN (1996). Naše údaje o množství vajec ve snůšce a době inkubace u C. d. corcontica jsou velice podobné úda-jům pozorovaným u C. laminata (FrömmiNg 1954, malTZ & sulikoWská-droZd 2008, BulmaN 1996).

Tab. 4. Výsledky radiokarbonového datování metodou AMS. Kalibrace byla provedena v programu OxCal verze 4.3 (Bronk Ramsey 2009). Čísla u lokality označují vrstvu (viz obr. 7 a 8).Tab. 4. AMS radiocarbon age determination. Callibration was performed in the OxCal 4.3 software (Bronk Ramsey 2009). Numbers next to locality names indicate layers (see Figs 7 and 8). Vzorek / Sample

Datovaný materiál / Dated material

Naměřené stáří / Measured radiocarbon age

Věk (cal yr BP) / Age (cal yr BP)

Kód laboratoře / Lab. Code

H. Maršov 1 Ulita Oxychilus depressus 545±30BP 540 Poz 1/2008

H. Maršov 2 Ulita Oxychilus depressus 1165±30BP 1080 Poz 2/2008

Lánov 6 Směs střepů ulit 7610±30BP 8412 UGAMS-11301


Synchronní líhnutí snůšky pozorované u studo-vaného druhu je u závornatek obecně častější než asynchronní (malTZ & sulikoWská-droZd 2008). U příbuzného druhu C. laminata bylo sice zjištěno i asynchronní líhnutí (BulmaN 1996, malTZ & suli-koWská-droZd 2008), ale pouze v případě mimo-řádně velkých snůšek. Kanibalismus čerstvě vylíh-lých juvenilů na nevylíhlých vajíčkách pozorovaný u vřetenovky krkonošské není mezi suchozem-skými plži nijak ojedinělý. Podobné chování popi-suje i BulmaN (1996) u druhu C. laminata, stejně jako malTZ & sulikoWská-droZd (2008) u většího počtu závornatek.

Původ krkonošského poddruhu Cochlodina dubiosa corcontica

Naše studie prokázala, že C. dubiosa dubiosa a C. du-biosa corcontica jsou sesterské skupiny nejblíže pří-buzné druhu C. laminata. Lze tedy potvrdit předpo-kládaný původ krkonošského poddruhu ve východních Alpách. Tříprocentní míra divergence genu pro 16S rRNA mezi C. d. dubiosa a C. d. corcontica ukazuje na rozdíl obou taxonů, popsaných jako poddruhy. Ovšem vzhledem k tomu, že jsme měli jedince alp-ského poddruhu pouze z jedné lokality, nelze vylou-čit výraznější vnitřní variabilitu v rámci C. dubiosa dubiosa.

Jedním z cílů našeho výzkumu bylo také přispět k objasnění původu poměrně častých přechodných forem mezi C. d. corcontica a C. laminata. Výsledky molekulárních analýz naznačují, že by se mohlo jed-nat o mezidruhové křížence. Ačkoli jsme nestudo-vali jaderné geny, mitochondriální haplotypy z pře-chodných morfotypů na obou lokalitách odpovídaly buď místnímu haplotypu C. laminata nebo C. d. cor-contica. Takové sdílení mitochodriální DNA u mor-fologicky přechodných forem lze vysvětlit právě vzájemnou hybridizací obou taxonů. Ačkoli nelze vyloučit ani extrémní morfologickou variabilitu daných taxonů, která povede ke vzniku netypických forem, pro možnost hybridizace nasvědčuje fakt, že přechodné formy byly nalezeny právě na lokali-tách, kde se oba taxony vyskytují syntopicky, zatímco na lokalitách s výskytem pouze jednoho z nich nebyly takové formy nalezeny. Obdobný jev (výskyt forem s přechodným fenotypem a nesoulad morfologie

a mitochondriální DNA, vysvětlovaný právě mezi-druhovou hybridizací), byl doložen např. v kontaktu dvou druhů hlemýžďů, Helix pomatia a H. thessalica (koráBek et al. 2016).

Fosilní doklady ukazují bez veškerých pochyb, že taxon C. dubiosa corcontica vznikl dálkovým výsad-kem, protože mezi areály výskytu obou poddruhů se tento druh nevyskytuje, ani nikdy v minulosti nevy-skytoval, jak dokládá hustá síť studovaných kvartér-ních lokalit na území České republiky (např. ložek 1964, 1982; JuřiČková et al. 2014b). Kdy tento výsa-dek vznikl, zůstává otázkou. Předpoklad, že došlo k přenosu tohoto druhu z Alp někdy během klima-tického optima holocénu (ložek & JuřiČková 2008), bohužel na základě variability mitochondriálních genů nelze ověřit.

Přímou možností, jak jeho stáří odhadnout, by bylo nalezení subfosilních ulit počínaje určitou datovanou vrstvou. Proto jsme se snažili v Krkono-ších najít vhodnou lokalitu kvartérních měkkýšů, což ovšem není vzhledem k nepříznivému geologic-kému substrátu vůbec jednoduché. Nakonec jsme popsali měkkýší sukcese ze dvou krkonošských loka-lit (JuřiČková et al. 2014a), ale v obou případech se podařilo zachytit nejistě určené zástupce tohoto taxonu až v subrecentních vrstvách. Navíc v rámci holocenních faun střední Evropy (ložek 1964, 1982; JuřiČková et al. 2014b) se krkonošské profily jeví jako poměrně anomální, jednak relativně malým počtem jedinců, jednak překvapivě nízkým počtem druhů, mezi nimiž chybí drobné formy. Tento pro-blém by pomohl vyřešit jedině objev nové krkonoš-ské lokality s lepšími fosilizačními poměry a zacho-vanou kompletní postglaciální sukcesí, což není příliš pravděpodobné.

Ochrana vřetenovky krkonošské

Současná revize ukázala, že se areál vřetenovky krko-nošské od 60. let, kdy většinu dosud známých loka-lit vymapoval Jaroslav Brabenec, v podstatě nezmě-nil. Potvrdil se také předpoklad o centru rozšíření ve východních Krkonoších, kde se koncentruje vět-šina zjištěných výskytů (Obr. 1).

Na základě nálezů vřetenovek aktivujících téměř výhradně na stojícím a ležícím dřevě (na kůře i pod kůrou), lze usuzovat, že tam zřejmě okusují nárosty řas


či jiných přisedlých organismů. Vřetenovky tak zřejmě nejsou závislé na vápníku z opadu tzv. ušlechtilých druhů listnáčů (v Krkonoších pouze javor klen), jak je tomu u velkého množství jiných druhů plžů (WäreN-BorN 1969, 1979). Horší dostupnost vápníku v opadu buku, zde dominantního stromu v listnatých a smíše-ných lesích Krkonoš, tedy není pro vřetenovky limi-tujícím faktorem. Naopak zdejší bučiny patří k pre-ferovaným biotopům. Jde přitom o lesy, které zde byly v minulosti dramaticky ovlivněny působením člověka. Dnes je snaha o návrat těchto lesů do přiro-zenější podoby. Jedním z důvodů je i ochrana popu-lací vřetenovky krkonošské. V případě tohoto drob-ného endemitu je ale potřeba, kromě obměny skladby a věkového rozvrstvení lesa, dbát ještě o dostatečné ponechávání mrtvého dřeva v lesích. To by mělo být ponecháváno průběžně, důvodem je preference dřeva pouze v určitém stupni rozkladu. Kromě toho dopo-ručujeme ponechávat v lese různě velké kusy dřeva. Mohutné kmeny, díky svému dlouhotrvajícímu roz-kladu a relativně velké ploše, mohou poskytnout pod-mínky pro dostatečné namnožení populace. Menší kusy více roztroušené po lese zase mohou usnadňo-vat šíření vřetenovek.

ZávěrPodařilo se nám ověřit většinu známých lokalit výskytu vřetenovky krkonošské v Krkonoších a blízkém okolí. Navíc došlo k objevu řady lokalit nových. Byla potvr-zena blízká příbuznost poddruhů Cochlodina dubiosa corcontica a C. d. dubiosa, což podporuje předpoklad, že krkonošská populace je důsledkem dálkového výsadku z Alp. Ukázali jsme, že nelze vyloučit hybri-dizaci C. dubiosa corcontica s běžným středoevrop-ským druhem C. laminata.

Na základě četných pozorování v terénu a částečně také v domácím chovu se podařilo nastínit hlavní rysy doposud zcela neznámé biologie tohoto krkonošského endemitu, přičemž se ukázalo, že jeho životní cyklus je asi stejnou měrou ovlivněn aktuálním počasím jako roční dobou.

V Krkonoších byly také nalezeny dvě lokality holocenních vápnitých uloženin, kde byl poměrně úspěšně proveden průzkum fosilní fauny. Subfo-silní ulity vřetenovky krkonošské byly ale nalezeny

pouze v nejmladší vrstvě staré 540 let, stáří krkonoš-ské populace je tady zatím nejasné.

Vřetenovka krkonošská je významným indikač-ním prvkem přirozených krkonošských bučin, který se zatím těší dobré kondici, ale je třeba tento vlajkový taxon pečlivě sledovat.

SummaryThe land snail Cochlodina dubiosa corcontica (Bra-BeNeC 1967) is one of the three endemic taxa of the Krkonoše National Park. Unfortunately, no informa-tion about this locally important taxon of the family Clausiliidae has been provided since its description. We are filling at least some gaps in our knowledge by 1) performing a preliminary phylogenetic analy-sis elucidating its affiliations to related taxa, 2) stud-ying its life cycle and basic biology in situ as well as on individuals transferred to controlled conditions, and 3) revising its distribution and habitat require-ments in the Krkonoše Mountains. Furthermore, we attempted to estimate the age of the local population by studying Holocene fossil material from suitable sites.

A phylogenetic analysis of Central European Cochlo-dina species based on the mitochondrial gene for 16S rRNA verified that C. dubiosa corcontica is closely related to the East Alpine nominate subspecies C. d. dubiosa. Shared 16S haplotypes in specimens with intermediate morphology may indicate that C. d. cor-contica hybridizes with the most common Central European representative of the genus, C. laminata, which is the closest relative to C. dubiosa and often lives with it in syntopy, although an extreme morpho-logical variability cannot be exclude.

By a direct observation of two selected populations over two years, we obtained the first data on the biol-ogy of C. d. corcontica. We used colour marking on the last whorl of the shell to determine individual growth rate and survival. In the field as well in the laboratory, we observed the course of reproduction during a year. The growth rate varies substantially both between different sites in the Krkonoše Mountains as well as within the same population. This is probably caused by different microclimatic conditions that may affect different individuals even within a small scale. The


life span of C. d. corcontica cannot be determined from our short observation period, but it is certainly at least several years. The activity and reproduction of this taxon seems to reflect the current weather fluctuations as well as the seasonality. Mating were observed throughout the whole period of snail activ-ity, from April to October. The mating typically results in one clutch only, but we also recorded two clutches indicating reciprocal fertilization. We have also noted cannibalism on eggs, which can be explained by the lack of calcium in the environment.

We selected from the geological maps potentially suitable sites for the mollusc fossilization, situated on crystalline limestone in the foothills of the Krkonoše Mountains. Here, at two localities in Lánov and Horní Maršov, we dug a standard 80 cm wide profiles in the Late Glacial and Holocene colluvium and from the lithologically distinguishable layers we took sam-ples from which we obtained communities of sub-fossil land snail shells. The aim was to find the old-est occurrence of C. d. corcontica and thus estimate the timing of its presence at the studied sites. How-ever, because of an unsuitable fossilization situation, C. d. corcontica was found only in subrecent layers, so the age of this isolated population remains unre-solved. Considering that this taxon has never been recorded in numerous well-studied Holocene mol-lusc successions between the Alps and the Krkonoše Mountains, we consider C. dubiosa corcontica a geo-graphically isolated taxon founded by a long-distance dispersal event.

We have verified presence of C. dubiosa corcontica at most previously known localities. Based on the vegetation maps, we also selected additional poten-tially suitable sites across the Krkonoše Mountains. This way, we have recorded numerous new locali-ties with its presence, especially in the eastern part of the range. It thus seems that population of C. dubi-osa corcontica in the Krkonoše Mountains is stable. The occurrence of this endemic taxon requires the presence of dead wood of broadleaf deciduous trees (which should be left on the forest floor). Cochlo-dina dubiosa corcontica, being a local endemic, may thus serve as the flagship taxon for conservation of the remains of natural beech forests in the Krkonoše Mountains.

PoděkováníPoděkování patří všem, kteří přispěli k této studii. Především pak bývalému zoologovi Správy Krkonoš-ského národního parku RNDr. Janu Vaňkovi za ochot-nou pomoc během výzkumu i za poskytnutí jeho nálezů vřetenovky krkonošské, a dále pak recenzen-tovi článku prof. RNDr. Michalu Horsákovi, Ph.D., za poskytnuté nálezy dvou nových lokalit poddruhu i za užitečné recenzní připomínky.

LiteraturaBaur B. 1989: Growth and reproduction of

the minute land snail Punctum pygmaeum (Draparnaud). Journal of Molluscan Studies 55: 383–387.

Baur B. 1990: Possible benefits of egg cannibalism in the land snail Arianta arbustorum (L.). Functional Ecology 4: 679–684.

BulmaN k. 1996: Cykl życiowy Cochlodina laminata (Mont.). Materiały zjazdowe XII Krajowego Seminarium Malakologicznego, p. 8. Łódź.

BraBeNeC J. 1967: Výzkum měkkýšů Krkonošského národního parku II. Část: Cochlodina corcontica sp. n. – nový plž z čeledi Clausilidae. Opera Corcontica 4: 111–127.

BraBeNeC J. 1970: Výzkum měkkýšů Krkonošského národního parku. Měkkýši Rýchor. Opera Corcontica 6: 77–83.

dZiaBasZeWski B. 1975: Z biologii ślimaka winniczka (Helix pomatia L.) ze szczególnym uwzględnieniem rozrodu. Prace Komisji Biologicznej PTPN 39: 1–48.

FrömmiNg e. 1954: Biologie der mitteleuropäischen Landengastropoden. Duncker und Humblot, Berlín. 404 str.

heller J. 2001: Life History Strategie. In: Barker G. M. (eds), The Biology of Terrestrial Molluscs. CABI Publishing, Wallingford: 413–445.

horsák m., JuřiČková l. & piCka J. 2013: Měkkýši České a Slovenské republiky. Molluscs of the Czech and Slovak Republics. Kabourek, Zlín, 264 str. [in Czech and English].


horsák m. & myšák J. 2008: The first records of Aegopinella ressmanni (Westerlund, 1883) in the Czech Republic extends its distribution range northwards. Malacologica Bohemoslovaca 7: 47–50.

JuřiČková l., horsák m. & hraBáková m. 2006: Měkkýši PR Peliny u Chocně. Malacologica Bohemoslovaca 5: 10–13.

JuřiČková l. & ložek v. 2007: Měkkýši. In: Flousek J., harTmaNová o., šTursa J. & ložek v. (eds), Krkonoše – příroda, historie, život. Baset, Praha. 836 str.

JuřiČková l. & ložek v. 2008: Molluscs of the Krkonoše Mts. (Czech Republic). Malacologica Bohemoslovaca 7: 55–69.

JuřiČková l., ložek v., horáČková J., TlaChaČ p. & horáČek i. 2014a: Holocene succession and biogeographical importance of molluscs fauna in the Western Sudetes (Czech Republic). Quaternary International 353: 210–224.

JuřiČková l., horsák m., horáČková J., aBrhám v. & ložek v. 2014b: Patterns of land-snail succession in Central Europe over the last 15,000 years: main changes along environ-mental, spatial and temporal gradients. Quaternary Science Reviews 93: 155–166.

kimura m. 1980: A simple method for estimating evolutionary rate of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of Molecular Evolution 16:111–120.

koráBe o., JuřiČková l. & peTrusek a. 2016: Splitting the Roman snail Helix pomatia Linnaeus, 1758 (Stylommatophora: Helicidae) into two: redescription of forgotten Helix thessalica Boettger, 1886. Journal of Molluscan Studies 82: 11–22.

kumar s., sTeCher g. & Tamura k. 2016: MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Molecular Biology and Evolution 33: 1870 –1874

likharev i. m. 1962: Klauziliidy (Clausiliidae). Fauna SSSR, N.S. 83, Mollyuski III, 4. Moskva – Leningrad. 317 str.

liTerák i., liTeráková Z., horsák m. & hromádko m. 2012: S ptáky se mohou stěhovat i plži – pěnice hnědokřídlá a skleněnka průsvitná. Živa 5: 245.

ložek v. 1956: Klíč československých měkkýšů. Vydavatelstvo Slovenskej akademie vied, Bratislava. 437 str.

ložek v. 1964: Quartärmollusken der Tschecho-slowakei. Rozpravy Ústředního ústavu geologického 31, Praha. 374 str.

ložek v. 1973: Příroda ve čtvrtohorách. Academia, Praha. 372 str.

ložek v. 1982: Contribution of malakology to the chronological subdivision of the Central European Holocene. In: maNgerud J., Birks h. J. B., Jäger k. D. (eds), Chronostraticgraphic Subdivision of the Holocene. Striae, Uppsala 16: 84-87.

malTZ T. k. & sulikoWska-droZd a. 2008: Life cycle of clausiliids of Poland – knowns and unknowns. Annales Zoologici 58 (4): 857–880.

NordsieCk h. 1969: Zur Anatomie und Systematik der Clausilien, IV. Cochlodina dubiosa und ihre Stellung im Genus Cochlodina. Archiv für Molluskenkunde 99 (1/2): 1–20.

NordsieCk h. 2007: Cochlodina laminata (Montagu 1803) – polytypic in genital morphology (Gastropoda: Stylommatophora: Clausiliidae). Mitteilungen-der-Deutschen- Malakozoologischen-Gesellschaft 77–78: 23–25.

palumBi s., marTiN a., romaNo s., mCmillaN W. o., sTiNe l. & graBoWski g. 1991: The simple fool`s guide to PCR version 2. 0. University of Hawaii. Honolulu.

pFeNNiNger m., hraBáková m., sTeiNke d. & dèpraZ a. 2005: Why do snails have hairs? A Bayesian inference of character evolution. BMC Evolutionary Biology 5:59.

simoNová J. 2015: I čeští plži mohou přežít průchod trávicím traktem ptáků. Živa 5: 253.

sChWeNk k., saNd a., Boersma m., Brehm m., mader e., oFFerhaus d. & spaak p. 1998: Genetic markers, genealogies and biogeo-graphic patterns in the cladocera. Aquatic Ecology 32: 37–51.

simoNová J., simoN o.p., kapiC š., Nehasil l. & horsák m. 2016: Medium-sized forest snails survive passage through birds' digestive tract and adhere strongly to birds' legs: More


evidence for passive dispersal mechanisms. Journal of Molluscan Studies 82: 422–426.

Tamura k. 1992: Estimation of the number of nucleotide substitutions when there are strong transition-transversion and G + C-content biases. Molecular Biology and Evolution 9: 678–687.

ThompsoN J. d., higgiNs d. g. & giBsoN T. J. 1994: CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence alignment

through sequence weighting, position specific gap penalties and weight matrix choice. Nucleic Acids Research 22: 4 673 –4 680.

WäreBorN i. 1969: Land molluscs and their environments in an oligothrophic area in southern Sweden. Oikos 20: 461–479.

WäreBorN i. 1979: Reproduction of two species of land snails in relation to calcium salts in the Foerna layer. Malacologia 18: 177–180.


Příloha 1. Seznam jedinců použitých do fylogenetické analýzy.Appendix 1. List of individuals used in the phylogenetic analysis. Lokalita / Site

Geografická pozice / Geographical position

Sběratel / Collector Datum / Date Kód / Code

Cochlodina cerata (Rossmässler, 1836)

Slezsko, CZ Hrabáková 07/2006 CZ 1

Vtáčnik, SK 48°38'18''N 18°36'47''E Tlachač 13. 5. 2008 SK 1

Cochlodina comensis (L. Pfeiffer, 1850)

Paluzza, IT 46°32'31''N 13°00'57''E Juřičková & Tlachač 3. 8. 2006 IT 1

Cochlodina commutata (Rossmässler, 1836)

Choceň, CZ 50°00'08''N 16°14'00''E Tlachač 21. 8. 2007 CZ 2


Cochlodina dubiosa dubiosa (Clessin, 1882)

Bärental, Karavanky, AT 46°27'11''N 14°09'31''E Juřičková & Tlachač 31. 7. 2006 AT 1


Cochlodina dubiosa corcontica (Brabenec, 1967)

Bártův les, CZ 50°37'31''N 15°51'02''E Tlachač 7. 8. 2006 CZ 4


Špindlerův Mlýn, CZ 50°44'47''N 15°36'06''E Tlachač 8. 8. 2006 CZ 6

Špindlerův Mlýn, CZ 50°44'47''N 15°36'06''E Tlachač 8. 8. 2006 CZ 7

Úpa pod Rýzmburkem, CZ 50°25'46''N 16°02'24''E Tlachač 10. 5. 2008 CZ 8

Úpa pod Rýzmburkem, CZ 50°25'46''N 16°02'24''E Tlachač 10. 5. 2008 CZ 9

Cochlodina fimbriata (Rossmässler, 1835)



Tramonti di Sopra, IT 46°21'10''N 12°46'59''E Juřičková & Tlachač 2. 8. 2006 IT 2

Tramonti di Sopra, IT 46°21'10''N 12°46'59''E Juřičková & Tlachač 2. 8. 2006 IT 3



Cochlodina laminata (Montagu, 1803)

Steinfeld, AT 46°45'01''N 13°15'31''E Juřičková & Tlachač 4. 8. 2006 AT 5

Claviere, IT Šťáhlavský 15. 6. 2007 IT 4



PR Myslivna u Ohře, CZ 50°23'47''N 14°04'49''E Tlachač 28. 6. 2007 CZ 12

PR Myslivna u Ohře, CZ 50°23'47''N 14°04'49''E Tlachač 28. 6. 2008 CZ 13

Jizerské hory, CZ Juřičková 28. 9. 2007 CZ 14

Retězat, RO Šťáhlavský 09/2007 RO 1


Český kras, CZ 49°57'39''N 14°09'40''E Tlachač 23. 5. 2008 CZ 15

Šumava, CZ 49°06'54''N 13°14'17''E Tlachač 17. 5. 2008 CZ 16

Český les, CZ 49°40'51''N 12°39'59''E Schläglová 2. 5. 2008 CZ 17


Jizera u Vilémova, CZ 50°44'55''N 15°24'23''E Tlachač 24. 5. 2008 CZ 19


Cochlodina orthostoma (Menke, 1830)


Lokalita / SiteGeografická pozice / Geographical position

Sběratel / Collector Datum / Date Kód / Code

Křivoklátsko, CZ 49°57'11''N 13°45'00''E Tlachač 25. 8. 2007 CZ 21

Přechodná forma C.laminata a C.d. corcontica





Albinaria turrita (L. Pfeiffer, 1850): sekvence uložená v Genbank č. DQ665362

Albinaria discolor (L. Pfeiffer, 1846): sekvence uložená v Genbank č. DQ665354

Příloha 1. Pokračování. Appendix 1. Continuation.


Příloha 2. Seznam potvrzených a v minulosti uváděných lokalit Cochlodina dubiosa corcontica v Krkonoších.Appendix 2. List of the confirmed or previously reported localities of Cochlodina dubiosa corcontica in the Krkonoše Mts. Č. lokality / Site No.

Souřadnice / Geographical position

Nadm. výška (m n.m.) / Altitude (m a.s.l.)

Sběratel a rok sběru / Collector and year of sampling

1 50°38'21''N 15°53'23''E 780 Tlachač 2005

2 50°38'33''N 15°54'09''E 575 Tlachač 2006

3 50°38'15''N 15°54'05''E 690 Tlachač 2006

4 50°39'06''N 15°54'03''E 600 Brabenec 1970, Tlachač 2006



7 50°39'23''N 15°53'08''E 640 Tlachač 2006



10 50°37'45''N 15°51'27''E 610 Tlachač 2005

11 50°37'50''N 15°51'07''E 620 Tlachač 2005

12 50°37'31''N 15°51'02''E 675 Brabenec 1967, Vaněk 1998, Tlachač 2005






18 50°39'23''N 15°50'05''E 620 Brabenec 1968 (nepubl.), Tlachač 2005

19 50°37'35''N 15°46'16''E 700 Tlachač 2006






25 50°45'01''N 15°36'40''E 850 Brabenec 1967 (nepubl.), Vaněk 1998 (nepubl.), Tlachač 2006, Horsák 2015 (nepubl.)

26 50°44'47''N 15°36'06''E 820 Brabenec 1967 (nepubl.), Vaněk 1998 (nepubl.), Tlachač 2006

27 50°43'52''N 15°43'54''E 1 300 Juřičková & Tlachač 2005

28 50°43'43''N 15°34'57''E 825 Juřičková & Tlachač 2005


30 50°38'10''N 15°40'12''E 540 Brabenec 1970 (nepubl.), Juřičková & Tlachač 2005





35 50°40'29''N 15°39'49''E 725 Vaněk 2003, Tlachač 2006

36 50°37'56''N 15°40'15''E 560 Tlachač 2006

37 50°45'21''N 15°24'34''E 545 Vaněk 1999 (nepubl.), Tlachač 2006

38 50°43'37''N 15°32'48''E 800 Tlachač 2006

39 50°40'28''N 15°26'49''E 420 Juřičková 2005

40 50°44'55''N 15°24'23''E 525 Vaněk 1999, Tlachač 2008

41 ca 50°44'20''N 15°32'44''E 900 Brabenec 1967

42 ca 50°44'44''N 15°32'26''E 950 Brabenec 1961 (nepubl.)

43 50°38'51''N 15°46'17''E 825 Brabenec 1967 (1959), Horsák 1998), Tlachač 2006 výskyt nepotvrzen

44 50°44'53''N 15°35'45''E 815 Brabenec 1967, výskyt nepotvrzen

45 50°44'59''N 15°37'38''E 850 Brabenec 1967, výskyt nepotvrzen

46 50°44'11''N 15°29'48''E 800 Brabenec 1947 (nepubl.), výskyt nepotvr.

47 50°37'41,2''N 15°47'43,8''E 563 Horsák 1998 (nepubl.)

48 50°41'57,8''N 15°44'12,9''E 820 Horsák 2017 (nepubl.)


Documents

Taxonomické postavení, biologie a ekologie poddruhu ... fileKlíčová slova: suchozemští plži, Clausiliidae, životní cyklus, ekologie, taxonomie, fylogeografie, 16S rRNA, holocén,