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A mitochondrial multigene approach contributing to the systematics of the brook and river lampreys and the phylogenetic position of Eudontomyzon mariae

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Abstract:

The evolution of nonparasitic brook lamprey forms and their relationship to the morphological similar parasitic river lampreys are long-standing questions in lamprey research. The present study examines the utility of 11 mitochondrial gene segments (a total of 3800 base pairs) to discriminate the closely related members of the European species pair Lampetra fluviatilis and Lampetra planeri. The intent was to identify fast-evolving genes in the mtDNA that might allow a discrimination of pair members. Therefore, the noncoding regions as the fastest evolving gene segments of animal mtDNA were also included. The results revealed that in all investigated loci, L. fluviatilis and L. planeri were genetically indistinguishable, indicating either a very recent divergence event or ongoing gene flow between both species. The position of the Ukrainian brook lamprey, Eudontomyzon mariae, and the phylogentic relationships within the Lampetrini was inferred from partial cytochrome b by adding available sequences from GenBank to the data set. Eudontomyzon mariae formed a monophyletic cluster with Lampetra aegyptera and the European species pair. A reintegration of E. mariae in the genus Lampetra is therefore recommended.

L’évolution des formes de lamproies de ruisseau non parasites et leur relation avec les lamproies de rivière parasites de morphologie semblable sont des questions d’intérêt depuis longtemps dans la recherche sur les lamproies. Notre étude examine l’utilité de 11 segments de gènes mitochondriaux (un total de 3800 paires de bases) pour distinguer les deux espèces fortement apparentées de la paire de lamproies européennes Lampetra fluviatilis et Lampetra planeri. Notre objectif est d’identifier des gènes de l’ADNmt à évolution rapide qui puissent permettre de séparer les membres de cette paire. Nous avons donc inclus les régions non codantes comme les segments de gènes à évolution la plus rapide dans l’ADN mitochondrial chez les animaux. Nos résultats montrent que L. fluviatilis et L. planeri ne peuvent être distingués génétiquement par aucun des locus étudiés, ce qui indique soit un événement de divergence très récent ou un flux génétique persistant entre les deux espèces. Nous avons déduit la position de la lamproie de ruisseau ukrainienne, Eudontomyzon mariae, et les relations phylogénétiques au sein des Lampetrini de l’analyse partielle du gène du cytochrome b en ajoutant des séquences disponibles dans GenBank à la banque de données. Euodontomyzon mariae forme un groupe monophylétique avec Lampetra aegyptera et la paire d’espèces européennes. Nous recommandons donc de réintégrer E. mariae dans le genre Lampetra.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-12-01

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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