Μοριακή φυλογένεση, φυλογεωγραφία και μορφολογική ανάλυση ειδών του γένους Phlebotomus (Δίπτερα: Psychodidae) από νησιά του Αιγαίου
Authors: Παύλου Χριστόφορος 
Published: January 2023

Το γένος Phlebotomus (Δίπτερα: Psychodidae) ανήκει στην υποοικογένεια Phlebotominae, η οποία αποτελείται από τα έντομα γνωστά ως σκνίπες. Οι σκνίπες είναι μικρά και τριχωτά δίπτερα έντομα, που κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής τους περίοδο, τρέφονται με αίμα. Είναι ιατρικώς σημαντικά έντομα, καθώς είναι οι διαβιβαστές ξενιστές του παρασίτου Leishmania, που προκαλεί τη λεϊσμανίαση τόσο στα σκυλιά όσο και στους ανθρώπους. Οι σκνίπες απαντώνται κυρίως σε τροπικές και υπό-τροπικές περιοχές, ενώ αρκετά είδη έχουν ευρείες γεωγραφικές εξαπλώσεις, καταλαμβάνοντας περιοχές της Ευρώπης, της Αφρικής και της Ασίας. Είναι επίσης νυχτόβια ζώα και ο κύκλος ζωής τους ρυθμίζεται από την υγρασία και τη θερμοκρασία.Συνολικά, ο αριθμός των ειδών των σκνιπών ξεπερνά τα 800 είδη παγκοσμίως. Η συστηματική κατάταξη τους αποτελεί αντικείμενο συζήτησης σε αρκετές επιστημονικές μελέτες, αφού δεν υπάρχει ένα ενιαίο σύστημα που να είναι αποδεκτό από όλους τους ερευνητές. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη συστηματική κατάταξη τοποθετεί τις σκνίπες σε 6 γένη (3 στον Νέο Κόσμο και 3 στον Παλαιό Κόσμο). Σύμφωνα με αυτήν, το γένος Phlebotomus συναντάται μόνο στον Παλαιό Κόσμο και περιλαμβάνει 14 υπογένη, εκ των οποίων τα 6 απαντώνται και στην Ελλάδα. Στην Ελλάδα είναι γνωστή η ύπαρξη 14 ειδών σκνιπών, 11 του γένους Phlebotomus και 3 του γένους Sergentomyia. Από τα 11 είδη του γένους Phlebotomus, τα 8 είναι επιβεβαιωμένοι ή ύποπτοι διαβιβαστές παρασίτων του γένους Leishmania, του βακτηρίου Bartonella bacilliformis και άλλων ιών. Τα περισσότερα είδη του γένους έχουν ευρεία γεωγραφική εξάπλωση καταλαμβάνοντας περιοχές της Μεσογείου, της Αφρικής ή και της Ασίας. Εξαίρεση αποτελούν τα είδη P. (Adlerius) creticus και P. (Transphlebotomus) killicki που απαντώνται μόνο στο Αιγαίο και στην ανατολική Μεσόγειο αντίστοιχα.Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στα τοπικά είδη του γένους Phlebotomus που συλλέχτηκαν από 12 ελληνικά νησιά του αρχιπελάγους του Αιγαίου. Τα νησιά αυτά βρίσκονται ανάμεσα στην ηπειρωτική Ελλάδα, την Τουρκία και τη βόρεια Αφρική. Είναι μια περιοχή με έντονο παλαιογεωγραφικό ενδιαφέρον, καθώς έχει επηρεαστεί από πολλά παλαιογεωγραφικά, ιστορικά, βιογεωγραφικά και κλιματικά γεγονότα. Το αρχιπέλαγος του Αιγαίου αποτελείται από πολλά νησιά και νησίδες με μεγάλη ετερογένεια και μια μεγάλη ποικιλία ιδιοτήτων. Η παλαιογεωγραφική τους ιστορία περιλαμβάνει γεγονότα όπως η κρίση αλατότητας του Μεσσηνίου, το φράγμα του Αιγαίου και οι παγετώδεις και μέσο-παγετώδεις περίοδοι.Η μελέτη των σκνιπών στην Ελλάδα είναι αρκετά ελλιπής, τόσο σε μοριακό όσο και σε μορφολογικό επίπεδο. Οι υφιστάμενες επιστημονικές μελέτες για τις φυλογενετικές σχέσεις ειδών είναι είτε βασισμένες σε μικρό αριθμό γενετικών τόπων είτε σε μικρό αριθμό ειδών. Οι μελέτες που επικεντρώνονται σε μορφολογικά δεδομένα σκνιπών είναι ακόμα λιγότερες και συνήθως περιλαμβάνουν μόνο 1-2 είδη ή μικρό αριθμό μορφολογικών χαρακτήρων. Ως εκ τούτου, η παρούσα διδακτορική διατριβή στόχευσε σε μια πιο ολοκληρωμένη μελέτη των τοπικών ειδών σκνιπών των νησιών του Αιγαίου, διερευνώντας την εξελικτική τους ιστορία μέσω μοριακών και μορφολογικών δεδομένων. Για την επίτευξη των στόχων της παρούσας διατριβής πραγματοποιήθηκαν φυλογενετικές, φυλογεωγραφικές και μορφολογικές αναλύσεις βασιζόμενες σε μοριακά δεδομένα από 6 γενετικούς τόπους (2 μιτοχονδριακούς και 4 πυρηνικούς), και σε μορφολογικά δεδομένα από 91 χαρακτήρες (44 στα αρσενικά και 47 στα θηλυκά).Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των αναλύσεων, προέκυψε ο εντοπισμός των ειδών P. (Larroussius) cf. major και P. (Paraphlebotomus) sergenti για πρώτη φορά στα νησιά του Αιγαίου. Οι φυλογενετικές αναλύσεις ανέδειξαν την ύπαρξη 3 κύριων ομάδων. Η πρώτη ομάδα περιλάμβανε τα είδη P. (Artemievus) alexandri, P. (Phlebotomus) papatasi, P. (Paraphlebotomus) sergenti και P. (Paraphlebotomus) similis. Οι άλλες 2 ομάδες που εμφανίστηκαν πιο συγγενικές μεταξύ τους, περιλάμβαναν η μεν δεύτερη τους αντιπρόσωπους των υπογενών Transphlebotomus και Adlerius, και η δε τρίτη τα τοπικά είδη του υπογένους Larroussius. Επίσης, εντοπίστηκε πιθανή ύπαρξη υβριδισμού μεταξύ των ειδών του συμπλόκου P. (Larroussius) major. Το P. (Adlerius) balcanicus αναδείχθηκε ως το αδελφό είδος του P. (Adlerius) creticus, παρόλα αυτά, η ανάλυση οριοθέτησης των ειδών, δεν αναγνώρισε ως είδος το P. (Adlerius) balcanicus, πιθανόν όμως, λόγω της έλλειψης πυρηνικών γενετικών τόπων.Από παλαιογεωγραφική σκοπιά, η κινητήριος δύναμη που διαμόρφωσε τη βιογεωγραφική ιστορία των τοπικών ειδών του γένους Phlebotomus, φαίνεται να ήταν η διασπορά που ξεκίνησε κατά το Ολιγόκαινο. Διάφορα γεγονότα ειδογένεσης έλαβαν χώρα κατά το Μειόκαινο, το Πλειόκαινο και το Πλειστόκαινο, συμπεριλαμβανομένων και πολλών γεγονότων διασποράς με Ασιατική καταγωγή. Η κρίση αλατότητας του Μεσσηνίου φαίνεται να διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στην απόκλιση των γενεαλογιών των P. (Larroussius) perniciosus και P. (Larroussius) tobbi. Επίσης, η εγκαθίδρυση του Μεσογειακού κλίματος φαίνεται να ήταν σημαντικός μοχλός στην διαφοροποίηση των ειδών P. (Paraphlebotomus) sergenti και P. (Paraphlebotomus) similis. Τέλος, οι παγετώδεις και μέσο-παγετώδεις περίοδοι φαίνεται να επιτέλεσαν σημαντικό ρόλο στη διαφοροποίηση των ειδών του συμπλόκου P. (Larroussius) major, καθώς και των γενεαλογιών των P. (Adlerius) balcanicus και P. (Adlerius) creticus.Τα αποτελέσματα των μορφολογικών αναλύσεων ανέδειξαν τόσο τη δια-ειδική όσο και την ενδο-ειδική ποικιλομορφία που παρουσιάστηκε στους τοπικούς πληθυσμούς των ειδών που μελετήθηκαν. Σε γενικές γραμμές, η ποικιλομορφία που εντοπίστηκε στους τοπικούς πληθυσμούς, ήταν στα πλαίσια των μορφολογικών δεδομένων που παρουσιάζονταν σε κλείδες προσδιορισμού και προηγούμενες μελέτες, για το εκάστοτε είδος. Το P. (Larroussius) cf. major παρουσίασε έντονη μορφολογική διαφοροποίηση (στους περισσότερους μορφολογικούς χαρακτήρες) από το αδελφό του είδος P. (Larroussius) neglectus. Αντίθετα, τα πολύ συγγενικά είδη P. (Paraphlebotomus) sergenti και P. (Paraphlebotomus) similis, δεν εμφάνισαν έντονη μορφολογική διαφοροποίηση, με αποτέλεσμα ο μορφολογικός τους διαχωρισμός να παραμένει πολύ δύσκολος. Το P. (Larroussius) neglectus παρουσιάστηκε με έντονη ενδο-ειδική ποικιλομορφία, αφού οι πληθυσμοί σε Ικαρία και Άνδρο διέφεραν σημαντικά από τους υπόλοιπους πληθυσμούς, αφού στους περισσότερους μορφολογικούς χαρακτήρες υπήρξε στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση.Εν κατακλείδι, η παρούσα διατριβή αναδεικνύει τη σημαντικότητα των νησιών του Αιγαίου, αλλά ταυτόχρονα και την ανάγκη για περαιτέρω δειγματοληψίες και επιπρόσθετες μορφολογικές και μοριακές αναλύσεις για την επίλυση διάφορων ερωτημάτων που προκύπτουν. Στους πιο σημαντικούς μελλοντικούς στόχους πρέπει να συμπεριληφθεί μια πιο ολοκληρωμένη φυλογένεση του γένους, ενσωματώνοντας περισσότερα είδη και περισσότερους πληθυσμούς του εκάστοτε είδους. Τέλος, μελλοντικά πρέπει να στοχοποιηθεί και η δημιουργία καινούριων κλείδων προσδιορισμού, ενσωματώνοντας καινούριους ταξινομικούς χαρακτήρες και τα καινούρια είδη που απουσιάζουν από τις υφιστάμενες κλείδες.