Search (Vyhledávání)

Tuesday, April 30, 2013

Evoluční specialisti na planetě Madagaskar : část 9 : Jsou bramborníčci z Madagaskaru samostatným druhem? (Evolutionary specialists on the planet Madagascar : 9. part : Are the stonechats from Madagascar a separate species? )



(English version at the end of the article)

Bramborníčci jsou ptáci s ohromným hnízdním územím a jejich geografická diverzita dosahuje mnohem větších rozměrů, než se kdysi předpokládalo. Paleotropický komplex druhu Saxicola torquata je docela komplikovaným tématem pro ornitology a jenom v Africe se vyskytuje 12 poddruhů, které si ale možná  zaslouží status druhu. Na Madagaskaru je tradičně rozeznáván poddruh Saxicola torquata sibilla, i když v minulosti došlo k popisům dalších dvou, které dnes nejsou považovány za validní. Tito ptáci jsou na ostrově rozšířeni v mnoha biotopech a nadmořských výškách až do 2500 metrů nad mořem. Já jsem tohoto pěvce pozoroval v národním parku Isalo v otevřené suché savaně. Kromě afrického komplexu je znám ještě druh Saxicolla tectes z ostrova Réunion, který je považován za dobrý druh. 

Studiu fylogenetického postavení bramborníčků z Madagaskaru se věnovala studie Woog et al. (2008). Byly analyzovány sekvence mitochondriální DNA lokusů cytb a nd2 od více druhů bramborníčků z různých oblastí, jako outgroup byl použit rod Luscinia. Výsledný ML strom měl dobré rozlišení a ukázal, že ve skutečnosti se madagaskarští bramborníčci nacházejí na samostatném kladu. Asijští a evropští zástupci (S. maurus, S. rubicola a S. dacotiae) tvořili jeden samostatný klad, druhy z africké oblasti (S. torquata axillaris, S. tectes a S. torquata sibilla) pak další samostatnou linii. Saxicola sibilla z Madagaskaru tvoří monofyletickou linii sesterskou ke Saxicola tectes z Réunionu a tudíž jde o samostatnou evoluční linii. Stejný výsledek byl dosažen i metodou maximální parsimonie a neighbour-joining. Zdá se, že tahle analýza zahrnující více sekvencí ze stejných lokusů ukazuje určitou strukturu především u druhového komplexu afrických bramborníčků, nicméně pro studium fylogeneze a speciace druhů je naprosto nevhodné zahrnovat do analýz více stejných haplotypů. Pak by analýza mohla zahrnout více lokusů (i jaderných) od různých druhů, přičemž z každého bude v datasetu jenom jedna sekvence. Pro takovýto spojený dataset by také bylo vhodné aplikovat i Bayesiánskou metodu. Zde byly analyzovány jen dva lokusy, které zahrnovali sekvenci od každého jedince, takže vložení vnitrodruhové variability do datasetu je nutné brát jako pozitivum. Důležité je totiž, aby se v něm nevyskytovali stejné sekvence, k čemuž v téhle analýze podle údajů v článku nedošlo. Ve studii byla počítána také genetická vzdálenost madagaskarských bramborníčků od africké skupiny a ptáků z Réunionu, která se pohybovala od 4 do 5 %. Pro srovnání byly použity molekulární hodiny udávající signifikantní rozdíl 2 procent genetické vzdálenosti. Následné zhodnocení, že výsledek je mnohem vyšší než používané 2 procenta u mitochondriálních protein kódujících genů je také zřejmě nedostatečné, protože tohle pravidlo nelze rozhodně zobecňovat a je nutné hodiny kalibrovat dle analyzovaných lokusů. Autoři nakonec uvádějí, že je potřebné vykonat mnohem komplexnější fylogenetickou analýzu, každopádně navrhují madagaskarské bramborníčky povýšit na úroveň druhu.



Dalšími znaky, které podporují druhovou samostatnost madagaskarských bramborníčků, jsou ty morfologické. Existují drobné rozdíly ve zbarvení od afrických populací, u této skupiny je to ale obtížný znak v důsledku graduálních změn v průběhu růstu. Morfometrická měření byla provedena jenom pro samce a samice ostrovní populace a nebyla srovnávána s jinými druhy. Je zřejmé, že navzdory tomu, že oficiálně je bramborníček madagaskarský brán jako dobrý druh, bude nutné v budoucnu provést podrobnější studie a získat lepší důkazy pro tuto hypotézu.


Výskyt tří populací bramborníčků, z nichž ta madagaskarská je navržena jako samostatný druh (http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs10336-008-0290-1.pdf).
ML analýza dvou lokusů mitochondriální DNA, podle které jsou madagaskarští bramborníčci monofyletickým kladem. (http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs10336-008-0290-1.pdf).



Stonechats are birds with the vast breeding area and their geographic diversity is much bigger than it was thought before. The paleotropic complex of Saxicola torquata is a quite complicated issue for ornithologists and only in Africa there are 12 subspecies, which may be elevated to the species level. Traditionally, there is a subspecies Saxicola torquata sibilla on Madagascar and there were two additional descriptions of other subspecies in the past. Stonechats exploit many ecosystems in altitudes up to 2500 meter above sea level. I saw this bird in the Isalo national park in the opened savanna. Apart from the African complex there is also a species Saxicolla tectes from Réunion known  Saxicolla tectes, which is considered as valid species.

A study by Woog et al. (2008) was focused on the phylogenetic position of stonechats from Madagascar. Sequences of mitochondrial loci cyt b and nd2 were analysed from more species from different areas, genus Luscinia was used as an outgroup. The resulting ML tree had a good resolution and showed, that Malagasy stonechats form a separate clade. Asian and European representatives (S. maurus, S. rubicola and S. dacotiae) formed one clade, the African ones the second one (S. torquata axillaris, S. tectes a S. torquata sibilla) and the third one was a monophyletic lineage of Saxicola sibilla from Madagascar sister to Saxicola tectes from Réunion. The same topology resulted from the maximal parsimony and neighbour-joining method. It seems, that this analysis including more sequences from the same loci shows a structure especially in the African complex, however, to study a speciation in phylogeny it is completely wrong to include more haplotypes to the dataset. It could contain more loci (also nuclear) from more species with the one sequence from each of them. For such concatenated dataset a Bayesian method could be used. Here, two loci were analysed and there was a sequence from each individual, so the inclusion of the intraspecific variability is very positive. There weren't the same sequences, which is important and it didn't happen in this study. The genetic distance between Malagasy stonechats and the African complex and birds from Réunion varied from 4 to 5 %. For comparison the molecular clock with the significant value of 2 % were used. The following statement, that result is much higher than this value used for the mitochondrial protein-coding genes is not sufficient, because this clock cannot be generalized and it must be calibrated according to the analized loci. The authors claim at the end, that a much more complex phylogenetic analysis is needed, but they suggest the Malagasy stonechats as a separate species. 



The other features, which indicate that the stonechats from the island of Madagascar are a separate species, come from morphology. There are small differences in colouration from African stonechats, but it is a very tricky issue. There are gradual changes in feather colours during ontogeny. Morphometry was done only for females and males from the island population and no comparison to mainland species was made. It is clear, that even though the Malagasy stonechat is oficially valid as a species, more data will be needed for the better understanding of its phylogenetic position. 


The area of three population of stonechats, the one from Madagascar has been sugested to be a separate species. (http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs10336-008-0290-1.pdf).
ML analysis of two mitochondrial loci, which indicates that Malagasy stonechats form a monophyletic lineage. (http://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs10336-008-0290-1.pdf).

Zdroj (Reference):

Woog, F., Wink, M., Rastegar-Pouyani, E., Gonzalez, J., & Helm, B. (2008). Distinct taxonomic position of the Madagascar stonechat (Saxicola torquatus sibilla) revealed by nucleotide sequences of mitochondrial DNA. J. Ornithol. 149: 423–430.

Sunday, April 28, 2013

Deník zoologa z Madagaskaru (Zoological diary from Madagascar)

Den osmý -jde do tuhého

(English version at the end of the article)

Ráno osmého dne jsem nebyl schopen vstát z postele na snídani, sužovaly mě horečky a navzdory venkovní teplotě přes 25 stupňů Celsia mi byla zima, jako kdybych vlezl nahý do studené vody. Nedalo se dělat nic jiného, než doufat, že se mi povede s pomocí ostatních dopravit se do zhruba 300 kilometrů vzdáleného centra zdejší oblasti, města Fianarantsoa. Téměř celý den jsem proležel na zadních sedadlech našeho mikrobusu, kde jsem odpočíval, abych pak sesbíral všechny síly na zajímavé okamžiky a vyšel ven. Dělal jsem, co jsem mohl a i díky tomu nebyl tenhle den o nic míň zajímavý, než ty ostatní. Po tom, co jsme opustili Isalo a projeli přes Ranohiru, se nám naskytl hrůzu budící pohled. Ocitli jsme se přímo uprostřed ohromného hejna sarančí stěhovavých (Locusta migratoria), které decimují zdejší úrodu. V době, kdy píšu tyto řádky, je Madagaskar sužován invazí tohoto hmyzu a reálně zde hrozí hladomor.



První moment, kdy jsem v sobě našel sílu na to, abych z auta vystoupil, na sebe nenechal dlouho čekat. Přes Route Nacional 7 procházel nejdelší chameleon světa, Furcifer oustaleti. Matúš okamžitě přikázal šoférovi Ubymu, aby zastavil, a běžel ještěra zachránit. Chameleoni se jako jedny z mála zvířat na Madagaskaru téměř neloví, protože se jich většina kmenů Malgašů obává. Setkání s nimi bývá bráno jako předzvěst neštěstí, ale výjimečně je tomu i opačně. Krásnému samci tedy hrozilo spíše to, že skončí pod koly auta, než že by ho pár lidí přihlížejících naší akci chtělo sníst na večeři.



Krajina kolem se pořád zvedala a bylo možné sledovat nádherné skalní masivy. U jednoho z nich jsme se zastavili na jídlo a měli jsme v plánu se krátce projít v rezervaci Anja, která je jednou ze dvou na ostrově, které jsou pod správou místních. Ti se o zdejší přírodu vzorně starají a téměř veškeré zisky z turismu připadají jim. Pozorovali jsme divoké lemury kata (Lemur catta) s mláďaty z bezprostřední blízkosti, což byl skvělý zážitek. Tahle procházka stála za to, i když se už na mně začala projevovat silná únava. Jak jsme se ale blížili k lékařské pomoci, mohl jsem doufat v lepší vyhlídky.



Po několika dalších hodinách na zadních sedadlech v pozici ležmo jsme dorazili do města Ambalavao. Je známé svou výrobou tradičního papíru, který vzniká po zpracování kůry stromů dovážených z východního pobřeží. Dostali jsme přesný výklad všech fází výroby s autentickou ukázkou přímo v továrničce. Pak jsme mohli některé výrobky koupit v malém obchůdku. Zajímavým momentem dne byl ten, kdy jsme seděli po prohlídce společně s Gerardem a Matúšem na lavičce před obchůdkem a debatovali, jak to všechno naplánujeme tak, abych zdárně naši cestu dokončil. „Za několik hodin jsme ve Fianarantsoa, do té doby vydrž. Potřebujeme hlavně, abys dnes dostal léky. Za dva dny dorazíme do pralesů východního pobřeží a tam to bude vrchol tvé cesty, takže musíš být na to připraven,“ říkal mi Matúš a společně jsme hleděli na prázdnou prašnou ulici před námi. Po cestě jsme se ještě zastavili v malé manufaktuře na výrobu nepravého hedvábí. Všechno zde dělaly místní ženy ručně na různých tradičních strojích a látka se barvila jedině přírodními barvivy. Poslední fáze cesty za pomocí začala.



Do Fianarantsoa jsme dorazili před setměním. Povedlo se mi dostat se do pokoje, kam mi Jožko přinesl večeři. Matúš se mezitím vydal hledat lékařku. Jak mi předtím pravil, do místní nemocnice bych rozhodně nemohl, protože při úrovni zdejšího zdravotnictví by mi to mohlo prý ještě víc uškodit. Často se může stát, že se pacient ráno probudí a zjistí, že mu byla bez jeho vědomí odebrána krev. Jehla ale klidně mohla být použita vícekrát... Doktorka naštěstí dorazila až do mého pokoje a začalo dlouhé sezení, kdy se přes Gerarda a Matúše vše překládalo přes francouzštinu do angličtiny a slovenštiny. Nakonec jsem dostal bohatou nadílku léků a zákaz jíst v oblasti pralesů antimalarika. Taková dávka medikamentů by mohla být pro moje játra fatální. Budu si holt muset dávat pozor... V noci jsem se dvakrát probudil s pocitem, že vylézám z bazénu, tak moc jsem se potil. Tenhle den mě ale v mnohém povzbudil. Naše cesta vedla do končin, které jsem velice toužil prozkoumat a konečně jsem měl léky.




In the morning of the eighth day I was not able to get up from my bed, I had a high fever and even though there were 25 Celsius degrees outside, I felt so cold as I jumped into the freezing water naked. I couldn't do anything else than hope that I will successfuly reach Fianarantsoa, the centre of this part of the island almost 300 km far away. I spend almost whole day on the back seats of our microbus resting, because I didnt want to miss the crutial moments of the day.  I tried hard and thanks to that this day was as interesting as the other ones. As we leaved Ranohira, we were hte observators of a horrifying view. All around were the migratory locusts (Locusta migratoria), which are a big threat for the crops. Now, when I am writing these lines, there is an invasion of these insects on Madagascar and the island is in real danger from famine.



The first moment, when I had to go out of the car happened, when the longest chameleon of the world, Furcifer oustaleti was walking across the road and Matúš was running there to save it from death. Chameleons are not a target of hunting on island usually, because most of Malagasy tribes have fear of them. Some of them believe, that an encounter with chameleon can cause a misfortune, but there are some rare exceptions. The nice male was therefore in bigger danger from cars than from people looking at our saving act.


The country around was getting more rocky and we could see a beautiful rock formations. Near one of them we stopped for a lunch and nearby was a natural reserve called Anja, which is one the two on island with only local people as responsible organ. These people really care about the enviroment and almost all benefits from tourism go to them. We could see ring-tailed lemurs (Lemur catta) with offspring from a close distance, which was a nice moment. This walk was very nice, but I started to be exhausted. But as were closer to the help, I could hope for a better future.


After a few more hours at the back of microbus we reached Ambalavao. It is famous for its production of traditional paper made from bark of trees, which are transported from the eastern coast. We saw the exact process with the real people right in front of us. Then we could buy some product in the small shop. An interesting moment of the day was that, when I sat on the bench in front of the shop with Gerard and Matúš and we were discussing the next day of our journey taking into account my health situation. „In a few hours we will be in Fianarantsoa, so you must wait a bit. We need you to get medicaments first. In two days we will reach the rainforests of the east and they will be the highlight of your expedition. I want you to be prepared,“ said Matúš and we were looking at the empty street in front of us. We also stopped to see the manufactory for production of local silk, where women work on traditional machines and the materials are coloured by natural substances. The last fase of the journey started. 



We reached Fianarantsoa right before the nightfall. I was able to go to my room and Jožko brought me a dinner. Meanwhile Matúš started to seek for a doctor. He told me before, that I could not go to the local hospital, because the level of the health care is very low there. Sometimes you can wake up and realise, that somebody had taken your blood, but the needle could be used more times... Fortunately, the doctor appeared in my room and a long session started. The informations were translated from French to English and Slovak through Gerard and Matúš. Finally I got a big amount of medicaments and a prohibition to take antimalarics. It will be too much for my liver. I must be very carefull... During the night I woke up two times and I was so wet as I would go from the swimming pool. This day was after all very encouraging. We were heading for the most fascinating localities from the biological point of view and I finally got the medicaments.

Monday, April 22, 2013

Sledujte mě v terénu (Follow me on travels)

Neziderské jezero 2013


Prvním větším výjezdem, kde jsem měl možnost (a ještě budu mít) zkoušet novou fototechniku, bylo Neziderské jezero na hranici Rakouska a Maďarska. K Nikonu D90 s objektivem NIKKOR AF-S DX 18-200 MM F/3,5-5,6G ED VR II se připojil objektiv Sigma 150-500mm f/5-6.3 AF APO DG OS HSM. Tenhle očekávaný moment jsem přivítal s velikou radostí, protože už od cesty do Puszta Hortobágy jsem toužil po zlepšení kvality fotografií dokumentujících mé výpravy. Na Neziderském jezeře byl zatím vykonán průzkum lokalit zajímavých pro návštěvníky z USA, pro které budu dělat ornitologického průvodce. Co tedy průzkum přinesl?


Přiblížit se k dropům velkým (Otis tarda) na vzdálenost menší než několik stovek metrů je velice obtížné. Navíc jsou to ptáci silně ohrožení ztrátou přirozených otevřených biotopů.  Na hranicích s Maďarskem se nachází přírodní rezervace s populací největších ptáků Evropy, která dává možnost pokusit se tenhle problém obejít. Chce to samozřejmě i nutnou dávku štěstí, ale na výsledek se vyplatí čekat. Budou dropi příště ještě blíž? V okolí jezera se nachází mnoho menších jezer, mokřadů a dočasných nádrží, které jsou útočištěm pro mnoho ptačích druhů. Na lokalitě už byli přítomní rákosníci tamaryškoví (Acrocephalus melanopogon), Lange Lacke zase zaujalo výskytem racků černohlavých (Ichthyaetus melanocephalus) nebo jespáků bojovných (Philomachus pugnax). Bohaté na ptáky jsou nejen lokality na straně Rakouska, ale také ty na straně Maďarska. Na jedné z nich jsme pozorovali veliké seskupení kolih velkých (Numenius arquata) a malých (Numenius phaeopus). V důsledku dlouho trvajících nízkých teplot, nezvykle velkého množství sněhu v této oblasti a mnoha dešťovým srážkám se na mnoha místech nacházela voda, což je výhodné pro vodní ptáky. Lokalita s výskytem dropů byla dokonce tak zaplavená, že nebylo možné projet po silnici  autem. Kromě ornitologických pozorování už bylo možné potkat také zvířata zajímavá pro herpetologa (Natrix natrix). V květnu očekávám mnohem pestřejší skladbu živočichů, je se na co těšit...




The first bigger journey to the field where I could try my new photographic equipment, was to the Neusiedler See on the borders of Austria and Hungary. I have added the lens Sigma 150-500mm f/5-6.3 AF APO DG OS HSM to the first one, NIKKOR AF-S DX 18-200 MM F/3,5-5,6G ED VR II for Nikon D90. I was very happy about it, because since the journey to Puszta Hortobágy I wanted to improve the quality of my documentation. The first survey of the locality was done on Neusiedler See, where I will be a guide for tourist from USA. So, what did we see? 




Getting closer than for a few hundred meters to the great bustards (Otis tarda) is very difficult. These birds are endangered from the habitat loss. Near the borders with Hungary there is a natural reserve with the population of the biggest European representatives of avifauna. We were lucky this time and saw them from a close distance, will it be the same next time? There are many smaller lakes, marshes and watering holes around Neusiedler See and it is a great place to see many bird species. Moustaged warblers (Acrocephalus melanopogon) were already present in the reed near the shore, Lange Lacke was interesting because of mediterranean gulls (Ichthyaetus melanocephalus) and ruffs (Philomachus pugnax). Also the Hungarian side of the locality is very rich in birds, interesting were the big flocks of Eurasian curlews (Numenius arquata) and whimbrels (Numenius phaeopus). Because of long lasting low temperatures, surprisingly big amount of snow and heavy raining the water was on the vast areas, which is positive for birds. The reserve with bustards was even so under the water, that it was not possible to use the road around it and do a complete circuit. Apart from ornithologic finds, there was also an interesting encounter with the grass snake (Natrix natrix). In May I am expecting the more colourful face of this land and I am looking forward to it...



Tuesday, April 16, 2013

Seznamte se -nejzvláštnější obratlovci (Meet the weirdest vertebrates of them all)

Laonastes aenigmamus

Lazar mezi savci (savci -Mammalia)

(English version at the end of the article)

Některé organismy přežijí své příbuzné o dlouhou, často miliony let trvající dobu a stanou se z nich evoluční lazarové. Jeden takový tvor byl popsán v roce 2005 a pocházel z Laosu.  P. Jenkins a spoluautoři považovali nově objeveného hlodavce za příslušníka naprosto unikátní nové čeledi, která dostala název Laonastidae po jeho vědeckém jméně -Laonastes aenigmamus. Jak se ale ukázalo, toto zvíře bylo mnohem víc, než jen nový objev. Byl to živý pozdrav z dob dávno minulých.

V první studii nebyl nový druh komparován s fosilními zástupci hlodavců. Návrh na systematické zařazení byl učiněn na základě analýzy lokusů 12S rRNA a Cytochromu b, která ukazovala zvíře druhu Laonastes aenigmamus jako příbuzné k africkým zástupcům infrařádu Hystricognathi. Tato skupina se od těch ostatních v rámci řádu Rodentia liší stavbou lebky. Sval masseter medialis prochází částečně přes infraorbitální otvor a vychází na druhé straně. Otvor je relativně mnohem větší než u jiných hlodavců a přilehlá os zygomaticum je tudíž mnohem užší. Toto zařazení ale nebylo založeno na komparaci morfologie.

Srovnání infraorbitálního otvoru s naznačením pozice svalu ním procházejícího u Myomorpha a Hystricomorpha. Jak se pozdéji ukázalo, Laonastes nepatří ani do jedné z těchto skupin.

Podpora pro toto zařazení byla ve studii silná, později se ale ukázalo, že výsledek byl ovlivněn přitahováním dlouhých větví stromu (long branch attraction) a tudíž nebyl správný. V roce 2007 vyšla studie analyzující 4 jaderné a 2 mitochondriální lokusy společně s proloženým elementem obsahujícícm 11 informativních lokusů (Huchon et. al. 2007), která naopak ukázala, že Laonastes je sesterským kladem k čeledi Ctenodactylidae. Jsou to afričtí hlodavci zvaní gundi a historie této evoluční linie sahá až do doby před 44 miliony let, což je na začátku oligocénu. Tento údaj ukazuje na velice starou divergenci záhadného tvora z Laosu a je to tedy spíše lazar, který přežil ostatní zástupce své evoluční linie. Ale kdo je příbuzný zvířeti, které se skrývá v zapadlých laoských vápencových krasech?


Po srovnání lebky nově objeveného hlodavce se ukázalo, že je to jediný přežívající zástupce skupiny, která byla do té doby známa jen na základě fosílií. Jedná se o čeleď Diatomyidae. Tato skupina je doložena od doby před 32 miliony let do doby před 11 miliony let. Neuvěřitelná díra v našich znalostech o evoluci této skupiny trvající 11 milionů let udělala z hlodavce z Laosu světovou senzaci. Jedná se tedy o nejúžasnější tzv. lazarský druh mezi savci. Tenhle termín označuje organismy, které v určitý čas zmizí z fosilního záznamu, aby se pak znovu objevily. Jak uvádí Dawson et. al., hystrocognátní čelist druhu Laonastes byla v původním popisu nesprávně uvedena a ve skutečnosti má toto zvíře sciurognátní čelist stejně jako fosilní Diatomys. Extrémně zvláštním sdíleným znakem je existence přespočetných kořenů zubů v lícní části. Také stavba skloviny řezáků, separátní neurovaskulární kanál v očnici, humerus s redukovaným deltoidním hřebenem a bez entepicondylárního otvoru a astragalus s krátkým mediálním kýlem jsou znaky podporující zařazení Laonastes aenigmamus mezi Diatomyidae. 

Laonastes má ve skutečnosti sciuromorfní čelist.

Zjednodušené schéma fylogenetických vztahů diatomyidů s geografickým rozšířením vymřelých a recentních forem a se zobrazením zubů v lícní části čelisti z okluzálního pohledu.
Srovnání morfologie Diatomys shantungensis (A, B a C) a Laonastes aenigmamus (D, F a G).

Je velice zajímavé, že diatomyidi se vyvíjeli v izolaci v Asii, zatímco sesterská čeleď Ctenodactylidae zde vymřela a přežila jenom v Africe. Obě čeledi stojí blízko divergenci skupiny Histricognathi, která je recentně rozšířena především v Africe a Jižní Americe. Objev tajemného druhu z Laosu ale naznačuje, že předci této skupiny vznikli v Asii.



Some organisms outlive their relatives for a long, sometimes millions of years lasting time. They become an evolutionary lazaruses. One of such creatures was described only in 2005 and came from Laos. P. Jenkins and coauthors thought, that the new rodent is a member of completely unique family with proposed name Laonastidae (the name of the animal is Laonastes aenigmamus). But as it became clear later, Laonastes is much more than new finding, It is a refugee from times millions ago.

In the first study it was not compared with the fossil rodents. The proposal of its systematic classification was based on analysis of 12S rRNA and Cytochrome b, which indicated Laonastes aenigmamus as a relative of african infraorder Hystricognathi. This group differs from others from order Rodentia in skull anatomy. Muscle masseter medialis goes through infraorbital foramen and ends on both sides of it. The opening os relatively much more big than in other rodents and os zygomaticum is also much narrower. The classification had one important weak point -the absence of morphology.


Comparison of infraorbital foramen of Myomorpha and Hystricomorpha with the depiction of position of muscle masseter medialis. As it beacame clear later,  Laonastes does not belong to any of these groups.

The support for the classification in the discussed study was strong, but later it appeared, that the result was influenced by the long branch attraction and therefore not correct. In 2007 another study with analysis of 4 nuclear and 2 mitochondrial locuses together with the element containing 11 informative locuses (Huchon et. al. 2007) showed, that Laonastes is  a sister clade to family Ctenodactylidae. These are african rodents called gundi and the evolutionary history of this lineage goes to the age 44 millions ago to Oligocene. These data indicate a very old divergence of this enigmatic creature from Laos. It is a lazarus from the age long time ago, which outlived other representatives of its lineage. But what animal is a relative of this animal hidden in the limestone karsts of Laos?



The comparison of skull with fossil rodent showed, that this animal is a last survivor of the group known only from fossils. It is a family Diatomyidae. The oldest discovery is 32 millions years old and the youngest one 11 millions years old. The very long gap in our knowledge of evolution of these rodents is 11 millions years long, so the rodent from Laos caused a true senzation in the scientific audience. It a most striking lazarus species among mammals. This therm is used for organisms, which has vanished from the fossil record and then after some time it appears again. As was published in Dawson et. al., hystricognathous jaw of Laonastes was a wrong interpretation in the first article  and in fact it has a sciurognathous jaw similar to fossil representative of Diatomyidae from genus Diatomys. Extremely strange shared features are supernumerary roots of cheek teeth. Then also a construction of enamel of incisors, separate neurovascular canal in the orbit, humerus with reduced deltoid crest and without entepicondylar opening and astragalus with short medial keel are a characters supporting the classification of Laonastes aenigmamus in the family Diatomyidae. 


In fact, Laonastes has a sciuromorph jaw.
Simplified scheme of phylogenetic relationships of diatomyids with the geographic range of extinct and recent species. There is also a depiction of teeth in the cheek part of the jaw from the occlusal view.
Comparative morphology of Diatomys shantungensis (A, B a C) and Laonastes aenigmamus (D, F a G).

It is very interesting that diatomyids have been evolving in the isolation of Asia, while the sister family Ctenodactylidae went extinct on this continent and survived only Africa. Both families are close to the divergence of Histricognathi, which is recently present mainly in Africa and South America. The finding of the enigmatic species from Laos suggests, that the ancestors of this group can come from Asia.

Zdroje (References):

Jenkins, Paulina D.; Kilpatrick, C. William; Robinson, Mark F. & Timmins, Robert J. (2004): Morphological and molecular investigations of a new family, genus and species of rodent (Mammalia: Rodentia: Hystricognatha) from Lao PDR. Systematics and Biodiversity 2(4): 419-454.

Dawson, M.R.; Marivaux, L.; Li, C.-k.; Beard, K.C. & Métais, G. (2006): Laonastes and the "Lazarus effect" in Recent mammals. Science 311: 1456-1458.

Huchon, Dorothée; Chevret, Pascale; Jordan, Ursula; Kilpatrick, C. William; Ranwez, Vincent; Jenkins, Paulina D.; Brosius, Jürgen & Schmitz, Jürgen (2007): Multiple molecular evidences for a living mammalian fossil. PNAS 104(18): 7495-7499.

Tuesday, April 2, 2013

Deník zoologa z Madagaskaru (Zoological diary from Madagascar)

(English version at the end of the article)

Den sedmý -náročný trek v Isalu

Před vstupem do jakéhokoliv národního parku na Madagaskaru je potřeba vyřídit si povolení. Pro vstup do Isala jsme potřebovali navštívit městečko Ranohira. Zatímco Matúš a Gerard vyřizovali potřebné náležitosti, já se s Jožkem vydal na průzkum okolí. Došli jsme až k malému kostolíku, kde jsme se snažili načerpat zdejší pestrou náboženskou atmosféru. Křesťanství je zde pořád doplňováno prvky tradiční víry místních a nikdy nebylo od nich zcela odděleno. Můj zdravotní stav nebyl zdaleka ideální, zřejmě jsem už ráno měl zvýšenou teplotu, ale dobrodružství v úžasné krajině jurského masivu jsem si nemohl nechat ujít. Po cestě z Ranohiry jsme museli překonat autem menší říčku, což však není na Madagaskaru nic neobvyklého.


Po prvním stoupání na plošinu obklopenou mohutnými pískovcovými skálami jsme si všimli hrobek kmene Bara, které se nacházejí vysoko ve skalních štěrbinách. U stezky se navíc nacházela hromada kamení, do které tito nomádi při každé své cestě přes tohle území ukládají další kousky. Všechno kolem zde působí ohromným a nekonečným dojmem. Při bližším pohledu na suchou vegetaci kolem bylo ale možné objevovat drobný a podivuhodný svět zdejší přírody. Z hmyzu nejvíc zaujali dokonale maskované pářící se pakobylky, z rostlin drobné rostliny rodu Pachypodium, které svým malým hrubým kmínkem připomínají miniaturní baobaby. Tyto rostliny šetří energii do té míry, že kvetou jen dva dny v roce. Bylo obrovským štěstím, že se nám povedlo jednu kvetoucí rostlinu najít. Nakonec jsme dosáhli nejvyššího místa blízkého okolí (898 metrů) s úžasným výhledem na krajinu připomínající divoký západ. 


Dál jsme začali klesat mezi skály, kde už se nacházel suchý les. Tenhle ekosystém je domovem například pro chameleona druhu Furcifer lateralis. I v období sucha je možné tyto evoluční specialisty objevit, pokud ovšem máte vytrénované pozorovací schopnosti. Nakonec jsme narazili na jedinou říčku široko daleko, která nevysychá ani v období sucha a kolem ní se soustředila bujná a zelená tropická vegetace. Cesta kolem vody vedla až k jezírku Piscine naturelle, ve kterém je možné se koupat, což také mnoho lidí kolem nás využívalo. Já jsem se v téhle fázi treku už začínal cítit opravdu špatně a přemáhala mě slabost. Koupání jsem tedy vynechal a odpočíval před nejtěžší fází trasy. Čekal nás ještě přechod další rozlehlé planiny s vyschlým řečištěm a následně zdolání hlubokého kaňonu vedoucího ke hlavnímu kempu, kde si budeme moci odpočinout.


Po překonání planiny se ukázalo, že nejenom já jsem onemocněl. Ani náš průvodce Gerard se necítil dobře a oba jsme v kaňonu za ostatními zaostávali. Po strmém srázu jsem se pohyboval s těžkostmi a byl jsem rád, když jsem nakonec ostatní dohnal a dostal se do táboru. Zde byla možnost si odpočinout a navíc jsme měli štěstí, že se zde najednou objevili hned dvě tlupy lemurů. Byli to lemuři kata (Lemur catta) a lemuři hnědí (Eulemur rufus). Jejich přítomnost byla pro mě motivací vzít poslední síly a snažit se pořídít nějakou fotodokumentaci. Ukázalo se, že lemuři jsou velice dobře zvyklí na lidskou přítomnost na tomhle místě a byli opravu šikovní v kradení našeho jídla. Navíc je zřejmé, že tyto poloopice jsou schopny nepříjemného kousnutí, takže vzájemná setkání byla provázena dávkou vzrušení. Já jsem se společně s několika členy naší skupiny rozhodl v kempu odpočívat, zatímco ostatní se vydali k nedalekému vodopádu. Zde mě už ale únava dostala natolik, že jsem si uprostřed lesa lehl a na zemi usnul. Kolem se pohybovali lemuři, vzduch byl teplý a všude kolem jenom šumění lesa. Skvělé místo pro příjemné snění... Jak jsem se dozvěděl, trvalo asi 10 minut než mě Matúš s ostatními našli, musel to být legrační pohled...


Následovala cesta zpátky do Satrana lodge na hranicích parku, kde jsme měli strávit druhou noc. Ukázalo se, že jsem opravdu nemocný a na večeři už jsem se nedostavil. Zůstal jsem v příjemné chatce uprostřed nádherného tropického Madagaskaru a přemýšlel o tom, zda to zvládnu a budu moct o všem vyprávět. Nevěděl jsem ale, že nejbližší nemocnice je zhruba 300 kilometrů daleko a že mě zítra čeká ještě zhoršení mého stavu. Nezmeškejte další díl deníku!



The seventh day -difficult trekking in Isalo

Before the entrance to any national park in Madagascar, it is needed to have a permisson. To visit Isalo we had to travel to Ranohira. While Matúš and Gerard were trying to get the permission for us, I started to explore the surroundings with Jožko. We reached the small church, where we could feel the variegated religion atmosphere. Christianity is still combined with features of traditinal religion and these two were never separated on the island. My health condition was far from good right in the morning (I have already had a high fever), but the adventure in the extraordinary country of Isalo was too seductive. We had to cross a small river on our way to the park, but that is usuall on Madagascar. 


After reaching the first plateau surrounded by the sandstone massive we found a grave of Bara tribe. These are usually found high in the openings of rocks. There was also a pile of rocks near the path -these nomads leave one every time they pass through. The country around looked vast. But if you looked closer, you would find the tiny and extraordinary world of nature. From insects, interestingly we found mating stick insects, from plant the most interesting were plants from genus Pachypodium, which resemble baobabs with their thick little stems. These plants saves almost all its energy and blooms only two days in the year. We were very lucky to find one blooming exemplar. Finally we reached the highest point in the area around (898 meters) and the view was oxtraordinary.


We continued further down to the dry forest. This ecosystem is home for example for chameleon Furcifer lateralis. It is possible to find these evolutionary specialists also in thedry season, but it requires special observating skills. We found a single small river, which has river all time in the year and a lush vegetation was around. The path led us near the water to Piscine naturelle, a small lake where people can swim. I started to feel bad and I was getting weak, so I didn't swim. The more demanding part of the trekking was ahead of us. We had to walk through another vast grassy plateau and climb down a deep canyon to reach the main camp, where we could have a rest. 


After the walking through the plateau it became clear, that I am not only sick person from our group. The next one was Gerard and we walked very slowly at the back. The terrain was craggy and I was happy to reach the main camp. It was a possibility to rest here and we were lucky to see the flock of two lemur species at the same time (Lemur catta and Eulemur rufus). They were the motivation to stay active for me and I tried to take the best photos as I could. It appeared, that these lemurs are habituated to human presence and they were good at stealing food. Moreover, it is clear that these prosimians are capable of dangerous bites and the encouters had an exicing atmosphere. I stayed in the camp with few of us while other went to see the waterfall nearby. At this stage I was so tired, that I lied among the trees and fell asleep on the ground. There were lemurs all around, the air was warm and the murmur of the forest was calming. A perfect place for dreaming... As I figured our later, others were struggling to find me almost 10 minutes and must have been a funny view when they finally found me...  


We headed back to Satrana lodge, where we were about to spend the second night. It became clear, that I was really ill and I was not able to go for a dinner. I stayed in the comfortable lodge in the centre of beautiful tropical Madagascar and I was thinking about telling my stories from my journey. But at this stage I was not sure if I will return back -the nearest hospital was 300 kilometers far away. Don't miss the next part of diary!