Genetic and spatial analyses of two population patches in the fire salamander (Salamandra salamandra) from the Vienna woods (Austria)

Die meisten Tierpopulationen in freier Wildbahn zeigen eine geklumpte Verteilung. Da Standortdaten einzelner Individuen alleine keine Rückschlüsse auf tatsächliche Muster des Genflusses erlauben, haben molekulare Methoden immer mehr an Bedeutung zugenommen. In dieser Studie untersuchten wir eine Feuersalamanderpopulation aus dem Wienerwald, die eine starke räumliche Strukturierung aufwies. Die jeweiligen Regionen, in denen die Individuen gefunden wurden unterschieden sich in ihren Möglichkeiten zur Ablegung der Larven: kleine fließende Bäche ("Stream") im Westen und temporäre Teiche ("Pond") im Osten. Ich untersuchte, ob der räumlichen Klumpung der Individuen in diesen zwei Arealen tatsächlich ein Vorhandensein von separaten Fortpflanzungsgruppen zugrunde liegt, indem wir räumliche Positionen und Mikrosatelliten-Genotypen von Feuersalamander aus beiden Gruppen bestimmten und miteinander verglichen. Ich habe gängige populationsgenetische Methoden, wie die Ermittlung von FST und FIS, und zusätzlich einen individuell basierten Ansatz verwendet, um Muster von möglicher genetischer Differenzierung zwischen den beiden Gruppen zu untersuchen. Es wurden paarweise räumliche Distanzen und Verwandtschaftskoeffizienten zwischen allen möglichen Paaren von Salamandern analysiert. Während die FST-Werte keinen Hinweis auf genetische Differenzierung zwischen den Gruppen gaben, zeigte der individuell basierte Ansatz, dass die paarweise Verwandtschaft stark negativ mit dem räumlichen Abstand korrelierte. Die Verwandtschaft war signifikant höher innerhalb einer Gruppe, als zwischen den Gruppen. Dieser Effekt war stärker für die "Pond" als für die "Stream" Individuen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass es bei der Untersuchung von genetischer Differenzierung die Wahl der zugrunde liegenden Methode und deren Auflösungspotential von substanzieller Bedeutung ist.Most animal populations in the wild show a patchy distribution. As spatial data alone do not allow drawing conclusions about actual patterns of gene flow, molecular methods have become of significant importance when studying animal populations. In this study we investigated a fire salamander population from the Vienna Woods that appeared spatially clustered. The respective regions where the individuals were found differed in their possibilities for larval deposition: small flowing streams (“Stream”) in the West and temporary ponds (“Pond”) in the East. We examined if this spatial clustering actually resembles the presence of separate reproductive groups, by using spatial locations and microsatellite genotypes of fire salamander individuals from both patches. We used common population genetic measures, such as FST and FIS, and additionally an individual based approach to investigate patterns of possible genetic differentiation between the two population patches. Therefore, we determined pairwise spatial distances and pairwise relatedness values between all possible pairs of salamanders. While FST failed to detect genetic differentiation between the patches, the individual based approach revealed that pairwise relatedness was strongly negatively correlated with spatial distance. Pair relatedness was significantly higher within, than between the groups. This effect was stronger for the “Pond” than for the “Stream” individuals. Our results show that reproductive groups and population subdivision among the two population patches may exist, despite little overall genetic differentiation