Adaptation of Larval Development of the Common Frog (Rana temporaria) to a Shorter Activity Season and Its Putative Genetic Basis

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The development of most amphibian species occurs in an aquatic environment and the duration of larval development largely depends on the ambient temperature. As shown earlier (Richter-Boix et al., 2011), natural selection may influence the frequency of alleles of the RC08604 locus which lies in the regulatory region of the thyroid receptor gene TRβ, in populations of Rana arvalis living in conditions with varying average annual temperatures. Our study of the allelic composition of microsatellites, including the RC08604 locus, in Rana temporaria of an introduced population from Kamchatka and from the native range of the species from the Moscow Region shows that the differences between these populations in Fst of the study microsatellite loci can be considered insignificant, except for the RC08604 locus. This difference of the RC08604 locus from other loci corresponds to a faster growth up to metamorphosis in larvae from the Kamchatka population. This difference in larval growth rate was revealed through breeding under the same laboratory conditions. Apparently, the differences between the two study populations are the result of a rapid adaptation of the Kamchatka population to a comparatively short activity season. This could have been developed only 10 years following the formation of that population.

About the authors

S. M. Lyapkov

Biological Faculty, Moscow Lomonosov State University

Email: lyapkov@mail.ru
Moscow, 119234 Russia

V. A. Scobeyeva

Biological Faculty, Moscow Lomonosov State University

Moscow, 119234 Russia

References

  1. Ляпков С.М., 2016. Травяная лягушка (Rana temporaria) на Камчатке: формирование первой популяции // Современная герпетология. Т. 16. Вып. 3/4. С. 123–128.
  2. Ляпков С.М., 2016а. Географическая изменчивость характеристик метаморфов травяных лягушек // Вестник СПбГУ. Т. 3. № 3. С. 86–91.
  3. Ляпков С.М., 2019. Возрастной состав и особенности постметаморфозного роста травяной лягушки (Rana temporaria) из популяций с экстремально коротким сезоном активности // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. Т. 2019. № 1. С. 96–104.
  4. Hjernquist M.B., Söderman F., Jönsson K.I., Herczeg G., Laurila A., Merilä J., 2012. Seasonality determines patterns of growth and age structure over a geographic gradient in an ectothermic vertebrate // Oecologia. V. 170. № 3. P. 641–649.
  5. Laugen A.T., Laurila A., Räsänen K., Merilä J., 2003. Latitudinal countergradient variation in the common frog (Rana temporaria) development rates – evidence for local adaptation // Journal of evolutionary biology. V. 16. № 5. P. 996–1005.
  6. Meyer-Lucht Y., Luquet E., Johannesdottir F., Rödin-Mörch P., Quintela M., Richter-Boix A., Höglund J., Laurila A., 2019. Genetic basis of amphibian larval development along a latitudinal gradient: Gene diversity, selection and links with phenotypic variation in transcription factor C/EBP-1 // Molecular Ecology. V. 28. № 11. P. 2786–2801.
  7. Palo J.U., O’Hara R.B., Laugen A.T., Laurila A., Primmer C.R., Merilä J., 2003. Latitudinal divergence of common frog (Rana temporaria) life history traits by natural selection: evidence from a comparison of molecular and quantitative genetic data // Molecular ecology. V. 12. № 7. P. 1963–1978.
  8. Peakall R., Smouse P.E., 2006. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Molecular Ecology Notes. V. 6. № 1. P. 288– 295.
  9. Peakall R., Smouse P.E., 2012. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research – an update // Bioinformatics. V. 28. № 19. P. 2537–2539.
  10. Richter-Boix A., Quintela M., Segelbacher G., Laurila A., 2011. Genetic analysis of differentiation among breeding ponds reveals a candidate gene for local adaptation in Rana arvalis // Molecular ecology. V. 20. № 8. P. 1582–1600.
  11. Richter-Boix A., Quintela M., Kierczak M., Franch M., Laurila A., 2013. Fine-grained adaptive divergence in an amphibian: genetic basis of phenotypic divergence and the role of nonrandom gene flow in restricting effective migration among wetlands // Molecular Ecology. V. 22. № 5. P. 1322–1340.
  12. Richter-Boix A., Teplitsky C., Rogell B., Laurila A., 2010. Local selection modifies phenotypic divergence among Rana temporaria populations in the presence of gene flow // Molecular ecology. V. 19. № 4. P. 716–731.
  13. Rödin-Mörch P., Luquet E., Meyer-Lucht Y., Richter-Boix A., Höglund J., Laurila A., 2019. Latitudinal divergence in a widespread amphibian: Contrasting patterns of neutral and adaptive genomic variation // Molecular Ecology. V. 28. № 12. P. 2996–3011.
  14. Rowinski P.K., Laurila A., Gotthard K., Sowersby W., Lind M.I., Richter-Boix A., Eckerström-Liedholm E., Rogell B., 2020. Parental effects influence life history traits and covary with an environmental cline in common frog populations // Oecologia. V. 192. № 4. P. 1013–1022.
  15. Sambrook J., Russell D.W., 2006. Isolation of high-molecular-weight DNA from mammalian cells using proteinase K and phenol // Cold Spring Harbor Protocols. V. 2006. № 1. P. pdb–prot4036.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».