Published November 2, 2011
| Version v1
Publication
Open
Multiple Geographic Origins of Commensalism and Complex Dispersal History of Black Rats
Creators
- Ken Aplin1, 2, 3
-
Hitoshi Suzuki4
- Alejandro A. Chinen4
-
R. Terry Chesser5
- José ten Have
-
Stephen C. Donnellan6, 7
-
Jeremy J. Austin7
- A.J. Frost1, 2, 3
-
Jean‐Paul Gonzalez8
-
Vincent Herbreteau8
-
François Catzeflis9, 10
- Julien Soubrier7
- Yin‐Ping Fang11
- Judith Robins12
-
Elizabeth Matisoo-Smith13
-
Armanda D. S. Bastos14
- Ibnu Maryanto15
- Martua H. Sinaga15
-
Christiane Denys16
- Ronald A. Van Den Bussche17
- Chris Conroy18, 19
-
Kevin C. Rowe18, 19
-
Alan Cooper7
- 1. Australian National Wildlife Collection
- 2. Ecosystem Sciences
- 3. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation
- 4. Hokkaido University
- 5. Smithsonian Institution
- 6. South Australian Museum
- 7. University of Adelaide
- 8. Mahidol University
- 9. Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier
- 10. University of Montpellier
- 11. National Chiayi University
- 12. University of Auckland
- 13. University of Otago
- 14. University of Pretoria
- 15. Indonesian Institute of Sciences
- 16. Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité
- 17. Oklahoma State University
- 18. Museum of Vertebrate Zoology
- 19. University of California, Berkeley
Description
The Black Rat (Rattus rattus) spread out of Asia to become one of the world's worst agricultural and urban pests, and a reservoir or vector of numerous zoonotic diseases, including the devastating plague. Despite the global scale and inestimable cost of their impacts on both human livelihoods and natural ecosystems, little is known of the global genetic diversity of Black Rats, the timing and directions of their historical dispersals, and the risks associated with contemporary movements. We surveyed mitochondrial DNA of Black Rats collected across their global range as a first step towards obtaining an historical genetic perspective on this socioeconomically important group of rodents. We found a strong phylogeographic pattern with well-differentiated lineages of Black Rats native to South Asia, the Himalayan region, southern Indochina, and northern Indochina to East Asia, and a diversification that probably commenced in the early Middle Pleistocene. We also identified two other currently recognised species of Rattus as potential derivatives of a paraphyletic R. rattus. Three of the four phylogenetic lineage units within R. rattus show clear genetic signatures of major population expansion in prehistoric times, and the distribution of particular haplogroups mirrors archaeologically and historically documented patterns of human dispersal and trade. Commensalism clearly arose multiple times in R. rattus and in widely separated geographic regions, and this may account for apparent regionalism in their associated pathogens. Our findings represent an important step towards deeper understanding the complex and influential relationship that has developed between Black Rats and humans, and invite a thorough re-examination of host-pathogen associations among Black Rats.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
انتشر الجرذ الأسود (راتوس راتوس) خارج آسيا ليصبح واحدًا من أسوأ الآفات الزراعية والحضرية في العالم، وخزانًا أو ناقلًا للعديد من الأمراض الحيوانية المنشأ، بما في ذلك الطاعون المدمر. على الرغم من النطاق العالمي والتكلفة التي لا تقدر بثمن لتأثيراتها على كل من سبل العيش البشرية والنظم الإيكولوجية الطبيعية، لا يُعرف سوى القليل عن التنوع الجيني العالمي للفئران السوداء، وتوقيت واتجاهات تشتتها التاريخية، والمخاطر المرتبطة بالحركات المعاصرة. قمنا بمسح الحمض النووي للميتوكوندريا للفئران السوداء التي تم جمعها عبر نطاقها العالمي كخطوة أولى نحو الحصول على منظور وراثي تاريخي لهذه المجموعة المهمة اجتماعيًا واقتصاديًا من القوارض. وجدنا نمطًا جغرافيًا نباتيًا قويًا مع سلالات متباينة جيدًا من الفئران السوداء الأصلية في جنوب آسيا ومنطقة الهيمالايا وجنوب الهند الصينية وشمال الهند الصينية إلى شرق آسيا، والتنويع الذي ربما بدأ في أوائل العصر الجليدي الأوسط. حددنا أيضًا نوعين آخرين معترف بهما حاليًا من الجرذان كمشتقات محتملة لـ R. rattus البارافيلتي. تُظهر ثلاث من وحدات النسب الوراثية الأربعة داخل R. rattus تواقيع وراثية واضحة للتوسع السكاني الكبير في عصور ما قبل التاريخ، ويعكس توزيع مجموعات هابلوغرافية معينة أنماطًا موثقة أثريًا وتاريخيًا للتشتت البشري والتجارة. من الواضح أن اللواط نشأ عدة مرات في R. rattus وفي مناطق جغرافية منفصلة على نطاق واسع، وقد يفسر هذا الإقليمية الواضحة في مسببات الأمراض المرتبطة بها. تمثل نتائجنا خطوة مهمة نحو فهم أعمق للعلاقة المعقدة والمؤثرة التي تطورت بين الجرذان السوداء والبشر، وتدعو إلى إعادة فحص شاملة لارتباطات مسببات الأمراض المضيفة بين الجرذان السوداء.Translated Description (French)
Le Rat noir (Rattus rattus) s'est propagé hors d'Asie pour devenir l'un des pires ravageurs agricoles et urbains du monde, et un réservoir ou vecteur de nombreuses maladies zoonotiques, y compris la peste dévastatrice. Malgré l'échelle mondiale et le coût inestimable de leurs impacts sur les moyens de subsistance humains et les écosystèmes naturels, on sait peu de choses sur la diversité génétique mondiale des rats noirs, le moment et l'orientation de leur dispersion historique et les risques associés aux mouvements contemporains. Nous avons étudié l'ADN mitochondrial de rats noirs recueilli dans leur aire de répartition mondiale comme première étape vers l'obtention d'une perspective génétique historique sur ce groupe de rongeurs d'importance socio-économique. Nous avons trouvé un modèle phylogéographique fort avec des lignées bien différenciées de rats noirs originaires d'Asie du Sud, de la région de l'Himalaya, du sud de l'Indochine et du nord de l'Indochine jusqu'à l'Asie de l'Est, et une diversification qui a probablement commencé au début du Pléistocène moyen. Nous avons également identifié deux autres espèces de Rattus actuellement reconnues comme dérivés potentiels d'un R. rattus paraphylétique. Trois des quatre unités de lignée phylogénétique de R. rattus montrent des signatures génétiques claires de l'expansion majeure de la population à l'époque préhistorique, et la distribution d'haplogroupes particuliers reflète des modèles archéologiques et historiquement documentés de dispersion et de commerce humains. Le commensalisme est clairement apparu à plusieurs reprises chez R. rattus et dans des régions géographiques largement séparées, ce qui peut expliquer le régionalisme apparent de leurs agents pathogènes associés. Nos résultats représentent une étape importante vers une compréhension plus approfondie de la relation complexe et influente qui s'est développée entre les rats noirs et les humains, et invitent à un réexamen approfondi des associations hôte-pathogène chez les rats noirs.Translated Description (Spanish)
La rata negra (Rattus rattus) se extendió fuera de Asia para convertirse en una de las peores plagas agrícolas y urbanas del mundo, y un reservorio o vector de numerosas enfermedades zoonóticas, incluida la devastadora plaga. A pesar de la escala global y el costo inestimable de sus impactos tanto en los medios de vida humanos como en los ecosistemas naturales, se sabe poco sobre la diversidad genética global de las ratas negras, el momento y la dirección de sus dispersiones históricas y los riesgos asociados con los movimientos contemporáneos. Estudiamos el ADN mitocondrial de ratas negras recolectadas en todo su rango global como un primer paso para obtener una perspectiva genética histórica sobre este grupo de roedores de importancia socioeconómica. Encontramos un fuerte patrón filogeográfico con linajes bien diferenciados de ratas negras nativas del sur de Asia, la región del Himalaya, el sur de Indochina y el norte de Indochina hasta el este de Asia, y una diversificación que probablemente comenzó a principios del Pleistoceno Medio. También identificamos otras dos especies actualmente reconocidas de Rattus como posibles derivados de un R. rattus parafilético. Tres de las cuatro unidades de linaje filogenético dentro de R. rattus muestran claras firmas genéticas de una importante expansión de la población en tiempos prehistóricos, y la distribución de haplogrupos particulares refleja patrones de dispersión y comercio humanos documentados arqueológica e históricamente. El comensalismo surgió claramente varias veces en R. rattus y en regiones geográficas ampliamente separadas, y esto puede explicar el aparente regionalismo en sus patógenos asociados. Nuestros hallazgos representan un paso importante hacia una comprensión más profunda de la compleja e influyente relación que se ha desarrollado entre las ratas negras y los humanos, e invitan a un reexamen exhaustivo de las asociaciones huésped-patógeno entre las ratas negras.Files
journal.pone.0026357&type=printable.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:775f6d45eaa5e5464706810907f4c655
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الأصول الجغرافية المتعددة للتعايش والتاريخ المعقد لتشتت الفئران السوداء
- Translated title (French)
- Multiples origines géographiques du commensalisme et histoire complexe de la dispersion des rats noirs
- Translated title (Spanish)
- Múltiples orígenes geográficos del comensalismo y la compleja historia de dispersión de las ratas negras
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2041097600
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0026357
References
- https://openalex.org/W1490171507
- https://openalex.org/W1491713847
- https://openalex.org/W1532364213
- https://openalex.org/W1540857140
- https://openalex.org/W1579382649
- https://openalex.org/W1603606952
- https://openalex.org/W178295004
- https://openalex.org/W1928220195
- https://openalex.org/W1965490707
- https://openalex.org/W1973148490
- https://openalex.org/W1976629594
- https://openalex.org/W197913869
- https://openalex.org/W1993596706
- https://openalex.org/W1997986728
- https://openalex.org/W2004364917
- https://openalex.org/W2004746898
- https://openalex.org/W2006979603
- https://openalex.org/W2008841720
- https://openalex.org/W2013702949
- https://openalex.org/W2026781129
- https://openalex.org/W2029433471
- https://openalex.org/W2031841033
- https://openalex.org/W2033739369
- https://openalex.org/W2034712240
- https://openalex.org/W2035682677
- https://openalex.org/W2037629089
- https://openalex.org/W2040441669
- https://openalex.org/W2048598629
- https://openalex.org/W2054569346
- https://openalex.org/W2061352595
- https://openalex.org/W2064650699
- https://openalex.org/W2073787663
- https://openalex.org/W2080675194
- https://openalex.org/W2080766161
- https://openalex.org/W2082928585
- https://openalex.org/W2094939159
- https://openalex.org/W2097403532
- https://openalex.org/W2100444509
- https://openalex.org/W2102234847
- https://openalex.org/W2103054364
- https://openalex.org/W2107179020
- https://openalex.org/W2110835349
- https://openalex.org/W2111205680
- https://openalex.org/W2115180090
- https://openalex.org/W2117059491
- https://openalex.org/W2120831940
- https://openalex.org/W2125229037
- https://openalex.org/W2126596016
- https://openalex.org/W2127358442
- https://openalex.org/W2132393729
- https://openalex.org/W2141601903
- https://openalex.org/W2142303671
- https://openalex.org/W2142788494
- https://openalex.org/W2144081479
- https://openalex.org/W2146058063
- https://openalex.org/W2150933014
- https://openalex.org/W2153517664
- https://openalex.org/W2153777689
- https://openalex.org/W2159100745
- https://openalex.org/W2160918824
- https://openalex.org/W2163698819
- https://openalex.org/W2164418313
- https://openalex.org/W2277890994
- https://openalex.org/W2279242151
- https://openalex.org/W2326203980
- https://openalex.org/W2345803917
- https://openalex.org/W2498953595
- https://openalex.org/W2516504326
- https://openalex.org/W268787410
- https://openalex.org/W381946441
- https://openalex.org/W4302872091
- https://openalex.org/W4387696883
- https://openalex.org/W7979152
- https://openalex.org/W851344182