MC
Marta Ciucani
Author with expertise in Population Genetic Structure and Dynamics
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(83% Open Access)
Cited by:
8
h-index:
8
/
i10-index:
8
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
54

Genomes of the extinct Sicilian wolf reveal a complex history of isolation and admixture with ancient dogs

Marta Ciucani et al.Jan 21, 2022
Summary The Sicilian wolf represented the only population of wolves living on a Mediterranean island until the first half of the twentieth century (1930s-1960s) 1–7 . Previous studies hypothesised that they remained isolated from mainland wolves from the end of the Last Glacial Maximum (LGM) 8,9 , until human persecutions led them to extinction 1–7 . There are only seven known Sicilian wolf specimens from the 19th and 20th century preserved in museums in Italy and recent morphometric analyses assigned them to the new subspecies Canis lupus cristaldii 10 . To better understand the origins of the Sicilian wolf, and its relationship to other wolf populations, we sequenced four whole genomes (3.8×-11.6×) and five mitogenomes. We investigated the relationship between Sicilian wolves and other modern breeds to identify potential admixture. Furthermore, considering that the last land-bridge between Sicily and Italy disappeared after the LGM 11 , around 17 kya, we explored the possibility that the Sicilian wolf retained ancestry from ancient wolf and dog lineages. Additionally, we explored whether the long-term isolation might have affected the genomic diversity, inbreeding levels and genetic load of the Sicilian wolf. Our findings show that the Sicilian wolves shared most ancestry with the modern Italian wolf population but are better modelled as admixed with European dog breeds, and shared traces of Eneolithic and Bronze age European dogs. We also find signatures of severe inbreeding and low genomic diversity at population and individual levels due to long-term isolation and drift, suggesting also low effective population size.
54
Citation5
0
Save
1

Historical population declines prompted significant genomic erosion in the northern and southern white rhinoceros (Ceratotherium simum)

Fátima Sánchez‐Barreiro et al.May 11, 2020
Abstract Large vertebrates are extremely sensitive to anthropogenic pressure, and their populations are declining fast. The white rhinoceros ( Ceratotherium simum ) is a paradigmatic case: this African megaherbivore suffered a remarkable population reduction in the last 150 years due to human activities. The two white rhinoceros subspecies, the northern (NWR) and the southern white rhinoceros (SWR), however, underwent opposite fates: the NWR vanished quickly after the onset of the decline, while the SWR recovered after a severe bottleneck. Such demographic events are predicted to have an erosive effect at the genomic level, in connection with the extirpation of diversity, and increased genetic drift and inbreeding. However there is currently little empirical data available that allows us to directly reconstruct the subtleties of such processes in light of distinct demographic histories. Therefore to assess these effects, we generated a whole-genome, temporal dataset consisting of 52 re-sequenced white rhinoceros genomes, that represents both subspecies at two time windows: before and during/after the bottleneck. Our data not only reveals previously unknown population substructure within both subspecies, but allowed us to quantify the genomic erosion undergone by both, with post-bottleneck white rhinoceroses harbouring significantly fewer heterozygous sites, and showing higher inbreeding coefficients than pre-bottleneck individuals. Moreover, the effective population size suffered a decrease of two and three orders of magnitude in the NWR and SWR respectively, due to the recent bottleneck. Our data therefore provides much needed empirical support for theoretical predictions about the genomic consequences of shrinking populations, information that is relevant for understanding the process of population extinction. Furthermore, our findings have the potential to inform management approaches for the conservation of the remaining white rhinoceroses.
1
Citation3
0
Save
3

Conservation implications of elucidating the Korean wolf taxonomic ambiguity through whole-genome sequencing

Germán Hernández‐Alonso et al.Feb 27, 2023
Abstract The taxonomic status of the now likely extirpated Korean Peninsula wolf has been extensively debated, with some arguing it represents an independent wolf lineage, Canis coreanus . To investigate the Korean wolf genetic affiliations and their taxonomic implications, we sequenced and analysed the genomes of a historical Korean wolf dated to the beginning of the 20th century, and a captive wolf originally located at the Pyongyang Central Zoo. Our results indicated that the Korean wolf bears similar genetic ancestry to other regional East Asian populations, therefore suggesting it is not a distinct taxonomic lineage. We identified regional patterns of wolf population structure and admixture in East Asia with potential conservation consequences in the Korean Peninsula and on a regional scale. We find the Korean wolf has similar diversity and inbreeding to other East Asian wolves. Finally, we show that, in contrast to the historical sample, the captive wolf is more genetically similar to wolves from the Tibetan Plateau, hence, Korean wolf conservation programs might not benefit from the inclusion of this specimen.
0

The Sicilian wolf: genetic identity of a recently extinct insular population

Francesco Angelici et al.Oct 25, 2018
During historical times many local populations of grey wolf (Canis lupus), once the most diffused mammal in the world, became extinct. Among these the Sicilian population, the biggest island of the Mediterranean Sea, was eradicated by human persecution in the early decades of the XX century. In order to reconstruct the genetic identity of the Sicilian wolf, we used ancient DNA techniques to analyse the mitochondrial DNA of the six known specimens actually stored in museums. We have successfully extracted and amplified a mtDNA fragment of the control region (CR) from four samples. Our analyses show that two samples have the same haplotype, that differs by two substitutions from the most diffused Italian haplotype (W14) and one substitution from the second Italian rare haplotype (W16). One of the others two samples shows a new wolf haplotype never described before and the fourth a haplotype common in dogs. Furthermore, all the detected wolf haplotypes in this study belonged to the mitochondrial haplogroup to which the Pleistocene European wolves and several current southern Europe haplotypes belong. Unfortunately, this endemic population of Mediterranean wolf, was definitively lost before it has been possible to understand its uniqueness and importance regards conservation.
1

Redefining rock doves,Columba livia, using historical whole genome sequences

Germán Hernández-Alonso et al.Apr 13, 2023
Summary The domestic pigeon’s exceptional phenotypic diversity was key in developing Darwin’s Theory of Evolution and establishing the concept of artificial selection in domestic species. However, unlike its domestic counterpart, its wild progenitor, the rock dove Columba livia , has received considerably less attention. Therefore, questions regarding their domestication, evolution, taxonomy, and conservation status remain unresolved. We generated whole-genome sequencing data from 65 historical rock dove samples representing all currently recognised subspecies and spanning the species’ original geographic distribution. Our dataset includes three specimens from Darwin’s collection and the type specimens of five different taxa. We characterised rock doves’ population structure, genomic diversity and gene-flow patterns. We show the West African subspecies C. l. gymnocyclus is basal to rock doves and domestic pigeons. Our results show gene-flow signals between the rock dove’s sister species C. rupestris and all rock doves except the West African populations. Our results led us to propose an evolutionary model for the rock dove considering the Pleistocene refugia theory. We propose that today’s rock dove genetic diversity and introgression patterns derive from a history of allopatric cycles and dispersion waves during the Quaternary glacial and interglacial periods. To explore the rock dove domestication history, we combined our new dataset with available genomes from domestic pigeons. Our results point to at least one domestication event in the Levant region that gave rise to all domestic breeds analysed in this study. Finally, we propose a species-level taxonomic arrangement to reflect the evolutionary history of the West African rock dove populations.
1

Genomic analyses of the extinct Sardinian dhole (Cynotherium sardous) reveal its evolutionary history

Marta Ciucani et al.Feb 27, 2021
Summary The Sardinian dhole ( Cynotherium sardous ) 1 was an iconic and unique canid species of canid that was endemic of Sardinia and Corsica until it became extinct at the end of the Late Pleistocene 2–5 . Given its peculiar dental morphology, small body size and high level of endemism, several canids have been proposed as possible ancestors of the Sardinian dhole, including the Asian dhole and African hunting dog ancestor 3,6–9 . Morphometric analyses 3,6,8–12 have failed to clarify the evolutionary relationship with other canids. We sequenced the genome of a ca 21,100 year old Sardinian dhole in order to understand its genomic history and clarify its phylogenetic position. We found it represents a separate taxon from all other living canids from Eurasia, Africa and North America, and that the Sardinian and Asian dhole lineages diverged ca 885 ka. We additionally detected historical gene flow between the Sardinian and Asian dhole lineages, that ended approximately 500-300 ka, when the landbridge between Sardinia and mainland Italy was broken, severing their population connectivity. Our sample showed low genome-wide diversity compared to other extant canids - probably a result of the long-term isolation - that could have contributed to the subsequent extinction of the Sardinian dhole.