Biogeography of Speciation of Two Sister Species of Neotropical Amazona (Aves, Psittaciformes) Based on Mitochondrial Sequence Data
Creators
- 1. Universidade de Brasília
- 2. National University of Jujuy
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 4. Secretaria do Meio Ambiente
- 5. Universidade de Passo Fundo
Description
Coalescent theory provides powerful models for population genetic inference and is now increasingly important in estimates of divergence times and speciation research. We use molecular data and methods based on coalescent theory to investigate whether genetic evidence supports the hypothesis of A. pretrei and A. tucumana as separate species and whether genetic data allow us to assess which allopatric model seems to better explain the diversification process in these taxa. We sampled 13 A. tucumana from two provinces in northern Argentina and 28 A. pretrei from nine localities of Rio Grande do Sul, Brazil. A 491 bp segment of the mitochondrial gene cytochrome c oxidase I was evaluated using the haplotype network and phylogenetic methods. The divergence time and other demographic quantities were estimated using the isolation and migration model based on coalescent theory. The network and phylogenetic reconstructions showed similar results, supporting reciprocal monophyly for these two taxa. The divergence time of lineage separation was estimated to be approximately 1.3 million years ago, which corresponds to the lower Pleistocene. Our results enforce the current taxonomic status for these two Amazon species. They also support that A. pretrei and A. tucumana diverged with little or no gene flow approximately 1.3 million years ago, most likely after the establishment of a small population in the Southern Yungas forest by dispersion of a few founders from the A. pretrei ancestral population. This process may have been favored by habitat corridors formed in hot and humid periods of the Quaternary. Considering that these two species are considered threatened, the results were evaluated for their implications for the conservation of these two species.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
توفر نظرية التلاحم نماذج قوية للاستدلال الوراثي للسكان وهي الآن ذات أهمية متزايدة في تقديرات أوقات الاختلاف وبحوث الانتواع. نحن نستخدم البيانات والأساليب الجزيئية القائمة على نظرية الاندماج للتحقيق فيما إذا كانت الأدلة الجينية تدعم فرضية A. pretrei و A. tucumana كأجناس منفصلة وما إذا كانت البيانات الجينية تسمح لنا بتقييم أي نموذج متباين يبدو أنه يفسر بشكل أفضل عملية التنويع في هذه الأصناف. أخذنا عينات من 13 أ. توكومانا من مقاطعتين في شمال الأرجنتين و 28 أ. بريتري من تسع مناطق في ريو غراندي دو سول، البرازيل. تم تقييم شريحة 491 نقطة أساس من جين الميتوكوندريا سيتوكروم سي أوكسيديز I باستخدام شبكة النمط الفرداني وطرق تطور السلالات. تم تقدير وقت التباعد والكميات الديموغرافية الأخرى باستخدام نموذج العزل والهجرة بناءً على نظرية الاندماج. أظهرت إعادة بناء الشبكة والتطور الوراثي نتائج مماثلة، مما يدعم النظرية الأحادية المتبادلة لهاتين الفئتين. يقدر وقت التباعد لفصل النسب بحوالي 1.3 مليون سنة، وهو ما يتوافق مع العصر الجليدي السفلي. تفرض نتائجنا الحالة التصنيفية الحالية لهذين النوعين من الأمازون. كما يدعمون أن A. pretrei و A. tucumana تباعدوا مع تدفق جيني ضئيل أو معدوم منذ حوالي 1.3 مليون سنة، على الأرجح بعد إنشاء عدد صغير من السكان في غابة يونغاس الجنوبية عن طريق تشتت عدد قليل من المؤسسين من سكان أسلاف A. pretrei. قد تكون هذه العملية مفضلة من قبل ممرات الموائل التي تشكلت في الفترات الحارة والرطبة من العصر الرباعي. وبالنظر إلى أن هذين النوعين يعتبران مهددين، فقد تم تقييم النتائج من حيث آثارهما على الحفاظ على هذين النوعين.Translated Description (French)
La théorie de la coalescence fournit des modèles puissants pour l'inférence génétique des populations et est maintenant de plus en plus importante dans les estimations des temps de divergence et la recherche sur la spéciation. Nous utilisons des données moléculaires et des méthodes basées sur la théorie de la coalescence pour déterminer si les preuves génétiques soutiennent l'hypothèse de A. pretrei et A. tucumana en tant qu'espèces distinctes et si les données génétiques nous permettent d'évaluer quel modèle allopatrique semble mieux expliquer le processus de diversification chez ces taxons. Nous avons échantillonné 13 A. tucumana de deux provinces du nord de l'Argentine et 28 A. pretrei de neuf localités du Rio Grande do Sul, au Brésil. Un segment de 491 pb du gène mitochondrial cytochrome c oxydase I a été évalué en utilisant le réseau d'haplotypes et des méthodes phylogénétiques. Le temps de divergence et d'autres quantités démographiques ont été estimés à l'aide du modèle d'isolement et de migration basé sur la théorie de la coalescence. Le réseau et les reconstructions phylogénétiques ont montré des résultats similaires, soutenant la monophylie réciproque pour ces deux taxons. Le temps de divergence de la séparation des lignées a été estimé à environ 1,3 million d'années, ce qui correspond au Pléistocène inférieur. Nos résultats confirment le statut taxinomique actuel de ces deux espèces amazoniennes. Ils soutiennent également que A. pretrei et A. tucumana ont divergé avec peu ou pas de flux de gènes il y a environ 1,3 million d'années, probablement après l'établissement d'une petite population dans la forêt des Yungas du Sud par dispersion de quelques fondateurs de la population ancestrale d'A. pretrei. Ce processus a peut-être été favorisé par les corridors d'habitat formés pendant les périodes chaudes et humides du Quaternaire. Considérant que ces deux espèces sont considérées comme menacées, les résultats ont été évalués pour leurs implications pour la conservation de ces deux espèces.Translated Description (Spanish)
La teoría de la coalescencia proporciona modelos potentes para la inferencia genética de poblaciones y ahora es cada vez más importante en las estimaciones de los tiempos de divergencia y la investigación de la especiación. Utilizamos datos moleculares y métodos basados en la teoría de la coalescencia para investigar si la evidencia genética apoya la hipótesis de A. pretrei y A. tucumana como especies separadas y si los datos genéticos nos permiten evaluar qué modelo alopátrico parece explicar mejor el proceso de diversificación en estos taxones. Tomamos muestras de 13 A. tucumana de dos provincias del norte de Argentina y 28 A. pretrei de nueve localidades de Rio Grande do Sul, Brasil. Se evaluó un segmento de 491 pb del gen mitocondrial citocromo c oxidasa I utilizando la red de haplotipos y métodos filogenéticos. El tiempo de divergencia y otras cantidades demográficas se estimaron utilizando el modelo de aislamiento y migración basado en la teoría de la coalescencia. La red y las reconstrucciones filogenéticas mostraron resultados similares, apoyando la monofilia recíproca para estos dos taxones. El tiempo de divergencia de la separación del linaje se estimó en aproximadamente 1,3 millones de años, que corresponde al Pleistoceno inferior. Nuestros resultados refuerzan el estado taxonómico actual de estas dos especies amazónicas. También apoyan que A. pretrei y A. tucumana divergieron con poco o ningún flujo genético hace aproximadamente 1,3 millones de años, muy probablemente después del establecimiento de una pequeña población en el bosque de Yungas del Sur por la dispersión de unos pocos fundadores de la población ancestral de A. pretrei. Este proceso puede haber sido favorecido por corredores de hábitat formados en períodos cálidos y húmedos del Cuaternario. Teniendo en cuenta que estas dos especies se consideran amenazadas, se evaluaron los resultados por sus implicaciones para la protección de estas dos especies.Files
journal.pone.0108096&type=printable.pdf
Files
(1.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d0a413328d1abfb6d355c1016df1247c
|
1.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الجغرافيا الحيوية لأنواع شقيقتين من الأمازون الاستوائية الجديدة (AVES، Psittaciformes) بناءً على بيانات تسلسل الميتوكوندريا
- Translated title (French)
- Biogéographie de la spéciation de deux espèces sœurs d'Amazona néotropicale (Aves, Psittaciformes) basée sur les données de séquence mitochondriale
- Translated title (Spanish)
- Biogeography of Speciation of Two Sister Species of Neotropical Amazona (Aves, Psittaciformes) Based on Mitochondrial Sequence Data
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2005552732
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0108096
References
- https://openalex.org/W1552855542
- https://openalex.org/W1931356081
- https://openalex.org/W1934545424
- https://openalex.org/W1969042907
- https://openalex.org/W1969637321
- https://openalex.org/W1973960627
- https://openalex.org/W1979859318
- https://openalex.org/W1984517089
- https://openalex.org/W1991537791
- https://openalex.org/W2008950324
- https://openalex.org/W2022323759
- https://openalex.org/W2035702112
- https://openalex.org/W2038935556
- https://openalex.org/W2041901886
- https://openalex.org/W2047727977
- https://openalex.org/W2064650699
- https://openalex.org/W2096420865
- https://openalex.org/W2097382368
- https://openalex.org/W2102234847
- https://openalex.org/W2106122294
- https://openalex.org/W2112621018
- https://openalex.org/W2128357293
- https://openalex.org/W2131961145
- https://openalex.org/W2132393729
- https://openalex.org/W2132632499
- https://openalex.org/W2140784970
- https://openalex.org/W2142884638
- https://openalex.org/W2147283031
- https://openalex.org/W2151382623
- https://openalex.org/W2153666558
- https://openalex.org/W2161444534
- https://openalex.org/W2163292877
- https://openalex.org/W2166972836
- https://openalex.org/W2171538849
- https://openalex.org/W2179861974
- https://openalex.org/W2324499930
- https://openalex.org/W2326746259
- https://openalex.org/W2327192772
- https://openalex.org/W27215901
- https://openalex.org/W4236695997
- https://openalex.org/W4254275792