Published August 8, 2018
| Version v1
Publication
Open
Phylogeography of the gall-inducing micromoth Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) reveals lineage diversification associated with the Neotropical Peripampasic Orogenic Arc
Creators
- 1. Universidade Federal do Rio Grande do Sul
- 2. Universidad Nacional de La Pampa
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 4. University of Tarapacá
Description
We investigated the molecular phylogenetic divergence and historical biogeography of the gall-inducing micromoth Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) in the Neotropical region, which inhabits a wide range and has a particular life history associated with Schinus L. (Anacardiaceae). We characterize patterns of genetic variation based on 2.7 kb of mitochondrial DNA sequences in populations from the Parana Forest, Araucaria Forest, Pampean, Chacoan and Monte provinces. We found that the distribution pattern coincides with the Peripampasic orogenic arc, with most populations occurring in the mountainous areas located east of the Andes and on the Atlantic coast. The phylogeny revealed a marked geographically structured differentiation, which highlights a first split into two major clades: western (Monte and Chacoan) and eastern (Pampean and coastal forests). Together with AMOVA and network analysis, phylogeny revealed the existence of six well-defined lineages, which are isolated by distance. The TMRCA for Eucecidoses was estimated at ca. 65 Mya, and the divergence among major clades occurred by the Plio-Pleistocene ca. 20-25 Mya, with the extant six lineages emerging about 0.9 to 5.7 Mya (later than the rise of Schinus). These results are associated with a diversification pattern of either a late burst of speciation or early extinction. Population range expansion for some lineages concurring with major climatic changes that occurred during the wet-dry events of the Pleistocene in the region was recovered in both neutrality tests and past dynamics through time analysis. A possible biogeographic scenario reconstructed suggests that Eucecidoses likely emerged from a central meta-population in the south and later dispersed (ca. 38 Mya) using western and eastern as two major routes. Thus, a combination of dispersal and vicariance events that occurred in the ancestral populations might have shaped the current distribution of extant lineages. Speciation driven by host plant shift is potentially involved in the evolutionary history of Eucecidoses.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
لقد درسنا التباعد الوراثي الجزيئي والجغرافيا الحيوية التاريخية للعث الصغري الذي يحفز المرارة Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) في المنطقة المدارية الجديدة، والتي تسكن نطاقًا واسعًا ولها تاريخ حياة خاص مرتبط بـ Schinus L. (Anacardiaceae). نحن نميز أنماط التباين الجيني بناءً على 2.7 كيلوبايت من تسلسلات الحمض النووي للميتوكوندريا في مجموعات من غابة بارانا وغابة أراوكاريا وبامبيان وتشاكوان ومونتي. وجدنا أن نمط التوزيع يتزامن مع قوس المنشأ المحيطي، حيث يوجد معظم السكان في المناطق الجبلية الواقعة شرق جبال الأنديز وعلى ساحل المحيط الأطلسي. كشفت السلالة عن تمايز منظم جغرافيًا ملحوظًا، والذي يسلط الضوء على الانقسام الأول إلى فئتين رئيسيتين: الغربية (مونتي وتشاكان) والشرقية (غابات بامبيان والساحلية). جنبًا إلى جنب مع AMOVA وتحليل الشبكة، كشفت السلالات عن وجود ست سلالات محددة جيدًا، والتي يتم عزلها عن طريق المسافة. تم تقدير TMRCA لـ Eucecidoses بحوالي 65 مليون سنة مضت، وحدث الاختلاف بين الفروع الرئيسية من قبل بليو- بليستوسين حوالي. 20-25 مليون سنة مضت، مع ظهور السلالات الستة الموجودة حوالي 0.9 إلى 5.7 مليون سنة مضت (في وقت لاحق من صعود شينوس). ترتبط هذه النتائج بنمط تنويع إما انفجار متأخر من الانتواع أو انقراض مبكر. تم استعادة توسع النطاق السكاني لبعض السلالات المتوافقة مع التغيرات المناخية الرئيسية التي حدثت خلال الأحداث الرطبة الجافة للبليستوسين في المنطقة في كل من اختبارات الحياد والديناميكيات السابقة من خلال تحليل الوقت. يشير سيناريو جغرافي حيوي محتمل أعيد بناؤه إلى أن Eucecidoses من المحتمل أن تكون قد نشأت من مجموعة سكانية مركزية في الجنوب وتشتت لاحقًا (حوالي 38 مليون سنة مضت) باستخدام الغرب والشرق كطريقين رئيسيين. وبالتالي، قد يكون مزيج من أحداث التشتت والتناوب التي وقعت في سكان الأجداد قد شكل التوزيع الحالي للأنساب الموجودة. من المحتمل أن يكون النوع المدفوع بتحول النبات المضيف متورطًا في التاريخ التطوري لـ Eucecidoses.Translated Description (French)
Nous avons étudié la divergence phylogénétique moléculaire et la biogéographie historique de la micromite induisant la bile Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) dans la région néotropicale, qui habite une large gamme et a un cycle biologique particulier associé à Schinus L. (Anacardiaceae). Nous caractérisons des patrons de variation génétique basés sur 2,7 kb de séquences d'ADN mitochondrial dans des populations des provinces de Parana Forest, Araucaria Forest, Pampean, Chacoan et Monte. Nous avons constaté que le schéma de répartition coïncide avec l'arc orogénique péripampasique, la plupart des populations se trouvant dans les zones montagneuses situées à l'est des Andes et sur la côte atlantique. La phylogénie a révélé une différenciation géographiquement structurée marquée, qui met en évidence une première scission en deux clades majeurs : occidental (Monte et Chacoan) et oriental (forêts pampéennes et côtières). Avec l'AMOVA et l'analyse des réseaux, la phylogénie a révélé l'existence de six lignées bien définies, isolées par la distance. Le TMRCA pour Eucecidoses a été estimé à env. 65 Mya, et la divergence entre les clades majeurs s'est produite au Plio-Pléistocène vers 20-25 Mya, avec les six lignées existantes émergeant d'environ 0,9 à 5,7 Mya (plus tard que la montée de Schinus). Ces résultats sont associés à un modèle de diversification d'une explosion tardive de spéciation ou d'une extinction précoce. L'expansion de l'aire de répartition de la population pour certaines lignées concordant avec les changements climatiques majeurs qui se sont produits pendant les événements humides-secs du Pléistocène dans la région a été récupérée à la fois dans les tests de neutralité et la dynamique passée grâce à l'analyse du temps. Un scénario biogéographique possible reconstruit suggère que les eucécidoses ont probablement émergé d'une métapopulation centrale dans le sud et se sont dispersées plus tard (vers 38 Mya) en utilisant l'ouest et l'est comme deux routes principales. Ainsi, une combinaison d'événements de dispersion et de vicariance survenus dans les populations ancestrales aurait pu façonner la répartition actuelle des lignées existantes. La spéciation entraînée par le déplacement de la plante hôte est potentiellement impliquée dans l'histoire évolutive des eucécidoses.Translated Description (Spanish)
Investigamos la divergencia filogenética molecular y la biogeografía histórica del micromoth inductor de agallas Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) en la región neotropical, que habita en un amplio rango y tiene una historia de vida particular asociada con Schinus L. (Anacardiaceae). Caracterizamos patrones de variación genética basados en 2,7 kb de secuencias de ADN mitocondrial en poblaciones de las provincias de Paraná, Araucaria, Pampeana, Chaco y Monte. Encontramos que el patrón de distribución coincide con el arco orogénico peripampásico, con la mayoría de las poblaciones en las zonas montañosas ubicadas al este de los Andes y en la costa atlántica. La filogenia reveló una marcada diferenciación geográficamente estructurada, que destaca una primera división en dos grandes clados: occidental (monte y chaco) y oriental (bosques pampeanos y costeros). Junto con AMOVA y el análisis de redes, la filogenia reveló la existencia de seis linajes bien definidos, que están aislados por la distancia. El TMRCA para Eucecidosis se estimó en aprox. 65 Mya, y la divergencia entre los principales clados ocurrió en el Plio-Pleistoceno ca. 20-25 Mya, con los seis linajes existentes surgiendo alrededor de 0.9 a 5.7 Mya (más tarde que el surgimiento de Schinus). Estos resultados están asociados con un patrón de diversificación de una explosión tardía de especiación o una extinción temprana. La expansión del rango de población para algunos linajes que coinciden con los principales cambios climáticos que ocurrieron durante los eventos húmedos y secos del Pleistoceno en la región se recuperó tanto en pruebas de neutralidad como en dinámicas pasadas a través del análisis de tiempo. Un posible escenario biogeográfico reconstruido sugiere que las eucecidosis probablemente surgieron de una metapoblación central en el sur y luego se dispersaron (ca. 38 Mya) utilizando el oeste y el este como dos rutas principales. Por lo tanto, una combinación de eventos de dispersión y vicarianza que ocurrieron en las poblaciones ancestrales podría haber dado forma a la distribución actual de los linajes existentes. La especiación impulsada por el cambio de la planta huésped está potencialmente involucrada en la historia evolutiva de las eucecidosis.Files
journal.pone.0201251&type=printable.pdf
Files
(8.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:737d6eb554c9decab4b2c3824ba786a1
|
8.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يكشف علم جغرافيا النبات للعث الصغري الذي يحفز المرارة Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) عن تنوع النسب المرتبط بالقوس الأوروجيني المحيطي الاستوائي الجديد
- Translated title (French)
- La phylogéographie de la micromite induisant la bile Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) révèle une diversification de la lignée associée à l'arc orogénique péripampasique néotropical
- Translated title (Spanish)
- La filogeografía del micromoth inductor de agallas Eucecidoses minutanus Brèthes (Cecidosidae) revela la diversificación del linaje asociada al Arco Orogénico Peripampásico Neotropical
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2886652142
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0201251
References
- https://openalex.org/W1081930354
- https://openalex.org/W1606072120
- https://openalex.org/W1793793548
- https://openalex.org/W1803542716
- https://openalex.org/W1851602452
- https://openalex.org/W1919772617
- https://openalex.org/W1928120713
- https://openalex.org/W1970352772
- https://openalex.org/W1970390075
- https://openalex.org/W1982839823
- https://openalex.org/W1990074132
- https://openalex.org/W1990727273
- https://openalex.org/W1991272904
- https://openalex.org/W1997989370
- https://openalex.org/W1999544651
- https://openalex.org/W2008635309
- https://openalex.org/W2045270111
- https://openalex.org/W2046369569
- https://openalex.org/W2049837214
- https://openalex.org/W2062913584
- https://openalex.org/W2065461553
- https://openalex.org/W2068819052
- https://openalex.org/W2069519105
- https://openalex.org/W2070813680
- https://openalex.org/W2090214279
- https://openalex.org/W2093475786
- https://openalex.org/W2094939159
- https://openalex.org/W2096420865
- https://openalex.org/W2096711345
- https://openalex.org/W2098673312
- https://openalex.org/W2099385429
- https://openalex.org/W2100444509
- https://openalex.org/W2103546861
- https://openalex.org/W2107300579
- https://openalex.org/W2112184907
- https://openalex.org/W2112348586
- https://openalex.org/W2118610143
- https://openalex.org/W2124807224
- https://openalex.org/W2124915366
- https://openalex.org/W2126627009
- https://openalex.org/W2130362098
- https://openalex.org/W2133870991
- https://openalex.org/W2135236464
- https://openalex.org/W2136246718
- https://openalex.org/W2146324211
- https://openalex.org/W2151120834
- https://openalex.org/W2155041946
- https://openalex.org/W2159098268
- https://openalex.org/W2161630648
- https://openalex.org/W2166029367
- https://openalex.org/W2171858500
- https://openalex.org/W2233935235
- https://openalex.org/W2239684179
- https://openalex.org/W2327646892
- https://openalex.org/W2387853135
- https://openalex.org/W2517710734
- https://openalex.org/W2546653063
- https://openalex.org/W2547494049
- https://openalex.org/W2753045775
- https://openalex.org/W2768689848
- https://openalex.org/W4231784440
- https://openalex.org/W4362073016
- https://openalex.org/W898081590