Published January 1, 2011
| Version v1
Publication
Open
The high Andes, gene flow and a stable hybrid zone shape the genetic structure of a wide-ranging South American parrot
Creators
- 1. Max Planck Institute for Ornithology
- 2. University of Veterinary Medicine Vienna
- 3. University of Freiburg
- 4. Centro Científico Tecnológico - Patagonia Norte
- 5. Universidad Católica del Norte
Description
While the gene flow in some organisms is strongly affected by physical barriers and geographical distance, other highly mobile species are able to overcome such constraints. In southern South America, the Andes (here up to 6,900 m) may constitute a formidable barrier to dispersal. In addition, this region was affected by cycles of intercalating arid/moist periods during the Upper/Late Pleistocene and Holocene. These factors may have been crucial in driving the phylogeographic structure of the vertebrate fauna of the region. Here we test these hypotheses in the burrowing parrot Cyanoliseus patagonus (Aves, Psittaciformes) across its wide distributional range in Chile and Argentina. Our data show a Chilean origin for this species, with a single migration event across the Andes during the Upper/Late Pleistocene, which gave rise to all extant Argentinean mitochondrial lineages. Analyses suggest a complex population structure for burrowing parrots in Argentina, which includes a hybrid zone that has remained stable for several thousand years. Within this zone, introgression by expanding haplotypes has resulted in the evolution of an intermediate phenotype. Multivariate regressions show that present day climatic variables have a strong influence on the distribution of genetic heterogeneity, accounting for almost half of the variation in the data. Here we show how huge barriers like the Andes and the regional environmental conditions imposed constraints on the ability of a parrot species to colonise new habitats, affecting the way in which populations diverged and thus, genetic structure. When contact between divergent populations was re-established, a stable hybrid zone was formed, functioning as a channel for genetic exchange between populations.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في حين أن تدفق الجينات في بعض الكائنات الحية يتأثر بشدة بالحواجز المادية والمسافة الجغرافية، فإن الأنواع الأخرى شديدة التنقل قادرة على التغلب على مثل هذه القيود. في جنوب أمريكا الجنوبية، قد تشكل جبال الأنديز (هنا حتى 6900 متر) حاجزًا هائلاً أمام التشتت. بالإضافة إلى ذلك، تأثرت هذه المنطقة بدورات من الفترات القاحلة/الرطبة المتداخلة خلال العصر الجليدي العلوي/المتأخر والهولوسين. قد تكون هذه العوامل حاسمة في دفع البنية الجغرافية النباتية للحيوانات الفقارية في المنطقة. هنا نختبر هذه الفرضيات في الببغاء المختبئ Cyanoliseus patagonus (Aves، Psittaciformes) عبر نطاقه التوزيعي الواسع في تشيلي والأرجنتين. تُظهر بياناتنا أصلًا تشيليًا لهذا النوع، مع حدث هجرة واحد عبر جبال الأنديز خلال العصر الجليدي العلوي/المتأخر، مما أدى إلى ظهور جميع سلالات الميتوكوندريا الأرجنتينية الموجودة. تشير التحليلات إلى بنية سكانية معقدة للببغاوات المختبئة في الأرجنتين، والتي تشمل منطقة هجينة ظلت مستقرة لعدة آلاف من السنين. داخل هذه المنطقة، أدى الانطواء من خلال توسيع الأنماط الفردية إلى تطور نمط ظاهري وسيط. تُظهر الانحدارات متعددة المتغيرات أن المتغيرات المناخية الحالية لها تأثير قوي على توزيع عدم التجانس الجيني، وهو ما يمثل ما يقرب من نصف التباين في البيانات. نوضح هنا كيف فرضت الحواجز الضخمة مثل جبال الأنديز والظروف البيئية الإقليمية قيودًا على قدرة أنواع الببغاوات على استعمار الموائل الجديدة، مما أثر على الطريقة التي تباينت بها المجموعات وبالتالي على البنية الوراثية. عندما أعيد الاتصال بين السكان المتباعدين، تم تشكيل منطقة هجينة مستقرة، تعمل كقناة للتبادل الجيني بين السكان.Translated Description (French)
Alors que le flux de gènes dans certains organismes est fortement affecté par les barrières physiques et la distance géographique, d'autres espèces très mobiles sont capables de surmonter de telles contraintes. Dans le sud de l'Amérique du Sud, les Andes (ici jusqu'à 6 900 m) peuvent constituer un formidable obstacle à la dispersion. De plus, cette région a été affectée par des cycles d'intercalation de périodes arides/humides au cours du Pléistocène supérieur/supérieur et de l'Holocène. Ces facteurs ont peut-être joué un rôle crucial dans la structure phylogéographique de la faune vertébrée de la région. Nous testons ici ces hypothèses chez le perroquet fouisseur Cyanoliseus patagonus (Aves, Psittaciformes) dans sa vaste aire de répartition au Chili et en Argentine. Nos données montrent une origine chilienne pour cette espèce, avec un seul événement de migration à travers les Andes au cours du Pléistocène supérieur/supérieur, qui a donné naissance à toutes les lignées mitochondriales argentines existantes. Les analyses suggèrent une structure de population complexe pour les perroquets fouisseurs en Argentine, qui comprend une zone hybride qui est restée stable pendant plusieurs milliers d'années. Dans cette zone, l'introgression par expansion d'haplotypes a entraîné l'évolution d'un phénotype intermédiaire. Les régressions multivariées montrent que les variables climatiques actuelles ont une forte influence sur la distribution de l'hétérogénéité génétique, représentant près de la moitié de la variation des données. Nous montrons ici comment d'énormes barrières comme les Andes et les conditions environnementales régionales ont imposé des contraintes sur la capacité d'une espèce de perroquet à coloniser de nouveaux habitats, affectant la façon dont les populations divergeaient et donc la structure génétique. Lorsque le contact entre les populations divergentes a été rétabli, une zone hybride stable s'est formée, fonctionnant comme un canal d'échange génétique entre les populations.Translated Description (Spanish)
Si bien el flujo de genes en algunos organismos se ve fuertemente afectado por las barreras físicas y la distancia geográfica, otras especies altamente móviles pueden superar tales restricciones. En el sur de América del Sur, los Andes (aquí hasta 6.900 m) pueden constituir una formidable barrera para la dispersión. Además, esta región se vio afectada por ciclos de intercalación de periodos áridos/húmedos durante el Pleistoceno Superior/Tardío y el Holoceno. Estos factores pueden haber sido cruciales para impulsar la estructura filogeográfica de la fauna de vertebrados de la región. Aquí probamos estas hipótesis en el loro de madriguera Cyanoliseus patagonus (Aves, Psittaciformes) en su amplio rango de distribución en Chile y Argentina. Nuestros datos muestran un origen chileno para esta especie, con un solo evento de migración a través de los Andes durante el Pleistoceno Superior/Tardío, que dio lugar a todos los linajes mitocondriales argentinos existentes. Los análisis sugieren una estructura poblacional compleja para los loros de madriguera en Argentina, que incluye una zona híbrida que se ha mantenido estable durante varios miles de años. Dentro de esta zona, la introgresión por haplotipos en expansión ha dado lugar a la evolución de un fenotipo intermedio. Las regresiones multivariadas muestran que las variables climáticas actuales tienen una fuerte influencia en la distribución de la heterogeneidad genética, representando casi la mitad de la variación en los datos. Aquí mostramos cómo enormes barreras como los Andes y las condiciones ambientales regionales impusieron restricciones a la capacidad de una especie de loro para colonizar nuevos hábitats, afectando la forma en que las poblaciones divergían y, por lo tanto, la estructura genética. Cuando se restableció el contacto entre poblaciones divergentes, se formó una zona híbrida estable, que funciona como un canal para el intercambio genético entre poblaciones.Files
1742-9994-8-16.pdf
Files
(5.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:54e81bca7ced0a85a7e5840bd9742470
|
5.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تشكل جبال الأنديز المرتفعة وتدفق الجينات والمنطقة الهجينة المستقرة البنية الجينية لببغاء واسع النطاق في أمريكا الجنوبية
- Translated title (French)
- Les Andes élevées, le flux de gènes et une zone hybride stable façonnent la structure génétique d'un perroquet sud-américain de grande envergure
- Translated title (Spanish)
- Los altos Andes, el flujo de genes y una zona híbrida estable dan forma a la estructura genética de un loro sudamericano de amplio alcance
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1970584333
- DOI
- 10.1186/1742-9994-8-16
References
- https://openalex.org/W1572249318
- https://openalex.org/W1633681515
- https://openalex.org/W1908311700
- https://openalex.org/W1970690793
- https://openalex.org/W1982754881
- https://openalex.org/W1990074132
- https://openalex.org/W1996679540
- https://openalex.org/W1998630533
- https://openalex.org/W2005283113
- https://openalex.org/W2008174519
- https://openalex.org/W2018183000
- https://openalex.org/W2020316882
- https://openalex.org/W2025616543
- https://openalex.org/W2029201430
- https://openalex.org/W2035656197
- https://openalex.org/W2042874024
- https://openalex.org/W2044812603
- https://openalex.org/W2048616966
- https://openalex.org/W2055172941
- https://openalex.org/W2059070685
- https://openalex.org/W2059819397
- https://openalex.org/W2067818448
- https://openalex.org/W2068774497
- https://openalex.org/W2074229938
- https://openalex.org/W2079245649
- https://openalex.org/W2086635494
- https://openalex.org/W2087946173
- https://openalex.org/W2089931587
- https://openalex.org/W2096420865
- https://openalex.org/W2100709025
- https://openalex.org/W2110835349
- https://openalex.org/W2112776483
- https://openalex.org/W2113589554
- https://openalex.org/W2113642337
- https://openalex.org/W2113662295
- https://openalex.org/W2121652209
- https://openalex.org/W2129148507
- https://openalex.org/W2136327879
- https://openalex.org/W2140099183
- https://openalex.org/W2141109944
- https://openalex.org/W2141261955
- https://openalex.org/W2150424058
- https://openalex.org/W2150742626
- https://openalex.org/W2153330886
- https://openalex.org/W2153777689
- https://openalex.org/W2154012804
- https://openalex.org/W2154845780
- https://openalex.org/W2155225809
- https://openalex.org/W2161583747
- https://openalex.org/W2169582097
- https://openalex.org/W2172205869
- https://openalex.org/W2176265085
- https://openalex.org/W2179059465
- https://openalex.org/W2332848657
- https://openalex.org/W4212975782
- https://openalex.org/W4239930194
- https://openalex.org/W4247713323
- https://openalex.org/W4248220600