Published August 25, 2023
| Version v1
Publication
Open
Historical Climate Change Dynamics Facilitated Speciation and Hybridization Between Highland and Lowland Species of Baripus Ground Beetles From Patagonia
Creators
- 1. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 2. National University of Cuyo
- 3. University of Konstanz
Description
One of the largest beetles of Patagonia, Baripus (Cardiophthalmus), includes 20 currently described species. Its distribution ranges from the tip of Patagonia, on Tierra del Fuego Island, to isolated patches along the Andes and extra-Andes mountains in northern Patagonia on the Payunia at >3000 m elevation. Here, using RADseq data, evidence is found of mixed ancestry in different lineages. Phylogenetic network reconstruction shows two hybridizing edges between lowland and highland species. Using environmental niche modeling, we show changes in geographic distribution of potential niches of species during the last glacial maximum compared to their present distribution. Increasing potential niche overlap among different species pairs possibly explains how lineages came into secondary contact, supporting the hypothesis of hybridization. In addition, morphological evolution is studied using geometric morphometrics on the network, and evidence of transgressive evolution has been found involving the pronotum shape, as well as highland/lowland habitat preferences. Finally, based on genomics and morphological data and using an integrative coalescent-based species delimitation approach, the separate evolution of two lineages in early stages of speciation is found. Taken together, dynamics of diversification of Baripus beetles in both space and time are discussed.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
واحدة من أكبر خنافس باتاغونيا، باريبوس (Cardiophthalmus)، تضم 20 نوعًا موصوفًا حاليًا. يتراوح توزيعها من طرف باتاغونيا، في جزيرة تييرا ديل فويغو، إلى بقع معزولة على طول جبال الأنديز وجبال الأنديز الإضافية في شمال باتاغونيا على ارتفاع >3000 متر. هنا، باستخدام بيانات RADseq، تم العثور على أدلة على النسب المختلط في سلالات مختلفة. تُظهر إعادة بناء شبكة تطور السلالات حافتين تهجين بين أنواع الأراضي المنخفضة والمرتفعات. باستخدام النمذجة البيئية المتخصصة، نظهر تغييرات في التوزيع الجغرافي للمنافذ المحتملة للأنواع خلال الحد الأقصى الجليدي الأخير مقارنة بتوزيعها الحالي. قد تفسر زيادة التداخل المحتمل بين أزواج الأنواع المختلفة كيف دخلت الأنساب في اتصال ثانوي، مما يدعم فرضية التهجين. بالإضافة إلى ذلك، يتم دراسة التطور المورفولوجي باستخدام القياسات المورفولوجية الهندسية على الشبكة، وقد تم العثور على أدلة على التطور التجاوزي تنطوي على شكل برونوتوم، وكذلك تفضيلات الموائل في المرتفعات/الأراضي المنخفضة. أخيرًا، استنادًا إلى علم الجينوم والبيانات المورفولوجية وباستخدام نهج تكاملي لتعيين حدود الأنواع قائم على الاندماج، تم العثور على تطور منفصل لسلالتين في المراحل المبكرة من الانتواع. نناقش معًا ديناميكيات تنويع خنافس باريبوس في كل من المكان والزمان.Translated Description (French)
L'un des plus grands coléoptères de Patagonie, Baripus (Cardiophthalmus), comprend 20 espèces actuellement décrites. Sa répartition s'étend de la pointe de la Patagonie, sur l'île de la Terre de Feu, à des parcelles isolées le long des Andes et des montagnes extra-Andes dans le nord de la Patagonie sur la Payunia à plus de 3000 m d'altitude. Ici, en utilisant les données RADseq, on trouve des preuves d'ascendance mixte dans différentes lignées. La reconstruction du réseau phylogénétique montre deux bords d'hybridation entre les espèces des plaines et des hautes terres. En utilisant la modélisation des niches environnementales, nous montrons les changements dans la distribution géographique des niches potentielles d'espèces au cours du dernier maximum glaciaire par rapport à leur distribution actuelle. L'augmentation du chevauchement potentiel des niches entre les différentes paires d'espèces explique peut-être comment les lignées sont entrées en contact secondaire, ce qui soutient l'hypothèse de l'hybridation. En outre, l'évolution morphologique est étudiée en utilisant la morphométrie géométrique sur le réseau, et des preuves d'évolution transgressive ont été trouvées impliquant la forme du pronotum, ainsi que les préférences d'habitat des hautes terres/basses terres. Enfin, sur la base des données génomiques et morphologiques et en utilisant une approche de délimitation des espèces basée sur la coalescence intégrative, l'évolution séparée de deux lignées aux premiers stades de la spéciation est trouvée. Ensemble, les dynamiques de diversification des coléoptères de Baripus dans l'espace et dans le temps sont discutées.Translated Description (Spanish)
Uno de los escarabajos más grandes de la Patagonia, Baripus (Cardiophthalmus), incluye 20 especies descritas actualmente. Su distribución abarca desde la punta de la Patagonia, en la Isla Tierra del Fuego, hasta parches aislados a lo largo de los Andes y montañas extraandinas en el norte de la Patagonia en la Payunia a >3000 m de altitud. Aquí, utilizando datos RADseq, se encuentran pruebas de ascendencia mixta en diferentes linajes. La reconstrucción filogenética de la red muestra dos bordes de hibridación entre especies de tierras bajas y tierras altas. Utilizando modelos de nichos ambientales, mostramos cambios en la distribución geográfica de nichos potenciales de especies durante el último máximo glacial en comparación con su distribución actual. El aumento de la posible superposición de nichos entre diferentes pares de especies posiblemente explique cómo los linajes entraron en contacto secundario, lo que respalda la hipótesis de la hibridación. Además, la evolución morfológica se estudia utilizando morfometría geométrica en la red, y se ha encontrado evidencia de evolución transgresora que involucra la forma del pronotum, así como las preferencias de hábitat de las tierras altas/bajas. Finalmente, a partir de datos genómicos y morfológicos y utilizando un enfoque integrador de delimitación de especies basado en la coalescencia, se encuentra la evolución separada de dos linajes en etapas tempranas de especiación. En conjunto, se discuten las dinámicas de diversificación de los escarabajos Baripus tanto en el espacio como en el tiempo.Files
7942.pdf
Files
(1.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f8dfdf676245af8075c0c4ffcf97c470
|
1.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- سهلت ديناميات تغير المناخ التاريخية التهجين والتهجين بين أنواع المرتفعات والأراضي المنخفضة من خنافس باريبوس المطحونة من باتاغونيا
- Translated title (French)
- La dynamique historique du changement climatique a facilité la spéciation et l'hybridation entre les espèces de coléoptères terrestres des hautes terres et des basses terres de Baripus de Patagonie
- Translated title (Spanish)
- La dinámica histórica del cambio climático facilitó la especiación y la hibridación entre las especies de escarabajos de tierra de Baripus de las tierras altas y bajas de la Patagonia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4386156466
- DOI
- 10.18061/bssb.v2i3.9263