Published November 10, 2017
| Version v1
Publication
Open
Mind the gap! Integrating taxonomic approaches to assess ant diversity at the southern extreme of the Atlantic Forest
Creators
- 1. Bernardino Rivadavia Natural Sciences Museum
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. University of Illinois Urbana-Champaign
- 4. Royal Belgian Institute of Natural Sciences
- 5. University of Buenos Aires
Description
Abstract Understanding patterns of species diversity relies on accurate taxonomy which can only be achieved by long‐term natural history research and the use of complementary information to establish species boundaries among cryptic taxa. We used DNA barcoding to characterize the ant diversity of Iguazú National Park ( INP ), a protected area of the Upper Paraná Atlantic Forest ecoregion, located at the southernmost extent of this forest. We assessed ant diversity using both cytochrome c oxidase subunit 1 ( COI ) sequences and traditional morphological approaches, and compared the results of these two methods. We successfully obtained COI sequences for 312 specimens belonging to 124 species, providing a DNA barcode reference library for nearly 50% of the currently known ant fauna of INP . Our results support a clear barcode gap for all but two species, with a mean intraspecific divergence of 0.72%, and an average congeneric distance of 17.25%. Congruently, the library assembled here was useful for the discrimination of the ants of INP and allowed us to link unidentified males and queens to their worker castes. To detect overlooked diversity, we classified the DNA barcodes into Molecular Operational Taxonomic Units ( MOTU s) using three different clustering algorithms, and compared their number and composition to that of reference species identified based on morphology. The MOTU count was always higher than that of reference species regardless of the method, suggesting that the diversity of ants at INP could be between 6% and 10% higher than currently recognized. Lastly, our survey contributed with 78 new barcode clusters to the global DNA barcode reference library, and added 36 new records of ant species for the INP , being 23 of them new citations for Argentina.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعتمد فهم أنماط تنوع الأنواع على التصنيف الدقيق الذي لا يمكن تحقيقه إلا من خلال أبحاث التاريخ الطبيعي طويلةالأجل واستخدام المعلومات التكميلية لتحديد حدود الأنواع بين الأصناف الخفية. استخدمنا الترميز الشريطي للحمض النووي لتمييز تنوع النمل في متنزه إيغوازو الوطني ( INP )، وهي منطقة محمية في المنطقة الإيكولوجية العليا لغابة بارانا الأطلسية، وتقع في أقصى جنوب هذه الغابة. قمنا بتقييم تنوع النمل باستخدام كل من متواليات السيتوكروم سي أوكسيديز الفرعية 1 ( COI ) والنهج المورفولوجية التقليدية، وقارنا نتائج هاتين الطريقتين. لقد نجحنا في الحصول على تسلسلات COI لـ 312 عينة تنتمي إلى 124 نوعًا، مما يوفر مكتبة مرجعية للباركود DNA لما يقرب من 50 ٪ من حيوانات النمل المعروفة حاليًا في INP . تدعم نتائجنا فجوة واضحة في الباركود لجميع الأنواع باستثناء نوعين، مع اختلاف متوسط داخل النوع بنسبة 0.72 ٪، ومتوسط مسافة متجانسة بنسبة 17.25 ٪. بشكل متوافق، كانت المكتبة التي تم تجميعها هنا مفيدة لتمييز نمل INP وسمحت لنا بربط الذكور والملكات المجهولين بطبقاتهم العاملة. للكشف عن التنوع الذي تم تجاهله، قمنا بتصنيف الرموز الشريطية للحمض النووي إلى وحدات تصنيفية تشغيلية جزيئية ( موتو) باستخدام ثلاث خوارزميات تجميع مختلفة، وقارنا عددها وتكوينها مع عدد وتكوين الأنواع المرجعية المحددة بناءً على المورفولوجيا. كان عدد موتو دائمًا أعلى من عدد الأنواع المرجعية بغض النظر عن الطريقة، مما يشير إلى أن تنوع النمل في INP يمكن أن يكون أعلى بنسبة تتراوح بين 6 ٪ و 10 ٪ مما هو معترف به حاليًا. أخيرًا، ساهم استطلاعنا مع 78 مجموعة جديدة من الباركود في مكتبة مراجع الباركود العالمية للحمض النووي، وأضاف 36 سجلًا جديدًا لأنواع النمل لـ INP ، منها 23 اقتباسًا جديدًا للأرجنتين.Translated Description (French)
Résumé La compréhension des modèles de diversité des espèces repose sur une taxonomie précise qui ne peut être obtenue que par la recherche en histoire naturelle à longterme et l'utilisation d'informations complémentaires pour établir les frontières des espèces entre les taxons cryptiques. Nous avons utilisé le codage à barres d'ADN pour caractériser la diversité des fourmis du parc national d'Iguazú ( INP ), une zone protégée de l'écorégion de la forêt atlantique du Haut-Paraná, située à l'extrémité sud de cette forêt. Nous avons évalué la diversité des fourmis en utilisant à la fois les séquences de la sous-unité 1 de la cytochrome c oxydase ( COI ) et les approches morphologiques traditionnelles, et comparé les résultats de ces deux méthodes. Nous avons obtenu avec succès des séquences COI pour 312 spécimens appartenant à 124 espèces, fournissant une bibliothèque de référence de codes à barres d'ADN pour près de 50% de la faune de fourmis actuellement connue de l'INP . Nos résultats soutiennent un écart clair entre les codes-barres pour toutes les espèces sauf deux, avec une divergence intraspécifique moyenne de 0,72 % et une distance congénérique moyenne de 17,25 %. De manière congruente, la bibliothèque assemblée ici a été utile pour la discrimination des fourmis de l'INP et nous a permis de relier des mâles et des reines non identifiés à leurs castes ouvrières. Pour détecter la diversité négligée, nous avons classé les codes à barres d'ADN en unités taxonomiques opérationnelles moléculaires ( MOTU s) à l'aide de trois algorithmes de regroupement différents, et comparé leur nombre et leur composition à ceux des espèces de référence identifiées en fonction de la morphologie. Le nombre de MOTU était toujours plus élevé que celui des espèces de référence quelle que soit la méthode, ce qui suggère que la diversité des fourmis à INP pourrait être entre 6% et 10% plus élevée que ce qui est actuellement reconnu. Enfin, notre enquête a contribué avec 78 nouveaux groupes de codes-barres à la bibliothèque mondiale de référence des codes-barres d'ADN et a ajouté 36 nouveaux enregistrements d'espèces de fourmis pour l'INP , dont 23 nouvelles citations pour l'Argentine.Translated Description (Spanish)
Resumen La comprensión de los patrones de diversidad de especies se basa en una taxonomía precisa que solo puede lograrse mediante la investigación de historia natural a largoplazo y el uso de información complementaria para establecer los límites de las especies entre los taxones crípticos. Utilizamos códigos de barras de ADN para caracterizar la diversidad de hormigas del Parque Nacional Iguazú ( INP ), un área protegida de la ecorregión del Bosque Atlántico del Alto Paraná, ubicada en la extensión más meridional de este bosque. Evaluamos la diversidad de hormigas utilizando secuencias de la subunidad 1 de la citocromo c oxidasa ( COI ) y enfoques morfológicos tradicionales, y comparamos los resultados de estos dos métodos. Obtuvimos con éxito secuencias de COI para 312 especímenes pertenecientes a 124 especies, proporcionando una biblioteca de referencia de código de barras de ADN para casi el 50% de la fauna de hormigas actualmente conocida de INP . Nuestros resultados respaldan una clara brecha de código de barras para todas las especies menos dos, con una divergencia intraespecífica media del 0,72% y una distancia congénera media del 17,25%. Congruentemente, la biblioteca reunida aquí fue útil para la discriminación de las hormigas de INP y nos permitió vincular a machos y reinas no identificados con sus castas obreras. Para detectar la diversidad pasada por alto, clasificamos los códigos de barras de ADN en Unidades Taxonómicas Operativas Moleculares ( MOTU s) utilizando tres algoritmos de agrupamiento diferentes, y comparamos su número y composición con el de las especies de referencia identificadas en función de la morfología. El recuento de MOTU siempre fue más alto que el de las especies de referencia independientemente del método, lo que sugiere que la diversidad de hormigas en INP podría ser entre un 6% y un 10% más alta de lo que se reconoce actualmente. Por último, nuestra encuesta contribuyó con 78 nuevos grupos de códigos de barras a la biblioteca de referencia de códigos de barras de ADN global y agregó 36 nuevos registros de especies de hormigas para el INP , siendo 23 de ellos nuevas citas para Argentina.Files
ece3.3549.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:932703a93d9a82cc4d6e7281e7535386
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ضع في اعتبارك الفجوة! دمج النهج التصنيفية لتقييم تنوع النمل في أقصى جنوب الغابة الأطلسية
- Translated title (French)
- Attention à l'écart ! Intégration d'approches taxonomiques pour évaluer la diversité des fourmis à l'extrême sud de la forêt atlantique
- Translated title (Spanish)
- ¡Cuidado con la brecha! Integración de enfoques taxonómicos para evaluar la diversidad de hormigas en el extremo sur del Bosque Atlántico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2768093205
- DOI
- 10.1002/ece3.3549
References
- https://openalex.org/W130819592
- https://openalex.org/W1536127381
- https://openalex.org/W1575156628
- https://openalex.org/W1587340277
- https://openalex.org/W1605875024
- https://openalex.org/W1711328676
- https://openalex.org/W1901627773
- https://openalex.org/W1950129116
- https://openalex.org/W1964301340
- https://openalex.org/W1973659618
- https://openalex.org/W1975276425
- https://openalex.org/W1984332088
- https://openalex.org/W1995429468
- https://openalex.org/W2002010392
- https://openalex.org/W2003220902
- https://openalex.org/W2017532417
- https://openalex.org/W2023917218
- https://openalex.org/W2029287234
- https://openalex.org/W2034380476
- https://openalex.org/W2037396923
- https://openalex.org/W2045295541
- https://openalex.org/W2049589776
- https://openalex.org/W2064729206
- https://openalex.org/W2065461553
- https://openalex.org/W2072022921
- https://openalex.org/W2078810805
- https://openalex.org/W2082534090
- https://openalex.org/W2085525886
- https://openalex.org/W2097793126
- https://openalex.org/W2099901798
- https://openalex.org/W2102883209
- https://openalex.org/W2108268490
- https://openalex.org/W2116226846
- https://openalex.org/W2121573554
- https://openalex.org/W2123427820
- https://openalex.org/W2127499811
- https://openalex.org/W2132323289
- https://openalex.org/W2132417771
- https://openalex.org/W2132632499
- https://openalex.org/W2132763366
- https://openalex.org/W2135115560
- https://openalex.org/W2136489776
- https://openalex.org/W2139605794
- https://openalex.org/W2141052558
- https://openalex.org/W2141215748
- https://openalex.org/W2156470345
- https://openalex.org/W2160388710
- https://openalex.org/W2162348455
- https://openalex.org/W2164418313
- https://openalex.org/W2164517158
- https://openalex.org/W2165489826
- https://openalex.org/W2174417765
- https://openalex.org/W2189392448
- https://openalex.org/W2220789346
- https://openalex.org/W2230110374
- https://openalex.org/W2267058843
- https://openalex.org/W2267089757
- https://openalex.org/W2307194685
- https://openalex.org/W2395509180
- https://openalex.org/W2406233410
- https://openalex.org/W2467042702
- https://openalex.org/W2582743722
- https://openalex.org/W2593049240
- https://openalex.org/W3121953277
- https://openalex.org/W4395309950