Published July 17, 2020 | Version v1
Publication Open

A Species delimitation approach to uncover cryptic species in the South American fire ant decapitating flies (Diptera: Phoridae: Pseudacteon)

Creators

  • 1. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 2. Fundación Centro de Estudios Infectológicos
  • 3. Institute of Astronomy and Space Physics
  • 4. Fundación Ciencias Exactas y Naturales
  • 5. University of Buenos Aires
  • 6. Bernardino Rivadavia Natural Sciences Museum
  • 7. University of California, Berkeley
  • 8. Universidade Estadual de Goiás

Description

South American fire ant decapitating flies in the genus Pseudacteon (Diptera: Phoridae) are potential biocontrol agents of the invasive fire ants Solenopsis invicta and S. richteri in the United States and other regions of the world due to their high host specificity and the direct and indirect damage to their host ants. Despite their importance and the fact that several flies have already been released in the US, little is known about the genetic variability and phylogenetic relationships of Pseudacteon flies parasitizing South American fire ants in the Solenopsis saevissima species-group. A species delimitation analysis was conducted using a distance-based method (ABGD) and two tree-based methods (GMYC and mPTP) using COI sequences of 103 specimens belonging to 20 of the 22 Pseudacteon species known from southern South America. Additionally, phylogenetic relationships between the already described and new candidate species were inferred using mitochondrial (COI) and nuclear (wingless) sequences. The species delimitation analysis suggests that species richness in these flies has been previously underestimated, due to the existence of putative cryptic species within nominal Pseudacteon obtusus, P. pradei, P. tricuspis, P. cultellatus, and P. nudicornis. Geographic distribution and host fire ant species seem to support cryptic lineages, though additional morphological data are needed to corroborate these results. All phylogenetic analyses reveal that South American fire ant decapitating flies are grouped into two main clades, with Pseudacteon convexicauda sister and well differentiated relative to these clades. Neither host nor geographic association appeared to be related to the differentiation of these two main clades within South American fire ant decapitating flies. This work provides information that will allow testing whether the putative cryptic phorid fly species show differences in their effectiveness as biocontrol agents against the highly invasive imported fire ants.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ذباب نمل النار في أمريكا الجنوبية في جنس Pseudacteon (Diptera: Phoridae) هي عوامل مكافحة حيوية محتملة لنمل النار الغازي Solenopsis invicta و S. richteri في الولايات المتحدة ومناطق أخرى من العالم بسبب خصوصيتها العالية للمضيف والأضرار المباشرة وغير المباشرة للنمل المضيف. على الرغم من أهميتها وحقيقة أن العديد من الذباب قد تم إطلاقه بالفعل في الولايات المتحدة، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن التباين الجيني والعلاقات الوراثية لذباب Pseudacteon الذي يتطفل على نمل النار في أمريكا الجنوبية في مجموعة أنواع Solenopsis saevissima. تم إجراء تحليل لتعيين حدود الأنواع باستخدام طريقة تعتمد على المسافة (ABGD) وطريقتين تعتمدان على الأشجار (GMYC و mPTP) باستخدام تسلسلات COI لـ 103 عينة تنتمي إلى 20 من 22 نوعًا من Pseudacteon المعروفة من جنوب أمريكا الجنوبية. بالإضافة إلى ذلك، تم الاستدلال على العلاقات الوراثية بين الأنواع المرشحة الموصوفة بالفعل والجديدة باستخدام متواليات الميتوكوندريا (COI) والنووية (بدون أجنحة). يشير تحليل تحديد الأنواع إلى أن ثراء الأنواع في هذه الذباب قد تم التقليل من شأنه سابقًا، بسبب وجود أنواع خفية مفترضة داخل Pseudacteon obtusus، P. pradei، P. tricuspis، P. cultellatus، و P. nudicornis. يبدو أن التوزيع الجغرافي وأنواع نمل النار المضيفة تدعم السلالات الخفية، على الرغم من الحاجة إلى بيانات مورفولوجية إضافية لتأكيد هذه النتائج. تكشف جميع التحليلات الوراثية أن ذباب قطع النمل الناري في أمريكا الجنوبية يتم تجميعه في فئتين رئيسيتين، مع أخت Pseudacteon convexicauda ومتباينة بشكل جيد بالنسبة لهذه الفروع. لا يبدو أن المضيف ولا الارتباط الجغرافي مرتبطان بتمايز هاتين الفئتين الرئيسيتين داخل ذباب نمل النار في أمريكا الجنوبية الذي يقطع رأسه. يوفر هذا العمل معلومات تسمح باختبار ما إذا كانت أنواع الذباب الفروي الخفي المفترضة تظهر اختلافات في فعاليتها كعوامل مكافحة حيوية ضد النمل الناري المستورد شديد التوغل.

Translated Description (French)

Les fourmis de feu sud-américaines qui décapitent les mouches du genre Pseudacteon (Diptera : Phoridae) sont des agents de biocontrôle potentiels des fourmis de feu invasives Solenopsis invicta et S. richteri aux États-Unis et dans d'autres régions du monde en raison de leur forte spécificité d'hôte et des dommages directs et indirects causés à leurs fourmis hôtes. Malgré leur importance et le fait que plusieurs mouches ont déjà été libérées aux États-Unis, on sait peu de choses sur la variabilité génétique et les relations phylogénétiques des mouches Pseudacteon parasitant les fourmis de feu sud-américaines du groupe d'espèces Solenopsis saevissima. Une analyse de délimitation des espèces a été réalisée en utilisant une méthode basée sur la distance (ABGD) et deux méthodes basées sur les arbres (GMYC et mPTP) en utilisant des séquences COI de 103 spécimens appartenant à 20 des 22 espèces de Pseudacteon connues du sud de l'Amérique du Sud. De plus, les relations phylogénétiques entre les espèces déjà décrites et les nouvelles espèces candidates ont été déduites à l'aide de séquences mitochondriales (COI) et nucléaires (sans ailes). L'analyse de la délimitation des espèces suggère que la richesse en espèces de ces mouches a déjà été sous-estimée, en raison de l'existence d'espèces cryptiques présumées dans les espèces nominales Pseudacteon obtusus, P. pradei, P. tricuspis, P. cultellatus et P. nudicornis. La répartition géographique et les espèces de fourmis de feu hôtes semblent soutenir les lignées cryptiques, bien que des données morphologiques supplémentaires soient nécessaires pour corroborer ces résultats. Toutes les analyses phylogénétiques révèlent que les mouches de feu et de décapitation sud-américaines sont regroupées en deux clades principaux, avec la sœur Pseudacteon convexicauda et bien différenciés par rapport à ces clades. Ni l'hôte ni l'association géographique ne semblaient être liés à la différenciation de ces deux clades principaux au sein de la fourmi de feu sud-américaine décapitant les mouches. Ce travail fournit des informations qui permettront de tester si les espèces de mouches phorides cryptiques putatives présentent des différences dans leur efficacité en tant qu'agents de biocontrôle contre les fourmis de feu importées hautement invasives.

Translated Description (Spanish)

Las moscas decapitadoras de hormigas de fuego sudamericanas del género Pseudacteon (Diptera: Phoridae) son agentes potenciales de biocontrol de las hormigas de fuego invasoras Solenopsis invicta y S. richteri en los Estados Unidos y otras regiones del mundo debido a su alta especificidad de huésped y el daño directo e indirecto a sus hormigas huésped. A pesar de su importancia y del hecho de que ya se han liberado varias moscas en los EE. UU., se sabe poco sobre la variabilidad genética y las relaciones filogenéticas de las moscas Pseudacteon que parasitan a las hormigas de fuego sudamericanas en el grupo de especies Solenopsis saevissima. Se realizó un análisis de delimitación de especies utilizando un método basado en la distancia (ABGD) y dos métodos basados en árboles (GMYC y mPTP) utilizando secuencias de COI de 103 especímenes pertenecientes a 20 de las 22 especies de Pseudacteon conocidas del sur de Sudamérica. Además, las relaciones filogenéticas entre las especies candidatas ya descritas y las nuevas se infirieron utilizando secuencias mitocondriales (COI) y nucleares (sin alas). El análisis de delimitación de especies sugiere que la riqueza de especies en estas moscas ha sido previamente subestimada, debido a la existencia de especies crípticas putativas dentro de Pseudacteon obtusus, P. pradei, P. tricuspis, P. cultellatus y P. nudicornis nominales. La distribución geográfica y las especies de hormigas de fuego hospedadoras parecen apoyar linajes crípticos, aunque se necesitan datos morfológicos adicionales para corroborar estos resultados. Todos los análisis filogenéticos revelan que las moscas decapitadoras de hormigas de fuego sudamericanas se agrupan en dos clados principales, con Pseudacteon convexicauda hermana y bien diferenciada en relación con estos clados. Ni el anfitrión ni la asociación geográfica parecían estar relacionados con la diferenciación de estos dos clados principales dentro de las moscas decapitadoras de hormigas de fuego sudamericanas. Este trabajo proporciona información que permitirá probar si las especies de moscas forídicas crípticas putativas muestran diferencias en su efectividad como agentes de biocontrol contra las hormigas de fuego importadas altamente invasivas.

Files

journal.pone.0236086&type=printable.pdf

Files (6.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:04ef780e87425e37af0463b10546cf13
6.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نهج ترسيم الأنواع للكشف عن الأنواع الخفية في ذباب قطع رأس نمل النار في أمريكا الجنوبية (Diptera: Phoridae: Pseudacteon)
Translated title (French)
Une approche de délimitation des espèces pour découvrir des espèces cryptiques dans le feu sud-américain et décapiter les mouches (Diptera : Phoridae : Pseudacteon)
Translated title (Spanish)
Un enfoque de delimitación de especies para descubrir especies crípticas en las moscas decapitadoras de hormigas de fuego sudamericanas (Diptera: Phoridae: Pseudacteon)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4246802703
DOI
10.1371/journal.pone.0236086

Is supplement to
https://openalex.org/W78674859 (Other)
https://openalex.org/W3184876587 (Other)
https://openalex.org/W2955754272 (Other)
https://openalex.org/W2773129876 (Other)
https://openalex.org/W2770744658 (Other)
https://openalex.org/W2172738258 (Other)
https://openalex.org/W2155816407 (Other)
https://openalex.org/W2103409089 (Other)
https://openalex.org/W1966326979 (Other)
https://openalex.org/W1507475693 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1529334911
  • https://openalex.org/W1816942383
  • https://openalex.org/W1906442505
  • https://openalex.org/W1968119412
  • https://openalex.org/W1985530721
  • https://openalex.org/W2004969320
  • https://openalex.org/W2007054966
  • https://openalex.org/W2008509003
  • https://openalex.org/W2012413514
  • https://openalex.org/W2026062398
  • https://openalex.org/W2027483426
  • https://openalex.org/W2027907606
  • https://openalex.org/W2033702515
  • https://openalex.org/W2036251288
  • https://openalex.org/W2043210827
  • https://openalex.org/W2049081648
  • https://openalex.org/W2052735416
  • https://openalex.org/W2057692000
  • https://openalex.org/W2059327373
  • https://openalex.org/W2064887995
  • https://openalex.org/W2077966760
  • https://openalex.org/W2096241054
  • https://openalex.org/W2098323838
  • https://openalex.org/W2099901798
  • https://openalex.org/W2101396036
  • https://openalex.org/W2102883209
  • https://openalex.org/W2103409089
  • https://openalex.org/W2103739720
  • https://openalex.org/W2105051957
  • https://openalex.org/W2109230155
  • https://openalex.org/W2109790809
  • https://openalex.org/W2116226846
  • https://openalex.org/W2118923735
  • https://openalex.org/W2125948619
  • https://openalex.org/W2127499811
  • https://openalex.org/W2130362098
  • https://openalex.org/W2132691104
  • https://openalex.org/W2134665924
  • https://openalex.org/W2139637265
  • https://openalex.org/W2141052558
  • https://openalex.org/W2141283603
  • https://openalex.org/W2141718064
  • https://openalex.org/W2149346705
  • https://openalex.org/W2151692850
  • https://openalex.org/W2156140337
  • https://openalex.org/W2159647166
  • https://openalex.org/W2163763366
  • https://openalex.org/W2172424438
  • https://openalex.org/W2173498346
  • https://openalex.org/W2174515901
  • https://openalex.org/W2180373396
  • https://openalex.org/W2189126192
  • https://openalex.org/W2311203695
  • https://openalex.org/W245165250
  • https://openalex.org/W2464057959
  • https://openalex.org/W2500530078
  • https://openalex.org/W2513805962
  • https://openalex.org/W2592631517
  • https://openalex.org/W2790407521
  • https://openalex.org/W2804646537
  • https://openalex.org/W2907564591
  • https://openalex.org/W2951214599
  • https://openalex.org/W2953269546
  • https://openalex.org/W3004757232
  • https://openalex.org/W4210851877
  • https://openalex.org/W565609028