Revisiting the taxonomy of the Rattini tribe: a phylogeny-based delimitation of species boundaries
Creators
- 1. Centre de Biologie et de Gestion des Populations
- 2. Agropolis International
- 3. UMR Territoires
- 4. Thailand Institute of Scientific and Technological Research
- 5. Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité
- 6. Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier
- 7. University of Liège
Description
Rodents are recognized as hosts for at least 60 zoonotic diseases and may represent a serious threat for human health. In the context of global environmental changes and increasing mobility of humans and animals, contacts between pathogens and potential animal hosts and vectors are modified, amplifying the risk of disease emergence. An accurate identification of each rodent at a specific level is needed in order to understand their implications in the transmission of diseases. Among the Muridae, the Rattini tribe encompasses 167 species inhabiting South East Asia, a hotspot of both biodiversity and emerging and re-emerging diseases. The region faces growing economical development that affects habitats, biodiversity and health. Rat species have been demonstrated as significant hosts of pathogens but are still difficult to recognize at a specific level using morphological criteria. DNA-barcoding methods appear as accurate tools for rat species identification but their use is hampered by the need of reliable identification of reference specimens. In this study, we explore and highlight the limits of the current taxonomy of the Rattini tribe.We used the DNA sequence information itself as the primary information source to establish group membership and estimate putative species boundaries. We sequenced two mitochondrial and one nuclear genes from 122 rat samples to perform phylogenetic reconstructions. The method of Pons and colleagues (2006) that determines, with no prior expectations, the locations of ancestral nodes defining putative species was then applied to our dataset. To give an appropriate name to each cluster recognized as a putative species, we reviewed information from the literature and obtained sequences from a museum holotype specimen following the ancient DNA criteria.Using a recently developed methodology, this study succeeds in refining the taxonomy of one of the most difficult groups of mammals. Most of the species expected within the area were retrieved but new putative species limits were also indicated, in particular within Berylmys and Rattus genera, where future taxonomic studies should be directed. Our study lays the foundations to better investigate rodent-born diseases in South East Asia and illustrates the relevance of evolutionary studies for health and medical sciences.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يتم التعرف على القوارض كمضيف لما لا يقل عن 60 مرضًا حيوانيًا وقد تمثل تهديدًا خطيرًا لصحة الإنسان. في سياق التغيرات البيئية العالمية وزيادة تنقل البشر والحيوانات، يتم تعديل الاتصالات بين مسببات الأمراض والمضيفات والناقلات الحيوانية المحتملة، مما يزيد من خطر ظهور المرض. هناك حاجة إلى تحديد دقيق لكل القوارض على مستوى معين من أجل فهم آثارها في انتقال الأمراض. من بين الموريداي، تضم قبيلة راتيني 167 نوعًا تعيش في جنوب شرق آسيا، وهي نقطة ساخنة لكل من التنوع البيولوجي والأمراض الناشئة والناشئة مرة أخرى. تواجه المنطقة تنمية اقتصادية متنامية تؤثر على الموائل والتنوع البيولوجي والصحة. وقد ثبت أن أنواع الفئران مضيفات مهمة لمسببات الأمراض ولكن لا يزال من الصعب التعرف عليها على مستوى معين باستخدام معايير مورفولوجية. تظهر طرق ترميز الحمض النووي كأدوات دقيقة لتحديد أنواع الفئران ولكن استخدامها يعوقه الحاجة إلى تحديد موثوق للعينات المرجعية. في هذه الدراسة، نستكشف ونسلط الضوء على حدود التصنيف الحالي لقبيلة راتيني. استخدمنا معلومات تسلسل الحمض النووي نفسها كمصدر معلومات أساسي لإنشاء عضوية المجموعة وتقدير حدود الأنواع المفترضة. قمنا بتسلسل اثنين من الميتوكوندريا وجين نووي واحد من 122 عينة من الفئران لإجراء عمليات إعادة البناء الوراثية. ثم تم تطبيق طريقة بونز وزملاؤه (2006) التي تحدد، دون أي توقعات مسبقة، مواقع عقد الأجداد التي تحدد الأنواع المفترضة على مجموعة البيانات الخاصة بنا. لإعطاء اسم مناسب لكل مجموعة معترف بها كنوع مفترض، قمنا بمراجعة المعلومات من الأدبيات وحصلنا على تسلسلات من عينة نموذجية من المتحف وفقًا لمعايير الحمض النووي القديمة. باستخدام منهجية تم تطويرها مؤخرًا، نجحت هذه الدراسة في تحسين تصنيف واحدة من أصعب مجموعات الثدييات. تم استرداد معظم الأنواع المتوقعة داخل المنطقة ولكن تمت الإشارة أيضًا إلى حدود جديدة للأنواع المفترضة، لا سيما داخل أجناس بيريلميس وراتوس، حيث ينبغي توجيه الدراسات التصنيفية المستقبلية. تضع دراستنا الأسس للتحقيق بشكل أفضل في الأمراض التي تولدها القوارض في جنوب شرق آسيا وتوضح أهمية الدراسات التطورية للعلوم الصحية والطبية.Translated Description (French)
Les rongeurs sont reconnus comme hôtes d'au moins 60 maladies zoonotiques et peuvent représenter une menace grave pour la santé humaine. Dans le contexte des changements environnementaux mondiaux et de la mobilité croissante des humains et des animaux, les contacts entre les agents pathogènes et les hôtes et vecteurs animaux potentiels sont modifiés, amplifiant le risque d'émergence de la maladie. Une identification précise de chaque rongeur à un niveau spécifique est nécessaire afin de comprendre leurs implications dans la transmission des maladies. Parmi les Muridae, la tribu Rattini comprend 167 espèces habitant l'Asie du Sud-Est, un point chaud à la fois de la biodiversité et des maladies émergentes et ré-émergentes. La région est confrontée à un développement économique croissant qui affecte les habitats, la biodiversité et la santé. Les espèces de rats ont été démontrées comme des hôtes significatifs d'agents pathogènes mais sont encore difficiles à reconnaître à un niveau spécifique en utilisant des critères morphologiques. Les méthodes de codage de l'ADN semblent être des outils précis pour l'identification des espèces de rats, mais leur utilisation est entravée par la nécessité d'une identification fiable des spécimens de référence. Dans cette étude, nous explorons et mettons en évidence les limites de la taxonomie actuelle de la tribu Rattini. Nous avons utilisé l'information sur la séquence d'ADN elle-même comme source d'information principale pour établir l'appartenance au groupe et estimer les limites présumées des espèces. Nous avons séquencé deux gènes mitochondriaux et un gène nucléaire à partir de 122 échantillons de rats pour effectuer des reconstructions phylogénétiques. La méthode de Pons et ses collègues (2006) qui détermine, sans attentes préalables, les emplacements des nœuds ancestraux définissant les espèces putatives a ensuite été appliquée à notre ensemble de données. Pour donner un nom approprié à chaque grappe reconnue comme espèce putative, nous avons passé en revue les informations de la littérature et obtenu des séquences à partir d'un spécimen d'holotype de musée en suivant les critères de l'ADN ancien. En utilisant une méthodologie récemment développée, cette étude réussit à affiner la taxonomie de l'un des groupes de mammifères les plus difficiles. La plupart des espèces attendues dans la zone ont été récupérées, mais de nouvelles limites d'espèces présumées ont également été indiquées, en particulier dans les genres Berylmys et Rattus, où de futures études taxonomiques devraient être dirigées. Notre étude jette les bases pour mieux enquêter sur les maladies nées de rongeurs en Asie du Sud-Est et illustre la pertinence des études évolutives pour les sciences de la santé et médicales.Translated Description (Spanish)
Los roedores son reconocidos como huéspedes de al menos 60 enfermedades zoonóticas y pueden representar una grave amenaza para la salud humana. En el contexto de los cambios ambientales globales y el aumento de la movilidad de humanos y animales, los contactos entre patógenos y posibles huéspedes y vectores animales se modifican, lo que amplifica el riesgo de aparición de enfermedades. Se necesita una identificación precisa de cada roedor a un nivel específico para comprender sus implicaciones en la transmisión de enfermedades. Entre los muridos, la tribu Rattini abarca 167 especies que habitan en el sudeste asiático, un punto caliente tanto de biodiversidad como de enfermedades emergentes y reemergentes. La región enfrenta un creciente desarrollo económico que afecta los hábitats, la biodiversidad y la salud. Se ha demostrado que las especies de ratas son huéspedes significativos de patógenos, pero aún son difíciles de reconocer a un nivel específico utilizando criterios morfológicos. Los métodos de codificación de barras de ADN aparecen como herramientas precisas para la identificación de especies de ratas, pero su uso se ve obstaculizado por la necesidad de una identificación confiable de especímenes de referencia. En este estudio, exploramos y destacamos los límites de la taxonomía actual de la tribu Rattini. Utilizamos la información de la secuencia de ADN como fuente de información primaria para establecer la pertenencia al grupo y estimar los límites de las especies putativas. Secuenciamos dos genes mitocondriales y uno nuclear de 122 muestras de rata para realizar reconstrucciones filogenéticas. Luego se aplicó a nuestro conjunto de datos el método de Pons y colegas (2006) que determina, sin expectativas previas, las ubicaciones de los nodos ancestrales que definen las especies putativas. Para dar un nombre apropiado a cada grupo reconocido como especie putativa, revisamos la información de la literatura y obtuvimos secuencias de un espécimen de holotipo de museo siguiendo los criterios del ADN antiguo. Utilizando una metodología recientemente desarrollada, este estudio logra refinar la taxonomía de uno de los grupos de mamíferos más difíciles. Se recuperaron la mayoría de las especies esperadas dentro del área, pero también se indicaron nuevos límites de especies putativas, en particular dentro de los géneros Berylmys y Rattus, donde se deben dirigir futuros estudios taxonómicos. Nuestro estudio sienta las bases para investigar mejor las enfermedades transmitidas por roedores en el sudeste asiático e ilustra la relevancia de los estudios evolutivos para las ciencias médicas y de la salud.Files
1471-2148-10-184.pdf
Files
(4.0 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:c5a532dea48e714a3d7a0ac1df737010
|
4.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إعادة النظر في تصنيف قبيلة راتيني: ترسيم قائم على النسل لحدود الأنواع
- Translated title (French)
- Revisiter la taxonomie de la tribu Rattini : une délimitation des espèces basée sur la phylogénie
- Translated title (Spanish)
- Revisitando la taxonomía de la tribu Rattini: una delimitación basada en la filogenia de los límites de las especies
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2035682677
- DOI
- 10.1186/1471-2148-10-184
References
- https://openalex.org/W103410983
- https://openalex.org/W1491713847
- https://openalex.org/W1501256052
- https://openalex.org/W1513218246
- https://openalex.org/W1587661352
- https://openalex.org/W1597348970
- https://openalex.org/W1955263625
- https://openalex.org/W1968197856
- https://openalex.org/W1968527563
- https://openalex.org/W1969394126
- https://openalex.org/W1972362666
- https://openalex.org/W1973148490
- https://openalex.org/W197913869
- https://openalex.org/W1984201147
- https://openalex.org/W1984999127
- https://openalex.org/W1992907355
- https://openalex.org/W1996423252
- https://openalex.org/W2010879590
- https://openalex.org/W2013367562
- https://openalex.org/W2018483808
- https://openalex.org/W2020423473
- https://openalex.org/W2024948792
- https://openalex.org/W2029433471
- https://openalex.org/W2034029879
- https://openalex.org/W2043934140
- https://openalex.org/W2048957164
- https://openalex.org/W2054569346
- https://openalex.org/W2055925137
- https://openalex.org/W2059159277
- https://openalex.org/W2074853440
- https://openalex.org/W2081652203
- https://openalex.org/W2081802962
- https://openalex.org/W2092892381
- https://openalex.org/W2097432625
- https://openalex.org/W2101118805
- https://openalex.org/W2102883209
- https://openalex.org/W2103546861
- https://openalex.org/W2104242392
- https://openalex.org/W2107179020
- https://openalex.org/W2108034499
- https://openalex.org/W2108252494
- https://openalex.org/W2112956791
- https://openalex.org/W2115180090
- https://openalex.org/W2116226846
- https://openalex.org/W2117582146
- https://openalex.org/W2125736251
- https://openalex.org/W2127847431
- https://openalex.org/W2131582941
- https://openalex.org/W2146058063
- https://openalex.org/W2148741001
- https://openalex.org/W2148983576
- https://openalex.org/W2149160071
- https://openalex.org/W2153517664
- https://openalex.org/W2158210524
- https://openalex.org/W2158394421
- https://openalex.org/W2159100745
- https://openalex.org/W2162200704
- https://openalex.org/W2162348455
- https://openalex.org/W2163698819
- https://openalex.org/W2168337973
- https://openalex.org/W2168696662
- https://openalex.org/W2172450272
- https://openalex.org/W2199911411
- https://openalex.org/W2215907480
- https://openalex.org/W2269278414
- https://openalex.org/W2413578834
- https://openalex.org/W2417560628
- https://openalex.org/W2494644015
- https://openalex.org/W2748384280
- https://openalex.org/W3205343815
- https://openalex.org/W3211914286
- https://openalex.org/W3217097258
- https://openalex.org/W603333290
- https://openalex.org/W631227852