La diversificación de las ranas de desarrollo directo

La diversificación de las ranas
de desarrollo directo
(Strabomantidae: Pristimantis) a
través del Neotrópico
Angela M. Mendozaa,b, Oscar E. Ospina a ,c,
Heiber Cardenas-Henao a,d, Juan C García-R a,e
aGrupo
de estudios en genética, ecología molecular y fisiología animal, Universidad del Valle.
de Genetica de la Conservacion. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von
Humboldt.
cDepartment of Biology, University of Puerto Rico.
dProfesor Asociado, Departamento de Biología, Universidad del Valle.
eInstitute of Agriculture and Environment, Massey University, Palmerston North
bLaboratorio
Fotografías: 2013 Tropical Herping
35-23 Ma
(Oligoceno temprano)
23-6 Ma
(Oligoceno al Plioceno)
6-0 Ma
(Plioceno al presente)
¿Las especies de tierras altas
del Noroeste de los Andes están
más estrechamente relacionados
con otras especies de tierras
altas o bajas?
¿La divergencia de Pristimantis
está correlacionada con el
momento de la elevación de
cada sistema montano?
Metodología
• 160 especies (37% de la
diversidad conocida
actualmente)
Alineamiento
Modelo
• SATé-II
• jModelTest
0.1.1
Bayes
ML
• Mr. Bayes
3.2.1
• RAxML
• 12 no incluidas en estudios
filogenéticos previamente
• Regiones
• Mitocondrial (12S, 16S, COI)
• Nuclear (Rag-1 and Tyr)
Faivovich et al. 2005; Elmer et al., 2007; Heinicke et al. 2007; Hedges et al., 2008; Padial & De la
Riva, 2009; Padial et al., 2009; Fouquet et al. 2012; Pinto-Sanchez et al., 2012
Tiempos de divergencia
Pristimantis
• 24.45 Ma (CI= 17.30–34.82)
• Heinicke et al. 2007
Grupo P. pardalis
• 8.6 Ma (CI = 5.5–12.0)
• P. altae, P. pirrensis and P. pardalis
• Pinto-Sanchez et al. 2012
Clado de P. taeniatus
• 8.3 Ma (C.I. = 5.6–11.2)
• Pinto-Sanchez et al. 2012
Reconstrucción de Áreas Ancestrales
Santos et al., 2009; Castroviejo‐Fisher et al.,
2014; Hoorn et al., 1995; Hooghiemstra and Van
der Hammen, 1998; Coltorti and Ollier, 1999;
Gregory-Wodzicki, 2000; Ramos, 2009
Dispersión Extinción
Cladogenensis (DEC)
Lagrange 2.7
Estratificación en tiempo
Designación de múltiples áreas
ocupadas por cada especie
Ree et al., 2005; Ree and Smith, 2008
Por elevación
N= >3000 m
M= 1000 - 3000
m
L= < 1000 m
Caldas 1951; Cuatrecasas 1934
Resultados y Discusión
• Alineamiento total de 4638
(bp) para las regiones
12S/16S, COI, Rag-1 y Tyr
• 244 secuencias
• pp> 0.8 para el 75% de los
nodos (183 de 243) en la
reconstrucción bayesiana
• Bootstrap >70% para el 53%
de los nodos (130 de 243) en
la reconstrucción ML
Bayesian consensus tree
Reconstrucción en BEAST
P. calcaratus
23 Especies
P. kelephas
~28 Ma
(95% HDP = 18.11-31.67) P. orpacobates
P. thectopternus
32 Especies
~27 Ma (95% HDP =19.80-33.05)
7 Especies
~26 Ma (95% HDP =17.86-31.17)
93 Especies
~22 Ma
(95% HDP = 15.88-28.22)
P. jubatus
P. hectus
P. acatallelus
P. capitonis
P. myops
P. quantus
P. breviforns
Áreas
C|BC= 0.361
C|CG= 0.2156
C|C= 0.1223
Elevaciones
M|M=0.6594
M|LM= 0.1807
Banda
elevación media
del noroeste de
los Andes en
Colombia y
Ecuador
La región más
importante para el
origen y la
diversificación de
Pristimantis
Divergencia in situ
(favorecida por la
variación de nichos al
interior del sistema
montañoso)
Alta diversidad beta,
manteniendo su estado
ancestral
Castroviejo-Fisher et al., 2014; Roberts et al., 2006; Santos et al., 2009
• La mayoría de la
• En especies de distribución
diversificación ocurre
dentro del rango altitudinal
1000 a 3000 m
• Efecto del Dominio Medio?
muy pequeña, el patrón
puede no ser explicado
sólo por el modelo
geométrico.
Colwell, 2004; Sanders, 2002; McCain, 2004
Elevación de las cordilleras y
diversificación de Pristimantis
La región ecuatoriana no formó una
barrera para la dispersión de
Pristimantis de tierras altas durante el
Oligoceno-Mioceno…
14.81-25.46 Ma
…En cambio, era un corredor importante de la biodiversidad
de las especies de tierras bajas
B
9.80-18.99 Ma
• Eventos de migración podrían
ocurrir después de que se
establecen las condiciones
geoclimáticas adecuadas
• Centros de rápida cladogénesis.
En síntesis
La banda elevación media del noroeste de los Andes de Colombia y
Ecuador  la región más importante de origen y diversificación de
Pristimantis.
Reconocimos varias migraciones andinas en los Andes (emergentes
durante los últimos 30 millones de años).
Identificamos el papel de las montañas del Norte de los Andes, como
promotoras de la especiación y corredor para la dispersión de las
especies de tierras bajas durante las épocas del Paleoceno y el Plioceno.
Muchas gracias
por su atención
• [email protected]
A
B
C
D
E
F
G
H
A
B
C
D
E
F
G
H
A
B
C
D
E
F
G
H
Time 1:
From Oligocene to middle Miocene (35 Ma - 23 Ma)
A
B
C
D
E
F
G
1.0
0.1
1.0
0.1
0.1
1.0
1.0
0.1
1.0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1.0
0.1
1.0
0.1
0.1
1.0
1.0
0.1
0.1
0.1
1.0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1.0
0.1
0.1
1.0
0.1
1.0
0.1
0.1
1.0
0.5
1.0
0.1
1.0
0.1
0.1
0.5
1.0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
Time 2:
From middle Miocene to early Pliocene (23 Ma - 7 Ma)
A
B
C
D
E
F
G
1.0
1.0
1.0
0.1
0.1
1.0
1.0
1.0
1.0
0.5
0.1
0.1
0.5
1.0
1.0
0.5
1.0
0.1
0.1
1.0
1.0
0.1
0.1
0.1
1.0
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
1.0
0.1
0.1
1.0
0.5
1.0
0.1
0.1
1.0
0.5
1.0
1.0
1.0
0.1
0.1
0.5
1.0
1.0
0.5
0.5
0.1
0.1
1.0
0.5
Time 3:
From early Pliocene to present (7 Ma - 0 Ma)
A
B
C
D
E
F
G
1.0
1.0
1.0
1.0
0.0
1.0
0.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.5
1.0
1.0
0.0
0.5
1.0
0.5
1.0
0.1
1.0
1.0
0.5
1.0
1.0
0.1
1.0
0.5
0.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.5
1.0
1.0
0.5
0.5
1.0
0.1
1.0
0.5
H
0.1,
0.1,
0.1,
0.1,
0.1,
0.1,
0.1,
1.0,
H
1.0,
0.5,
0.5,
0.1,
0.1,
1.0,
0.5,
1.0,
H
1.0,
0.5,
0.5,
1.0,
0.1,
1.0,
0.5,
1.0,