Concerted Pleistocene dispersal and genetic differentiation in passerine birds from the Tres Marías Archipelago, Mexico

Acceso en línea sin restricciones

Debido a su aislamiento geográfico natural y sus biotas relativamente más simples, los estudios de biología evolutiva comúnmente se han centrado en sistemas insulares. En esta contribución, nosotros usamos secuencias de ADN mitocondrial (mtDNA) de cuatro especies de aves paserinas distribuidas en el Archipiélago de las Tres Marías (ATM) y el territorio continental cercano en el occidente de México, y determinamos las relaciones filogenéticas inter e intraespecíficas entre las poblaciones insulares y continentales, estimamos el tiempo de divergencia en las poblaciones insulares basadas en calibraciones de la edad de las islas, y usamos análisis Bayesianos para probar la historia de colonización de las islas. Específicamente, probamos si esas cuatro especies de aves paserinas del ATM comparten la misma historia de colonización desde que emergieron las islas hace alrededor de 120 mil años, aprovechando la reducción del aislamiento debido a las fluctuaciones del nivel del mar durante el Pleistoceno, o si fueron eventos de colonización independientes. También investigamos si existe evidencia en la estructura genética de las poblaciones de las islas que respalde la idea de la colonización por un número pequeño de individuos. Las relaciones filogenéticas recuperaron consistentemente la divergencia entre los linajes del ATM y del continente, con un fuerte apoyo en tres de las cuatro especies. Nuestras estimaciones para el nivel del mar y la línea de costa del oeste de México durante el Pleistoceno mostraron que la distancia entre las islas y el continente era de ∼25 km. Por lo tanto, probamos varios escenarios de colonización de las islas de acuerdo a las relaciones filogenéticas, las redes de haplotipos, las estimaciones del tiempo de divergencia, la demografía histórica y las diferentes fechas de glaciaciones. El escenario más apoyado de colonización del ATM sugiere que fue un solo evento, el cual ocurrió aproximadamente hace 120 mil años cuando surgieron las islas, y que afectó simultáneamente a las cuatro especies de aves paseriformes, lo que concuerda en gran medida con la evidencia geológica. spa

Studies in evolutionary biology have commonly been focused on insular systems because of their natural geographic isolation and relatively simpler biotas. Using mitochondrial DNA sequences of 4 passerine bird species distributed in the Tres Marías Archipelago (TMA) and the nearby mainland of western Mexico—Cardinalis cardinalis, Turdus rufopalliatus, Vireo hypochryseus, and Icterus pustulatus—we determined interspecific and intraspecific phylogenetic relationships between insular and mainland populations, conducted insular age-based time calibration for the estimation of divergence times, and used Bayesian analyses to examine the colonization history of islands. Specifically, we tested whether the study species from the TMA share the same colonization history since the emergence of the islands ∼120 kya, taking advantage of the reduced isolation due to sea-level fluctuations during the Pleistocene, or whether there were independent colonization events. We also looked for evidence in the genetic structure of the island populations that would support the idea of colonization by a small number of individuals. Phylogenetic relationships consistently recovered lineage divergence between the TMA and mainland populations, with strong support in 3 of the 4 species. Our estimates for the sea level and coastline of the west coast of Mexico during the Pleistocene showed that the distance between the TMA and the mainland was ∼25 km. We tested several island colonization scenarios according to the phylogenetic relationships, haplotype networks, divergence time estimates, historical demography, and different glaciation dates. The most supported scenario of colonization of the TMA suggests that a single event occurred ∼120 kya when the islands emerged, which is highly concordant with geological evidence, and simultaneously affected the 4 species. eng