Patterns of diversification and phylogenetic structure in the dorsolateral head musculature of Neotropical electric eels (Ostariophysi: Gymnotiformes), with a myological synonymy

ABSTRACT

The present study offers a broad comparative analysis of the dorsolateral head musculature in the Gymnotiformes, with detailed descriptions and illustrations of the dorsolateral head muscles of 83 species representing combined all valid genera. Results permit a detailed assessment of primary homologies and taxonomically-relevant variation across the order. This provides the basis for a myological synonymy, which organizes 33 previously proposed names for 15 recognized muscles. Morphological variation derived from dorsolateral head musculature was coded into 56 characters. When analyzed in isolation, that set of characters results in Gymnotidae as the sister group of remaining gymnotiforms, and all other currently recognized families as monophyletic groups. In a second analysis, myological characters were concatenated with other previously proposed characters into a phenotypic matrix. Results of that analysis reveal new myological synapomorphies for nearly all taxonomic categories within Gymnotiformes. A Partitioned Bremer Support (PBS) was used to asses the significance of comparative myology in elucidating phylogenetic relationships. PBS values show strongly non-uniform distributions on the tree, with positive scores skewed towards more inclusive taxa, and negative PBS values concentrated on less inclusive clades. Our results provide background for future studies on biomechanical constraints evolved in the early stages of gymnotiform evolution.(AU)

RESUMO

O presente estudo fornece uma ampla análise comparativa da musculatura dorsolateral da cabeça dos Gymnotiformes, com descrições detalhadas e ilustrações dos músculos dorsolaterais da cabeça de 83 espécies representando quase todos os gêneros válidos. Resultados permitem uma avaliação das homologias primárias e da variação taxonomicamente relevante na ordem. Isto fornece a base para uma sinonímia da nomenclatura miológica que organiza 33 nomes previamente propostos para os 15 músculos reconhecidos. As variações morfológicas da musculatura dorsolateral da cabeça foram codificadas em 56 caracteres. Este conjunto de dados foi inicialmente analisado isoladamente, resultando em Gymnotidae como grupo-irmão dos demais Gymnotiformes; e todas as famílias como grupos monofiléticos. Numa segunda análise, os caracteres musculares foram concatenados com uma matriz fenotípica previamente proposta compondo uma ampla matriz morfológica combinada. Os resultados desta análise revelaram novas sinapomorfias miológicas para todas as categorias taxonômicas em Gymnotiformes. O Suporte de Bremer Particionado (SBP) foi implementado para acessar a influência da miologia em elucidar os relacionamentos filogenéticos. Os valores de SBP exibem uma distribuição não uniforme na árvore, com indicadores positivos para agrupamentos mais inclusivos e valores negativos de SBP em clados menos inclusivos. Nossos resultados fornecem subsídios para investigações futuras sobre as restrições biomecânicas envolvidas nos estágios inicias da evolução dos Gymnotiformes.(AU)