RESUMO
At least four mitogenome arrangements occur in Passeriformes and differences among them are derived from an initial tandem duplication involving a segment containing the control region (CR), followed by loss or reduction of some parts of this segment. However, it is still unclear how often duplication events have occurred in this bird order. In this study, the mitogenomes from two species of Neotropical passerines (Sicalis olivascens and Lepidocolaptes angustirostris) with different gene arrangements were first determined. We also estimated how often duplication events occurred in Passeriformes and if the two CR copies demonstrate a pattern of concerted evolution in Sylvioidea. One tissue sample for each species was used to obtain the mitogenomes as a byproduct using next generation sequencing. The evolutionary history of mitogenome rearrangements was reconstructed mapping these characters onto a mitogenome Bayesian phylogenetic tree of Passeriformes. Finally, we performed a Bayesian analysis for both CRs from some Sylvioidea species in order to evaluate the evolutionary process involving these two copies. Both mitogenomes described comprise 2 rRNAs, 22 tRNAs, 13 protein-codon genes and the CR. However, S. olivascens has 16,768 bp showing the ancestral avian arrangement, while L. angustirostris has 16,973 bp and the remnant CR2 arrangement. Both species showed the expected gene order compared to their closest relatives. The ancestral state reconstruction suggesting at least six independent duplication events followed by partial deletions or loss of one copy in some lineages. Our results also provide evidence that both CRs in some Sylvioidea species seem to be maintained in an apparently functional state, perhaps by concerted evolution, and that this mechanism may be important for the evolution of the bird mitogenome.
Assuntos
Genoma Mitocondrial , Mitocôndrias/genética , Passeriformes/genética , Animais , Sequência de Bases/genética , Ordem dos Genes , Genes Mitocondriais , Sequenciamento de Nucleotídeos em Larga Escala/métodos , Filogenia , RNA Ribossômico/genética , RNA de Transferência/genética , Análise de Sequência de DNA/métodosRESUMO
Lepidocolaptes angustirostris is a South American woodcreeper that inhabits predominantly open lowlands such as the Cerrado, Chaco and Caatinga. Eight subspecies are currently recognized based on plumage patterns and geographical distribution. However, a more detailed morphological analysis and taxonomic revision have not been done in this species. The objective of this study was to conduct a taxonomic revision of L. angustirostris using morphometrical and plumage character, and a Generalized Linear Models analyzes (GLM) were elaborated to identify environmental variables that could account for this variation. We found a high level of intergradation among all named populations. The principal component analyzes show certain levels of morphological differentiation among the taxa, with a first component formed by bill characters (bill length, exposed and total culmen), and a second one that includes the bill width and the tarsus-metatarsus length. In the GLM analyzes, two climatic variables explain the geographical variation in the taxon, temperature seasonality and precipitation of warmest quarter. The ecogeographic rules of Bergmann and Gloger can be applied to this variation, and, more narrowly, the Allen's rule. Thus, the populations of the Narrow-billed Woodcreeper tend to be larger to the south of the distribution. We propose here that L. angustirostris is a single species, with no subordinate taxa. Any evidence analyzed here did not support the taxonomic validity of the proposed subspecies in the taxon. Despite colour-polymorphism identified in the plumage patterns, the high level of intergradation and the poor resolution of geographical boundaries did not support the splitting of this species.(AU)
Lepidocolaptes angustirostris habita principalmente regiões abertas como a Caatinga, o Cerrado e o Chaco. Oito subespécies são atualmente reconhecidas, baseadas em padrões da plumagem e distribuição geográfica. Uma análise morfológica e uma revisão taxonômica nunca foram realizadas nesta espécie. O objetivo deste estudo é desenvolver uma revisão taxonômica de L. angustirostris utiliazndo caracteres morfométricos e de plumagem, e análises de modelagem (GLM) foram feitas para identificar variáveis ambientais que possam explicar esta variação. Os resultados indicam que as diferentes populações de L. angustirostris que habitam as áreas abertas da Caatinga, Cerrado e Chaco (mais as populações amazônicas) não têm um nível significativo de diferenciação mofológica e nem de plumagem para serem consideradas como táxons válidos. Nas análises do GLM, duas variáveis climáticas explicaram a variação geográfica no táxon, a sazonalidade térmica e a precipitação no trimestre mais quente. As leis ecogeográficas de Bergmann e Gloger podem ser aplicadas para explicar esta variação, assim como a lei de Allen, esta de forma mais restrita. Assim, as populações do arapaçu-do-cerrado tendem a ser maiores ao sul da distribuição. A proposta apresentada aqui é de manter o status taxonômico de L. angustirostris como uma espécie única, sem qualquer outro táxon subordinado. Apesar do polimorfismo identificado nos padrões da plumagem, o elevado nível de intergradação e a baixa resolução dos limites geográficos entre as populações não suportam a divisão deste táxon.(AU)
Assuntos
Animais , Passeriformes/anatomia & histologia , Passeriformes/classificação , Classificação , Distribuição Animal , América do SulRESUMO
Lepidocolaptes angustirostris is a South American woodcreeper that inhabits predominantly open lowlands such as the Cerrado, Chaco and Caatinga. Eight subspecies are currently recognized based on plumage patterns and geographical distribution. However, a more detailed morphological analysis and taxonomic revision have not been done in this species. The objective of this study was to conduct a taxonomic revision of L. angustirostris using morphometrical and plumage character, and a Generalized Linear Models analyzes (GLM) were elaborated to identify environmental variables that could account for this variation. We found a high level of intergradation among all named populations. The principal component analyzes show certain levels of morphological differentiation among the taxa, with a first component formed by bill characters (bill length, exposed and total culmen), and a second one that includes the bill width and the tarsus-metatarsus length. In the GLM analyzes, two climatic variables explain the geographical variation in the taxon, temperature seasonality and precipitation of warmest quarter. The ecogeographic rules of Bergmann and Gloger can be applied to this variation, and, more narrowly, the Allen's rule. Thus, the populations of the Narrow-billed Woodcreeper tend to be larger to the south of the distribution. We propose here that L. angustirostris is a single species, with no subordinate taxa. Any evidence analyzed here did not support the taxonomic validity of the proposed subspecies in the taxon. Despite colour-polymorphism identified in the plumage patterns, the high level of intergradation and the poor resolution of geographical boundaries did not support the splitting of this species.
Lepidocolaptes angustirostris habita principalmente regiões abertas como a Caatinga, o Cerrado e o Chaco. Oito subespécies são atualmente reconhecidas, baseadas em padrões da plumagem e distribuição geográfica. Uma análise morfológica e uma revisão taxonômica nunca foram realizadas nesta espécie. O objetivo deste estudo é desenvolver uma revisão taxonômica de L. angustirostris utiliazndo caracteres morfométricos e de plumagem, e análises de modelagem (GLM) foram feitas para identificar variáveis ambientais que possam explicar esta variação. Os resultados indicam que as diferentes populações de L. angustirostris que habitam as áreas abertas da Caatinga, Cerrado e Chaco (mais as populações amazônicas) não têm um nível significativo de diferenciação mofológica e nem de plumagem para serem consideradas como táxons válidos. Nas análises do GLM, duas variáveis climáticas explicaram a variação geográfica no táxon, a sazonalidade térmica e a precipitação no trimestre mais quente. As leis ecogeográficas de Bergmann e Gloger podem ser aplicadas para explicar esta variação, assim como a lei de Allen, esta de forma mais restrita. Assim, as populações do arapaçu-do-cerrado tendem a ser maiores ao sul da distribuição. A proposta apresentada aqui é de manter o status taxonômico de L. angustirostris como uma espécie única, sem qualquer outro táxon subordinado. Apesar do polimorfismo identificado nos padrões da plumagem, o elevado nível de intergradação e a baixa resolução dos limites geográficos entre as populações não suportam a divisão deste táxon.