Graellsia, Vol 67, No 1 (2011)

Divergencia genética en especies crípticas de agua subterránea: primeras secuencias COI obtenidas de la familia Bathynellidae (Crustacea, Syncarida, Bathynellacea)


https://doi.org/10.3989/graellsia.2011.v67.031

A. I. Camacho
Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), Department of Biodiversity and Evolutionary Biology, Madrid, España

B. A. Dorda
Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), Department of Collections, Tissues and DNA Collection, Madrid,, España

I. Rey
Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), Department of Collections, Tissues and DNA Collection, Madrid,, España

Resumen


La biodiversidad de la fauna de las aguas subterráneas sigue siendo poco conocida. Los estudios de diversidad biológica de las aguas subterráneas se ven negativamente afectados por la inaccesibilidad del hábitat y la crisis taxonómica. El objetivo de este trabajo es estudiar los niveles de divergencia genética de poblaciones de Bathynellacea, un pequeño grupo de crustáceos que viven exclusivamente en las aguas subterráneas, para evaluar la extensión de la especiación críptica en clados morfológicamente constreñidos. Las secuencias parciales de citocromo oxidasa I (COI) se han obtenido, por primera vez, de varios ejemplares de la familia Bathynellidae. Los ejemplares analizados del género Vejdovskybathynella proceden de seis poblaciones, morfológicamente asignables a una única especie, de uno de los sistemas kársticos más grandes de España (110 km de galerías topografiadas). El análisis de datos moleculares demuestra la presencia de tres unidades con elevada divergencia genética, dos de ellas posiblemente correspondientes a nuevas especies sin describir. Los resultados de este estudio proporcionan los primeros datos moleculares que permiten complementar el conocimiento morfológico para abordar estudios filogenéticos que ayuden a resolver las relaciones de parentesco de las especies de diferentes géneros de la familia Bathynellidae. Podemos concluir que el escenario evolutivo de este grupo de crustáceos subterráneos no se puede revelar sólo con información morfológica debido a la presencia de linajes muy antiguos de especies crípticas que parecen salir a la luz sólo con datos moleculares como los obtenidos en este trabajo.

Palabras clave


fauna acuática subterránea; COI; especies crípticas; Bathynellacea; España

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Referencias


Burns, J. M., Janzen, D. H., Hajibabaei, M., Hallwachs, W. & Hebert, P. D. N., 2007. DNA barcodes of closely related (but morphologically and ecologically distinct) species of skipper butterflies (Hesperiidae) can differ by only one to three nucleotides. Journal of the Lepidopterists Society, 61: 138-153.

Camacho, A. I., 1992. Sampling the subterranean biota. Cave (aquatic environment). In: A. I. Camacho (ed.), The Natural History of Biospeology. Monografías del Museo Nacional de Ciencias Naturales, 7. Madrid: 135-168.

Camacho, A. I., Torres, T., Puch, C. J., Ortiz, J. E. & Valdecasas, A. G., 2006. Small-scale biogeographical patterns in some groundwater Crustacea, the syncarid, Parabathynellidae. Biodiversity and conservation, 15(11): 3527-3541. http://dx.doi.org/10.1007/s10531-004-1872-8

Costa, F. O., de Waard, J. R., Boutillier, J., Ratnasingham, S., Dooh, R. T., Hajibabaei, M. & Hebert, P. D. N., 2007. Biological identifications through barcodes: the case of the Crustacea. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 64: 272-295. http://dx.doi.org/10.1139/f07-008

Finston, T. L. & Johnson, M. S., 2004. Geographic patterns of genetic diversity in subterranean amphipods of the Pilbara, Western Australia. Marine and Freshwater Research, 55: 619-628. http://dx.doi.org/10.1071/MF04033

Finston, T. L., Johnson, M. S., Humphreys, W. F., Eberhard, S. M. & Halse, S. A., 2007. Cryptic speciation in two widespread subterranean amphipod genera reflects historical drainage patterns in an ancient landscape. Molecular Ecology, 16: 355-365. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-294X.2006.03123.x PMid:17217350

Foley, D. H., Wilkerson, R. C., Cooper, R. D., Volovsek, M. E. & Bryan, J. H., 2007. A molecular phylogeny of Anopheles annulipes (Diptera: Culicidae) sensu lato: the most species-rich anopheline complex. Molecular Phylogenetics and Evolution, 43: 283-297. http://dx.doi.org/10.1016/j.ympev.2006.10.008 PMid:17126567

Folmer, O., Black, M., Hoeh, W., Lutz, R. & Vrijenoek, R., 1994. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 from diverse metazoan invertebrates. Molecular Marine Biology and Biotechnology, 3: 294-299. PMid:7881515

Guzik, M. T., Abrams, K. M., Cooper, S. J. B., Humphreys, W. F., Cho, J.-L. & Austin, A., 2008. Phylogeography of the ancient Parabathynellidae (Crustacea, Bathynellacea) from the Yilgara region of Western Australia. Invertebrate Systematics, 22(2): 205-216. http://dx.doi.org/10.1071/IS07040

Hajibabaei, M., Janzen, D. H., Burns, J. M., Hallwachs, W. & Herbert, P. D. N., 2006. DNA barcodes distinguish species of tropical Lepidoptera. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America, 103: 968-971. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0510466103 PMid:16418261    PMCid:1327734

Hebert, P. D., Cywinska, A., Ball, S. L. & deWaard, J. R., 2003. Biological identifications through DNA barcodes. Proceedings of the Royal Society of London, B 270: 313-321. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2002.2218 PMid:12614582    PMCid:1691236

Jarman, S. N. & Elliot, N. G., 2000. DNA evidence for morphological and cryptic Cenozoic speciations in the Anaspididae, “living fossils” from the Triassic. Journal of Evolutionary Biology, 13: 624-633. http://dx.doi.org/10.1046/j.1420-9101.2000.00207.x

Jones, R., Culver, D. C. & Kane, T. C., 1992. Are parallel morphologies of cave organisms the result of similar selection pressures? Evolution, 46: 353-365. http://dx.doi.org/10.2307/2409856

Kane, T. C., Culver, D. C. & Mathieu, J., 1994. Biotic fluxes and gene flow. In: J. Gibert, D. L. Danielopol & J. Stanford (eds). Groundwater ecology. Academic Press: New York: 245-259.

Lanave, C., 1984. A new method for calculating evolutionary substitution rates. Journal of Molecular Evolution, 20: 86-93. http://dx.doi.org/10.1007/BF02101990 PMid:6429346

Lefébure, T., Douady, C. J., Gouy, M., Trontelj, P., Briolay, J. & Gibert, J., 2006. Phylogeography of a subterranean amphipod reveals cryptic diversity and dynamic evolution in extreme environments. Molecular Ecology, 15: 1797-1806. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-294X.2006.02888.x PMid:16689899

Lefébure, T., Douady, C. J., Malard, F. & Gibert, J., 2007. Testing vicariance and cryptic diversity in a widely distributed groundwater amphipod (Niphargus rhenorhodanensis). Molecular Phylogenetics and Evolution, 42: 676-686. http://dx.doi.org/10.1016/j.ympev.2006.08.020 PMid:17049283

Meyer, C. P. & Paulay, G., 2005. DNA barcoding: error rates based on comprehensive sampling. PLoS Biology, 3: e422. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0030422 PMid:16336051    PMCid:1287506

Meier, R., Zhang, G. & Ali, F., 2008. The use of mean instead of smallest interspecific distances exaggerates the size of the “barcoding gap” and leads to misidentification. Systematic Biology, 57: 809-813. http://dx.doi.org/10.1080/10635150802406343 PMid:18853366

Moritz, C. & Cicero, C., 2004. DNA barcoding: promise and pitfalls. PLoS Biology, 2: e354. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020354 PMid:15486587    PMCid:519004

Proudlove, G. & Wood, P. J., 2003. The blind leading the blind: cryptic subterranean species and DNA taxonomy. Trends in Ecology and Evolution, 18: 272-273. http://dx.doi.org/10.1016/S0169-5347(03)00095-8

Trontelj, P., Douad, J. C., Fisher, C., Gibert, J., Goricki, S., Lefébure, T., Sket, B. & Zaksek, V., 2009. Amolecular test for cryptic diversity in ground water: how large are the ranges of macrostygobionts? Freshwater Biology, 54: 727-744. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2427.2007.01877.x

Schminke, H. K., 1981. Adaptations of Bathynellacea (Crustacea, Syncarida) to life in the interstitial (“Zoea theory”). Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie, 66: 578-637.

Simon, C. l., Frati, F., Beckenbach, A., Crespi, B., Liu, H., & Flook, P., 1994. Evolution, weighting, and phylogenetic utility of mitochondrial gene sequences and a compilation of conserved PCR primers. Annals of the Entomological Society of America, 87: 51-701

Swofford, D. L., 2002. PAUP*: Phylogeny Analysis Using Parsimony (*and other methods), version 4.0b9. Sinauer Associates Inc., Sunderland, Massachusetts.

Walsh, P., Metzger, D. & Higuchi, R.,1991. Chelex 100 as a medium for simple extraction of DNA for PCRbased typing from forensic material. Biotechniques, 10: 506-513. PMid:1867860

Westheide, W., 1987. Progenesis as a principle in meiofauna evolution. Journal of Natural History, 21: 843-854. http://dx.doi.org/10.1080/00222938700770501




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