Publicado

2014-01-01

PHYLOGENETIC SIGNAL OF SUBSETS OF MORPHOLOGICAL CHARACTERS: A CASE STUDY IN THE GENUS ERYTHEMIS (ANISOPTERA: LIBELLULIDAE)

Señal filogenética de subgrupos de caracteres morfológicos: un estudio de caso en el género Ertyhemis (Anisoptera: Libellulidae)

DOI:

https://doi.org/10.15446/caldasia.v36n1.43893

Palabras clave:

Odonata, dragonfly, phylogenetic signal, male genitalia, body coloration. (en)
Odonata, libélula, señal filogenética, genitales del macho, coloración corporal. (es)

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Autores/as

  • Fredy Palacino-Rodríguez Universidad Nacional de Colombia - Departamento de Biología - Laboratorio de Artrópodos del Centro Internacional de Física
  • Enrique González-Soriano Universidad Nacional Autónoma de México - Departamento de Zoología - Instituto de Biología
  • Carlos Eduardo Sarmiento Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Instituto de Ciencias Naturales - Laboratorio de Sistemática y Biología Comparada de Insectos
Erythemis Hagen, 1861 shows a considerable variation in genitalic characters, body coloration and wing venation. Since it is known that these traits are affected by different kinds of selection that probably blur their phylogenetic signal, we chose the genus Erythemis as a model taxon to analyze and compare the phylogenetic signal of these and other morphologic characters. A cladistic analysis was performed using ten species of the genus plus another seventeen species of Libellulidae as outgroup. Characters were defined following standard criteria and were managed using the software DELTA. Tree search was performed with the software NONA. Partitioned and combined analyses were conducted. Character tracking of characters with ri=100 was used to identify synapomorphies. In agreement with the literature, color characters provided strong phylogenetic signal, meanwhile, genitalia characters offered no synapomorphies. We did not find any character that could support the monophyly of Erythemis. The only clade that has strong support from the morphologic set of characters is (E. vesiculosa, (E. simplicicollis, E. collocata)). Contrary to the results found in other Odonata, wing characters offered synapomorphies for some Erythemis clades.
Erythemis muestra una considerable variación en caracteres de genitalia, coloración del cuerpo y venación alar. Estos caracteres están afectados por diferentes tipos de selección, lo que puede desdibujar su señal filogenética, por lo que nosotros elegimos el género Erythemis como taxón modelo para analizar y comparar la señal filogenética de éstos y otros caracteres morfológicos. Un análisis cladístico se realizó con las diez especies del género más otras 17 especies de Libellulidae como grupo ajeno. Los caracteres se definieron siguiendo criterios de estandarización y fueron manejados con el software DELTA. La búsqueda de árboles fue ejecutada con el software NONA. Se adelantaron análisis particionados y análisis combinados. El rastreo de caracteres con ri=100 se usó para identificar las sinapomorfías. En coincidencia con la literatura, los caracteres de color proveen fuerte señal filogenética mientras que los caracteres de genitales no ofrecieron sinapomorfías. No se encontró ningún caracter que soporte la monofilia del género. El único clado con fuerte soporte es (E. vesiculosa, (E. simplicicollis, E. collocata)). Contrario a lo reportado para otros Odonata, la venación alar arrojó sinapomorfías para algunos clados de Erythemis.

Referencias

Areekul, B. & D.L.J. Quicke. 2006. The use of colour characters in phylogenetic reconstruction. Biological Journal of the Linnean Society 88: 193-202.

Baird, J.M. & M.L. May. 2003. Fights at the dinner table: agonistic behavior in Pachydiplax longipennis (Odonata: Libellulidae) at feeding sites. Journal of Insect Behavior 16: 189-216.

Blanke, A., C. Greve, R. Mokso, F. Beckman & B. Misof. 2013. An updated phylogeny of Anisoptera including formal convergence analysis of morphological characters. Systematic Entomology 38: 474-490.

Blomberg, S. P., T.JR. Garland & A.R. Ives. 2003. Testing for phylogenetic signal in comparative data: behavioral traits are more labile. Evolution 57(4): 717-745.

Borror, D. 1942. A revision of the Libellulinae genus Erythrodiplax Odonata. Contributions in Zoology and Entomology, No. 4. Biological Series. The Ohio State University , USA .

Clegg, S.M., S.M. Degnan, C. Moritz, A. Estoup, J. Kikkawa & I.P.F. Owens. 2002. Microevolution in island forms: the roles of drift and directional selection in morphological divergence of a passerine bird. Evolution 56: 2090-2099.

Combes, S.A. & T.L. Daniel. 2003. Flexural stiffness in insect wings. I. Scaling and the influence of wing venation. The Journal of Experimental Biology 206: 2979-2987.

Córdoba-Aguilar, A. 2005. Possible coevolution of male and female genital form and function in a calopterygid damselfly. Journal of Evolutionary Biology 18: 132-137.

Córdoba-Aguilar, A. & A. Cordero. 2008. Cryptic female choice and sexual conflict. pp. 189-202. In: A. Córdoba Aguilar. (ed.). 2008. Dragonflies and Damselflies: Model organisms for ecological and evolutionary research. Oxford University Press, Oxford .

Dallwitz, M.L. 2000. Onwards. Data requirements for naturallanguaje descriptions and identification. http://deltaintkey.com (Consulted: September 12 2010).

Dijkstra, K.D.B. & G.S. Vick. 2006. Inflation by venation and the bankruptcy of traditional genera: the case of Neodythemis and Micromacromia, with keys to the continental African species and the description of two new Neodythemis species from the Albertine Rift (Odonata: Libellulidae). International Journal of Odonatology 9, 51-70.

Dijkstra, K.D.B., V.J. Kalkman, R.A. Dow, F.R. Stokvis & J. Van Tol. 2014. Redefining the damselfly families: a comprehensive molecular phylogeny of Zygoptera (Odonata). Systematic Entomology 39: 68-96.

Evenhuis, N.L. & G.A. Samuelson. 2004. Abbreviations for Insect and Spider Collections of the World. http://hbs.bishopmuseum.org/codens/codens-inst.html (accessed 17 September 2011).

Farris, J. S. 1989a. The retention index and homoplasy excess. Systematic Zoology 38: 406- 407.

Farris, J.S. 1989b. The retention index and rescaled consistency index. Cladistics 5: 417-419.

Garrison, R.W., N. Von Ellenrieder & J.A. Louton. 2006. Dragonfly genera of the New World , an illustrated and annotated key to the Anisoptera. The Johns Hopkins University Press. USA . 384 pp.

Garrison R.W., N. Von Ellenrieder & J.A. Louton. 2010. Damselfly genera of the New World . An Illustrated and Annotated Key to the Zygoptera. The Johns Hopkins University Press, Baltimore , xiv + 490 pp, + 24 color plates.

Giacomini, H.C. & P. De Marco Jr. 2008. Larval ecomorphology of 13 Libellulidae (Anisoptera, Odonata) of the Middle Rio Doce Valley, Minas Gerais, Brazil. Brazilian Journal of Biology 68(1): 211-219.

Johansson, F. & L. Samuelson. 1994. Fish-induced variation in abdominal spine length of Leucorrhinia dubia (Odonata) larvae? Oecologia 100: 74-79.

Kennedy, C.H. 1923. The phylogeny and the distribution of the genus Erythemis (Odonata). Miscellaneous Publications of the Museum of Zoology University of Michigan 11: 19-21.

Kesel, A. B. 2000. Aerodynamic characteristics of dragonfly wing sections compared with technical aerofoils. The Journal of Experimental Biology 203: 3125-3135.

Kitching, I. , P. Forey, C. Humphries & D. Williams. 1998. Cladistics, the theory and practice of parsimony analysis. The systematics association publication No. 11. Oxford University Press. 226pp.

Klingenberg, C. & N. Gidaszewski. 2010. Testing and Quantifying Phylogenetic Signals and Homoplasy in Morphometric Data. Systematic Biology 59(3): 245-261.

Kluge, A. G. 1989. A concern for evidence and a phylogenetic hypothesis of relationships among Epicrates (Boidae, Serpentes). Systematic Zoology 38: 7-25.

Kluge, A. G., & A.J. Wolf. 1993. Cladistics: Whats in a word? Cladistics 9: 183-199.

Lecointre G. & P. Deleporte. 2004. Total evidence requires exclusion of phylogenetically misleading data. Zoologica Scripta 34: 101-117.

Marinov, M. & P. Mchugh. 2010. Comparative study of the Chatham Islands Odonata: Morphological variability, behaviour and demography of the endemic Xanthocnemis tuanuii Rowe, 1987. International Dragonfly Fund-Report 30: 1-44.

Martynov, A.V. 1930. Wing venation of the Odonata and Agnatha. The interpretation of the wing venation and tracheation of the Odonata and Agnatha. Psyche 37: 245-280.

Mcvey , M.E. 1981. Lifetime reproductive tactics in a territorial dragonfly, Erythemis simplicicollis (Odonata, Libellulidae). Anonymous. Anonymous. Rockefeller University . 1147, OA 6068. Ph. D. Thesis.

Méndez, V. & A. Córdoba-Aguilar. 2004. Sexual selection and animal genitalia. Trends in Ecology and Evolution 19: 224-225.

Nixon, K.C. 1999. The Parsimony Ratchet, a New Method for Rapid Parsimony Analysis. Cladistics 15: 407-414.

Nixon, K.C. & J.M. Carpenter. 1996. On consensus, collapsibility and clade concordance. Cladistics 12: 305-321.

Outomuro, D. & F. Johansson. 2011. The effects of latitude, body size, and sexual selection on wing shape in a damselfly. Biological Journal of the Linnean Society 102: 263-274.

Patterson, C. 1982. Morphological characters and homology. pp. 21-74. In: K. A. Joysey & A.E. Friday. (eds). Problems of Phylogenetic Reconstruction. Academic Press, London and New York .

Penalva, R. & J. M. Costa. 2007. Garrisonia aurindae gen. and spec. nov. from the State of Bahia , Brazil (Anisoptera: Libellulidae). Zootaxa 1453: 33-40.

Pilgrim, E.M. & C.D. Von Dohlen. 2008. Phylogeny of the Sympetrinae (Odonata: Libellulidae): further evidence of the homoplasious nature of wing venation. Systematic Entomology 33: 159-174.

Pinto, A. 2008. Análise cladística de Erythemis Hagen, 1861 com avaliação de seu posicionamento filogenético em Sympetrinae (Insecta, Odonata, Libellulidae). Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Ciências Biológicas (Zoologia), Museu Nacional, da Universidade Federal do Rio de Janeiro/UFRJ, Brasil.

Rehn, A.C. 2003. Phylogenetic analysis of higher level relationships of Odonata. Systematic Entomology 28: 181-239.

Riek, E.F. & J. Kukalová-Peck. 1984. A new interpretation of dragonfly wing venation based upon Early Upper Carboniferous fossils from Argentina (Insecta: Odonatoidea) and basic character states in pterygote wings. Canadian Journal of Zoology 62(6): 1150-1166.

Sereno, P.C. 2007. Logical basis for morphological characters in phylogenetics. Cladistics 23: 565-587.

Song, H. & J.W. Wenzel. 2008. Mosaic pattern of genital divergence in three populations of Schistocerca lineata Scudder (Orthoptera: Acrididae: Cyrtacanthacridinae). Biological Journal of the Linnean Society 94: 289301.

Song, H. & S.R. Bucheli. 2010. Comparison of phylogenetic signal between male genitalia and nongenital characters in insect systematics. Cladistics 26: 23-35.

Svensson, E.I. & M. Friberg. 2007. Selective predation on wing morphology in sympatric damselflies. The American Naturalist 170, 101-112.

Taylor, P.D. & G. Merriam. 1995. Wing morphology of a forest damselfly is related to landscape structure. Oikos 73: 43-48.

Vogt, L., T. Bartolomaeus & G. Giribet. 2010. The linguistic problem of morphology: structure versus homology and the standardization of morphological data. Cladistics 26: 301-325.

Ware, J., M. May & K. Kjer. 2007. Phylogeny of the higher Libelluloidea (Anisoptera: Odonata): An exploration of the most speciose superfamily of dragonflies. Molecular Phylogenetics and Evolution 45: 289-310.

Wenzel, J.W. & M.E. Siddall. 1999. Noise. Cladistics 15: 51-64.

Wiens, J.J. 1995. Polymorphic characters in phylogenetic systematics. Systematic Biology 44: 482-500.

Wilson , E.O. 1975. Sociobiology. The New Synthesis. Harvard University Press, Cambridge . 720pp.

Winston, J.E. 1999. Describing species. Practical taxonomic procedure for biologists. New York, NY. Columbia University Press. 518pp.

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Señal filogenética de subgrupos de caracteres morfológicos: un estudio de caso en el género Ertyhemis (Anisoptera: Libellulidae). (2014). Caldasia, 36(1), 85-106. https://doi.org/10.15446/caldasia.v36n1.43893

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