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Spatial congruence between biotic history and species richness of Muscidae (Diptera, Insecta) in the Andean and Neotropical regions

2008; Wiley; Volume: 46; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1111/j.1439-0469.2008.00484.x

1439-0469

Peter Löwenberg‐Neto, Cláudio José Barros de Carvalho, José Alexandre Felizola Diniz‐Filho,

Amphibian and Reptile Biology

Considering that Earth and life evolve together, the present study aims to verify whether the species richness patterns are spatially congruent to biotic history. Niche conservatism was adopted as a background hypothesis to associate species richness with phylogenetic information. A parallel analysis between this procedure and cladistic biogeography was undertaken. Eleven Muscidae genera that were previously systematically reviewed for phylogenetic hypotheses were chosen for the analysis. The genera were split into 'basal' and 'derived' species, following terminal taxon root distance within each genus. Richness patterns were contrasted for the most basal and most derived 33% of species, and richness maps were constructed at 220 × 220 km grid size. A difference richness map was drawn by derived minus basal values (=derived−basal). For regions with difference values around zero, a component analysis was performed and compared with relationships established by other studies. Derived and basal species richness showed a very concise richness gradient in the Neotropical region and it was compatible with its known biogeographical history. In the Andean region, richness did not show any pattern. The area cladogram grouped Subantarctic subregion in a polytomy and Central Chile as a paraphyletic group. All hypotheses about area relationship were divergent and no vicariant pattern could be recognized in Andean region. In Neotropical region, Muscidae results corroborated a previous component relationship. The hypothesis that Paleogene climatic changes could drive the biotic component's split was suggested. In the Andean region, recently ice sheet covering events had driven the species to disperse and/or extinct resulted in absence of pattern seen either in richness analysis or in component analysis. It is believed that species richness is linked to biotic history and this fact may be considered when evaluating hypotheses to explain broad-scale richness gradients. Hay una evolución conjunta entre la Tierra y los organismos que es evidenciada en los patrones de distribución. El presente artículo tiene como objetivo verificar si la riqueza de especies es espacialmente congruente con la historia biótica. La hipótesis de conservación de nicho ha sido empleada como un mecanismo de fondo para la asociación entre la riqueza de especies y la información filogenética. Un análisis paralelo con la biogeografía cladística fue llevado a cabo. Once géneros de Muscidae que habían sido previamente revisados y para los que se disponía de información filogenética fueron elegidos para el análisis. Los géneros fueron divididos en especies "basales" y especies "derivadas" de acuerdo con la distancia a la raíz (DR) de los taxones terminales. El 33% de los taxones con los mayores valores de DR fueron considerados como derivados, en tanto el 33% con los menores valores de DR fueron considerados como basales. Las especies fueran sumadas en mapas de riqueza total, basal y derivada de cuadrículas de 220 × 220 km. Un mapa con la diferencia entre derivadas y basales (=derivada−basal) fue confeccionado. Para regiones con valores de diferencia próximos a cero, un análisis de componentes fue empleado y comparado con resultados de estudios previos. Tanto la riqueza basal como la derivada resultaron en patrones concisos en la región Neotropical espacialmente congruentes con la historia del área. En la región Andina, la riqueza de especies no configuró ningún patrón. El cladograma de área agrupó la subregion Subantàrtica en una politomía y Chile Central como un grupo parafilético. Todas las hipótesis comparadas fueran divergentes y ningún patrón vicariante pudo ser detectado. La hipótesis de cambio climático del Paleógeno puede ser asociada a la separación de los componentes biogeográficos. En la región Andina, una reciente cobertura de hielo promovió la dispersión o extinción de las poblaciones resultando en la ausencia de patrón para la región, detectado tanto en el análisis con riqueza y filogenia como en el análisis de componentes. La riqueza de especies está vinculada con la historia biótica y este hecho debe ser considerado en la proposición de hipótesis explicativas para la riqueza de especies en amplia escala. Table S1. Species root distance (RD) values, number of eachgenus cladogenesis, index and species status considered in the analysis Please note: Wiley-Blackwell are not responsible for the content or functionality of any supporting materials supplied by the authors. Any queries (other than missing material) should be directed to the corresponding author for the article. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.