Phylogeny of squirrels (Sciurus, Rodentia) based on supertrees reconstruction

Mgr. Patrícia Pečnerová

Bachelor's thesis

Anotácia:

Odkedy sa molekulárne dáta využívajú na stanovenie fylogenézy, vrámci skupiny stromových veveríc tribu Sciurini sa pojednáva o mnohých taxonomických nejasnostiach. Pracovala som s rozsiahlym molekulárnym materiálom, aby som stanovila fylogenetické vzťahy a odhalila, kde skupina vznikla. Použila som mitochondriálne a jadrové DNA sekvencie, verejne dostupné, a pomocou Bayesiánskej analýzy a šiestich rôznych metód rekonštrukcie superstromov som určila fylogenézu veveríc tribu Sciurini. Zahrnutých bolo 17 druhov, ktoré reprezentovali všetky súčasne rozoznávané rody a rozsiahle geografické rozšírenie skupiny. Výsledky tejto práce podporili objavy súčasných molekulárnych štúdií. Namiesto piatich aktuálne rozoznávaných rodov boli v našej štúdii potvrdené iba dva a rod Sciurus bol parafyletický. Druhy rodov Microsciurus, Rheithrosciurus a Syntheosciurus sa objavili v líniach spolu s druhmi rodu Sciurus, pôvodne pridelená úroveň podrodov by bola pre tieto taxóny vhodnejšia. Navyše, superstromy odhalili smery, ktorými sa tribus rozširoval, pretože druhy boli zoskupené podľa geografického rozšírenia. Ranné odštiepenie palearktických druhov naznačilo, že rod Sciurus sa vyvinul v Eurázii, prekročil pevninský most v Beringii a rozšíril sa cez Severnú Ameriku, vstúpiac do Južnej Ameriky po vytvorení Panamskej šije. V Južnej Amerike sa oddelili rody Microsciurus a Syntheosciurus, zatiaľ čo predkovia rodu Rheithrosciurus kolonizovali Borneo z Eurázie. Pomerne nedávna kolonizácia trópov vevericami tribu Sciurini dokazuje, že neboli platné hypotézy spojené s tropickým pôvodom ako vysvetlením gradientu v druhovej bohatosti podľa nadmorskej výšky. Vyššie diverzifikačné tempo v trópoch bolo, pravdepodobne, vhodnejšie vysvetlenie.

Abstract:

Since molecular data are used to infer phylogeny, many taxonomic ambiguities have been discussed in the group of tree squirrels of the tribe Sciurini. In this study, I worked with extensive published molecular material to establish phylogenetic relationships and discover where the tribe originated. I used mitochondrial and nuclear DNA sequences and through Bayesian analysis and six different methods of supertree reconstruction, I determined the phylogeny of Sciurini squirrels. A total of 17 included species represented all currently recognized genera and wide geographic distribution of the group. Results of this work supported findings of recent molecular studies. Instead of five currently recognized genera, only two of them were supported and the genus Sciurus was paraphyletic. Species of Microsciurus, Rheithrosciurus and Syntheosciurus occured in lineages with Sciurus species. Originally assigned subgeneric level of these taxa would be more appropriate. Furthermore, supertrees revealed routes of dispersal of the tribe, as species were clustered according to their geographic distribution. Early divergence of palearctic species indicated that the genus Sciurus evolved in Eurasia, crossed land bridge in Beringia and dispersed across North America, entering South America after formation of the Isthmus of Panama. In South America, Microsciurus and Syntheosciurus diversified, while ancestors of Rheithrosciurus colonized Borneo from Eurasia. Relatively recent colonization of the tropics by Sciurini squirrels demonstrates that hypotheses associated with tropical origin as an explanation for latitudinal gradient in species richness were not relevant. Higher diversification rate in the tropics was probably a more accurate explanation.

Keywords

Sciurini, tree squirrels, phylogeny, supertrees

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 5. 2011

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 20. 6. 2011
• Vedúci: Mgr. Natália Martínková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biology / Systematic Biology and Ecology