Definice druhů u polymorfního rodu Eniclases (Coleoptera: Lycidae)

Bc. Matěj BOČEK

Master's thesis

Where are species limits in polymorphic mimetic beetles from New Guinean mountains: a case of Eniclases net-winged beetles (Coleoptera: Lycidae)

Abstract:

I compared species delimitation in a group of closely related lineages of aposematically coloured Eniclases (Coleoptera: Lycidae) using morphology, genetic distances, Bayesian implementation of the Poisson Tree Processes model, and DNA diagnostic characters. I found high diversity of net-winged beetles in the previously omitted regions of New Guinea and describe ten new species: Eniclases bicolor sp. nov., E. bokondinensis sp. nov., E. brancuccii sp. nov., E. elelimensis sp. nov., E. infuscatus sp. nov., E. niger sp. nov., E. pseudoapertus sp. nov., E. pseudoluteolus sp. nov., E. tikapurensis sp. nov., and E. variabilis sp. nov. Different levels of genetic and morphological diversification were identified in various sister-species pairs and these differences exclude species delimitation using just a single approach, either morphological or molecular. Sister-species with uncorrected pairwise genetic divergence as low as 0.45% can be morphologically distinct not only in colour pattern, but also in the relative size of eyes. Conversely, the differences in colour patterns regardless of their magnitude do not necessarily indicate genetic distance and reproductive isolation as intraspecific mimicry polymorphism is common in Eniclases. Additionally, the genetic divergence without any morphological differentiation was detected in a sister-species pair. The low dispersal propensity, highly diverse mimicry patterns, and mimetic polymorphism result in complicated diversification of Eniclases and highly uncertain species delimitation in the recently diversified lineages.

Abstract:

Tématem diplomové práce je porovnání různých metod delimitace druhů ve skupině blízce příbuzných linií aposematicky zbarvených druhů rodu Eniclases (Coleoptera: Lycidae). K vymezení hranic druhů zde bylo použito široké spektrum delimitačních metod, konkrétně: morfologie, nekorigovaná párová genetická vzdálenost, Bayesiánská implementace Poisson Tree Processes modelu a definice molekulárních znaků. V dosud neprozkoumaných oblastech Nové Guinee byla zjištěna mimořádná diverzita brouků ze skupiny rodu Eniclases (Lycidae: Metriorrhynchini), což vedlo k popsání 10 nových druhů z rodu Eniclases. V této práci byly identifikovány morfologické i genetické rozdíly mezi páry sesterských druhů s významnou heterogenitou rychlosti morfologické a molekulární evoluce. Proto bylo nutné použít více metod pro vymezení hranic druhu, ne pouze vymezení druhu pomocí morfologie nebo molekulárních dat, a taktéž bylo nutné kriticky zhodnotit rozdíly v delimitaci. Páry sesterských druhů s nízkou genetickou variabilitou bylo možné v některých případech odlišit podle velikosti očí, a je možné předpokládat, že ke speciaci těchto druhů došlo na základě změny denní aktivity. Druhy v tomto rodu nebylo možno odlišit podle zbarvení těla, jelikož jedinci s velmi podobnými aposematickými vzory na krovkách vykazovaly velké genetické rozdíly, a naopak jedinci s odlišnými fenotypy byly geneticky neodlišitelní. Taxonomické zpracování skupiny je zde značně komplikováno genetickým polymorfismem. Genetická variabilita i mezi druhy, kteří nevykazovali žádné morfologické rozdíly, nízká disperzní schopnost a polymorfismus, vedou k velmi nejisté druhové klasifikaci v rodu Eniclases.

Keywords

Aposematismus, bPTP model, Coleoptera, cox1 mtDNA, genetická vzdálenost, morfologie, nové druhy, delimitace druhu.

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 4. 2015

Accessible from:: 27. 4. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2015
• Supervisor: prof. Ing. Ladislav Bocák, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Zoology