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Genomic analyses reveal two species of the matamata (Testudines: Chelidae: Chelus spp.) and clarify their phylogeography.
Molecular Phylogenetics and Evolution ( IF 4.1 ) Pub Date : 2020-04-09 , DOI: 10.1016/j.ympev.2020.106823
Mario Vargas-Ramírez 1 , Susana Caballero 2 , Mónica A Morales-Betancourt 3 , Carlos A Lasso 3 , Laura Amaya 2 , José Gregorio Martínez 4 , Maria das Neves Silva Viana 5 , Richard C Vogt 6 , Izeni Pires Farias 5 , Tomas Hrbek 5 , Patrick D Campbell 7 , Uwe Fritz 8
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The matamata is one of the most charismatic turtles on earth, widely distributed in northern South America. Debates have occurred over whether or not there should be two subspecies or species recognized due to its geographic variation in morphology. Even though the matamata is universally known, its natural history, conservation status and biogeography are largely unexplored. In this study we examined the phylogeographic differentiation of the matamata based on three mitochondrial DNA fragments (2168 bp of the control region, cytochrome oxidase subunit I, and the cytochrome b gene), one nuclear genomic DNA fragment (1068 bp of the R35 intron) and 1661 Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs). Our molecular and morphological analyses revealed the existence of two distinct, genetically deeply divergent evolutionary lineages of matamatas that separated in the late Miocene (approximately 12.7 million years ago), corresponding well to the time when the Orinoco Basin was established. As a result of our analyses, we describe the genetically and morphologically highly distinct matamata from the Orinoco and Río Negro Basins and the Essequibo drainage as a species new to science (Chelus orinocensis sp. nov.). Chelus fimbriata sensu stricto is distributed in the Amazon Basin and the Mahury drainage. Additionally, the analyses revealed that each species displays phylogeographic differentiation. For C. orinocensis, there is moderate mitochondrial differentiation between the Orinoco and the Río Negro. For C. fimbriata, there is more pronounced differentiation matching different river systems. One mitochondrial clade was identified from the Amazon, Ucayali, and Mahury Rivers, and another one from the Madeira and Jaci Paraná Rivers. The C. orinocensis in the Essequibo and Branco Rivers have haplotypes that constitute a third clade clustering with C. fimbriata. Phylogenetic analyses of the R35 intron and SNP data link the matamatas from the Essequibo and Branco with the new species, suggesting past gene flow and old mitochondrial introgression. Chelus orinocensis is collected for the pet trade in Colombia and Venezuela. However, neither the extent of the harvest nor its impact are known. Hence, it is crucial to gather more information and to assess its exploitation throughout its distribution range to obtain a better understanding of its conservation status and to design appropriate conservation and management procedures. RESUMEN: La matamata es una de las tortugas más carismáticas del mundo, ampliamente distribuida en el norte de Sudamérica. Debido a su variación morfológica geográfica, se debate sobre el reconocimiento de dos subespecies o especies. A pesar de que la matamata es universalmente conocida, su historia natural, estado de conservación y biogeografía han sido muy poco estudiados. En este estudio examinamos la diferenciación filogeográfica de las matamatas en base a tres fragmentos de ADN mitocondrial (2168 pb de la región de control, la subunidad I del citocromo oxidasa y el gen del citocromo b), un fragmento de ADN genómico nuclear (1068 pb del intrón R35) y 1661 polimorfismos de nucleótido único (SNPs). Nuestros análisis moleculares y morfológicos revelaron la existencia de dos linajes evolutivos distintos de matamatas, genéticamente divergentes que se separaron en el Mioceno tardio (hace aproximadamente 12.7 millones de años), correspondiendo al tiempo en que se estableció la cuenca del Orinoco. Como resultado de nuestros análisis, describimos las genéticamente y morfológicamente distintas matamatas de las cuencas del Orinoco, Río Negro y Essequibo como una especie nueva para la ciencia (Chelus orinocensis sp. nov.). Chelus fimbriata sensu stricto se distribuye en la cuenca del Amazonas y en el drenaje del Mahury. Adicionalmente, los análisis revelaron que cada especie muestra diferenciación filogeográfica. Para C. orinocensis, hay una moderada diferenciación mitocondrial entre el Orinoco y el Río Negro. Para C. fimbriata, hay una diferenciación más pronunciada, concordando con los diferentes sistemas fluviales. Se identificó un clado de los ríos Amazonas, Ucayali y Mahury y otro de los ríos Madeira y Jaci Paraná. Las C. orinocensis de los ríos Essequibo y Branco tienen haplotipos que constituyen un tercer clado que se agrupa con C. fimbriata. Los análisis filogenéticos del intrón R35 y los datos de SNP asocian las matamatas de Essequibo y Branco con la nueva especie, sugiriendo flujo de genes pasado e introgresión mitocondrial antigua. Chelus orinocensis se colecta para el comercio de mascotas en Colombia y Venezuela. Sin embargo, ni se conoce el alcance de las colectas ni su impacto. Por lo tanto, es crucial recopilar más información y evaluar su explotación en todo su rango de distribución, comprender mejor su estado de conservación y para diseñar acciones apropiadas de conservación y manejo.

中文翻译:

基因组分析揭示了Matamata的两个物种(Testudines:Chelidae:Chelus spp。),并阐明了它们的系统地理学。

Matamata是地球上最具魅力的海龟之一,广泛分布于南美洲北部。由于形态上的地理差异,是否应该识别两个亚种或物种已经引起了争论。尽管matamata是众所周知的,但其自然历史,保护状况和生物地理学基本上尚未得到开发。在这项研究中,我们基于三个线粒体DNA片段(控制区2168 bp,细胞色素氧化酶亚基I和细胞色素b基因),一个核基因组DNA片段(R35内含子的1068 bp)检查了Matamata的系统地理分化和1661单核苷酸多态性(SNP)。我们的分子和形态分析揭示了两种不同的存在,在中新世末期(大约1270万年前)分离的matamatas的遗传差异深远的进化谱系,与Orinoco盆地成立的时间很好。作为我们分析的结果,我们将来自Orinoco和RíoNegro盆地以及Essequibo排水道的遗传和形态高度不同的matamata描述为科学新物种(Chelus orinocensis sp。nov。)。Chelus fimbriata sensu stricto分布在亚马逊河流域和Mahury排水区。此外,分析表明每种物种都表现出系统地理学差异。对于C. orinocensis,Orinoco和RíoNegro之间存在中等程度的线粒体分化。对于C. fimbriata,匹配不同河流系统的差异更加明显。在亚马逊河,乌卡亚利河和马胡里河中发现了一个线粒体进化枝,在马德拉河和雅西·帕拉那河中发现了另一个。Essequibo河和Branco河中的C. orinocensis具有单倍型,构成了第三个进化枝与纤毛C. R35内含子和SNP数据的系统发育分析将Essequibo和Branco的matamata与新物种联系起来,表明过去的基因流和旧的线粒体渗入。Chelus orinocensis被收集用于哥伦比亚和委内瑞拉的宠物贸易。但是,既不知道收获的程度也不知道其影响。因此,至关重要的是收集更多信息并评估其在整个分布范围内的利用,以更好地了解其保护状况并设计适当的保护和管理程序。简历:北苏门答腊地区的功绩派。关于地理变种的辩论,是关于种亚种的再讨论。自然,自然和生物地理学概论。空气中的抗微生物药物的初步研究(2168 pb de laregiónde control,la subunidad I del citocromo oxidasa y el gen del citocromo b),核酶残基(ADN 10基因组delIntrónR35)和1661年的polimorfismos denucleótidoúnico(SNP)。死于动物的分子和存在的分子 种族隔离的种族隔离,(西班牙的距离约12.7毫米),新闻媒体的发行人是奥里诺科。科莫结果,从遗传学和遗传学角度出发,从内格罗河到埃斯奎基博科,再到新物种(Chelus orinocensis sp。)。Chelus fimbriata sensu stricto se distribuye en la cuenca del Amazonas y en el drenaje del Mahury。Adicionalmente,洛杉矶,加拿大,特别是西班牙,filogeográfica。帕拉C. orinocensis,干草和细线虫进入奥里诺科和里奥内格罗。Para C. fimbriata,干草,散叶菜豆,Concorcando con los diferentes sistemas fluviales。亚马逊的身份认同,Ucayali,Mahury,otro de losríos,Madeira和JaciParaná。Las C. orinocensis de losríosEssequibo和Branco tienen haplotipos que constituyen un tercer clado que se agrupa con C. fimbriata。在西班牙的R35和SNP的拉丁美洲和加勒比海地区,从Essequibo和Branco con nueva的新物种中获得了sugiriendo flujo de基因,从而使线粒体安提瓜得到了推广。哥伦比亚和委内瑞拉的Chelus orinocensis se colecta para el comercio de mascotas。禁运罪与处死刑。由lo tanto负责,是重要的信息收集和评估专家,主要负责保存和保护您的音乐。埃斯奎基博和布兰科·蒂嫩·哈普里蒂波斯·乌拉尔·奥里诺克·德·洛斯里奥斯 在西班牙的R35和SNP的拉丁美洲和加勒比海地区,从Essequibo和Branco con nueva的新物种中获得了sugiriendo flujo de基因,从而使线粒体安提瓜得到了推广。哥伦比亚和委内瑞拉的Chelus orinocensis se colecta para el comercio de mascotas。禁运罪与处死刑。在lo tanto上,您需要对重要的信息进行回顾和评估,并在保护性和专业性方面做出重大贡献。埃斯奎基博和布兰科·蒂嫩·哈普里蒂波斯·乌拉尔·奥里诺克·德·洛斯里奥斯 在西班牙的R35和SNP的拉丁美洲和加勒比海地区,从Essequibo和Branco con nueva的新物种中获得了sugiriendo flujo de基因,从而使线粒体安提瓜得到了推广。哥伦比亚和委内瑞拉的Chelus orinocensis se colecta para el comercio de mascotas。禁运罪与处死刑。在lo tanto上,您需要对重要的信息进行评估,并在评估过程中对重要的信息进行评估,并在保护性和专业性方面做出重大贡献。在西班牙的R35和SNP的拉丁美洲和加勒比海地区,从Essequibo和Branco con nueva的新物种中获得了sugiriendo flujo de基因,从而使线粒体安提瓜得到了推广。哥伦比亚和委内瑞拉的Chelus orinocensis se colecta para el comercio de mascotas。禁运罪与处死刑。由lo tanto负责,是重要的信息收集和评估专家,主要负责保存和保护您的音乐。在西班牙的R35和SNP的拉丁美洲和加勒比海地区,从Essequibo和Branco con nueva的新物种中获得了sugiriendo flujo de基因,从而使线粒体安提瓜得到了推广。哥伦比亚和委内瑞拉的Chelus orinocensis se colecta para el comercio de mascotas。禁运罪与解禁令 由lo tanto负责,是重要的信息收集和评估专家,主要负责保存和保护您的音乐。
更新日期:2020-04-09
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