Biogeografía histórica de Boraginales: vicarianza West Gondwana seguido de dispersión a larga distancia?

biogeografía histórica de Boraginales: vicarianza West Gondwana seguido de dispersión a larga distancia? Abstracto

Objetivo

Para examinar la biogeografía histórica de la Boraginales usando datación molecular y la reconstrucción área ancestral.

Ubicación

En todo el mundo.

métodos

Hemos construido conjuntos de datos que incluían todos los principales clados de Boraginales y todas las órdenes de asterids utilizando secuencias previamente publicadas de cuatro marcadores de plástidos ( trn L -trn F, rps 16, ndh F, RBC L). Se valoran los tiempos de divergencia utilizando un enfoque bayesiano no correlacionado, lognormal relajado reloj con cuatro esquemas de calibración fósiles diferentes. Áreas ancestrales fueron reconstruidos utilizando métodos de máxima verosimilitud (Dispersión-Extinción-cladogénesis).

resultados

Boraginales se originaron durante el Cretácico temprano hasta tarde y empezaron su diversificación en el Cretácico superior. El área inferirse ancestrales de Boraginales incluye las Américas y África. Los dos principales clados de Boraginales diversificaron durante el Paleógeno temprano de ancestros africanos y americanos, respectivamente. familias de ramificación temprana en ambos clados (Codonaceae y Wellstediaceae en un clado y Hydrophyllacee y Namaceae en el otro) pueden haber quedado restringido a sus lugares de origen. Las otras familias comenzaron a diversificar en varias regiones del mundo durante el Eoceno (s.str Boraginaceae., Heliotropiaceae, Ehretiaceae) o posterior (Cordiaceae).

principales conclusiones

datación molecular y la reconstrucción área ancestral pueden ser ampliamente consistentes con la idea de un origen vicariant de los dos principales clados de Boraginales después de la ruptura de Gondwana occidental, seguido de varios eventos de dispersión transoceánicas independientes sobre la mayoría de las áreas del mundo. Sin embargo, la incertidumbre en ambos tiempos de divergencia y la reconstrucción área ancestral no se descarta la posibilidad de un origen que implica dispersión a larga distancia.

Introducción

Desenmarañar la importancia relativa de los procesos que dieron forma actualmente distribución disjunta de organismos es fundamental para la biogeografía histórica. Los efectos de la ruptura de Gondwana en la distribución de los linajes de plantas han generado un debate considerable en la literatura reciente biogeográfica. Tradicionalmente, la distribución disjunta de todo el hemisferio sur se explican a través de vicarianza causado por la ruptura de Gondwana (por ejemplo, cuervo y Axelrod, 1972 ). Desde el advenimiento de las estimaciones de tiempo inferidas de las calibraciones del reloj molecular, biogeógrafos han utilizado ampliamente las filogenias de fecha para volver a examinar el papel relativo de vicarianza. La mayoría de las disyunciones del hemisferio sur parecen demasiado reciente para apoyar vicarianza, basada en las filogenias de fecha disponibles (Winkworth et al ,. 2002 , 2015 ; Sanmartín y Ronquist, 2004 ; Beaulieu et al ., 2013 ). En las angiospermas, las estimaciones de edad que son lo suficientemente mayor como para ser coherente con este Gondwana vicarianza (la separación de la actual Australia, la Antártida, la India y Madagascar; véase McLoughlin, 2001 ; Meert y Lieberman, 2008 ), en general, recientemente se han reportado para, por ejemplo, los clados campanulid (Beaulieu et al ., 2013 ), Nothofagaceae (Sauquet et al ., 2012 ), Lomatia R.Br. (Proteaceae, Milner et al ., 2015 ) y Winteraceae (Thomas et al ., 2014 ). Por el contrario, hay menos ejemplos de estimaciones de edad de edad suficiente para ser coherente con el West Gondwana vicarianza (la separación de África y América del Sur: por ejemplo crypteroniaceae: Conti et al ., 2002 ; hernandiaceae: Michalak et al ., 2010 ; hydnoraceae: Naumann et al ., 2013 ).

Boraginales es un grupo de plantas del clado lamiid que comprende alrededor de 2750 especies (Luebert et al ., 2016 ), de distribución cosmopolita (excepto la Antártida). Estudios recientes resuelven dos grandes clados en Boraginales (Refulio-Rodríguez y Olmstead, 2014 ; Weigend et al ,. 2014 ): BOR-I, compuesto por las familias Codonaceae, Wellstediaceae y Boraginaceae s.str, y BOR-II con el restante. familias, a saber Hydrophyllaceae, Namaceae, Heliotropiaceae, Cordiaceae sl (Cordiaceae, Coldeniaceae y Hoplestigmataceae) y SL Ehretiaceae (Ehretiaceae y Lennoaceae) (Fig.  1 ; Luebert et al ., 2016 ). En BOR-I, África y Codonaceae Wellstediaceae son grupos sucesivamente hermana de la cosmopolita s.str Boraginaceae., Mientras que en el BOR-II, los dos primeros linajes de ramificación comprenden plantas restringidas al Nuevo Mundo, con Namaceae hermana a un circuntropical Cordiaceae sl + Ehretiaceae sl + Heliotropiaceae. Que los primeros linajes de ramificación de estos clados están restringidos a África y el Nuevo Mundo, respectivamente, es sugerente de West Gondwana vicarianza. Debido a la falta de una filogenia completa, análisis de citas moleculares se han centrado en las familias individuales o géneros dentro de Boraginales (por ejemplo Gottschling et al ,. 2004 ; Moore y Jansen, 2006 ; Weigend et al ,. 2009; Luebert et al ., 2011b ) lo que demuestra que la dispersión a larga distancia (LDD) explica mejor la distribución actual de estos grupos. La disponibilidad de una filogenia bien resuelto de Boraginales ahora ofrece la oportunidad de volver a evaluar la biogeografía histórica se centra en los acontecimientos relacionados con la diversificación de sus principios. El objetivo de este trabajo es inferir los tiempos de divergencia y áreas ancestrales con el fin de examinar el papel relativo de dispersión y vicarianza de la divergencia de los principales clados de Boraginales, proporcionando así una prueba para la hipótesis de LDD siendo el proceso más importante en el la historia biogeográfica de Boraginales.

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