Details

Autor(en) / Beteiligte

• Sanín, María José
• Mejía‐Franco, Fabián Gregorio
• Paris, Margot
• Valencia‐Montoya, Wendy A.
• Salamin, Nicolas
• Kessler, Michael
• Olivares, Ingrid
• Jaramillo, Juan Sebastián
• Cardona, Agustín

Titel

Geogenomics of montane palms points to Miocene–Pliocene Andean segmentation related to strike‐slip tectonics

Ist Teil von

• Journal of biogeography, 2022-09, Vol.49 (9), p.1711-1725

Ort / Verlag

Oxford: Wiley Subscription Services, Inc

Erscheinungsjahr

2022

Quelle

Wiley Online Library

Beschreibungen/Notizen

• Aim In geographically and ecologically heterogeneous landscapes, such as tropical mountains, widely distributed species may be informative proxies for studying landscape and climatic evolution. We explore historical vicariant and dispersal processes that may have determined the genetic structure and variation of a palm species complex living in cloud forests. We hypothesize that the genomic groupings reflect uplift‐based isolation by vicariance, divergence via dispersal events driven by faulted montane segments or recent divergence due to climate fluctuations. Location Colombian Andes. Taxon Geonoma undata–G. orbignyana species complex (Arecaceae). Methods We sampled 195 individuals of the species complex plus the outgroup (G. interrupta) across the three cordilleras of Colombia, the Colombian Massif and the Sierra Nevada de Santa Marta. We used target capture sequencing to generate a dataset of 12,750 quality‐filtered genome‐wide SNPs. We conducted phylogenetic, multivariate and population genomics and structure analyses to infer demographical history. Results We found four genetically distinct groups within the species complex. The geographical distributions of the genetic groups, and their inferred phylogenetic and population divergence are consistent with a history of colonization of mountain segments that were disconnected until the late Pliocene. These breaks coincide with the distribution of Pliocene strike‐slip faulting events. Main conclusions The faulting and resultant topographic disruption of the northernmost Andean cordillera prior to the onset of the Pleistocene is implied by the presence of phylogeographic breaks in areas that are topographically continuous today. These cordilleras were formed by connecting segments that were previously uplifted but historically detached in areas where dense fault systems occur. Large‐scale strike‐slip faulting can generate topographic gaps, features that likely caused the divergence by dispersal with gene flow of the Geonoma undata–G. orbignyana complex. RESUMEN Objetivo En paisajes geográfica y ecológicamente heterogéneos, como las montañas tropicales, es común encontrar especies ampliamente distribuidas que pueden ser informativas al estudiar la evolución climática y del paisaje. En este trabajo, exploramos los procesos históricos de dispersión y vicarianza que pueden haber determinado la estructura genética y la variación de un complejo de especies de palmas que viven en los bosques de niebla. Nuestras hipótesis son que las agrupaciones genómicas pueden reflejar el aislamiento basado en la vicarianza por el levantiamiento, la divergencia a través de eventos de dispersión entre segmentos montañosos separados por fallas o debida a las fluctuaciones climáticas. Ubicación Andes colombianos. Taxones Palmas en el complejo de especies Geonoma undata–G. orbignyana (Arecaceae). Métodos Muestreamos 195 individuos del complejo de especies de interés, más el grupo externo de referencia (G. interrupta), en las tres cordilleras de Colombia, el Macizo Colombiano y la Sierra Nevada de Santa Marta. Utilizamos secuenciación por captura de secuencias y consolidamos un conjunto de datos de 12,750 SNP de todo el genoma que fueron filtrados por parámetros de calidad. Luego llevamos a cabo análisis filogenéticos, multivariados y de genómica y estructura poblacional para inferir la historia demográfica. Resultados Encontramos cuatro grupos genéticamente distintos dentro del complejo de especies. Las distribuciones geográficas de los grupos genéticos y su divergencia filogenética y poblacional inferida son consistentes con una historia de colonización de segmentos montañosos que estuvieron desconectados hasta finales del Plioceno. Estos quiebres coinciden con la distribución de fallas por desplazamiento de rumbo en el Plioceno. Conclusiones principales El fallamiento y la disrupción topográfica resultante en la cordillera de los Andes antes del inicio del Pleistoceno está implícito en la presencia de quiebres filogeográficos en áreas que son topográficamente continuas en la actualidad. Estas cordilleras se formaron conectando segmentos que anteriormente se levantaron pero que históricamente estaban separadas en áreas donde ocurren sistemas de fallas. Las fallas de desplazamiento de rumbo a gran escala pueden generar brechas topográficas, características que probablemente causaron la divergencia por dispersión con flijo genético en el complejo de especies de Genonoma undata ‐ G.orbignyana.