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Phylogeography of a mountain lizard species: an ancient fragmentation process mediated by riverine barriers in the Liolaemus monticola complex (Sauria: Liolaemidae)

Authors

  • F. Torres-Pérez,

    1. Department of Pathology, University of New Mexico, Albuquerque, NM, USA
    2. Departamento de Ecología, Facultad de Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile
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  • M. Lamborot,

    1. Departamento de Ciencias Ecológicas, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile, Santiago, Chile
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  • D. Boric-Bargetto,

    1. Centro de Estudios Avanzados en Ecología y Biodiversidad, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile
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  • C. E. Hernández,

    1. Centro de Estudios Avanzados en Ecología y Biodiversidad, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile
    2. Departamento de Ciencias Ecológicas, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile, Santiago, Chile
    3. Departamento de Zoología, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Concepción, Chile
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  • J. C. Ortiz,

    1. Departamento de Zoología, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Concepción, Chile
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  • R. E. Palma

    1. Centro de Estudios Avanzados en Ecología y Biodiversidad, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile
    2. Departamento de Ecología, Facultad de Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile
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Authors’ addresses: Fernando Torres-Pérez (for correspondence), Department of Pathology, University of New Mexico, 915 Camino de Salud, CRF327, ABQ, NM 87131, USA. E-mail: ftorresp@gmail.com; Dusan Boric-Bargetto and R. Eduardo Palma, Centro de Estudios Avanzados en Ecología y Biodiversidad, y Departamento de Ecología, Facultad de Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile, Casilla 114-D, Santiago, 657613, Chile. E-mail: dboric@bio.puc.cl, E-mail: epalma@bio.puc.cl; Madeleine Lamborot, Departamento de Ciencias Ecológicas, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile, Casilla 653, Santiago, Chile. E-mail: mlamboro@codon.ciencias.uchile.cl; Juan Carlos Ortiz and Cristian E. Hernández, Departamento de Zoología, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Casilla 160-C, Concepción, Chile. E-mail: cristianhernand@udec.cl, E-mail: jortiz@udec.cl

Abstract

Liolaemus monticola is a mountain lizard species, with a widespread distribution from central Chile that displays several highly polymorphic chromosomal races. Our study determined the phylogeographic structuring and relationships among three chromosomal races of L. monticola in Chile. Mitochondrial DNA (mtDNA) sequences of the cytochrome b gene were examined using the following phylogenetic methods: maximum parsimony, maximum likelihood, Bayesian inference and nested clade phylogeographic analyses (NCPAs). These methods revealed two major monophyletic clades (north and south) in the L. monticola species, with non-overlapping geographical locations separated by the Maipo and Yeso rivers (except one hybrid, from a zone of secondary contact). The NCPA showed that a past fragmentation process likely resulted in the separation of the two clades. The southern clade includes all samples of the ‘Southern, 2n = 34’ race; the northern clade is comprised of all remaining derived chromosomal races: the ‘Northern, 2n = 38–40 and the Multiple Fission, 2n = 42–44’ races. Our results support the hypothesis of a geographical and genetic split resulting from allopatric processes caused by riparian barriers acting over a long time period. The inferred biogeographical scenario shows that populations have moved from the south to the north using the Andean mountains as the primary corridor for dispersal.

Resumen

Liolaemus monticola es una especie de saurio de montaña con una amplia distribución en Chile central, con varias razas cromosómicas polimórficas. Nosotros determinamos la estructura y las relaciones filogeográficas entre tres razas cromosómicas de L. monticola. Secuencias del gen mitocondrial (mtDNA) citocromo b fueron analizadas usando métodos filogenéticos como máxima parsimonia, máxima verosimilutd e inferencia Bayesiana, además del análisis filogeográfico de clados anidados (NCPA). Estos métodos mostraron dos principales clados monofiléticos (Norte y Sur) en la especie L. monticola, los cuales presentan una distribución disjunta separados por los ríos Maipo y Yeso (exceptuando un ejemplar híbrido, perteneciente a una zona de contacto secundario). El NCPA mostró que un evento de fragmentación en el pasado habría conducido a la separación de ambos clados. El clado Sur incluye todas las muestras pertenecientes a la raza ‘Sur, 2n = 34’; el clado Norte comprende las restantes razas cromosómicas derivadas: ‘Norte, 2n = 38–40’ y ‘Múltiples Fisiones, 2n = 42–44’. Los resultados respaldan la hipótesis de una división genética y geográfica como resultado de un proceso alopátrico causado por ríos, el cual no sería un proceso reciente. El escenario biogeográfico muestra que las poblaciones habrían colonizado hacia el norte, usando a la Cordillera de los Andes como el principal corredor para la dispersión.

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