Molecular phylogeny of Central and South American slider turtles: implications for biogeography and systematics (Testudines: Emydidae: Trachemys)

Authors


Corresponding author: Uwe Fritz (uwe.fritz@senckenberg.de)

Abstract

We analyse phylogeny, systematics and biogeography of slider turtles (Trachemys spp.) using sequence data of four mitochondrial genes (3242 bp) and five nuclear loci (3396 bp) of most South American and southern Central American taxa and representatives of northern Central American, West Indian and North American slider species (16 species and subspecies) and allied North American species (genera Chrysemys, Deirochelys, Graptemys, Malaclemys, Pseudemys). By applying maximum likelihood, relaxed molecular clock and ancestral range analyses, we provide evidence for two successive colonizations of South America by slider turtles. In addition, we show that the current species delineation of Central and South American slider turtles is incorrect. Our data suggest that Trachemys grayi is a distinct polytypic species that embraces, besides the nominotypical subspecies, T. g. emolli and T. g. panamensis. Trachemys ornata is also polytypic with the subspecies T. o. ornata, T. o. callirostris, T. o. cataspila, T. o. chichiriviche and T. o. venusta. Moreover, T. adiutrix should be regarded as a subspecies of T. dorbigni. All studied Trachemys species are inferred to have originated in the Late Miocene to Early Pliocene. The ancestor of the two subspecies of T. dorbigni colonized South America most probably prior to the establishment of the land bridge connecting Central and South America, whereas the two South American subspecies of T. ornata represent a younger independent immigration wave from Central America.

Resumen

Analizamos la filogenia, sistemática y biogeografía de las tortugas Icoteas (Trachemys spp.) usando información de secuencias de cuatro genes mitocondriales (3242 bp) y cinco loci nucleares (3396 bp) de la mayoría de taxa Suramericanos y de la parte sur de Centroamérica, especies representantes de la parte norte de Centroamérica, Antillas y Norteamérica (16 especies y subespecies) y especies Norteamericanas relacionadas (géneros Chrysemys, Deirochelys, Graptemys, Malaclemys, Pseudemys). Mediante la aplicación de máxima verosimilitud, reloj molecular relajado y análisis de rango ancestral, presentamos evidencia de dos colonizaciones sucesivas de las Icoteas a Suramérica. Además, demostramos que la delineación actual de especies de Centro y Suramérica no es correcta. Nuestros datos sugieren que Trachemys grayi es una especie politípica distintiva y agrupa, aparte de la subespecie nominotípica, T. g. emolli and T. g. panamensis. Trachemys ornata también es politípica con las subespecies T. o. ornata, T. o. callirostris, T. o. cataspila, T. o. chichiriviche y T. o. venusta. Adicionalmente, T. adiutrix debe ser considerada como subespecie de T. dorbigni. Se infirió que todas las especies estudiadas de Trachemys se originaron en el Mioceno tardío a Plioceno temprano. El ancestro de las dos subespecies de T. dorbigni colonizo Suramérica más probablemente antes del establecimiento de la conexión terrestre entre Centro y Suramérica, mientras las dos subespecies Suramericanas de T. ornata representan un evento de migración independiente mas reciente desde Centroamérica.

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