全基因组测序证实加拉帕戈斯巨龟有多个物种。

IF 3.1 2区 环境科学与生态学 Q2 ECOLOGY
Evolution Pub Date : 2024-11-16 DOI:10.1093/evolut/qpae164
Stephen J Gaughran, Rachel Gray, Alexander Ochoa, Menna Jones, Nicole Fusco, Joshua M Miller, Nikos Poulakakis, Kevin de Queiroz, Adalgisa Caccone, Evelyn L Jensen
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Instead, a conservative interpretation of model-based and divergence-based results indicates that these taxa form a species complex consisting of a minimum of 9 species, with most analyses supporting 13 species. There is mixed support for the species status of taxa living on the same island, with some methods delimiting them as separate species and others suggesting multiple populations of a single species per island. These results make clear that Galapagos giant tortoise taxa represent different stages in the process of speciation, with some taxa further along in that evolutionary process than others. Our study provides insight into the complex process of speciation on islands, which is urgently needed given the threatened status of island species around the world. Las tortugas gigantes de las Galápagos son endémicas del Archipiélago de Galápagos, donde se encuentran como poblaciones aisladas. Aunque estas poblaciones se consideran distinguibles en cuanto a morfología, comportamiento y genética, la divergencia reciente de estos taxones hace que su estatus como especies sea controvertido. Aquí aplicamos métodos de coalescencia de especies múltiples con datos de resecuenciación de genomas completos de 38 tortugas de los 13 taxones existentes para evaluar el sustento de la delimitación de estos taxones como especies. En contraste con estudios previos basados únicamente en el tiempo de divergencia, encontramos evidencia sólida para rechazar la hipótesis de que todas las tortugas gigantes de las Galápagos pertenecen a una sola especie. En cambio, una interpretación conservadora de los resultados basados en modelos y divergencia indica que estos taxones forman un complejo de especies que consiste de un mínimo de 9 especies, con la mayoría de los análisis respaldando la existencia de 13 especies. 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摘要

加拉帕戈斯巨龟是加拉帕戈斯群岛的特有物种,在那里它们以孤立的种群存在。虽然人们普遍认为这些种群在形态、行为和遗传学方面是可以区分的,但最近这些类群的分化使得它们的物种地位备受争议。在本文中,我们将多物种凝聚法应用于物种划分,对所有 13 个现存类群中 38 种龟的全基因组重测序数据进行了评估,以支持将这些类群划分为物种。与以往仅基于分化时间的研究不同,我们发现了强有力的证据来否定所有加拉帕戈斯巨龟都属于单一物种的假设。相反,对基于模型和基于分化的结果的保守解释表明,这些类群形成了一个至少由 9 个物种组成的物种复合体,大多数分析支持 13 个物种。对于生活在同一岛屿上的分类群的物种地位,支持的意见不一,有些方法将它们划定为独立的物种,有些方法则认为每个岛屿上有多个单一物种的种群。这些结果清楚地表明,加拉帕戈斯巨龟类群代表了物种演化过程中的不同阶段,有些类群比其他类群在演化过程中走得更远。我们的研究有助于深入了解岛屿物种变异的复杂过程,鉴于全球岛屿物种濒临灭绝的现状,我们迫切需要了解这一过程。加拉帕戈斯巨龟是加拉帕戈斯群岛的特有物种,以孤立种群的形式出现在群岛上。尽管这些种群在形态、行为和遗传学方面被认为是可以区分的,但最近这些类群的分化使得它们的物种地位备受争议。在本文中,我们采用多物种凝聚法,对 13 个现存类群中 38 只海龟的全基因组重测序数据进行了分析,以评估将这些类群划分为物种的支持度。与之前仅基于分化时间的研究不同,我们发现了强有力的证据来否定所有加拉帕戈斯巨龟都属于单一物种的假说。相反,基于模式和分化的保守解释表明,这些类群形成了一个至少由 9 个物种组成的物种复合体,大多数分析支持存在 13 个物种。将栖息在同一岛屿上的分类群指定为物种的支持率不一,一些方法将它们划定为物种,而另一些方法则认为每个岛屿上存在单一物种的多个种群。这些结果清楚地表明,加拉帕戈斯巨龟类群代表了物种演化过程的不同阶段,有些类群比其他类群在演化过程中走得更远。我们的研究有助于深入了解岛屿物种演化的复杂过程,鉴于岛屿物种在全球范围内受到的威胁,我们迫切需要了解这一过程。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Whole-genome sequencing confirms multiple species of Galapagos giant tortoises.

Galapagos giant tortoises are endemic to the Galapagos Archipelago, where they are found in isolated populations. While these populations are widely considered distinguishable in morphology, behavior, and genetics, the recent divergence of these taxa has made their status as species controversial. Here, we apply multispecies coalescent methods for species delimitation to whole genome resequencing data from 38 tortoises across all 13 extant taxa to assess support for delimiting these taxa as species. In contrast to previous studies based solely on divergence time, we find strong evidence to reject the hypothesis that all Galapagos giant tortoises belong to a single species. Instead, a conservative interpretation of model-based and divergence-based results indicates that these taxa form a species complex consisting of a minimum of 9 species, with most analyses supporting 13 species. There is mixed support for the species status of taxa living on the same island, with some methods delimiting them as separate species and others suggesting multiple populations of a single species per island. These results make clear that Galapagos giant tortoise taxa represent different stages in the process of speciation, with some taxa further along in that evolutionary process than others. Our study provides insight into the complex process of speciation on islands, which is urgently needed given the threatened status of island species around the world. Las tortugas gigantes de las Galápagos son endémicas del Archipiélago de Galápagos, donde se encuentran como poblaciones aisladas. Aunque estas poblaciones se consideran distinguibles en cuanto a morfología, comportamiento y genética, la divergencia reciente de estos taxones hace que su estatus como especies sea controvertido. Aquí aplicamos métodos de coalescencia de especies múltiples con datos de resecuenciación de genomas completos de 38 tortugas de los 13 taxones existentes para evaluar el sustento de la delimitación de estos taxones como especies. En contraste con estudios previos basados únicamente en el tiempo de divergencia, encontramos evidencia sólida para rechazar la hipótesis de que todas las tortugas gigantes de las Galápagos pertenecen a una sola especie. En cambio, una interpretación conservadora de los resultados basados en modelos y divergencia indica que estos taxones forman un complejo de especies que consiste de un mínimo de 9 especies, con la mayoría de los análisis respaldando la existencia de 13 especies. Hay sustento mixto para designar como especies a los taxones que habitan la misma isla, con algunos métodos delimitándolos como especies y otros sugiriendo la existencia de poblaciones múltiples de una sola especie por isla. Estos resultados dejan en claro que los taxones de tortugas gigantes de las Galápagos representan diferentes etapas del proceso de especiación, con algunos taxones más avanzados en ese proceso evolutivo que otros. Nuestro estudio ofrece una perspectiva sobre el complejo proceso de especiación en islas, la cual es urgentemente necesaria dado lo amenazadas que se encuentran las especies insulares en todo el mundo.

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Evolution
Evolution 环境科学-进化生物学
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期刊介绍: Evolution, published for the Society for the Study of Evolution, is the premier publication devoted to the study of organic evolution and the integration of the various fields of science concerned with evolution. The journal presents significant and original results that extend our understanding of evolutionary phenomena and processes.
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GB/T 7714-2015
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