Análise filogenética de Sphaenorhynchus Tschudi, 1838 (Anura: Hylidae)

Abstract

O gênero de hilídeos Sphaenorhynchus é atualmente composto por 14 espécies, três delas com distribuições associadas à Bacia Amazônica, dez à Floresta Atlântica e uma com distribuição incerta. Apesar de algumas sinapomorfias morfológicas terem sido propostas para Sphaenorhynchus, evidências convincentes de monofilia faltam para este gênero, e os relacionamentos entre suas espécies são virtualmente desconhecidos. Com os objetivos de (1) testar a monofilia de Sphaenorhynchus; (2) testar as relações entre as suas espécies; e (3) testar no contexto filogenético a evolução da pedomorfose e sítios de oviposição, eu realizei uma análise filogenética baseada em 166 caracteres fenotípicos tomados de 11 espécies de Sphaenorhynchus e 12 taxa do grupo externo, e sequências de DNA dos genes 12S, tRNA valine, 16S e citocromo b para oito representantes de Sphaenorhynchus e 22 taxa do grupo externo. Na análise de evidência total a monofilia de Sphaenorhynchus foi suportada por um valor de Goodman-Bremer (GB) de 20 e diagnosticada por 24 transformações fenotípicas e 62 genotípicas, com S. pauloalvini sendo a espécie irmã de todas as outras espécies do gênero. Sphaenorhynchus carneus forma um clado junto às demais espécies do gênero (excluindo S. pauloalvini) suportado por GB de 17 e 20 transformações fenotípicas. As duas espécies amazônicas (S. lacteus e S. dorisae) formam um clado posicionado entre as espécies de Floresta Atlântica. Sphaenorhynchus prasinus é a espécie irmã do clado formado por S. palustris, S. bromelicola, S. orophilus, S. surdus e S. caramaschii. O relacionamento entre estas espécies não é definido na análise de evidência total.No entanto, na análise de apenas os dados fenotípicos S. palustris aparece como espécie irmã das outras espécies desse clado, e S. bromelicola como espécie irmã do clado formado por S. orophilus, S. surdus e S. caramaschii. Na análise de dados fenotípicos S. surdus é agrupado com S. caramaschii, mas na análise de dados genotípicos cai junto a S. orophilus. A evolução da pedomorfose em Sphaenorhynchus é ambígua. A inclusão de S. botocudo e S. mirim e a resolução da ambiguidade no posicionamento de S. palustris e S. bromelicola são necessárias para o melhor entendimento da evolução deste caráter dentro do gênero. A deposição de ovos na água é um estado ancestral em relação à deposição de ovos nas folhas, que pode ser uma sinapomorfia para Sphaenorhynchus ou ter evoluído independentemente em S. carneus e S. pauloalvini, com a deposição de ovos em bromélias sendo facultativa para S. surdus.

The hylid frog genus Sphaenorhynchus is currently composed of 14 species, three of them distributed in the Amazon Basin, ten in the Atlantic Forest and one with unknown distribution. Although some morphological synapomorphies have been proposed for Sphaenorhynchus, compelling evidence of the monophyly for this genus is lacking, and relationships within the genus remain virtually unknown. With the objectives of testing (1) the monophyly of Sphaenorhynchus, (2) the relationships among their species, and (3) the phylogenetic context the evolution of paedomorphosis and oviposition sites, I performed a phylogenetic analysis employing 166 phenotypic characters from 11 species of the Sphaenorhynchus plus 12 outgroup taxa, as well as DNA sequences of 12S, tRNA valine, 16S and cytochrome b for eight representatives of Sphaenorhynchus and 22 outgroup taxa. In the total evidence analysis the monophyly of Sphaenorhynchus was supported by a Goodman- Bremer (GB) value of 20 and diagnosed by 24 phenotypic transformations and 62 genotypic transformations, with S. pauloalvini being the sister species of all other species of Sphaenorhynchus. Sphaenorhynchus carneus forms a clade with the other species of the genus (except S. pauloalvini) supported by GB of 17 and 20 phenotypic transformations. The two Amazonian species (S. lacteus and S. dorisae) are monophyletic and are placed within the species of Atlantic Forest. Sphaenorhynchus prasinus is the sister species of the clade composed of S. palustris, S. bromelicola, S. orophilus, S. surdus and S. caramaschii. The relationship between these species is not defined in the total evidence analysis.However, in the analysis of only phenotypic data S. palustris is the sister species of the remaining species and S. bromelicola is sister species of the clade S. orophilus, S. surdus and S. caramaschii. In the analysis of phenotypic data S. surdus is grouped with S. caramaschii, but in the analysis of genotypic data it falls with the S. orophilus. The evolution of paedomorphosis in Sphaenorhynchus is ambiguous. The inclusion S. botocudo and S. mirim and the resolution of the position of S. palustris and S. bromelicola are necessary for improve understanding of the evolution of this character within the genus. The deposition of eggs in water is an ancestral state relative to the deposition of eggs on the leaves, which may have arisen as a synapomorphy for Sphaenorhynchus or appeared independently in S. carneus and S. pauloalvini, with the deposition of eggs in bromeliads being facultative for S. surdus.