Molecular systematics of the Southwestern darter species group ( Etheostoma: subgenus Oligocephalus)

Authors: Lang, Nicholas J., Mayden, Richard L.

Year: 2003 (xxxv)

Abstract

The Southwestern darter species group is a distinctive assemblage of six named species in the subgenus Oligocephalus (genus Etheostoma ) that are distributed across the Rio Grande (Río Bravo), and associated endorheic basins, and adjacent Gulf of Mexico drainages in New Mexico, Texas and Mexico. All but two species were described in the 1800s, and several taxonomic revisions were produced in the early 1980s. None of the species has been included in published phylogenetic hypotheses, and relationships within and placement of this group are unknown. A previous hypothesis by another worker was based on incomplete sampling of taxa; samples of the rare E. segrex and E. pottsi had not yet been obtained. Recent collections have allowed inclusion of these species, as well as finer-scale population analyses of the other species. The dataset includes 2,187 base pairs from the mitochondrial genome, including the complete ND2 and cytochrome b genes. The ingroup includes members of the remaining species groups within Oligocephalus and representatives of all remaining genera and subgenera within Etheostomatinae. The outgroup consists of Sander * vitreus and Perca flavescens. Equally weighted parsimony analysis recovered a monophyletic southwestern darter clade inclusive of a clade corresponding to the E. grahami species group proposed earlier by another worker. The Southwestern darter species group is within a reduced subgenus Oligocephalus, but relationships are not resolved enough to hypothesize a sister clad e. All species for which multiple populations have been sampled were recovered as monophyletic except E. grahami. Populations of this species in the Rio Grande (Río Bravo) and Pecos River in Texas are more closely related to E. lugoi and E. segrex than to populations referred to E. grahami in the Río San Juan drainage of eastern Mexico. This hypothesis must be considered tentative due to unsampled populations in central and eastern Mexico. In addition, there is a high degree of phylogenetic structure within the currently recognized E. lepidum that may be concordant with previously reported morphological variation. Further sampling of E. australe , E. grahami, and E. pottsi is required for a complete resolution of species boundaries and relationships within this clade. [*Formerly Stizostedion—Ed.]

Resumen

Sistemática molecular del grupo de especies de percas del suroeste ( Etheostoma: subgénero Oligocephalus) El grupo de especies de percas del suroeste es un ensamble distintivo de seis especies nominales incluidas en el subgénero Oligocephalus (género Etheostoma), que se distribuyen en el Río Bravo (Rio Grande) y las cuencas endorreicas asociadas, y afluentes adyacentes en Nuevo Mexico, Texas, y México que fluyen al Golfo de México. Excepto dos especies, todas fueron descritas durante los 1800s, y varias revisiones taxonómicas se publicaron a principios de los 1980s. Ninguna de estas especies se ha incluido en publicaciones de hipótes is filogenéticas, y las relaciones internas y la ubicación de este grupo aún no se conoce. Una hipótesis recientemente presentada por otro investigador se hizo con base en un muestreo incompleto de las taxa; no incluyó muestras de especies raras como E. segrex y E. pottsi. Colectas recientes nos ha permitido incluir dich as especies así como realizar un análisis de población más fino de las otras especies. La serie de datos incluye 2,187 pares base de genoma mitocondrial, incluyendo el ND2 completo y los genes citocromo b. El grupo primario (interior) incluye miembros de los grupos de especies remanentes de Oligocephalus y representantes de todos los géneros y subgéneros remanentes de Etheostomatinae. El grupo secundario (exterior) se conforma de Sander* vitreus y Perca flavescens . El análisis de parsimonia ponderado recuperó un clado monofilético de percas del suroeste, incluyendo a un clado correspondiente al grupo de especies de E. grahami, como había sido propuesto anteriormente por otro investigador. El grupo de percas del suroeste se encuentra dentro de un subgénero, Oligocephalus, ahora reducido en número de especies nominales, pero todavía no se puede establecer una hipótesis de un clado hermano, ya que sus relaciones aún no son claras. Todas las especies de las cuales se muestrearon múltiples poblaciones, excepto E. grahami , fueron recuperadas como monofiléticas. Las poblaciones de esa especie que habitan los ríos Bravo (Grande) y Pecos en Texas, se encuentran más emparentadas con E. lugoi y E. segrex, que las poblaciones actualmente colocadas en E. grahami que habitan la cuenca del Río San Juan en el oriente de México.

La presente hipótesis debe ser tomada como tent ativa, dado que no se tomaron muestras de las poblaciones del centro y este de México. Adem ás, dentro de la actualmente reconocida E. lepidum, existe un alto grado de estructura filogenética, que puede concordar con la variación morfológica previamente registrada. Por último, se requiere mayor cantidad de muestreos de E. australe , E. grahami, y E. pottsi, para obtener la resolución completa de los límites taxonómicos y relaciones de las especies dentro de este clado. [*Anteriormente Stizostedion—Ed.]