Phylogenetics and cottids

Authors: Crowley, Jared*1, Shiozawa, Dennis1, Evans, R. Paul2

Year: 2004 (xxxvi)

Abstract

Cottids (sculpins) occur commonly in streams and rivers of the Bonneville, Snake-Columbia rivers, and Colorado River basins. A total of 624 sculpins were collected from 45 locations in Utah, Idaho, Nevada, Wyoming, Montana, Colorado, and Washington states. The ND4/4L gene region of the mitochondrial genome was sequenced and 64 unique haplotypes identified. Phylogenetic analyses were performed in PAUP using maximum parsimony (MP) and maximum likelihood (ML) via an evolutionary model predicted by MODELTEST. Cottus bairdii , C. beldingii and C. confusus are distinct genetic lineages. The C. bairdii complex includes multiple mitochondrial lineages consistent with a Colorado form (near C. punctulatus), C. extensus, a Bonneville Basin form, an upper Snake River form and a Montana form ( C. bondi, as proposed by D. Neely). Cottus beldingii specimens were found living sympatrically among populations of C. bairdii and C. confusus, usually in small numbers except for Nevada. Mitochondrial genetic variability in C. bairdii is complex and results in largely unresolved polytomies in MP, ML, and Bayesian analyses. The data suggest recent connections and gene flow be tween the upper Snake and Bear river systems, and between the Colorado River and Bonneville Basin drainages (upper Uintas).

Resumen

Filogenética y cótidos Los cótidos (charrascos espinosos) se encuentran comúnmente en los arroyos y ríos de las cuencas de Bonneville, de los ríos Snake-Columbia, y del Río Colorado. Se colectaron un total de 624 cótidos de 45 localidades en los estados de Utah, Idaho, Nevada, Wyoming, Montana, Colorado y Washington. La región del gen ND4/4L del genoma mitocondrial se secuenció y se identificaron 64 haplotipos únicos. Se llevaron a cabo

análisis filogenéticos en PAUP usando los métodos de máxima parsimonia (MP) y máxima similitud (ML), utilizando un modelo evolutivo predecido por MODELTEST. Cottus bairdii, C. beldingii y C. confusus son linajes genéticos distintos. El complejo C. bairdii incluye linajes mito condriales mútiples que concuerdan con una forma del Colorado (cerca de C. punctulatus), con una forma de la cuenca Bonneville, C. extensus, con una forma del alto Río Snake y con una forma de Montana ( C. bondi, como la propuso D. Neely). Se encontraron especímenes de C. beldingii viviendo simpátricamente entre poblaciones de C. bairdii y C. confusus , usualmente en números bajos, excepto en Nevada. La variabilidad genética mitocondrial en C. bairdii es compleja y resulta en politomías en su mayor parte sin resolver en los análisis de MP, ML y Bayesianos. Los datos sugieren unas conexiones y flujos genéticos recientes entre la parte alta del Río Snake y el Río Bear, y entre los drenes del Río Colorado y la cuenca de Bonneville (parte superior de la Sierra Uinta).