Molecular phylogeny of Tornier's cat snake (Crotaphopeltis tornieri), endemic to East African mountain forests: biogeography, vicariance events and problematic species boundaries

Author: GRAVLUND, P.

Source: Journal of Zoological Systematics & Evolutionary Research, Volume 40, Number 1, March 2002 , pp. 46-56(11)

Publisher: Wiley-Blackwell

Abstract:

Five isolated populations of the East African snake species Crotaphopeltis tornieri were investigated using mitochondrial sequence data from the genes cytochrome B and NADH2. The congeneric species Crotaphopeltis hotamboeia and three species of the closely related genera Dipsadoboa were used as outgroups. The results were analysed using unweighted parsimony and the reconstructed phylogeny revealed four well-defined evolutionarily significant units. Very high levels of genetic diversity was observed. The highest levels of divergence was observed between specimens from Mount Rungwe and the remaining populations. A similar pattern but with much lower divergence levels has been observed for the bird species Andropadus masukuensis. Together they indicate that Mt Rungwe is an important area for future conservation efforts. In the analysis of the combined data set C. tornieri appear as non-monophyletic with C. hotamboeia being the sister group to all C. tornieri populations except those on Mt Rungwe. The validity of C. tornieri and C. hotamboeia as species was thereby questioned by the data. However, the support for this is very weak and no nomenclatural consequences are suggested at present.

German
Molekulare Phylogenie der in den Bergwäldern Ostafrikas endemischen Tornierschen Rotlippenschlange (Crotaphopeltis tornieri): Biogeographie, Vikarianz und problematische Artabgrenzungen

Fünf isolierte Populationen der ostafrikanischen Schlangenart Crotaphopeltis tornieri wurden anhand von mitochondriellen Sequenzdaten der Gene Cytochrom B und NADH 2 untersucht. Die phylogenetische Analyse ergab nur einen phylogenetischen Stammbaum, wo C. tornieri sich als nicht monophyletisch erweist, indem drei Individuen der Art C. hotamboeia die Schwestergruppe zu den C. tornieri Populationen der Berggebiete Ost-und Westusambara, Uluguru und Uzungwe bilden, nicht aber zu den Individuen aus dem Rungwegebirge, ein Befund der sich somit im Gegensatz zur existierenden morphologisch basierten Taxonomie dieser Arten befindet. Die molekülaren Daten deuten an, dass der Speziesstatus von C. tornieri und C. hotamboeia problema. Dieser Schluss basiert jedoch ausschliesslich auf mitochondriellen Sequenzdaten und, bevor system-atische Änderungen vorgeschlagen werden können, ist eine mehr umfassende Datenerhebung notwendig, z.B. anhand einer morphologischen Parsimonieanalyse und einer Anwendung zusätzlicher genetischer Marker. Die phylogenetische Parsimonieanalyse innerhalb von C. tonieri (sensu lato) erstellte vier wohldefinierte ESU (Evolutionary Significant Units). Auch wurde ein hohes Niveau genetischer Vielfalt zwischen den untersuchten Populationen ermittelt. Die Exemplare aus dem Rungwegebirge, im südwestlichen Teil des Untersuchungsgebiets gelegen, erwiesen sich im Vergleich zu den übrigen Populationen als sehr verschieden. Ein identisches Muster, jedoch mit geringerer genetischer Diversität, ist bereits für die Vogelart Andropadus masukuensis bekannt. Sowohl die hier vorgestellten Befunde als auch ornithologische Daten zeigen an, dass das Rungwegebirge seit mehreren Millionen Jahren von den übrigen Bergregenwaldgebieten isoliert ist und dass es sich hier teilweise umeine einzigartige genetische Vielfalt handelt. Das Rungwegebirge sei deshalb als Zielgebiet für zukünftige Untersuchungen im Rahmen unbedingt notwendiger Naturbewahrungsstrategien vorgeschlagen.

Keywords: cytochrome B; NADH2; Eastern Arc; Mount Rungwe; parsimony analysis; maximum likelihood; biogeography; Makambako Gap; vicariance event; Pseudogenes; evolutionarily significant units

Document Type: Research article

DOI: http://dx.doi.org/10.1046/j.1439-0469.2002.00175.x

Affiliations: 1: Zoological Museum, University of Copenhagen, Denmark

Publication date: 2002-03-01

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