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Distinguishing the distributions of two cryptic frogs (Anura: Discoglossidae) using molecular data and environmental modeling

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Currently, the identification of two cryptic Iberian amphibians, Discoglossus galganoi Capula, Nascetti, Lanza, Bullini and Crespo, 1985 and Discoglossus jeanneae Busack, 1986, relies on molecular characterization. To provide a means to discern the distributions of these species, we used 385-base-pair sequences of the cytochrome b gene to identify 54 Spanish populations of Discoglossus. These data and a series of environmental variables were used to build up a logistic regression model capable of probabilistically designating a specimen of Discoglossus found in any Universal Transverse Mercator (UTM) grid cell of 10 km × 10 km to one of the two species. Western longitudes, wide river basins, and semipermeable (mainly siliceous) and sandstone substrates favored the presence of D. galganoi, while eastern longitudes, mountainous areas, severe floodings, and impermeable (mainly clay) or basic (limestone and gypsum) substrates favored D. jeanneae. Fifteen percent of the UTM cells were predicted to be shared by both species, whereas 51% were clearly in favor of D. galganoi and 34% were in favor of D. jeanneae, considering odds of 4:1. These results suggest that these two species have parapatric distributions and allow for preliminary identification of potential secondary contact areas. The method applied here can be generalized and used for other geographic problems posed by cryptic species.

L'identification de deux espèces cryptiques d'amphibiens ibériques (Discoglossus galganoi Capula, Nascetti, Lanza, Bullini et Crespo, 1985 et Discoglossus jeanneae Busack, 1986) requiert actuellement une caractérisation moléculaire. Afin de fournir un moyen de déterminer la répartition de ces espèces, nous avons identifié 54 populations espagnoles de Discoglossus à partir de séquences de 385 paires de bases du gène cytochrome b; nous avons combiné ces données à des variables environnementales pour élaborer un modèle de régression logistique capable de prédire avec une probabilité si un spécimen trouvé dans une cellule de 10 km × 10 km d'une grille de Mercator transverse universelle (UTM) appartient à l'une ou l'autre des deux espèces. Des longitudes occidentales, des vallées fluviales élargies et des substrats semi-perméables (surtout siliceux) et gréseux favorisent D. galganoi, alors que des longitudes orientales, des régions montagneuses, des inondations importantes et des substrats imperméables (surtout glaiseux) ou basiques (calcaires et gypseux) favorisent D. jeanneae. Quinze pour cent des cellules UTM sont désignées comme possédant potentiellement les deux espèces, alors que 51 % d'entre elles sont nettement attribuées à D. galganoi et 34 % à D. jeanneae, avec une probabilité de 4/1. Ces résultats indiquent que les deux espèces ont des répartitions parapatriques et ils permettent l'identification préliminaire de zones potentielles de contact secondaire. La méthode utilisée ici peut être généralisée et utilisée pour résoudre d'autres problèmes géographiques posés par des espèces cryptiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-04-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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