Sistemática y evolución del complejo Carabus (Mesocarabus) lusitanicus de la Península Ibérica(Insecta:Coleoptera:Carabidae:Carabus)

Abstract

El estudio de la sistemática y la evolución de los grupos que muestran patrones complejos de variación morfológica es generalmente conflictivo, y ha dificultado la identificación y clasificación de los linajes específicos que contienen. Su complejidad morfológica indica la existencia de procesos evolutivos igualmente complejos, siendo éste el caso del subgénero Mesocarabus en la Península Ibérica. Para conseguir una calibración fiable del reloj molecular en el género Carabus, hemos desarrollado un método (Bayes Factor Cluster Analysis; BFCA) que permite seleccionar puntos de calibración congruentes entre sí y con la información molecular, y que es de aplicación general. Además, los trabajos empleando distintos marcadores moleculares, junto con los datos de otros caracteres morfológicos y ecológicos, han permitido inferir con detalle los procesos evolutivos que han actuado sobre los linajes de Mesocarabus. Se ha encontrado que la hibridación recurrente entre linajes es el principal factor causante de su complejidad taxonómica, y se propone la necesidad de integrar la incongruencia entre marcadores dentro del marco de trabajo de la Taxonomía Integradora.

Palabras clave: Reloj molecular, factores de Bayes, hipótesis de calibración, Bayes Factor Cluster Analysis, tasa de evolución molecular, modelo de partición, modelo de reloj, selección de grupo externo, Gblocks, genes mitocondriales, genes nucleares, análisis de vicarianza, historia evolutiva, Península Ibérica, filogenia molecular, hibridación, zona de contacto, morfometría, conservacionismo de nicho, Coleoptera, Carabidae, Carabus.

The study of the systematics and evolution of species groups with complex patterns of variation across their geographic range is often conflictive, and has hindered the identification and classification of the species they contain. This morphological intricacy suggests equally complex evolutionary processes acting on them, as it is the case of the subgenus Mesocarabus (Carabidae) in the Iberian Peninsula. We have conducted a thorough approach to obtain a reliable calibration of the molecular clock in the genus Carabus, and developed a method of general application to identify a set of calibration points reciprocally congruent and with the sequence data (Bayes Factor Cluster Analysis; BFCA). In addition, the inference of the evolutionary history of the subgenus Mesocarabus has been carried out by integrating inferences from several molecular independent markers with morphological and ecological data. Recurrent hybridization among partially differentiated lineages has been found as a main cause of the complex pattern of morphological variation in Mesocarabus. Finally, it is proposed the need for the integration of incongruence and conflict into the new Integrative Taxonomy frameworks.

Key words: Molecular clock; Bayes factors; calibration hypotheses; Bayes Factor Cluster Analysis; rates of molecular evolution, partitioning model, clock model, outgroup selection, Gblocks, mitochondrial genes, nuclear genes, vicariance analyses, evolutionary history, Iberian Peninsula, molecular phylogeny, Hybridization, contact zones, morphometrics, niche conservatism, Coleoptera, Carabidae, Carabus.