Análisis Biogeográfico de la Zona de Transición Mexicana. Diana V. Caballero Aldana

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1 Análisis Biogeográfico de la Zona de Transición Mexicana. Diana V. Caballero Aldana Introducción El área comprendida por México y Centro América es conocida como una de las regiones más diversas a nivel mundial, a esta región se le ha denominado la zona de transición mexicana, la cual fue definida por Halffter (1987) como: el área donde se superponen biotas neárticas y neotropicales en el sudeste de los Estados Unidos, México y la mayor parte de América Central. Además la historia geológica de México y centro América presenta eventos de gran importancia que han influido directamente en la distribución de los organismos que allí habitan. En este trabajo se busca evidenciar el patrón de áreas y los principales eventos para la zona de transición mexicana basada en las filogenias de 6 géneros de insectos, y 3 géneros de reptiles. Metodología Las áreas utilizadas en este trabajo se basan en el estudio realizado por Marshall C.J. & Liebherr J.K. (2000) las cuales corresponden a: El sureste de Arizona (AZ), desierto de Sonora (SD), la Sierra Madre Occidental + Altiplano Central (OCC), Sierra Madre Oriental (ORI), Eje Volcánico Transmexicano (TRAN), Sierra Madre del Sur (SUR), tierras altas de Chiapas y Guatemala (CGH), Cordillera de Talamanca (TAL) y Sur de la Sierra Madre Occidental (SOC). Los taxa utilizados corresponden a 6 géneros de insectos (Notiobia, Euproctinus, Agnus, Hotogymnetis, Viridemecu y Ateuchus) y 3 géneros de reptiles (Phrynosoma, Coleonyx y Mesaspis). Los métodos biogeográficos usados fueron el análisis de trazos (TNT, Winclada), para evaluar la hipótesis de similaridad (Homología primaria) en la biogeografía de patrón se utilizo BPA, en el cual las áreas ausentes se trataron como?, la matriz de datos es de 10 áreas (incluye el área para enraizar) X 50 componentes, y fue analizada en Nona vía Winclada. Y el análisis de componentes se realizo con Component 1.5. En cuanto a la biogeografía basada en eventos se utilizo DIVA 1.2, con un máximo de áreas= 5, y sin tener en cuenta los caracteres ambiguos (un ambiguos) en la optimización, para determinar el área ancestral En Treefitter, se evaluaron los modelos de máxima covicarianza (mc), reconciliados y ronquist, con el fin de determinar los eventos que sucedieron en las diferentes áreas. En Component 2.0, se realizaron diferentes búsquedas con diferentes parámetros. Resultados: De acuerdo con el consenso estricto obtenido en el análisis de

2 trazos, la cordillera de talamanca es la más basal, quedando las áreas restantes agrupadas en 2 clados principales, que equivalen a 2 trazos generalizados. El trazo compuesto por: (CGH), (SUR), (TRAN), (SOC) y (ORI) y el otro trazo compuesto por: (OCC), (SD) y (AZ). Fig. 1 Los resultados obtenidos en el análisis de parsimonia de Brooks (BPA), se genero 1 árbol (L=75, Ci=66, Ri=64) de acuerdo a este resultado, en la zona de transición mexicana se presentan dos componentes, uno comprendido por las áreas del eje volcánico transmexicano hacia el sur sin incluir (TAL), y el otro componente que incluye las áreas hacia el norte del eje volcánico (Fig. 1). En cuanto al análisis de componentes bajo el supuesto 2, no se genero resultado alguno para comunalidad. Por otra parte la biogeografía basada en eventos, es útil para determinar el área ancestral, por medio del programa DIVA1.2 Al analizar los resultados de los diferentes taxa utilizados en este trabajo, la mayoría de géneros se reúnen en las diferentes áreas desde el norte de México hasta las tierras altas de Chiapas y Guatemala, hacia el sur, en el nodo ancestral. El análisis de árboles reconciliados genero 5 árboles cuando se minimiza el número de terminales agregados, 35 árboles cuando se minimizan las duplicaciones y las pérdidas simultáneamente, un árbol cuando se minimizan las pérdidas y 135 árboles cuando minimizan las duplicaciones y el número de terminales agregados. Sin embargo, algunos componentes se mantienen estables en los diferentes acercamientos, por ejemplo: (CGH)(TAL), (TRAN)(SUR),

3 (OCC)(ORI). Los resultados obtenidos en Treefitter para el modelo de máxima covicarianza (MC), dio un único árbol (((((SUR,SOC),(ORI,out)), (CGH,TAL)), (SD,TRAN)),(OCC,AZ)), con un costo= , el modelo de árboles reconciliados, genero 21 árboles, costo =15.00, el consenso estricto fue (SOC(TRAN((ORI(SUR,CGH,AZ)) TAL,OCC,SD,out))) Y el modelo de Ronquist genero 14 árboles con un costo =26.37, y el resultado del consenso estricto fue (SUR, (TRAN, CGH)TAL, ((OCC, SD)(AZ, SOC)out)ORI). Discusión: En la zona de transición mexicana se han realizado diversos estudios biogeográficos, principalmente basados en análisis de trazos, sin embargo, los resultados obtenidos plantea que el limite de las biotas neartica y neotropical es el eje volcánico transmexicano (TRAN), esto contrasta con lo encontrado por Escalante et al (2004) y Morrone & Márquez (2001), quienes plantean como limite de estas biotas el Istmo de Tehuantepec por otra parte, que la cordillera de Talamanca se encuentre basal con respecto a las demás áreas, posiblemente se debe principalmente a que de los taxa utilizados en este trabajo, son pocos los presentes en esta área, y el origen de la Cordillera de Talamanca, y la unión de Norte y sur América es reciente (entre el mioceno y plioceno), lo cual no soporta esta hipótesis. El análisis de BPA, plantea dos componentes, uno hacia la zona meridional, y otro hacia la zona septentrional, este resultado es congruente con lo encontrado por Marshall y Liebherr en el si no se tiene en cuanta la cordillera de Talamanca, siendo de gran importancia el levantamiento del eje volcánico en el Cretácico, principalmente debida a la subducción de la placa los cocos por debajo de la placa de Norte América. En base a la reconstrucción presentada por DIVA 1.2, se presentan dispersiones desde AZ hacia SD, y hacia OCC, principalmente. Por otra parte, los eventos de vicarianza, en base a los resultados, son pocos, principalmente entre SD y OCC+ORI, OCC y AZ+SD+ORI. A partir de los diferentes modelos utilizados en treefitter, no se encuentra un patrón congruente, y los principales eventos planteados se deben a dispersión, principalmente a considerar la amplia distribución de los taxa como reciente (recent) además comparando las reconstrucciones optimas para cada modelo no se muestra ninguna congruencia en los patrones, lo cual no deja claro cuales fueron los principales eventos entre las diferentes áreas.

4 Bibliografía Escalante, T., Rodríguez, G. y Morrone, J.J The diversification of Neartic mammals in the Mexican transition zone. Biol.J. of the Linnean Soc. 83: Goloboff, P. A NONA. New York: published by author. Halffter, G Biogeography of the mintane antomofauna of Mexico and Central America. Annu. Rev. Entomol. 32: en Morrone, J.J Homología Biogeográfica, Las coordenadas espaciales de la vida. Cuaderno del instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México. Morrone, J.J. y Marquez, J Halffter s Mexican Transition Zone, bettle generaliser traces, and geographical homology. J. Biogeogr. 28: Marshall, C.J. y Liebherr, J.K Cladistic biogeography of the Mexican transition zone. J.Biogeogr. 27: Nixon, K. C Winclada. Ithaca,NY: published by author. Page, R. D. M Component user s manual. Release 1.5. Publisher by autor, Auckland. Page, R.D.M Component user s manual. Release 2.0. The Natural History Museum, Londres. Ronquist, F. 1996a. DIVA, ver Computer program avilable by anonymous ftp via. Uppsala University, Uppsala. Ronquist, F TreeFitter, ver. 1.3.

5 Anexos Matriz para el análisis de Trazos xread ''57 13 OUT A B C D E F G H I J K L cc proc / optcode u 0.56 Matriz para BPA xread ''50 10 OUT AZ ????????? ??????????? SD?? ?????? ????? 0CC ????? SOC 01???? ??????????? ORI ??11111?????? ????? TRAN SUR CGH??1111?? TAL??0110?????????????? ?????????? cc proc / optcode u 0.49 Datos DIVA 1.2 /* Cladistic biogeography of the Mexican transition zone. reset unambiguous reset sumareas=5

6 ((1,2),3) distribution g f acdefg (1,(2,(3,(4,5)))) distribution acfg f fghi bcefgh efg (1,(2,3)) distribution acdfg ac ab (1,(2,(3,(4,(5,(6,7)))))) distribution h fgh h l abcdefgh dfg abc (1,(2,(3,(4,(5,6))))) distribution acdf f h g h g (1,((2,3),((4,5),((6,(7,8)),(9,10))))) distribution i bdegh f hi h defgh fg h cefk k (1,(2,3)) distribution fgh bc fg ((((((1,2),3),4),5),6),(7,8)) distribution cef ac k acde abc b ab ace ((1,2),(3,(4,(5,(6,7))))) distribution hi fgh j c abj ce b (1,((2,3),(4,(5,6)))) distribution g f g fg h hi sum

7 Treefitter A (AZ) B (SD) C (OCC) D (SOC) E (ORI) F (TRAN) G (SUR) H (CGH) I (TAL) J (OUT) MC costo Reconciliados costo Ronquist costo Vicarianza 19,17,16,18,14. Dispersión A 17 Duplicación 17,19 Vicarianza 12,13,16,17,18 Extinción 11 Duplicación B,C,11,15 Vicarianza 14,11,13,17 Dispersión H 14 F H F J C J