ANÁLISIS FILOGENÉTICO DE LAS ARAÑAS PHOLCID (ARANEA: PHOLCIDAE) COMBINANDO DATOS MORFOLOGICOS Y MOLECULARES

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1 ANÁLISIS FILOGENÉTICO DE LAS ARAÑAS PHOLCID (ARANEA: PHOLCIDAE) COMBINANDO DATOS MORFOLOGICOS Y MOLECULARES Nathalia Olivar Rincón Universidad Industrial de Santander, Facultad de Ciencias, Escuela de Biología. La familia pholcidae se encuentra entre las familias mas diversas de arañas, presentando una amplia distribución en las regiones tropicales y en muchas de estas es considerada una familia constructora de telarañas dominante (Huber 2003), esta familia presenta una morfología que las distingue no solo de las demás arañas sino también de los artrópodos en general (Madaric, Huber, Steinacher, & Pass; 2005), por lo cual la mayor parte de estudios filogenéticos de Pholcidae se han realizado basándose únicamente en su morfología. Huber (2000) basado en en el análisis cladistico de pholcidae del nuevo mundo utilizando datos morfológicos propone que los Pholcids estan fuertemente soportados como un grupo monofiletico y que está dividido en 4 grandes clados: holocnemines, ninetines, pholcines y New World clade. Sin embargo se han llevado a cabo pocos estudios filogenéticos que implementen analisis de datos morfologicos en conjunto con datos moleculares.teniendo en cuenta lo anterior, el objetivo de este trabajo es evaluar la monofilia 3 de los clados de la familia pholcidae mediante el estudio filogenético que incluya tanto datos morfologicos como datos moleculares. METODOLOGÍA Análisis Filogenético Se utilizaron 17 taxa representantes de 3 de los 4 clados del árbol consenso para las 60 topologías mas parsimoniosas propuestos por Huber(2005) (HO: Holocnemines, NI:Ninetines y PH: Pholcines)y 3 outgroups 2 taxa representantes del New World clade y un taxa Diguetidae (grupo henmano putativo de pholcidae), para los cuales se obtuvieron secuencias parciales tomadas del genbank(anexo3) para los genes rrna 28S y 16S rrna, y se evaluaron 45 caracteres morfológicos (anexos1y2). El alineamiento de las secuencias, el análisis de evidencia total (combinando datos morfológicos y moleculares) y el análisis de parsimonia se realizó con el programa de alineamiento múltiple POY 4.0, mediante el metodo de optimizacion directa (Varón et al., 2007) evaluando los costos (tabla 1)para observar la congruencia de las particiones, usando

2 como indicador el índice de congruencia ILD. Posteriormente se realizó el alineamiento de las secuencias moleculares mediante Muscle3.6_win32 para utilizarlas en la identificación del mejor modelo evolutivo (con los programas Paup 4.0b10 y Modeltest 3.7) por medio del test de tasas jerárquicas de likelihood (hlrts) (Posada y Crandall, 2001); se efectuaron búsquedas heurísticas con criterio likelihood de Máxima Verosimilitud y a las topologías obtenidas se les realizaron consensos (estricto, de la mayoria y de adams), y soporte Bootstrap y jackknife. Finalmente se seleccionó el modelo evolutivo que mejor para cada gen por separado (con los programas Paup 4.0b10 y Mrmodeltest2) y se fusionaron las secuencias moleculares y los datos morfologicos en una matriz generada con el software Winclada ver , Nixon (1999) para llevar a cabo una busqueda por medio de un analisis bayesiano utilizando generaciones con 4 cadenas en Mr bayes ver RESULTADOS Y DISCUSIÓN Para la búsqueda heurística bajo el criterio de parsimonia se obtuvo un solo árbol de longitud 5732 (anexo4) y el consenso estricto (anexo 4) correspondiente a los costos óptimos que minimizan la incongruencia de g1ts1tv1 con un valor de ILD= ; se puede observar una clada formación de 3 clados pero son unos nuevos clados que no corresponden a los clados inicialmente propuestos por Huber(2005)esto es consistente con el hecho que los taxa Diguetia sp mesabolivar brasiliensis y quedan incluidos dentro de los nuevos clados. El modelo de evolución seleccionado según (hlrts) (Posada y Crandall, 2001) correspondió al modelo (TrN+G) con un -lnl = y (GTR+I+G) con -lnl = , para el gen nuclear 28S y para el gen mitocondrial 16S respectivamente, según las topologias obtenidas mediante la busqueda de ML(anexo 6) para el gen nuclear e y el modelo seleccionado con Mrmodeltest2 para ambos genes fue GTR +I+G; según los valores encontrados por el soporte de bootstrap los unicos nodos que se encuentran bien soportados ( con un porcentaje mayor al 90%) pueden observarse en el anexo 6, según lo observado hay muy pocos nodos que estan soportados y los demas nodos se encuentran colapsados según los soportes de bootstrap y jakknife mostrando una politomia del grupo;

3 Conclusiones Al analizar los datos obtenidos según el analisis de parsimonia y el analisis evidencia total se los clados originalmente propuestos por huber2005 no permanecen soportados ni constantes, sin embargo la monofilia del grupo permanece aun soportada. BIBLIOGRAFIA Huber, B.A., New World pholcid spiders (Araneae: Pholcidae): a revision at generic level. Bull. Amer. Mus. Nat. Hist. 254, Huber, B.A., 2003b. High species diversity in one of the dominant groups of spiders in East African montane forests (Araneae: Pholcidae: Buitinga n. gen., Spermophora Hentz). Zool. J. Linn. Soc. Bruvo-Madaric, B., Huber, B. A., Steinacher, A. & Pass, G. (2005). Phylogeny of pholcid spiders (Araneae: Pholcidae): combined analysis using morphology and molecules. Molecular Phylogenetics and Evolution, 37, POSADA, D.; CRANDALL, K. A., Modeltest testing the model of DNA substitution. Bioinformatics. SWARFFORD, D. I., PAUP* 4.0. Phylogenetic Analysis Using Parsimony. Sinauer, Sunderland, MA. Wheeler, W.C., Sequence alignment, parameter sensitivity, and the phylogenetic analysis of molecular data. Systematic Biology. Volúmen 44, páginas Varon, A., Vinh, L.S., Bomash, I., Wheeler, W.C POY 4.0 Beta American Museum of Natural History. research.amnh.org/scicomp/projects/poy.php.oloboff, P NONA (NO NAME). Published by the author, Tucumán, Argentina

4 ANEXO 1. CARACTERES MORFOLOGICOS Character 1, Eyes: (0) eight (1) six Character 2, PME-ALE: (0) <0,55 PME diameter (1) >0,55 PME diameter Character 3, Carapace sculpture: (0) no indentation (1) median groove (2) median pit Character 4, Clypeus height: (0) shorter than chelicerae (1) as long as or longer than chelicerae Character 5, Clypeus modiwcation: (0) absent (1) present Character 6, Sternum width: (0) wider than long (1) longer than wide (Huber, 2003b) Character 7, Humps on sternum: (0) absent (1) present Character 8, Epiandrous spigots: (0) absent (1) present Character 9, Spigots on PLS: (0) present (1) absent Character 10, Spigots on ALS: (0) about seven present (1) only two present Character 11, Female internal genitalia: (0) symmetric (1) asymmetric (corresponds to character 16 in Huber, 2000) Character 12, Trochanter cuneal notch: (0) absent (1) present Character 13, Enlarged femora walking legs: (0) absent (1) present Character 14, Spines on walking leg femora in one or two rows: (0) absent (1) present Character 15, Tibia 1/tibia 4: (0) about 1 (1) >1.15 Character 16, Trichobothria on tibiae: (0) >3 (1) 3 Character 17, Prolateral trichobothrium on tibia 1: (0) present (1) absent (Huber, 2003b) Character 18, Retrolateral trichobothrium: (0) distal (after 45% tibia length) (1) proximal (before 45% tibia length) Character 19, Tibia 1/carapace width: (0) up to 2,5 (1) >2,5 Character 20, Pseudosegments: (0) absent (1) present Character 21, Number pseudosegments: (0) up to 10 (1) >10 Character 22, Regularity pseudosegments: (0) regular (1) irregular Character 23, Chelicerae sexual dimorphism: (0) absent (1) present Character 24, Stridulatory ridges chelicerae: (0) absent (1) present Character 25, Cheliceral lamina: (0) regular (1) strongly pointed

5 Character 26, Proximolateral apophyses male chelicerae: (0) absent (1) present Character 27, Long modiwed hairs male chelicerae: (0) absent (1) present (Huber, 2003b) Character 28, Apophysis in knee of palpal coxa: (0) absent (1) present (Huber, 2003b) Character 29, Palpal trochanter apophysis: (0) absent (1) present (Huber, 2003b) Character 30, Procursus: (0) absent (1) present Character 31, Hinged process on procursus: (0) absent (1) present Character 32, Procursus: ventral pocket and dorsal apophysis: (0) absent (1) present Character 33, Pseudotrichia distally on procursus: (0) absent/few (1) many Character 34, Palpal tarsal organ shape: (0) exposed (1) capsulate Character 35, Tarsal organ oriwce: (0) >35% diameter (1) <35% diameter Character 36, Serrate apophysis on bulb: (0) absent (1) present (Huber, 2003b) Character 37, Proximal bulbal sclerite: (0) absent (1) present (Huber, 2003c) Character 38, Attachment site of bulb: (0) prolateral (1) dorsal (Huber, 2003c) Character 39, Male carapace inxation: (0) absent (1) present Character 40, Cribellum: (0) absent (1) present Character 41, Epigynum median groove or pocket: (0) absent (1) present Character 42, Spines on male metatarsi: (0) absent (1) present Character 43, Pup -apophysis on male palpal femur: (0) absent (1) present Character 44, Position of tarsal organ: (0) not elevated (1) on stalk Character 45, Vertical hairs on male tibiae: (0) absent (1) present

6 ANEXO 2. MATRIZ DE DATOS MORFOLOGICOS TAXA OUTGROUPS Psilochorus_simoni Mesabolivar_brasiliensis Diguetia_sp_1 INGROUP Artema_atlanta Smeringopus_natalensis Trichocyclus_sp_1 Physocyclus_globosus Physocyclus_dugesi Crossopriza_lyoni Holocnemus_pluchei Ninetis_subtilissima Spermophora_senoculata Metagonia_sp_1 Metagonia_sp_2 Micropholcus_fauroti Pholcus_opilionoides Pholcus_phalangioides Pholcus_sp_1 Quamtana_bonamanzi Quamtana_vidal CARACTERES ? ? ? ??00?? ???1000? ? ? ? ?

7 ANEXO 3. NUMEROS DE ACCESO AL GENBANK TAXA GEN NUCLEAR GEN MITOCONDRIAL 28S 16S Psilochorus_simoni AY AY Mesabolivar_brasiliensis AY AY Diguetia_sp_1 AY AY Artema_atlanta AY AY Smeringopus_natalensis AY AY Trichocyclus_sp_1 AY AY Physocyclus_globosus AY AY Physocyclus_dugesi AY AY Crossopriza_lyoni AY AY Holocnemus_pluchei AY AY Ninetis_subtilissima AY56044 AY Spermophora_senoculata AY AY Metagonia_sp_1 AY AY Metagonia_sp_2 AY AY Micropholcus_fauroti AY AY Pholcus_opilionoides AY AY Pholcus_phalangioides AY AY Pholcus_sp_1 AY AY Quamtana_bonamanzi AY AY Quamtana_vidal AY AY560720

8 ANEXO 4. ARBOL CONSENSO ESTRICTO PARA EVIDENCIA TOTAL Tabla 1. Índice de congruencia de Farris para datos morfológicos y moleculares con 4 costos diferentes para gaps, transiciones y transversiones. Sets de Matrices de costos datos g8ts1tv2 g4ts1tv2 g4ts2tv1 G1ts1tv1 Morfologia.* Gen 28S Gen 16S Evidencia total ILD *el valor de la morfología tiene un peso adicional (morfología con costos iguales a los de los gaps).

9 ANEXO 6 Topologia obtenida para el gen nuclear con la busqueda de ML; arbol consenso con los valoes ubicados en la parte superior de las ramas son los valores del soporte bootstrap y los de la parte inferior los valores encontrados para jackknife Mlbtpnucleares

10 Consenso estricto, mayoria y adams para las topologias obtenidas según la busqyueda de ML soportada con bootstrap y jacknife para el gen nuclear 28S tree Strict ('Psilochorus_simoni',(('Micropholcus_fauroti',('Pholcus_phalangioides',('Pholcus_o pilionoides','pholcus_sp'))),('quamtana_vidal','quamtana_bonamanzi'),('metagonia _sp_1','metagonia_sp_2')),(('crossopriza_lyoni','smeringo_natalensis'),'holocnemu s_pluchei',(('diguetia_sp','ninetis_subtilissima'),(('trichocyclus_sp',('physocyclus_g lobosus','physocyclus_dugesi')),'mesabolivar_brasiliensis'))),'spermophora_senoc ulata'); tree MajRule ('Psilochorus_simoni',(('Micropholcus_fauroti',('Pholcus_phalangioides',('Pholcus_o pilionoides','pholcus_sp'))),('quamtana_vidal','quamtana_bonamanzi'),('metagonia _sp_1','metagonia_sp_2')),(('crossopriza_lyoni','smeringo_natalensis'),'holocnemu s_pluchei',(('diguetia_sp','ninetis_subtilissima'),(('trichocyclus_sp',('physocyclus_g lobosus','physocyclus_dugesi')),'mesabolivar_brasiliensis'))),'spermophora_senoc ulata'); tree Adams ('Psilochorus_simoni',(('Micropholcus_fauroti',('Pholcus_phalangioides',('Pholcus_o pilionoides','pholcus_sp'))),('quamtana_vidal','quamtana_bonamanzi'),('metagonia _sp_1','metagonia_sp_2')),(('crossopriza_lyoni','smeringo_natalensis'),'holocnemu s_pluchei',(('diguetia_sp','ninetis_subtilissima'),(('trichocyclus_sp',('physocyclus_g lobosus','physocyclus_dugesi')),'mesabolivar_brasiliensis'))),'spermophora_senoc ulata');