Evolución del polimorfismo alar en Gripopterygidae (Insecta, Plecóptera) y su relación con el aislamiento geográfico

Abstract

Los insectos del Orden Plecoptera, presentan desarrollo dulceacuícola con imagos terrestres voladores. La condición de vuelo suprimido (áptera o braquíptera) es excepcional. Gripopterygidae presenta géneros con vuelo suprimido en Australia, Nueva Zelanda y Sudamérica. En la región austral de Sudamérica existen cuatro géneros monoespecíficos ápteros, que superponen su distribución con otros seis macrópteros de amplia distribución. Este estudio propuso evolución independiente para el rasgo áptero, y que el mecanismo que condujo a la fijación del carácter no volador habría ocurrido en pequeños refugios aislados con limitado flujo génico, formados durante las continuas perturbaciones glaciales, donde las condiciones desfavorables para los alados permitirían la sobrevivencia de aquellos con vuelo suprimido, explicando la abundancia de especies no voladoras en latitudes australes. Esta hipótesis fue evaluada con un análisis filogenético y el mapeo de los rasgos asociados al desarrollo de las alas para la familia Gripopterygidae. Los resultados confirman que el apterismo habría evolucionado de forma independiente. El mecanismo fue evaluado en la filogeografía de Limnoperla jaffueli (Navás), donde el origen de las poblaciones fue relacionado con su condición de fenotipo único (braquípteras o macróptero), estos habrían recolonizado de forma independiente las cuencas australes tras el último máximo glacial, donde las braquípteras derivan de refugios australes a diferencia de las macrópteras. Nuestros resultados muestran una compleja historia en Limnoperla, cuestionando su condición monoespecífica, además determinamos que la recolonización ocurrió a partir de múltiples refugios, pero que sin embargo esta habría ocurrido de forma independiente al fenotipo alar, encontrando ambos tipos de poblaciones en un mismo linaje, con lo que esta parte de la hipótesis no se confirma.

The insects of the Order Plecoptera have freshwater nymphs and flying terrestrial imagos (macróptera). Flightless (apterous or brachipterous) species are exceptions in this Order. Gripopterygidae has a number of flightless genera distributed in Australia, New Zealand and South America. In South America there are four monospecific apterous genera; other six macropteran genera which are widely distributed are superimposed distributions with of the apterous species. This study proposed independent evolution for the wingless trait, and that the mechanism leading to the fixation of flightless character occurred in small refuges, isolated with limited gene flow, formed during the continuous glacial perturbations. Here unfavorable conditions for the winged allow the survival of those with suppressed flight, explaining the abundance of flightless species in austral latitudes. The hypothesis was evaluated with a phylogenetic analysis and mapping of the traits associated with the development of the wings to Gripopterygidae. The results confirm that the wingless condition would have evolved independently. The mechanism was evaluated in a phylogeography of Limnoperla jaffueli (Navás), where the origin of the populations was related to their status as unique phenotype (brachypterous or macropterous). These would independently recolonized the austral basins after the last glacial maximum, where brachypterous derived from australs refuges unlike of macropterous. Our results reveal a complex history in Limnoperla, questioning its monospecific condition. Is determined that recolonization occurred from multiple refuges, but nevertheless this would have happened independently of the wing phenotype, found both types of population in the same lineage. With this part of the hypothesis is not confirmed.