1. Timetree of Aselloidea Reveals Species Diversification Dynamics in Groundwater
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Tristan Lefébure, Emmanuel Paradis, Christophe J. Douady, Claire Morvan, Florian Malard, Lara Konecny-Dupré, Écologie, Évolution, Écosystemes Souterrains, Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)-Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)-Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE), Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CCIN2P3, Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226, Institut Universitaire de France ( IUF ), Ministère de l'Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche ( M.E.N.E.S.R. ) -Ministère de l'Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche ( M.E.N.E.S.R. ) -Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés ( LEHNA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Nationale des Travaux Publics de l'État ( ENTPE ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon, Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier ( ISEM ), and Université de Montpellier ( UM ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
- Subjects
0106 biological sciences ,Genetic Speciation ,Molecular Sequence Data ,Diversification (finance) ,Index Medicus ,diversification rate ,Biology ,Parapatric speciation ,Polymerase Chain Reaction ,010603 evolutionary biology ,01 natural sciences ,Electron Transport Complex IV ,Evolution, Molecular ,03 medical and health sciences ,subterranean ecosystems ,Genetics ,Animals ,diversification slowdown ,14. Life underwater ,Groundwater ,Phylogeny ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,030304 developmental biology ,Environmental gradient ,[ SDE.BE ] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,cryptic species ,0303 health sciences ,Disruptive selection ,Ecology ,Adaptive shift hypothesis ,Bayes Theorem ,Reproductive isolation ,15. Life on land ,Biological Evolution ,United States ,Europe ,13. Climate action ,climatic relict hypothesis ,Spatial ecology ,[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology ,Evolution, Planetary ,birth-death-shift model ,molecular timetree ,Isopoda - Abstract
International audience; A key challenge for biologists is to document and explain global patterns of diversification in a wide range of environments. Here, we explore patterns of continental-scale diversification in a groundwater species-rich clade, the superfamily Aselloidea (Pancrustacea: Isopoda). Our analyses supported a constant diversification rate during most of the course of Aselloidea evolution, until 4-15 Ma when diversification rates started to decrease. This constant accumulation of lineages challenges the view that groundwater species diversification in temperate regions might have been primarily driven by major changes in physical environment leading to the extinction of surface populations and subsequent synchronous isolation of multiple groundwater populations. Rather than acting synchronously over broad geographic regions, factors causing extinction of surface populations and subsequent reproductive isolation of groundwater populations may act in a local and asynchronous manner, thereby resulting in a constant speciation rate over time. Our phylogeny also revealed several cases of parapatric distributions among closely related surface-water and groundwater species suggesting that species diversification could also arise from a process of disruptive selection along the surface-subterranean environmental gradient. Our results call for re-evaluating the spatial scale and timing of factors causing diversification events in groundwater. [Adaptive shift hypothesis; birth-death-shift model; climatic relict hypothesis; cryptic species; diversification rate; diversification slowdown; molecular timetree; subterranean ecosystems.].
- Published
- 2013