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New molecular data for tardigrade phylogeny, with the erection ofParamacrobiotusgen. nov

Authors :
Matthias Wolf
Roberto Bertolani
Thomas Dandekar
Roberto Guidetti
Ralph O. Schill
Source :
Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. 47:315-321
Publication Year :
2009
Publisher :
Hindawi Limited, 2009.

Abstract

Up to few years ago, the phylogenies of tardigrade taxa have been investigated using morphological data, but relationships within and between many taxa are still unresolved. Our aim has been to verify those relationships adding molecular analysis to morphological analysis, using nearly complete 18S ribosomal DNA gene sequences (five new) of 19 species, as well as cytochrome oxidase subunit 1 (COI) mitochondrial DNA gene sequences (15 new) from 20 species, from a total of seven families. The 18S rDNA tree was calculated by minimum evolution, maximum parsimony (MP) and maximum likelihood (ML) analyses. DNA sequences coding for COI were translated to amino acid sequences and a tree was also calculated by neighbour-joining, MP and ML analyses. For both trees (18S rDNA and COI) posterior probabilities were calculated by MrBayes. Prominent findings are as follows: the molecular data on Echiniscidae (Heterotardigrada) are in line with the phylogenetic relationships identifiable by morphological analysis. Among Eutardigrada, orders Apochela and Parachela are confirmed as sister groups. Ramazzottius (Hypsibiidae) results more related to Macrobiotidae than to the genera here considered of Hypsibiidae. Macrobiotidae and Macrobiotus result not monophyletic and confirm morphological data on the presence of at least two large groups within Macrobiotus. Using 18S rDNA and COI mtDNA genes, a new phylogenetic line has been identified within Macrobiotus, corresponding to the ‘richtersi-areolatus group’. Moreover, cryptic species have been identified within the Macrobiotus‘richtersi group’ and within Richtersius. Some evolutionary lines of tardigrades are confirmed, but others suggest taxonomic revision. In particular, the new genus Paramacrobiotus gen. n. has been identified, corresponding to the phylogenetic line represented by the ‘richtersi-areolatus group’. Zusammenfassung Die Anzahl der Arten im Phylum Tardigrada ist in den letzten 25 Jahren von 500 Arten auf inzwischen fast 1000 Arten angestiegen. Zurzeit besteht die Gruppe aus zwei Klassen (Heterotardigrada und Eutardigrada), vier Ordnungen, 21 Familien, und 104 Gattungen. Trotz der Haufigkeit der Tardigraden wurde ihnen seit ihrer Entdeckung im Jahr 1773 nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Bis vor wenigen Jahren wurden ausschlieslich morphologische Merkmale verwendet, um die Phylogenie der Tardigrada zu untersuchen. Dennoch sind die Verhaltnisse zwischen und innerhalb vieler Arten noch nicht eindeutig geklart. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die bereits bekannten, morphologischen Verhaltnisse mit molekularen Ergebnissen zu belegen. Hierzu wurden nur vollstandige Sequenzen der ribosomalen 18S rDNA von 19 Arten verwendet. Funf neue Sequenzen wurden dabei hinzugefugt. Weiterhin wurden von 15 Arten neue mitochrondriale COI Sequenzen verwendet, die mit funf bekannten COI Sequenzen zu insgesamt sieben Familien gehoren. Der 18S rDNA-Baum wurde durch ME, maximum parsimony (MP) and ML Analysen berechnet. Die fur COI kodierenden Sequenzen wurden in Aminosauren ubersetzt und der Baum mit NJ, MP and ML Analysen berechnet. Fur beide Baume (18 rDNA und COI) wurden die Wahrscheinlichkeiten durch MrBayes ermittelt. Dabei ergab sich, dass molekulare Daten mit den morphologischen Untersuchungen bei den Echiniscidae (Heterotardigrada) ubereinstimmen. Bei Eutardigrada wurden die Ordnungen Apochela und Parachela als Schwestergruppen bestatigt. Ramazzottius (Hypsibiidae) gehort zu der Familie Macrobiotidae und weniger zu Hypsibiidae, zu der die Gattung gegenwartig gestellt wird. Die molekularen und morphologischen Daten deuten darauf hin, dass es mindestens zwei groser Gruppen innerhalb von Macrobiotus gibt. Durch die 18 rDNA und COI mtDNA Sequenzen konnte eine neue phylogenetische Linie innerhalb von Macrobiotus, der ‘richtersi-areolatus Gruppe’ zugehorig, identifiziert werden. Weiterhin sind kryptische Arten innerhalb der Macrobiotus richtersi Gruppe’ und innerhalb von Richtersius gefunden worden. Die vorliegende Arbeit verifiziert die in vorangegangene Untersuchungen erarbeitete Phylogenie von Tardigraden. Es konnten einige Entwicklungslinien innerhalb den Tardigraden bestatigt werden, andere deuten zukunftige, taxonomische Revisionen an. So wurde die neue Gattung Paramacrobiotus eingefuhrt, entsprechend der phylogenetischen Linie, die bisher durch die ‘richtersi-areolatus Gruppe’ vertreten war.

Details

ISSN :
14390469 and 09475745
Volume :
47
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d7c9b4eafcc1b4156667126c3a7522cd
Full Text :
https://doi.org/10.1111/j.1439-0469.2009.00526.x