Genetic differentiation in the Trinidad endemic Mannophryne trinitatis (Anura: Aromobatidae): Miocene vicariance, in situ diversification and lack of geographical structuring across the island

Abstract

[EN]: Trinidad offers a unique study system within the Caribbean to assess the processes and patterns of amphibian speciation. We used mitochondrial DNA sequences to investigate the phylogenetic relationships and patterns of intraspecific genetic variation of Mannophryne trinitatis from Trinidad. Molecular clock estimates point to a genetic split between M. trinitatis and its sister species, M. venezuelensis, dating to the Late Miocene (c.7-8Mya), suggesting vicariance as a means of speciation when Trinidad pulled apart from northern Venezuela. M. trinitatis phylogenetic population analyses from ten Northern Range and four Central Range localities recovered three well-resolved clades: a larger clade formed by haplotypes from Northern Range localities and two additional clades, one formed by haplotypes from the Central Range and another including haplotypes from Northern Range localities and one haplotype from the Central Range. Overall, our results show that the genetic diversity in M. trinitatis is not geographically structured but it is distributed among the various Northern and Central Range localities. In congruence with the vicariance speciation hypothesis, we attribute M. trinitatis present distribution and lack of genetic structure to multiple admixture events caused by climate changes that severely affected the topology of Trinidad throughout the Pliocene/Pleistocene periods.

[ES]: Trinidad es un sistema único en el Caribe para estudiar patrones y procesos de especiación en anfibios. Empleamos secuencias de ADN mitocondrial para investigar las relaciones filogenéticas y patrones de variación genética en Mannophryne trinitatis de Trinidad. Estimaciones basadas en la aplicación de un reloj molecular apuntan a una divergencia genética entre M. trinitatis y su especie hermana M. venezuelensis que data del Mioceno superior (c. 7–8 Ma), lo que sugiere un proceso de especiación por vicarianza cuando Trinidad se separó del norte de Venezuela. El análisis filogenético de diez poblaciones de M. trinitatis de la Cordillera Norte y de cuatro de la Cordillera Central mostró la existencia de tres clados bien resueltos: un clado mayor, formado por haplotipos de localidades de la Cordillera Norte y dos clados más: uno formado por haplotipos de la Cordillera Central y otro que incluye haplotipos de la Cordillera Norte y un haplotipo de la Cordillera Central. En general, nuestros resultados muestran que la diversidad genética en M. trinitatis no está estructurada geográficamente. De acuerdo con la hipótesis de especiación por vicarianza, atribuimos la distribución actual de M. trinitatis y la falta de estructura genética a múltiples eventos de contacto secundario a consecuencia de cambios climáticos que afectaron severamente la topología de Trinidad durante el Plioceno y Pleistoceno.