Speciation, evolutionary history and conservation trends of Neotropical deer

,

Neotropical deer species have broad geographic ranges in vulnerable Latin American ecosystems. Habitat destruction and overhunting have limited deer species to a portion of their historical ranges. Our aims are to provide an overview of the current state of knowledge of Neotropical deer species systematics and evolutionary history, and to discuss their current conservation status. Genetic methods lead to a reassessment of earlier systematics, largely based only on morphological analyses, and revealed several cryptic species. Neotropical deer species show substantial karyotypic variation from 2n = 32 to 2n = 70. Moreover, several species with chromosomal polymorphisms and complex karyotypes have been described in the genus Mazama. Analysis of the complete cytochrome b gene revealed two clades with different evolutionary histories. Mazama and Hippocamelus are not monophyletic genera, and both genera include cryptic species. At least two new red brocket deer species need to be described and their geographic range and population status assessed. Based on the latest IUCN Red List of Threatened Species™, 59% of the 17 Neotropical deer species are threatened and 12% are listed as Data Deficient (DD). The contribution of genetic and biogeographic data will be useful for solving taxonomic uncertainties and updating the assessment of the conservation status of species in Latin American ecosystems, providing data to perform models for testing management and conservation policies.


Los ciervos neotropicales: patrones de especiación, su historia evolutiva y el estado de conservación. Las especies de ciervos neotropicales tienen amplios rangos de distribución geográfica en los ecosistemas vulnerables de América Latina. La destrucción del hábitat y la caza excesiva han limitado las especies a una parte de sus rangos históricos. Nuestros objetivos son proporcionar una visión global del estado actual del conocimiento de la sistemática de las especies de ciervos neotropicales así como de su historia evolutiva, y discutir su estado de conservación actual. El empleo de métodos genéticos permitió una reevaluación de la sistemática anterior, basada en gran parte solo en análisis morfológicos, y reveló la existencia de varias especies crípticas. Las especies de ciervos neotropicales muestran una variación cariotípica sustancial de 2n = 32 a 2n = 70. Además, varias especies con polimorfismos cromosómicos y cariotipos complejos se han descrito en el género Mazama. El análisis del gen completo del citocromo b reveló dos clados con diferentes historias evolutivas. Mazama e Hippocamelus no son géneros monofiléticos, incluyendo especies crípticas. Se deben describir al menos dos nuevas especies de corzuelas rojas y se debe evaluar su rango geográfico y estado poblacional. Según la última Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN™, el 59% de las 17 especies de ciervos neotropicales están amenazadas y el 12% figuran como deficientes en datos (DD). La contribución de los datos genéticos y biogeográficos será útil para resolver las incertidumbres taxonómicas y actualizar la evaluación del estado de conservación de las especies en los ecosistemas de América Latina, proporcionando datos para realizar modelos para evaluar las políticas de gestión y conservación.


Cervídeos neotropicais: padrões de especiação, sua história evolutiva e estado de conservação. As espécies de cervídeos neotropicais tem ampla distribuição geográfica em ecossistemas vulneráveis da América Latina. A destruição do habitat e a caça excessiva limitaram as espécies de cervídeos a uma parte de suas distribuições históricas. Objetivamos aqui fornecer uma visão geral do estado atual do conhecimento da sistemática e da história evolutiva das espécies de cervídeos neotropicais e discutir seu status atual de conservação. Métodos genéticos levaram a uma reavaliação da sistemática anterior, baseada apenas em análises morfológicas, e revelaram várias espécies crípticas. As espécies de cervídeos neotropicais apresentam variação cariotípica substancial, de 2n = 32 a 2n = 70. Além disso, várias espécies com polimorfismos cromossômicos e cariótipos complexos foram descritas no gênero Mazama. A análise do gene completo do citocromo b revelou dois clados com diferentes histórias evolutivas. Mazama e Hippocamelus não são gêneros monofiléticos, e ambos incluem espécies crípticas. Pelo menos duas novas espécies de veados vermelhos precisam ser descritas e sua distribuição geográfica e status populacional avaliados. Com base na última Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da IUCN™, 59% das 17 espécies de cervídeos neotropicais estão ameaçadas e 12% estão listadas como Dados Deficientes (DD). A contribuição de dados genéticos e biogeográficos será útil para solucionar incertezas taxonômicas e atualizar a avaliação do estado de conservação de espécies em ecossistemas latino-americanos, fornecendo dados para realizar modelos de teste de gestão e políticas de conservação.

A macroecological perspective on Neotropical rodents

The last 25 years have seen the growth of Mastozoología Neotropical and the rise of macroecology. Neotropical rodents offer ideal groups to understand broad-scale ecological processes, and at the same time, macroecological approaches applied to these rodents help us achieve understanding about their biogeography and evolution. Some patterns resulting from the rodent radiations in the Neotropics are now adequately understood, but we are still far from understanding the underlying ecological processes. Paths to advance macroecological research include fully integrating biogeographical and evolutionary accounts into large scale ecological studies, and improving macroecological models using process-based models and proper null predictions. In order to do that, it is essential to have more reliable information about the biology of Neotropical rodents, which depend on basic natural history research and data storage in museum collections.


Uma perspectiva macroecológica dos roedores neotropicais. Os últimos 25 anos viram o crescimento da Mastozoología Neotropical e a ascensão da macroecologia. Roedores neotropicais oferecem grupos ideais para entender processos ecológicos de larga escala, e, ao mesmo tempo, abordagens macroecológicas aplicadas a estes roedores nos ajudam a aumentar o entendimento sobre sua biogeografia e evolução. Alguns padrões resultantes das radiações de roedores nos Neotrópicos são adequadamente entendidos, mas ainda estamos longe de entender os processos ecológicos subjacentes. Alguns caminhos para avançar a pesquisa em macroecologia incluem integrar melhor fenômenos biogeográficos e evolutivos em estudos de larga escala, e melhorar os modelos macroecológicos usando modelos baseados em processos e modelos nulos adequados. Para este fim, é essencial obter informações confiáveis sobre a biologia de roedores neotropicais, o que depende de pesquisa básica em história natural e armazenamento de dados em coleções de museus.


Una perspectiva macroecológica de los roedores neotropicales. Los últimos 25 años han sido testigos del crecimiento de Mastozoología Neotropical y del surgimiento de la macroecología. Los roedores neotropicales son un grupo ideal para estudiar procesos ecológicos a gran escala, y, al mismo tiempo, los enfoques macroecológicos aplicados a estos roedores contribuyen a nuestra comprensión de su biogeografía y evolución. Algunos patrones resultantes de las radiaciones de roedores en el Neotrópico se comprenden adecuadamente en la actualidad, pero estamos todavía lejos de entender los procesos ecológicos subyacentes. Los caminos para avanzar en la investigación macroecológica incluyen tanto una integración plena de los fenómenos biogeográficos y ecológicos en estudios ecológicos de gran escala como mejorar los modelos macroecológicos usando modelos basados en procesos y predicciones nulas apropiadas. A estos efectos, es esencial contar con más información confiable de la biología de los roedores neotropicales, en base a investigación de su historia natural y del depósito de datos en colecciones de museo.

On drivers of Neotropical mammal diversification

The extraordinary diversity of Neotropical biotas needs explanation, and this overview purports to frame extrinsic factors involved in the diversification of Neotropical mammals. The immensity of this topic prompted a rather stark, conceptual approach. I first consider the various environmental and intrinsic factors involved in evolutionary divergence, then the prominent and influential roles of both dispersal and vicariance in biogeographic explanations, and then identify ecological opportunity as a potent but elusive underlying driver. I end the perspective with a series of questions focused on organisms and their landscapes that will likely engage me and other evolutionary biologists for the foreseeable future.


Sobre factores de diversificación de mamíferos neotropicales. La extraordinaria diversidad de biotas neotropicales requiere una explicación, y esta revisión general procura identificar factores extrínsecos involucrados en la diversificación de mamíferos neotropicales. La inmensidad de este tema motivó un enfoque más bien rígido, conceptual. Primero, considero los diversos factores ambientales e intrínsecos involucrados en la divergencia evolutiva, y luego los papeles prominentes e influyentes, tanto de las explicaciones basadas en la dispersión como de las basadas en la vicarianza, para finalmente invocar el papel de la oportunidad ecológica como un factor potente pero elusivo. Termino la perspectiva con una serie de preguntas focalizadas en los organismos y sus paisajes que ocuparán, tanto a mí como a otros biólogos evolutivos, en un futuro próximo.


Sobre fatores de diversificação de mamíferos neotropicais. A extraordinária diversidade de biotas neotropicais precisa de explicação, e esta revisão geral pretende enquadrar fatores extrínsecos envolvidos na diversificação dos mamíferos neotropicais. A imensidão do tema requer uma abordagem marcadamente conceitual. Eu irei considerar em primeiro lugar os diferentes factores ambientais e intrínsecos envolvidos na divergência evolutiva, para em seguida, os papéis proeminentes e influentes de ambos a dispersão e a vicariancia nas explicações biogeográficas, e, em seguida, identificar oportunidades ecológicas como um fator subjacente potente mas elusivo. Eu termino com uma série de perguntas focadas nos organismos e suas paisagens que provavelmente vai me envolver e outros biólogos evolucionistas em um futuro próximo.

Evolutionary biogeography and the regionalization of the Neotropics: a perspective from mammals

,

Evolutionary biogeography aims to discover biogeographic patterns exhibited by plant and animal taxa and to assess the historical changes that have shaped the assembly of biotas. One of these biotas is found in the Neotropical region, which has been described, delimited and regionalized by several authors since the 19th century. Important contributions have been made by several mammalogists, who have identified geographic distributional patterns of mammals of the Americas and have contributed to different schemes of regionalization. Biogeographic regionalizations are based on the identification of endemic or characteristic taxa, constituting natural biotic hierarchies that synthesize the evolutionary/ecological history of the areas. According to the most recent biogeographic regionalization, the Neotropical region is composed by three subregions, two transition zones, seven dominions and 54 provinces.


La biogeografía evolutiva y la regionalización del Neotrópico: una perspectiva desde los mamíferos. La biogeografía evolutiva pretende descubrir patrones biogeográficos exhibidos por taxones de plantas y animales, y evaluar los cambios históricos que han moldeado el ensamble de las biotas. Una de estas biotas corresponde a la región neotropical, la cual ha sido descrita, delimitada y regionalizada por numerosos autores desde el siglo 19. Varios mastozoólogos han realizado contribuciones importantes al identificar patrones de distribución geográfica de los mamíferos de América y han contribuido a diferentes esquemas de regionalización. Estas regionalizaciones biogeográficas se basan en la identificación de taxones endémicos o característicos, constituyendo jerarquías bióticas naturales, que sintetizan la historia evolutiva/ecológica de las áreas. De acuerdo con la regionalización biogeográfica más reciente, la región neotropical comprende tres subregiones, dos zonas de transición, siete dominios y 54 provincias.


A biogeografia evolutiva e a regionalização dos neotrópicos: uma perspectiva desde os mamiferos. A biogeografia evolutiva visa descobrir padrões biogeográficos exibidos por táxons de plantas e animais e avaliar as mudanças históricas que moldaram a montagem de biotas. Uma dessas biotas é encontrada na região neotropical, descrita, delimitada e regionalizada por vários autores desde o século XIX. Importantes contribuições foram feitas por vários mastozoologos, que identificaram padrões de distribuição geográfica de mamíferos das Américas e contribuíram para diferentes esquemas de regionalização. As regionalizações biogeográficas são baseadas na identificação de táxons endêmicos ou característicos, constituindo hierarquias bióticas naturais que sintetizam a história evolutiva/ecológica das áreas. De acordo com a regionalização biogeográfica mais recente, a região neotropical é composta por três sub-regiões, duas zonas de transição, sete domínios e 54 províncias.