The evolutionary history of Xiphophorus fish and their sexually selected sword: a genome-wide approach using restriction site-associated DNA sequencing

Kurzfassung:

" Techniken der Next-Generation-Sequencing (NGS) sind mittlerweile zentrale Werkzeuge zur Erkennung von Unterschieden in der Populationsgenomik und der Genexpression bei einer Vielzahl von Organismen. Bisher haben jedoch nur wenige Studien solche Daten für phylogenetische Schätzungen genutzt. Hier verwenden wir NGS-Daten, die aus genomweiten, restriktionsstellenassoziierten DNA (RAD) (~66.000 SNPs) gewonnen wurden, um die phylogenetischen Beziehungen zwischen allen 26 Arten von Schwertträgern und Platys (Gattung Xiphophorus) aus Mittelamerika zu schätzen. Frühere Studien, sowohl sequenz- als auch morphologiebasiert, unterschieden sich in ihren Schlüssen zu den evolutionären Beziehungen innerhalb dieser Gattung, insbesondere auf Artniveau und zwischen monophyletischen Gruppen. Wir zeigen, dass wir mit einer großen Anzahl von Markern über das gesamte Genom hinweg die phylogenetischen Beziehungen mit bisher unerreichter Auflösung für diese Gattung ableiten können. Die Beziehungen zwischen allen drei Hauptkladen und den Arten innerhalb jeder Klade sind hochaufgelöst und konsistent unter Maximum-Likelihood, Bayes’scher Inferenz und Maximum-Parsimony. Wir betonen jedoch auch die derzeitigen Vorsichtsmaßnahmen bei diesem Datentyp und den Analysen. Diese Gattung weist eine besonders interessante Evolutionsgeschichte auf, bei der mindestens zwei Arten durch Hybridisierungsereignisse entstanden sein könnten. Hier können wir die väterlichen Linien dieser mutmaßlichen Hybridarten ableiten. Mit dem auf RAD-Markern basierenden Baum rekonstruieren wir die Evolutionsgeschichte des sexuell selektierten Merkmals „Schwert“ und zeigen, dass es möglicherweise beim gemeinsamen Vorfahren der Gattung vorhanden war. Insgesamt unterstreichen unsere Ergebnisse die herausragende Fähigkeit von RAD-Sequenzierungsdaten, zuvor problematische phylogenetische Beziehungen zu klären, insbesondere zwischen relativ eng verwandten Arten. "