Sistemática, filogenia y patrones de distribución de la Familia Elmidae (Insecta : Coleoptera) en Sudamérica con énfasis en Gyrelmis Hinton

Resumen

Elmidae es una de las familias de escarabajos acuáticos más ubicuas y diversas, con más de 1500 especies en el mundo. La región Neotropical alberga la mayor riqueza y gran cantidad de endemismos. Dentro de estos, Gyrelmis está presente en América del Sur, casi exclusivamente en la macrocuenca del Amazonas. Aunque su taxonomía ha recibido atención en el pasado, listando doce especies y dos subespecies, no se conocen sus estadios larvales. Tampoco se han estudiado sus relaciones filogenéticas ni patrones de distribución, por lo que representa un buen sujeto de estudio para abordar la biogeografía desde el punto de vista histórico y con base filogenética. Por esta razón, se realizó una revisión sistemática de Gyrelmis a partir de ejemplares tipo y bibliografía. Se hizo un estudio morfológico de todas las especies del género y varios grupos externos, se generó una matriz de 39 terminales y 97 caracteres discretos (51 binarios y 46 multiestado). Se efectuaron cuatro tipos de análisis filogenéticos en el programa TNT: dos con la matriz completa haciendo búsquedas heurísticas – la primera sin pesado de caracteres y la segunda con la función de pesos implicados (K automática) –. En los dos análisis restantes, se realizaron búsquedas exhaustivas con una matriz reducida de 18 terminales y 84 caracteres, para resolver las relaciones internas del género. Las hipótesis inferidas, junto con los datos de distribución, se utilizaron para realizar una reconstrucción biogeográfica a través del programa VIP y reconocer las posibles barreras entre los clados formados. Los resultados apoyaron la monofilia del género, marcando a Austrolimnius como grupo hermano. Por otro lado, G. pusio + G. glabra, G. spinata + G. simplex, G. maculata + G. pulchella, y una triada de G. rufomarginata + las subespecies de G. thoracica se marcaron como grupos monofiléticos bien soportados. A nivel biogeográfico, se encontró que la especiación de Gyrelmis fue principalmente simpátrida, pero la relación con los grupos externos mostró una historia previa a la separación del súper continente Gondwana, con barreras entre Neártico Neotrópico, Región Etiópica Región Neotropical y América del Sur meridional Australia y algunas barreras de menor escala y de aparición más reciente entre Orinoco | Amazonas; oriente | occidente de América del Sur; norte | sur de la Amazonía, entre otras. Todas consistentes con apariciones de cuerpos de agua salada (mares y océanos) entre ⁓170 a ⁓20 millones de años atrás. Se actualizó la taxonomía de Gyrelmis, estableciendo cuatro subgéneros con apoyo filogenético: Dimorfica subgen. nov., Globosa subgen. nov., Longipes subgen. nov. y Oblonga subgen. nov., los cuales presentaron diferencias principalmente en la forma corporal y morfología tarsal. Se redescribieron todas las especies y se sinonimizaron tres taxones, culminando con un listado de once especies y una clave actualizada para América del Sur. Se describió la larva del género Stenhelmoides y dos morfoespecies de Gyrelmis como putativas para G. pusio y G. rufomarginata. Además, dos taxones utilizados en los análisis filogenéticos se describieron como géneros nuevos: el Género X, grupo cercano a Gyrelmis, Austrolimnius y Jolyelmis, y Zunielmis más relacionado con Neolimnius.

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