DNA Barcode is Efficient for Identifying Bat Species

Mota, Thaís Fernandes Mendonça; Fabrin, Thomaz Mansini Carrenho; Diamante, Nathália Alves; Oliveira, Alessandra Valéria de; Filho, Henrique Ortêncio; Prioli, Alberto José; Prioli, Sônia Maria Alves Pinto

doi:10.1007/s10914-021-09563-8

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“…Thus, it can contribute to conservation both by speeding up local biodiversity assessments to prioritise conservation areas or measures; and by providing information about evolutionary histories and phylogenetic diversity (Krishnamurthy and Francis 2012). Use of this standardised genetic tool has been especially valuable in the case of bat species, which can be challenging to differentiate based on morphological and acoustic criteria (Gager et al, 2016;Mota et al, 2022;Rydell et al, 2017). Even among birds, a group which comprises more readily phenotypically discernible species, there may be twice as many evolutionarily distinct species than re ected by traditional morphometrics (Barrowclough et al, 2016).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

DNA barcoding reveals cryptic diversification and taxonomic discordance among bats and birds within sub-Saharan Africa

Mulvaney

Moir

Cherry

2023

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Cryptic species present a challenge for conservation, as undetected diversity may be lost. DNA barcoding of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) has become a useful heuristic tool for delimiting species boundaries and detecting cryptic speciation across different animal taxa. Despite concerted efforts to genetically barcode bats and birds, comprehensive assessments have yet to be undertaken across the Afrotropics. We retrieved available DNA barcodes of bat and bird species naturally breeding within the Afrotropics. Using Bayesian phylogenetic modelling, we assessed DNA barcode performance at species identification, and to detect instances of non-monophyly (indicating potential cryptic speciation). Available DNA barcodes represent only 42.3 % and 23.6 % of the relevant bat and bird species diversity, respectively, with only 18.7 % of bat species and 7.2 % of bird species having geographic coverage. DNA barcodes afforded greater taxonomic resolution of Afrotropical bird species than of bats (96.8 % vs 84.0 %), with the bats reporting a higher species non-monophyly (25.5 % vs 4.8 %). Twenty-one bat species and fifteen bird species exhibited well-supported phylogenetic complexity. Additionally, deep intraspecific divergences (>2.0 %) were observed in one bat species and fifteen bird species. These instances of non-monophyly and deep intraspecific divergences may represent cryptic speciation within these volant taxa, suggesting greater hidden diversity of more sedentary African fauna. They also highlight the importance of areas such as the Congo-Guinean lowland forests to endemic vertebrate diversity. The current taxonomic status of birds is better supported by this molecular evidence than that of bats.

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Section: Introductionmentioning

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2023

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“…É considerada a segunda ordem de mamíferos em termos de distribuição de indivíduos, superada apenas pelos primatas, devido à disseminação global dos humanos (MORATELLI;CALISHER, 2015). No Brasil, a ordem está representada por 9 famílias, compostas por 65 gêneros e 182 espécies de morcegos (MOTA et al, 2022).…”

Section: Revisão De Literaturaunclassified

“…Figura 1B ilustra o mtDNA e sua composição de genes. Hebert et al (2003) e Rosa e Paiva (2009) relatam que o COI se caracteriza como uma sequência padrão de identificação espécie-específica, sendo considerado um código de barras do DNA (DNA barcoding), e, com esse intuito, é amplamente utilizado para identificação precisa de espécies, em qualquer estágio de vida, sendo eficientemente usado para diferenciar e classificar espécies de morcegos (CLARE et al, 2007;SCHLOTTAU et al, 2020;MOTA et al, 2022).…”

Section: Introductionunclassified

>b<Um estudo sobre a filogenia de Chiroptera e sua coevolução com vírus da raiva>/b<

Barone¹

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A raiva é uma encefalite viral aguda e quase sempre fatal, tem distribuição global e causa cerca de 59 mil mortes/ano, principalmente em crianças de países em desenvolvimento. Provocada pelo Lyssavirus rabies (RABV) -vírus de genoma RNA, formado por cinco genes (N, P, M, G e L), é um dos mais antigos patógenos já descritos pela humanidade, capaz de acometer todos os mamíferos, mas mantém os morcegos (Chiroptera) como hospedeiro reservatório. Os quirópteros são os únicos mamíferos com capacidade para voar, o que os possibilita percorrer grandes distâncias e facilita a disseminação de vírus, como o RABV. Com o intuito de comparar a taxonomia morfológica e molecular de quirópteros, foi realizado o sequenciamento parcial do gene COI de 384 indivíduos, utilizando o SNC de diversas espécies do Estado de São Paulo. Todas as sequências foram depositadas e se encontram disponíveis no banco de dados GenBank (NCBI). A identificação genética das espécies pelo gene COI (DNA barcoding) foi resultado do sistema BOLD de identificação, as relações filogenéticas entre os indivíduos foram avaliadas com a elaboração de árvores de Máxima Verossimilhança e com análise dos parâmetros de diversidade genética (número de haplótipos, número de sítios variáveis, diversidade haplotípica e nucleotídica), além da construção das redes de haplótipos, incluindo sequências do gene COI disponíveis em banco de dados. Durante o estudo, foram encontrados indivíduos com sequências do gene COI idênticas, separados por mais de 3mil km de distância geográfica. Diferenças significativas entre a taxonomia morfológica e molecular do gênero Myotis foram destacadas, evidenciando anecessidade do uso de marcadores moleculares na identificação de espécies, principalmente as mais complexas. Em paralelo, o viés de uso de códons foi avaliado no genoma completo de RABV, utilizando 51 sequências de isolados já disponíveis em banco de dados. O mRNA da β-actina foi eleito para gerar 43 sequências parciais de quirópteros e utilizá-las como conjunto de referência de genes altamente expressos, empregados na análise dos indicadores de uso de códons, além de gerar a filogenia baseada em β-actina. Índices como conteúdo GC, RSCU, Enc, CAI e RCDI foram calculados, a fim de avaliar o viés de uso e inferir a força evolutiva que o influencia, apesar de RABV apresentar baixo viés de utilização. Valores de RSCU foram convertidos em dados binários e possibilitaram gerar cinco árvores de Neighbor-Joining. Um ensaio in vivo foi realizado em camundongos inoculados com amostra de quiróptero positivo para raiva, com finalidade de comparar a carga viral na mudança de hospedeiros e verificar suas implicações no uso de códons. De maneira geral, RABV mostrou-se um vírus de baixo viés de uso de códons, preferindo utilizar os terminados em A/T, além de indicar que o viés é influenciado pela seleção natural. Os padrões de uso de códons são diretamente influenciados pela coevolução entre vírus e hospedeiros.

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DNA barcoding reveals cryptic diversification and taxonomic discordance among bats and birds within Sub-Saharan Africa

Mulvaney,

Moir,

Cherry

2023

Biodivers Conserv

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Cryptic species present a challenge for conservation, as species diversity may remain undetected. In zoological research, DNA barcoding of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) has become a useful heuristic tool for aiding species resolution and informing species discovery. Despite concerted efforts to genetically barcode bats and birds, comprehensive assessments have yet to be undertaken across the Afrotropics. We retrieved available DNA barcodes of native breeding Afrotropical bat and bird species. Using Bayesian phylogenetic modelling, we assessed DNA barcode performance at species identification, and sought to detect notable intraspecific clade partitioning hinting at cryptic speciation. Available DNA barcodes represent only 42.3% and 23.6% of the relevant bat and bird species diversity, respectively, with only 18.7% of bat species and 7.2% of bird species having geographically spread records. DNA barcodes afforded greater taxonomic resolution of Afrotropical bird species than of bats (96.8% vs. 84.0%), with bats having a higher proportion of species non-monophyly (25.5% vs. 4.8%). Well-supported (≥ 95% posterior probability) clade partitioning was inferable from twenty-one bat species and fifteen bird species, and a further single under-sampled bat species and fifteen such bird species showed deep (> 2.0%) intraspecific divergences. These phylogenetic signatures allude to cryptic speciation within these volant taxa, and serve to prompt more comprehensive assessments of Afrotropical fauna. These findings also indirectly affirm the importance of paleoclimatic refugia to endemic vertebrate diversity. The current taxonomic status of birds is better supported by this molecular evidence than that of bats.

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DNA Barcode is Efficient for Identifying Bat Species

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DNA barcoding reveals cryptic diversification and taxonomic discordance among bats and birds within sub-Saharan Africa

DNA barcoding reveals cryptic diversification and taxonomic discordance among bats and birds within sub-Saharan Africa

>b<Um estudo sobre a filogenia de Chiroptera e sua coevolução com vírus da raiva>/b<

DNA barcoding reveals cryptic diversification and taxonomic discordance among bats and birds within Sub-Saharan Africa

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