Identificación molecular y distribución potencial del anfípodo terrestre Talitroides topitotum (Crustacea:Amphipoda:Talitridae) en Costa Rica

Abstract

El anfípodo terrestre, Talitroides topitotum, es un talítrido distribuido mundialmente en regiones subtropicales y templadas, con un amplio rango de distribución altitudinal, temperatura y humedad. Se colectaron y procesaron especímenes desde el año 2012 al 2016, mediante remoción-filtración de sustratos húmedos. Se identificaron taxonómicamente por características fenotípicas diagnósticas, se determinó su estado de desarrollo y se separaron por sexo. Se extrajo ADN de anfípodos completos, seguido de una PCR de los genes citocromo oxidasa subunidad 1 y del ARN ribosomal de la subunidad 16S. Se obtuvo un árbol filogenético por máxima verosimilitud con un modelo GTR-GAMMA. El análisis de la distribución potencial de T. topitotum se estimó utilizando 19 variables bioclimáticas. En este estudio, se amplía la distribución previamente reportada y en altitudes entre los 1900 a 595 m s.n.m. Se analizaron 39 localidades, en las cuales: 1) Hay presencia de T. topitotum, 2) no hubo presencia de anfípodos terrestres, 3) no hubo presencia de Talitroides sp., pero sí de un anfípodo nativo. La abundancia proporcional de T. topitotum se inclina hacia las hembras adultas, una proporción alta de juveniles y no se detectaron individuos machos. El análisis bioinformático determinó el posicionamiento taxonómico de la especie T. topitotum dentro del agrupamiento de anfípodos terrestres, además, la especie exógena diverge de Cerrorchestia hyloraina demostrando una separación filogenética entre especies, las cuales pueden estar compartiendo hábitats. T. topitotum, según el modelo de máxima entropía, posee una alta capacidad de dispersión y estaría siendo favorecida, en cuanto a su asentamiento y propagación, por elementos climáticos como temperatura, precipitación y humedad, y factores como la altitud. Nuestros hallazgos son relevantes para la toma de decisiones de manejo y monitoreo del desplazamiento de especies nativas de anfípodos terrestres en la región.

The land-hopper, Talitroides topitotum, is a talitrid amphipod distributed worldwide in subtropical and template regions, with a wide range of altitudinal distribution, temperature and humidity. Specimens were collected and processed since 2012 until 2016, by collection-filtration of wet substrates. Specimens were taxonomically identified using diagnostic phenotypic characteristics, and the developmental stage and sex were recorded. DNA was extracted from whole amphipods, followed by PCR of cytochrome oxidase subunit 1 and ribosomal RNA subunit 16S genes. Partial genetic sequences were obtained and a maximum-likelihood phylogenetic tree was calculated based on a GTR-GAMMA model. The analysis of potential distribution of T. topitotum was estimated using 19 bioclimatic variables. This study extends the previously reported distribution and elevations between 1900 and 595 m a.s.l. Thirty-nine localities were analyzed, where the following categories were registered: 1) T. topitotum is present, 2) terrestrial amphipods are not present, 3) T. topitotum is notpresent, but the native amphipod is present. The relative abundance of T. topitotum corresponds to adult females, a high proportion of juveniles and no males were collected. The bioinformatic analysis established the taxonomic position of T. topitotum within a group of terrestrial amphipods; moreover, the invasive species diverges of Cerrorchestia hyloraina, demonstrating the phylogenetic separation between these species that could be sharing habitats. Based on the model of maximum entropy, T. topitotum shows a high dispersion capacity and its establishment and propagation are been improved by climatic elements such as temperature, precipitation, humidity, and elevation. Our findings are relevant for management policies and monitoring the distribution of native species of terrestrial amphipods in the region.