Biogeografia histórica e distribuição atual de corydoradinae (siluriformes: callichthyidae) a partir da inferência filogenômica

Abstract

Os peixes neotropicais de água doce formam o grupo de vertebrados mais rico em espécies no planeta, e essa diversidade está profundamente ligada à história geomorfológica das bacias heterogêneas que habitam. A subfamília Corydoradinae é amplamente distribuída e pode ser encontrada em praticamente todas as drenagens da América do Sul, apresentando, no entanto, um padrão de distribuição intrigante que reflete sua complexa história evolutiva, tornando-a ideal para investigações biogeográficas. Os mecanismos responsáveis por sua distribuição ainda são pouco compreendidos, e até o momento nenhum estudo utilizou amostragem geográfica e taxonômica densa com dados genômicos para examinar sua história evolutiva. Por isso, reconstruímos a história biogeográfica da Corydoradinae por meio de uma filogenia robusta baseada em elementos ultraconservados (UCEs), que permitiu estimar uma árvore calibrada no tempo usando informações fósseis e calibrações secundárias para datar cada linhagem da subfamília. Empregamos modelos do pacote R BioGeoBEARS, incluindo DEC, DIVA e BayArea, para testar cenários de distribuição e esclarecer seus padrões ao longo da evolução das bacias. Com isso, comparamos eventos cladogenéticos e anagenéticos com o registro paleoclimático disponível na literatura, buscando correspondências com os eventos de especiação. O modelo BayArea foi o que melhor representou a história evolutiva de Corydoradinae, indicando ocorrência de especiação simpátrica dentro de uma mesma bacia. A inferência biogeográfica apontou que o ancestral comum mais recente (MRCA) surgiu há cerca de 135,5 milhões de anos e era amplamente distribuído na bacia Proto-Amazonas-Orinoco. Eventos paleogeográficos globais e locais, modelados por padrões biogeográficos, foram consistentes com o surgimento das principais drenagens dos Neotrópicos. Por fim, a presença de assembleias não monofiléticas em múltiplas bacias evidenciou o papel essencial dos eventos de captura de cabeceira na diversificação e no padrão biogeográfico dessa subfamília

Neotropical freshwater fish compose the most species-rich group of vertebrates on the planet, and this diversity is closely related to the geomorphological history of the heterogeneous basins in which they inhabit. The Corydoradinae subfamily is widely distributed and can be found in almost all drainages in South America; however, its distribution pattern is quite intriguing, reflecting a complex evolutionary history that makes this group an ideal candidate for investigating the biogeographic history of such organisms. The mechanisms that shaped their distribution remain poorly understood, and no study has yet examined the evolutionary history of Corydoradinae using dense geographic and taxonomic sampling alongside genomic data. In response, we reconstructed the biogeographic history of Corydoradinae using a robust phylogeny of ultraconserved elements (UCEs) to estimate a time-calibrated tree based on fossil evidence and secondary calibration points, allowing us to calculate the ages of each lineage within the subfamily. We applied species distribution models available in the R package BioGeoBEARS—DEC, DIVA, and BayArea—to clarify distribution patterns across the evolutionary history of the basins. This enabled us to compare cladogenetic and anagenetic events with paleoclimatic records from the literature to determine whether these events aligned with speciation. Among the models, BayArea best represented the evolutionary trajectory of Corydoradinae, proposing sympatric speciation within single basins. Biogeographic inference indicated that the most recent common ancestor (MRCA) of Corydoradinae arose approximately 135.5 million years ago and was widely distributed in the Proto-Amazonas-Orinoco basin. A combination of global and local paleogeographic events, as modeled by biogeographic patterns, aligns with the establishment of major Neotropical drainages. Lastly, the presence of non-monophyletic assemblages across multiple basins revealed the pivotal role of headwater capture events in the diversification and biogeographic structuring of this subfamily