Historical relationships among areas of endemism in the tropical South America using Brooks Parsimony Analysis (BPA)

Abstract

Areas of endemism are the smallest units of biogeographical analysis. One of its definitions is that these areas harbor organisms with restricted distributions caused by non random historical factors. The aim of this study was to examine historical relationships among areas of endemism in the Neotropics using Brooks Parsimony Analysis (BPA). We applied BPA to 12 unrelated taxa distributed within two sets of endemic areas in order to: (1) compare the proposed endemic area classifications; (2) examine whether Amazonia and Atlantic Forest are true biogeographic units and, (3) examine whether the inclusion of open area formations influence area relationships of the surrounding forests. General area cladograms revealed a basal split between Amazonian and Atlantic forests, suggesting that these areas have been isolated for a long period of time. All Atlantic forest endemic areas formed a monophyletic cluster, showing a sequence of vicariant events from north to south. The hypothesis that Amazonia is a composite area, made up of different historical units, is herein corroborated. When Cerrado and Caatinga (grasslands and savannas) are included, internal area relationships within Amazonia change, indicating that area classification schemes comprising forests and open formations should be preferred given the complementary history of these areas.

Áreas de endemismo são consideradas as menores unidades de análise biogeográfica, podendo ser definidas como regiões de concentração de organismos de distribuição restrita, gerada por fatores históricos. O presente estudo buscou examinar os relacionamentos históricos entre áreas de endemismo na região tropical da América do Sul por meio do método da Análise de Parcimônia de Brooks (BPA). Para tal, foram selecionados 12 taxa filogeneticamente distintos, distribuídos dentro de duas classificações de áreas endêmicas previamente propostas, visando: (1) comparar as classificações de áreas endêmicas; (2) examinar se a Amazônia e a Mata Atlântica são unidades biogeográficas verdadeiras; (3) avaliar se a inclusão de áreas de vegetação aberta influencia os relacionamentos entre áreas florestais vizinhas. Os cladogramas gerais de áreas revelaram uma separação basal entre as áreas Amazônicas e Atlânticas, sugerindo um longo período de isolamento. As áreas endêmicas da Mata Atlântica foram agrupadas em um único grupo, com uma seqüência de eventos vicariantes do norte em direção ao sul. A hipótese de que a Amazônia é uma área composta por unidades históricas distintas foi corroborada. A inclusão do Cerrado e Caatinga, alterou os relacionamentos internos entre áreas Amazônicas, indicando que os esquemas de classificação de áreas endêmicas que incluem tanto áreas florestais quanto abertas devem ser preferidos devido a complementaridade entre as histórias evolucionárias destas áreas.