Proposal of a standardized EDGG surveying methodology for orthopteroid insects

Orthopteroid insects (Caelifera, Ensifera, Mantodea) are characteristic of grassland ecosystems. They are often key species in grassland food webs, and many species have very specific requirements concerning habitat structure. Thus, orthopteroid insects are valued and widely used indicators in grassland ecology. Here we propose a standardised surveying methodology for orthopteroid insects in EDGG Biodiversity Plots. A variety of methods to survey orthopteroid insects have been used in the past, most of them based on sweep netting along a defined transect. The method proposed here is also based on this principle, but additionally utilises an exhaustive search to capture total species richness and estimate the frequency of the surveyed species. The method can be used in any grassland survey that is based on EDGG Biodiversity Plot and similar sampling designs. It was tested during the EDGG Field Workshop 2019 in Armenia, and has proven its applicability in a wide range of different grassland types

Performance comparison of two reduced-representation based genome-wide marker-discovery strategies in a multi-taxon phylogeographic framework

Multi-locus genetic data are pivotal in phylogenetics. Today, high-throughput sequencing (HTS) allows scientists to generate an unprecedented amount of such data from any organism. However, HTS is resource intense and may not be accessible to wide parts of the scientific community. In phylogeography, the use of HTS has concentrated on a few taxonomic groups, and the amount of data used to resolve a phylogeographic pattern often seems arbitrary. We explore the performance of two genetic marker sampling strategies and the effect of marker quantity in a comparative phylogeographic framework focusing on six species (arthropods and plants). The same analyses were applied to data inferred from amplified fragment length polymorphism fingerprinting (AFLP), a cheap, non-HTS based technique that is able to straightforwardly produce several hundred markers, and from restriction site associated DNA sequencing (RADseq), a more expensive, HTS-based technique that produces thousands of single nucleotide polymorphisms. We show that in four of six study species, AFLP leads to results comparable with those of RADseq. While we do not aim to contest the advantages of HTS techniques, we also show that AFLP is a robust technique to delimit evolutionary entities in both plants and animals. The demonstrated similarity of results from the two techniques also strengthens biological conclusions that were based on AFLP data in the past, an important finding given the wide utilization of AFLP over the last decades. We emphasize that whenever the delimitation of evolutionary entities is the central goal, as it is in many fields of biodiversity research, AFLP is still an adequate technique.Te present study was co-funded by the Austrian Science Fund (FWF, project P25955 “Origin of steppe fora and fauna in inner-Alpine dry valleys” to P.S.), and the Tiroler Wissenschafsfonds (TWF, UNI-0404/2066,“Comparing information efciency of high- versus low-resolution genome scans for phylogeographic studies” to P.K.). Te computational results presented have been achieved using the HPC infrastructure LEO of the University of Innsbruck

Evolution of the Centaurea Acrolophus subgroup

[spa] La tesis está compuesta por un compendio de artículos. El objetivo principal es la clarificación de las relaciones filogenéticas del subgrupo Acrolophus del género Centaurea. Este grupo, predominantemente mediterráneo y con más de 200 especies descritas, se divide tradicionalmente en tres secciones basadas en la morfología: Centaurea, Phalolepis y Willkommia. Artículo 1: En este estudio intentamos resolver el problema de la subdivisión seccional y consolidar la circunscripción y delimitación del grupo entero. Incluimos la mayoría de las especies descritas, usando una región nuclear (ITS) y una región cloroplástica (rpl32-trnL). Nuestros resultados no apoyan la división seccional tradicional. No hemos podido establecer una división taxonómica clara dentro del grupo debido a las fuertes incongruencias entre los dos marcadores y entre los datos genéticos y la morfología. Artículo 2: Centaurea subtilis del sureste de Italia y C. exarata del suroeste de la Península Ibérica fueron clasificadas anteriormente en el grupo Acrolophus-Phalolepis y dentro de él en la sect. Maculosae. Una revisión molecular basada en secuencias de la región ITS indica que ambas deberían clasificarse en el grupo Jacea-Lepteranthus. Este cambio es coherente con el número cromosómico de las dos especies, que tienen x = 11 como el resto de las especies del grupo Jacea-Lepteranthus y no x = 9 como las especies del grupo Acrolophus-Phalolepis. Artículo 3: Investigamos la diversificación espacio-temporal del grupo de Centaurea cineraria, a partir de marcadores AFLP y ADN plastídico. A pesar de su singularidad morfológica, no pudimos apoyar la monofilia del grupo de C. cineraria. Se define un linaje distinto, sobre todo restringido a Sicilia (el “Sicily group”), que contiene algunos miembros del grupo de C. cineraria, pero también incluye C. parlatoris, considerada miembro del grupo C. dissecta. La datación molecular apoya una diversificación reciente, presumiblemente alopátrica, iniciada hace menos de 250.000 años. Túnez, las islas Eólicas y la isla Ventotene del mar Tirreno fueron probablemente colonizadas desde Sicilia. La diversificación reciente del “Sicily group” descarta la posibilidad de vicarianza a través de puentes terrestres en favor de una dispersión transoceánica. Artículo 4: Hemos usado un muestreo amplio de C. alba y especies próximas de todo el Mediterráneo para averiguar si el tratamiento taxonómico actual es congruente con un enfoque de coalescencia. Para lograr este objetivo, hemos secuenciado una región cloroplástica, la región nuclear ITS y cinco regiones nucleares de copia única. Hemos usado el programa *BEAST basado en coalescencia para deducir el árbol de especies y hemos examinado el árbol buscando eventos de especiación con el programa BPP. Se han probado distintas clasificaciones mediante el Factor de Bayes. Las clasificaciones que unían varias especies en una única son las que nos dieron resultados significativamente mejores que las que usaron la delimitación actual. Se discute el papel de la hibridación. Finalmente, explicamos las posibles consecuencias prácticas de nuestro enfoque. Artículo 5: Centaurea corensis, especie de Cerdeña recientemente descrita y hasta ahora sólo conocida de una única localidad, fue encontrada en la isla de Procida, en el golfo de Nápoles. La afiliación a la misma especie de las dos poblaciones se confirma a través de una comparación morfológica, recuentos cromosómicos y secuenciación de ADN. Se propone la hipótesis de una poliploidización reciente y se discute la curiosa disyunción, subrayando la posibilidad de una dispersión humana reciente. Apéndice: Lista de especies del subgrupo Acrolophus con informaciones geográficas, números cromosómicos, evidencia molecular y literatura

Evolution of the Centaurea Acrolophus subgroup / Evolució del subgrup Acrolophus del gènere Centaurea

La tesis está compuesta por un compendio de artículos. El objetivo principal es la clarificación de las relaciones filogenéticas del subgrupo Acrolophus del género Centaurea. Este grupo, predominantemente mediterráneo y con más de 200 especies descritas, se divide tradicionalmente en tres secciones basadas en la morfología: Centaurea, Phalolepis y Willkommia. Artículo 1: En este estudio intentamos resolver el problema de la subdivisión seccional y consolidar la circunscripción y delimitación del grupo entero. Incluimos la mayoría de las especies descritas, usando una región nuclear (ITS) y una región cloroplástica (rpl32-trnL). Nuestros resultados no apoyan la división seccional tradicional. No hemos podido establecer una división taxonómica clara dentro del grupo debido a las fuertes incongruencias entre los dos marcadores y entre los datos genéticos y la morfología. Artículo 2: Centaurea subtilis del sureste de Italia y C. exarata del suroeste de la Península Ibérica fueron clasificadas anteriormente en el grupo Acrolophus-Phalolepis y dentro de él en la sect. Maculosae. Una revisión molecular basada en secuencias de la región ITS indica que ambas deberían clasificarse en el grupo Jacea-Lepteranthus. Este cambio es coherente con el número cromosómico de las dos especies, que tienen x = 11 como el resto de las especies del grupo Jacea-Lepteranthus y no x = 9 como las especies del grupo Acrolophus-Phalolepis. Artículo 3: Investigamos la diversificación espacio-temporal del grupo de Centaurea cineraria, a partir de marcadores AFLP y ADN plastídico. A pesar de su singularidad morfológica, no pudimos apoyar la monofilia del grupo de C. cineraria. Se define un linaje distinto, sobre todo restringido a Sicilia (el “Sicily group”), que contiene algunos miembros del grupo de C. cineraria, pero también incluye C. parlatoris, considerada miembro del grupo C. dissecta. La datación molecular apoya una diversificación reciente, presumiblemente alopátrica, iniciada hace menos de 250.000 años. Túnez, las islas Eólicas y la isla Ventotene del mar Tirreno fueron probablemente colonizadas desde Sicilia. La diversificación reciente del “Sicily group” descarta la posibilidad de vicarianza a través de puentes terrestres en favor de una dispersión transoceánica. Artículo 4: Hemos usado un muestreo amplio de C. alba y especies próximas de todo el Mediterráneo para averiguar si el tratamiento taxonómico actual es congruente con un enfoque de coalescencia. Para lograr este objetivo, hemos secuenciado una región cloroplástica, la región nuclear ITS y cinco regiones nucleares de copia única. Hemos usado el programa *BEAST basado en coalescencia para deducir el árbol de especies y hemos examinado el árbol buscando eventos de especiación con el programa BPP. Se han probado distintas clasificaciones mediante el Factor de Bayes. Las clasificaciones que unían varias especies en una única son las que nos dieron resultados significativamente mejores que las que usaron la delimitación actual. Se discute el papel de la hibridación. Finalmente, explicamos las posibles consecuencias prácticas de nuestro enfoque. Artículo 5: Centaurea corensis, especie de Cerdeña recientemente descrita y hasta ahora sólo conocida de una única localidad, fue encontrada en la isla de Procida, en el golfo de Nápoles. La afiliación a la misma especie de las dos poblaciones se confirma a través de una comparación morfológica, recuentos cromosómicos y secuenciación de ADN. Se propone la hipótesis de una poliploidización reciente y se discute la curiosa disyunción, subrayando la posibilidad de una dispersión humana reciente. Apéndice: Lista de especies del subgrupo Acrolophus con informaciones geográficas, números cromosómicos, evidencia molecular y literatura

Two additions to the Jacea-Lepteranthus complex: parallel adaptation in the enigmatic species Centaurea subtilis and C. exarata

12 pages, 5 figures, 1 table.[EN] Centaurea subtilis from south east Italy and C. exarata from south west Iberia were classifi ed in the Acrolophus- Phalolepis group and therein in section Maculosae. A molecular survey based on ITS sequence data indicates that both species should rather be placed in the Jacea-Lepteranthus group instead. This placement is consistent with the chromosome number of the two species, which is x = 11 like the rest of species of the Jacea-Lepteranthus group, and differs from the x = 9 of the other taxa included in sect. Maculosae. These results confi rm previous suggestions on the unnaturality of sect. Maculosae. Centaurea exarata and C. subtilis are quite different from the other species of Jacea-Lepteranthus in some striking morphological characters, which we hypothesize to be the result of parallel adaptation to dryer climates. The lack of competitors for pollination might be a good explanation for the partial or even total loss of showy fl owers in these two species.[ES] Dos adiciones al complejo Jacea-Lepteranthus: adaptaciones paralelas en las enigmáticas especies Centaurea subtilis y C. exarata.- Centaurea subtilis del sureste de Italia y C. exarata del suroeste de la Península Ibérica fueron clasifi - cadas anteriormente en el grupo Acrolophus-Phalolepis y dentro de él en la sect. Maculosae. Una revisión molecular basada en secuencias de la región ITS indica que ambas deberían clasifi carse en el grupo Jacea-Lepteranthus. Este cambio es coherente con el número cromosómico de las dos especies, que tienen x = 11 como el resto de las especies del grupo Jacea-Lepteranthus y no x = 9 como las especies del grupo Acrolophus-Phalolepis. Estos resultados confi rman advertencias anteriores sobre el carácter artifi cial de la sect. Maculosae. Centaurea exarata y C. subtilis son bastante diferentes de las otras especies de Jacea-Lepteranthus en algunos caracteres morfológicos importantes, resultado, según nuestra hipótesis, de adaptaciones a un clima más árido. La reducción o total pérdida de las fl ores estériles radiantes podría ser una adaptación a la falta de especies competidoras en la polinización.[CAT] Dues addicions al complex Jacea-Lepteranthus: adaptacions paral·leles en les enigmàtiques espècies Centaurea subtilis i C. exarata.- Centaurea subtilis del sud-est d’Itàlia i C. exarata del sud-oest de la Península Ibèrica han estat classifi cades en el grup Acrolophus-Phalolepis i, dins d’aquest grup, a la secció Maculosae. Una revisió molecular basada en seqüències de la regió ITS indica que ambdues espècies haurien de classifi car-se en el grup Jacea-Lepteranthus. Aquest canvi és coherent amb el nombre cromosòmic de les dues espècies, que tenen x = 11 com la resta de les espècies del grup Jacea-Lepteranthus i no x = 9 com les espècies del grup Acrolophus-Phalolepis. Aquests resultats confi rmen advertències anteriors sobre el caràcter artifi cial de la sect. Maculosae. Centaurea exarata i C. subtilis són bastant diferents de les altres espècies de Jacea-Lepteranthus en alguns caràcters morfològics importants, degut, segons la nostra hipòtesi, a adaptacions a un clima més àrid. La reducció o la total pèrdua de les fl ors estèrils radiants podria ser una adaptació a la falta d’espècies competidores en la pol·linització.Financial support from the Spanish Ministery of Education and Science (Project CGL2007-60781/BOS) and the Generalitat de Catalunya (Ajuts a Grups de Recerca Consolidats 2005/SGR/00344) is gratefully acknowledged. A. Hilpold benefited from a predoctoral grant of the JAE program (CSIC).Peer reviewe

Notas taxonómicas y nomenclaturales en Centaurea: propuesta de clasificación, descripción de secciones y subsecciones nuevas, y lista de especies de una sección Centaurea redefinida.

29 p., fot., tablas, mapas[EN]In this paper, we summarize the results of our long-date research on the genus Centaurea. The first part of the paper deals with the overall classification of the genus, which we propose to divide into three subgenera: subgenus Centaurea, subgenus Cyanus and subgenus Lopholoma. The second part of this publication gives a recopilation of the species of the redefined section Centaurea, a group that includes former sections Acrolophus (sect. Centaurea s. str.), Phalolepis and Willkommia, together with taxonomical, geographical, ecological and karyological considerations. Finally, new descriptions or nomenclatural combinations are proposed to correlate nomenclature to the new classification: a new combination (sect. Acrocentron subsect. Chamaecyanus) is proposed in subgenus Lopholoma; three new sections (sects. Akamantis, Cnicus, and Hyerapolitanae) are described in subgenus Centaurea; two subsections (subsects. Phalolepis and Willkommia) in sect. Centaurea; and three subsections (subsects. Exarata, Jacea, and Subtilis) in sect. Phrygia.[ES]En este trabajo presentamos los resultados de nuestras investigaciones de larga fecha en el género Centaurea. La primera parte del trabajo trata de la clasificación del género, que proponemos dividir en tres subgéneros: subgénero Centaurea, subgénero Cyanus y subgénero Lopholoma. La segunda parte es una recopilación de las especies de la redefinida sección Centaurea, que incluye las antiguas secciones Acrolophus (sect. Centaurea s. str.), Phalolepis y Willkommia, junto con consideraciones geográficas, ecológicas y cariológicas. Por último, proponemos nuevas secciones, subsecciones y combinaciones para correlacionar nomenclatura y clasificación: proponemos una nueva (sect. Acrocentron subsect. Chamaecyanus) en el subgénero Lopholoma; se describen tres secciones nuevas (sects. Akamantis, Cnicus y Hyerapolitanae) en el subgénero Centaurea; dos subsecciones (subsects. Phalolepis and Willkommia) en la sección Centaurea; y tres subsecciones (subsects. Exarata, Jacea y Subtilis) en la sección Phrygia.Financial support from the Spanish Ministry of Science and Innovation (Projects CGL2007-60781/BOS and CGL2010-18631/BOS) and the Generalitat de Catalunya (Ajuts a Grups de Recerca Consolidats 2009/SGR/00439) is gratefully acknowledged. A. H. benefited from a predoctoral grant of the JAE program of the CSIC.Peer reviewe

Evolution of the central Mediterranean Centaurea cineraria group (Asteraceae): Evidence for relatively recent, allopatric diversification following transoceanic seed dispersal.

11p., Mapas, tablas y diagramas.[EN]We explored the spatiotemporal diversification of the Centaurea cineraria group based on AFLP fingerprints and plastid DNA sequences applied to a broad sampling of Central Mediterranean taxa of the Acrolophus subgroup. Despite its morphological distinctness, monophyly of the C. cineraria group was not supported by our data. A distinct lineage mostly restricted to Sicily (the Sicily group) comprised some members of the C. cineraria group but also included C. parlatoris, assumed to be a member of the C. dissecta group. The relationships of the Sicily group with other members of the Acrolophus subgroup could not be clarified. Molecular dating supported recent, presumably allopatric diversification whose onset dates back to less than 250,000 years within the Sicily group. Tunisia, the Aeolian Islands and the Island Ventotene in the central Tyrrhenian Sea were likely colonised from Sicily. The young age of diversification within the Sicily group rejects land bridges between Africa and Sicily, which were only available during significantly older periods, in favour of transoceanic seed dispersal. Dispersal might have been favoured by low sea levels during cold stages of the Pleistocene. The molecular data indicate that taxonomy of the C. cineraria group needs to be revised..Financial support from the Spanish Ministry of Education and Science (Project CGL2007-60781/BOS) and the Generalitat de Catalunya (Ajuts a Grups de Recerca Consolidats 2009/SGR/00439) is gratefully acknowledged. A. Hilpold benefited from a predoctoral grant of the JAE program (CSIC).Peer reviewe

On the identity of a Centaurea population on Procida Island, Italy: Centaurea corensis rediscovered

11 p., gráf., tablas, fot.The discovery on the Island Procida (Gulf of Naples, off the Italian west coast) of a Centaurea population similar to C. corensis, a narrow-range Sardinian endemic hitherto known only from one single locality in Sardinia, is presented here. The identification of the two populations as C. corensis is confirmed by morphological comparison and morphometric analysis, chromosome counts and nuclear ribosomal DNA sequence data. A recent origin of the species through polyploidization is hypothesized. Finally, the possibility that recent anthropogenic dispersal may account for the disjunction is discussed.Peer reviewe