Análise de endemismo de táxons neotropicais de Pentatomidae (Hemiptera: Heteroptera)

The definition of areas of endemism is central to studies of historical biogeography, and their interrelationships are fundamental questions. Consistent hypotheses for the evolution of Pentatomidae in the Neotropical region depend on the accuracy of the units employed in the analyses, which in the case of studies of historical biogeography, may be areas of endemism. In this study, the distribution patterns of 222 species, belonging to 14 Pentatomidae (Hemiptera) genera, predominantly neotropical, were studied with the Analysis of Endemicity (NDM) to identify possible areas of endemism and to correlate them to previously delimited areas. The search by areas of endemism was carried out using grid-cell units of 2.5° and 5° latitude-longitude. The analysis based on groupings of grid-cells of 2.5° of latitude-longitude allowed the identification of 51 areas of endemism, the consensus of these areas resulted in four clusters of grid-cells. The second analysis, with grid-cells units of 5° latitude-longitude, resulted in 109 areas of endemism. The flexible consensus employed resulted in 17 areas of endemism. The analyses were sensitive to the identification of areas of endemism in different scales in the Atlantic Forest. The Amazonian region was identified as a single area in the area of consensus, and its southeastern portion shares elements with the Chacoan and Paraná subregions. The distribution data of the taxa studied, with different units of analysis, did not allow the identification of individual areas of endemism for the Cerrado and Caatinga. The areas of endemism identified here should be seen as primary biogeographic hypotheses.A definição de áreas de endemismo é central aos estudos de Biogeografia Histórica e suas inter-relações são questões fundamentais. Hipóteses consistentes sobre a evolução de Pentatomidae (Hemiptera) na Região Neotropical dependem da acuidade das unidades empregadas nas análises, que no caso de estudos de biogeografia histórica, podem ser áreas endêmicas. Neste trabalho foram estudados os padrões de distribuição de 222 espécies, pertencentes a 14 gêneros de Pentatomidae, com ocorrência predominantemente neotropical, com base em uma Análise de Endemicidade (NDM) a fim de inferir possíveis áreas endêmicas e relacioná-las a áreas previamente delimitadas. A busca por áreas endêmicas foi realizada com quadrículas de 2,5° e 5° latitude-longitude. A análise com base em agrupamentos de 2,5° latitude-longitude permitiu identificar 51 áreas de endemismo, sendo que o consenso destas áreas resultou em quatro agrupamentos de quadrículas. A segunda análise, com quadrículas de 5° latitude-longitude, resultou em 109 áreas de endemismo. O consenso flexível empregado resultou em 17 áreas de endemismo. As análises foram sensíveis à identificação de áreas de endemismo na Mata Atlântica em diferentes escalas. A região Amazônica foi identificada como uma área única no consenso, sendo que a porção sudeste compartilha elementos com as sub-regiões do Chaco e Paraná. Os dados de distribuição dos táxons estudados, com diferentes unidades de análises, não permitiram a identificação de áreas endêmicas para o Cerrado e a Caatinga. As áreas de endemismo aqui identificadas devem ser tratadas como hipóteses biogeográficas primárias.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Federal do Rio Grande do Sul Laboratório de Entomologia Sistemática Departamento de ZoologiaUniversidade Federal do Paraná Departamento de Zoologia Programa de Pós-Graduação em EntomologiaUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de Ciências BiológicasUNIFESP, Depto. de Ciências BiológicasSciEL

Phylogenomic analysis sheds light on the evolutionary pathways towards acoustic communication in Orthoptera

Acoustic communication is enabled by the evolution of specialised hearing and sound producing organs. In this study, we performed a large-scale macroevolutionary study to understand how both hearing and sound production evolved and affected diversification in the insect order Orthoptera, which includes many familiar singing insects, such as crickets, katydids, and grasshoppers. Using phylogenomic data, we firmly establish phylogenetic relationships among the major lineages and divergence time estimates within Orthoptera, as well as the lineage-specific and dynamic patterns of evolution for hearing and sound producing organs. In the suborder Ensifera, we infer that forewing-based stridulation and tibial tympanal ears co-evolved, but in the suborder Caelifera, abdominal tympanal ears first evolved in a non-sexual context, and later co-opted for sexual signalling when sound producing organs evolved. However, we find little evidence that the evolution of hearing and sound producing organs increased diversification rates in those lineages with known acoustic communication