Abstract: The Andes Mountains particularly the forests along the mid-elevations of their eastern and western slopes, are a hotspot of biodiversity (high numbers of species and endemics). Among mammals, rodents are a priority group for study in the Tropical Andes given their high diversity and often relatively small geographic ranges. Here, we use DNA barcoding as a tool to help in the identification, and preliminary analysis of the phylogenetic relationships, of rodents from two natural reserves: Otonga, a private forest reserve, located on the western slopes, and Sangay National Park, located on the eastern slopes of the Ecuadorian Andes. We sequenced 657 bp of the mitochondrial Cytochrome Oxidase I (COI) gene for 201 tissue samples of sigmodontine and echimyid rodents collected primarily in Otonga and Sangay. We conducted phylogenetic analyses using maximum-likelihood and Poisson tree processes (PTP) species delimitation analyses. Three sets of data were analyzed: 1) our newly generated sequences, 2) our Mesomys sequence plus DNA sequences of Echimyidae available in GenBank, and 3) all of our sequences (all Sigmodontinae and one Echimyidae) together with relevant DNA sequences of Sigmodontinae available in GenBank. Our samples consisted of 24 species; the molecular data indicated that only one species—Microryzomys minutus—was shared between both eastern and western localities. Contrary to the currently recognized distributions of Akodon mollis and Chilomys instans, our species delimitation analysis suggests that these species are not shared between Otonga and Sangay, and may actually represent two species each. The sample of Mesomys from the eastern slopes of the Andes differs minimally from that from the lowlands of the Ecuadorian Amazon, suggesting that both populations would correspond to the same species, Mesomys hispidus. Both Mindomys hammondi and an undescribed Mindomys from Otonga do not form a reciprocally monophyletic group with relation to Nephelomys. The Nephelomys of Sangay might correspond to two different species. The eastern and western slopes of the Tropical Andes harbor different species of rodents, with only one of our study species shared between both localities, implying that other cases of shared species between the eastern and the western slopes of the Andes need further assessment. Several lineages represented in our sample may require formal taxonomic description, highlighting the need for further systematic research. The new genetic data generated in our study could speed taxonomic discovery in the Andes and help to illuminate interesting evolutionary patterns, such as the radiation of Thomasomys.
Resumen: Los Andes particularmente los bosques de las elevaciones medias de las estribaciones occidentales y orientales, son un punto caliente de biodiversidad (alto número de especies y de endemismo). Entre los mamíferos andinos, los roedores son un grupo prioritario a ser estudiado dada su alta biodiversidad y sus rangos de distribución que por lo general son pequeños. En esta contribución, usamos códigos de barras de ADN como una herramienta para la identificación y generación de hipótesis filogenéticas preliminares de los roedores colectados principalmente en dos reservas naturales: Otonga, ubicada en las estribaciones occidentales, y Sangay, localizada en las estribaciones orientales de los Andes ecuatorianos. Secuenciamos 657 pares de base del gen mitocondrial Citocromo Oxidasa I (COI) en 201 muestras de tejido de roedores sigmodontinos y echimyidos colectados principalmente en Otonga y Sangay. Hicimos análisis filogenéticos usando máxima verosimilitud, y análisis de delimitación de especies mediante el proceso de árboles de Poisson (PTP). Tres grupos de datos fueron analizados: 1) todas nuestras nuevas secuencias generadas, 2) nuestra secuencia de Mesomys más las secuencias de ADN de Echimiydae disponibles en GenBank, y 3) todas nuestras secuencias (mayoritariamente Sigmodontinae) junto con secuencias de ADN de Sigmodontinae disponibles en GenBank. Nuestra muestra contiene 24 especies; los datos moleculares demuestran que solo una especie—Microryzomys minutus—es compartida entre ambas localidades del este y oeste. Mientras que nuestro análisis de delimitación de especies sugiere que Akodon mollis y Chilomys instans no son compartidas entre Otonga y Sangay, y representan dos especies cada una. La muestra de Mesomys de la vertiente oriental de los Andes es mínimamente diferente de secuencias de las tierras bajas de la Amazonia ecuatoriana; recomendando que ambas poblaciones podrían corresponder a la misma especie, Mesomys hispidus. Mindomys hammondi y una especie no descrita de Mindomys de Otonga no forman un grupo monofilético en relación a Nephelomys. Los Nephelomys de Sangay corresponderían a dos especies diferentes. Las vertientes occidental y oriental de los Andes tropicales albergan especies diferentes de roedores, con una sola especie compartida entre ambas indicando que otros casos de especies compartidas entre el este y occidente necesitan ser investigadas con mayor detalle. Múltiples especies de nuestra muestra necesitarían descripción formal, lo que revela que se requiere más investigación sistemática en la región. Los nuevos datos genéticos aquí presentados podrían acelerar los descubrimientos taxonómicos en los Andes y ayudar a explorar patrones volutivos interesantes, como la radiación de los Thomasomys.
