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Doctoral Thesis
Full name
Jhon Jairo Ospina Sarria
Knowledge Area
Date of Defense
São Paulo, 2018
Grant, Taran (President)
Grazziotin, Felipe Gobbi
Faivovich, Julian
Pombal Junior, José Perez
Rodrigues, Miguel Trefaut Urbano
Title in English
Phylogenetic analysis of the direct-developing frogs (Anura, Terrarana, Craugastoridae)
Keywords in English
Total evidence analysis
Abstract in English
A major recent trend in systematics is the re-integration of morphological data into total evidence analysis. To date, few studies have explored the effects of incorporating morphological and molecular data into total evidence analyses; however, those that have done so have found that even a comparatively small phenomic dataset can have disproportionately large impacts on results. Given the demonstrated importance of morphological characters in testing the phylogenetic relationships, herein I provide a case in point for the exploration of the effects of incorporating morphological evidence as an independent source of phylogenetic evidence, and an important framework to test hypotheses supported by molecular evidence, in the superfamily Brachycephaloidea. In this study, 338 amphibian species are included, of which 318 species correspond to the superfamily Brachycephaloidea. All known genera within the superfamily were sampled. The complete dataset included 13,686 molecular characters (mitochondrial and nuclear markers) and 185 morphological characters, which were analyzed together. In addition, I performed additional analyses modifying the complete datasets to evaluate the effects of character and taxon sampling. As results, I found that the superfamily Brachycephaloidea does not represent a monophyletic as previously thought. Likewise, the phylogeny resulting from this analysis showed several taxa to be nonmonophyletic: Brachycephalidae and Craugastoridae as well as genera Craugastor, Psychrophynella, and Pristimantis. From the detailed examination of the impact of both character and taxon sampling on the phylogenetic relationships of the superfamily Brachycephaloidea, I found that the inclusion of a comparatively small phenomic dataset (185 character) as well as the inclusion of two key taxa (Atopophrynus syntomopus and Dischidodactylus duidensis) had disproportionately large impacts on the tree topology. Finally, I provide a new taxonomy for this group. In this, I recognize five families, of which three are morphologically diagnosable (Eleutherodactylidae, Hypodactylidae, and Strabomantidae) whereas the other two are diagnosable solely with molecular evidence (Ceuthomantidae and Craugastoridae). Likewise, 12 out of 26 genera included are morphologically diagnosable.
Title in Portuguese
Análise filogenética das rãs de desenvolvimento direto (Anura, Terrarana, Craugastoridae)
Keywords in Portuguese
Análises de evidência total
Abstract in Portuguese
Uma grande tendência em estudos de sistemática filogenética é a reintegração de dados morfológicos em análises de evidência total. Até o momento, poucos estudos exploraram os efeitos da incorporação de dados morfológicos conjuntamente com dados moleculares em análises de evidência total. No entanto, aqueles que o fizeram concluíram que mesmo uma pequena base de dados fenômicos pode ter grandes e desproporcionais impactos nos resultados. Dada a demonstrada importância de caracteres morfológicos em testes de relacionamentos filogenéticos, aqui apresento um caso de exploração dos efeitos da incorporação de evidência morfológica como uma fonte independente de evidência filogenética e como importante "framework" para testar hipóteses suportadas por evidência molecular na superfamília Brachycephaloidea. Nesse estudo, 338 espécies de anfíbios foram incluídas, das quais 318 correspondem a espécies da superfamília Brachycephaloidea. Todos os gêneros conhecidos da superfamília foram amostrados. A base de dados completa inclui 13.686 caracteres moleculares (marcadores mitocondriais e nucleares) e 185 caracteres morfológicos, que foram analisados conjuntamente. Ademais, realizei análises adicionais modificando as bases de dados para avaliar os efeitos de amostragem de caracteres e táxons. Como resultado, encontrei que a superfamília Brachycephaloidea não é monofilética, como anteriormente considerada. Da mesma forma, a filogenia resultante da análise de evidência total mostrou que vários outros táxons também não são monofiléticos: as famílias Brachycephalidae e Craugastoridae, assim como os gêneros Craugastor, Psychrophrynella e Pristimantis. Através do exame detalhado do impacto de diferentes amostragens de caracteres e táxons sobre as relações filogenética na superfamília Brachycephaloidea, encontrei que a inclusão de dois táxons chaves (Atopophrynus syntomopus e Dischidodactylus duidensis) tiveram grandes e desproporcionais impactos na topologia das árvores. Finalmente, eu apresento uma nova taxonomia para as rãs de desenvolvimento direto, reconhecendo cinco famílias, das quais três são morfologicamente diagnosticáveis (Eleutherodactylidae, Hypodactylidae e Strabomantidae), enquanto as outras duas são diagnosticáveis apenas com evidência molecular (Ceuthomantidae e Craugastoridae). Da mesma forma, 12 dos 26 gêneros inclusos são morfologicamente diagnosticáveis.
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