European origins of Squamata supported by biogeographic analysis of fossil-tip-dated phylogenies using paleocontinental plate-tectonic models
Authors/Creators
- 1. The George Washington University
Description
A pressing issue in historical biogeography for clades with long evolutionary histories and intercontinental distributions is the ever-changing position of tectonic plates. Over time, this shifting alters the proximity between areas, a factor that very few models can easily account. In addition, the absence of fossils from most molecular phylogenies often erases biogeographic signals not retained in trees of extant taxa. Here, we adapt the paleogeographic model from Landis (2017), a potentially powerful tool for ancestral-range estimation at global scales through time. This model creates “communicating classes” of areas by assigning discrete geographic units to adjacency matrices that change across multiple time slices in the Phanerozoic to model continental drift. We apply this algorithm to three existing total-evidence datasets incorporating extinct and extant tips from the order Squamata. Our results corroborate the origin of Squamata on the Eurasian continent – specifically Europe and northeastern Asia – although phylogenies sampling more Jurassic squamate lineages showed higher support for a purely European origin. Eurasia continued to be a major source of diversification throughout the Mesozoic, with dispersals into North America in the Late Jurassic and South America in the mid-Cretaceous. For Serpentes, the ancestral ranges were unclear and inconsistent across the phylogenetic hypotheses, likely influenced by the disparate and incomplete sampling in the three phylogenies.
Abstract (French)
Un enjeu majeur en biogéographie historique pour les clades ayant de longues histoires évolutives et des répartitions intercontinentales est la position changeante des plaques tectoniques. Ce mouvement modifie, au fil du temps, la proximité entre les différentes zones, un phénomène que très peu de modèles peuvent facilement prendre en compte. De plus, l’absence de fossiles dans la plupart des phylogénies moléculaires efface souvent les signaux biogéographiques qui ne sont pas conservés dans les arbres des taxons actuels. Dans cette étude, nous adaptons le modèle paléogéographique de Landis (2017), un outil potentiellement puissant pour estimer les aires ancestrales à l’échelle mondiale à travers le temps. Ce modèle crée des « classes communicantes » de zones en attribuant des unités géographiques discrètes à des matrices d’adjacence qui évoluent sur plusieurs périodes du Phanérozoïque afin de modéliser la dérive des continents. Nous appliquons cet algorithme à trois ensembles de données existants combinant des taxons fossiles et actuels de l’ordre des Squamates. Nos résultats confirment une origine des Squamates sur le continent eurasien – plus précisément en Europe et dans le nord-est de l’Asie – bien que les phylogénies échantillonnant davantage de lignées de Squamates du Jurassique apportent un soutien plus fort à une origine purement européenne. L’Eurasie est restée une source majeure de diversification tout au long du Mésozoïque, avec des dispersions vers l’Amérique du Nord à la fin du Jurassique et vers l’Amérique du Sud au milieu du Crétacé. Pour les Serpentes, les aires ancestrales restent incertaines et varient selon les hypothèses phylogénétiques, probablement en raison d’un échantillonnage disparate et incomplet dans les trois phylogénies.
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Additional details
Additional titles
- Translated title (French)
- Les origines européennes des Squamata soutenues par l'analyse biogéographique des phylogénies datées de pointes fossiles à l'aide de modèles de plaques tectoniques paléocontinentales
Identifiers
- LSID
- urn:lsid:zoobank.org:pub:258115E8-35CC-4D0A-BE72-98D1C2413F74
Dates
- Submitted
-
2024-08-22
- Accepted
-
2024-11-20