HISTORICAL BIOGEOGRAPHY OF THE NEW WORLD SOLITAIRES (MYADESTES SPP.)

ABSTRACT.-

Solitaires (Myadestes spp.) are montane-forest birds that are widely distributed throughout the New World, ranging from Alaska to northern Bolivia and including both Hawaii and the West Indies. To understand the origins of this impressive distribution, we used five mitochondrial gene sequences to reconstruct the historical biogeography of the genus. The resulting phylogeny indicates a rapid initial spread of the genus to occupy most of its contemporary continental range at least as far south as lower Mesoamerica, plus Hawaii and the Greater Antilles. The North American M. townsendi appears to be the sister taxon of the rest of Myadestes. Myadestes obscurus of Hawaii is more closely allied to Mesoamerican lineages than to M. townsendi. The strongly supported sister relationship of the two West Indian taxa, M. elisabeth and M. genibarbis, indicates a single colonization of the West Indies. A more recent node links the Andean M. ralloides to the Mesoamerican M. melanops and M. coloratus. A standard molecular clock calibration of 2% sequence divergence per million years for avian mitochondrial DNA suggests that the initial diversification of Myadestes occurred near the end of the Miocene (between 5 and 7.5 mya). Cooler temperatures and lower sea levels at that time would have increased the extent of montane forests and reduced overwater dispersal distances, possibly favoring range expansion and colonization of the West Indies. The split between South American and southern Mesoamerican lineages dates to ~3 mya, which suggests that Myadestes expanded its range to South America soon after the Pliocene rise of the Isthmus of Panama. Despite the demonstrated capacity of Myadestes for long-distance dispersal, several species of Myadestes are highly differentiated geographically. Phylogeographic structure was greatest in the West Indian M. genibarbis, which occurs on several islands in the Greater Antilles and Lesser Antilles, and in the Andean M. ralloides. The phylogeographic differentiation within M. ralloides was not anticipated by previous taxonomic treatments and provides a further example of the importance of the Andes in the diversification of Neotropical birds. Overall, the historical biogeography of Myadestes suggests that range expansion and long-distance dispersal are transient population phases followed by persistent phases of population differentiation and limited dispersal. Received 9 October 2005, accepted 17 July 2006.

Key words: Andes Mountains, Hawaii, late Miocene, mitochondrial DNA, North Peruvian Low, over-ocean dispersal, Panama Land Bridge, phylogeography, range expansion, West Indies.

Biogeografía Histórica de los Zorzales del Género Myadestes

RESUMEN.- Los zorzales del género Myadestes son aves de bosques montanos que se encuentran ampliamente distribuidas en el Nuevo Mundo, desde Alaska hasta el norte de Bolivia, incluyendo a Hawai y a las Antillas. Con el objetivo de entender el origen de esta impresionante distribución, utilizamos secuencias de cinco genes mitocondriales para reconstruir la biogeografía histórica de Myadestes. La filogenia resultante indica una expansión inicial rápida del género para ocupar la mayor parte de su rango continental, al menos hasta la parte baja de Mesoamérica hacia el sur, además de Hawai y las Antillas Mayores. La especie norteamericana M. townsendi parece ser el taxón hermano del resto de los Myadestes. La especie M. obscurus de Hawai está más estrechamente emparentada con linajes mesoamericanos que con M. townsendi. La relación de taxones hermanos entre las dos especies de las Antillas (M. elisabeth y M. genibarbis) está fuertemente apoyada, lo que indica una colonización única de estas islas. Un nodo más reciente conecta a la especie andina M. ralloides con las especies mesoamericanas M. melanops y M. coloratus. Una calibración estándar del reloj molecular de 2% de divergencia en secuencias por millón de años para el ADN mitocondrial de las aves, sugiere que la diversificación inicial de Myadestes sucedió cerca del final del Mioceno (entre 5 y 7.5 millones de años antes del presente). Las temperaturas más frías y los niveles más bajos del océano existentes durante ese período podrían haber incrementado la extensión de los bosques montanos y reducido las distancias de dispersión sobre el agua, posiblemente favoreciendo la expansión del rango de Myadestes y su colonización de las Antillas. La separación entre los linajes de América del Sur y del sur de América Central sucedió hace cerca de tres millones de años, lo que sugiere que Myadestes expandió su rango hacia América del Sur poco después del levantamiento pliocènico del Istmo de Panamá. A pesar de la evidente habilidad de dispersión a grandes distancias que presenta Myadestes, varias especies del género se encuentran altamente diferenciadas geográficamente. La estructura filogeográfica fue más marcada en la especie M. genibarbis, la cual se encuentra en varias de las Antillas Mayores y Menores, y en la especie andina M. ralloides. La diferenciación filogeográfica existente en M. ralloides no había sido anticipada por tratamientos taxonómicos previos, y provee un nuevo ejemplo de la importancia de los Andes en la diversificación de las aves neotropicales. En general, la biogeografia histórica de Myadestes sugiere que la expansión de los rangos de distribución y los eventos de dispersión a grandes distancias son fases transitorias, que están seguidas por fases de diferenciación poblacional y dispersión limitada.