Testing species boundaries in the Phyllobius pyri- vespertinus species complex using an integrative approach

Abstract

Phyllobius vespertinus (Fabricius, 1792) and Phyllobius pyri (Linnaeus, 1758) (Coleoptera, Curculionidae) er to bredsnute biller hvor P. vespertinus nylig har blitt betraktet som synonym til P. pyri. Artsstatusen til P. vespertinus fortsetter å bli diskutert, hovedsakelig på grunn av den beskrevne og observerte forekomsten av P. pyri og P. vespertinus i forskjellige økologiske habitat økologi. The viser også forskjellig morfologi, men den viser en grad av variasjon og overlapp i de diagnostiske karakterene. I dette studiet ble artsgrensene i Phyllobius pyri – vespertinus artskomplekset testet ved bruk av molekylære og morfologiske karakterer ved bruk av integrerende taksonomi. Individer fra begge arter ble samlet fra fire ulike lokasjoner i Norge fra deres beskrevne økologiske habitat. Morfologiske karakterer ble valgt og målt basert på grundige undersøkelser og ved hjelp av taksonomisk litteratur og ble videre kalkulert til forholdstall for å fange opp variasjon i morfologi mellom individene. Videre ble forholdstall av de målte karakterene utforsket ved dimensjonsreduksjon og testet ved statistiske metoder. Fra 64 individer, ble et mitokondrielt og to nukleære segmenter ble sekvensert, og ved flere ulike art-delimiterings metoder (GMYC, bPTP, BPP) ble artsgrensene deres evaluert. I tillegg ble det konstruert et maksimum fylogenetisk tre og et haplotype- nettverk (TMC) for å se på mønstre i de molekylære dataene. Resultatene gav ingen delimitering i de molekylære dataene, men artene viste en grad av gruppering som kan være forårsaket av flere underliggende prosesser. Den morfologiske dataen gav signifikant forskjell, men viste en grad av overlapp og artsgrensene i dette komplekset forblir uløst. På grunn av de inkonklusive resultatene og betraktning av å miste sårbar fauna i Norge ved å synonymisere P. vespertinus, anbefaler jeg å beholde artsstatusen til P. vespertinus, men mer omfattende innsamling og flere studier trengs for å videre teste grenser i dette artskomplekset.

Phyllobius vespertinus (Fabricius, 1792) and Phyllobius pyri (Linnaeus, 1758) (Coleoptera, Curculionidae) are two broad-nosed weevils where P. vespertinus has recently been regarded as a synonym to P. pyri. The species status of P. vespertinus still remains debated, mainly due to descriptions and observations of P. pyri and P. vespertinus as each occupying a different ecological habitat. They also exhibit different morphology but show a degree of variability and overlap within the diagnostic characters. In this study, the boundaries in the Phyllobius pyri – vespertinus species were tested using morphological and molecular characters applying an integrative approach. Specimens of both species were collected in four sample sites in their reported ecological habitats within Norway. Morphological characters were selected and measured based on careful examination and guide of taxonomical descriptions and further calculated as ratios to capture possible shape variations in their morphology. The ratios were explored with the usage of dimension reduction (PCA) and tested by statistical methods. From 64 specimens, one mitochondrial and two nuclear markers were sequenced, and by multiple species delimitation methods, their boundaries were evaluated. In addition, a maximum likelihood phylogenetic tree and haplotype network (TMC) was constructed to assess patterns in their molecular data. The results gave no delimitation in the molecular data, while the species reflected a pattern that could be due to several underlying processes. The morphological data showed significant differences while at the same time displaying a degree of overlap, leaving the species boundaries in this complex unresolved. Due to the inconclusive results and consideration of losing valuable fauna in Norway by synonymizing P. vespertinus with P. pyri, I recommended keeping the species status of P. vespertinus, but further studies and more extensive sampling are needed to further species boundaries in this complex.