Molecular species delimitation of leaf beetle species (Coleoptera: Chrysomelidae) in the cloud forests of southern Ecuador

Abstract

La biodiversidad en los países tropicales supera ampliamente a la de otras regiones del mundo debido a la interacción de múltiples factores bióticos y abióticos que generan condiciones excepcionales para la diversificación. En Ecuador, esta riqueza -particularmente notable en insectos- presenta desafíos importantes para comprender su biología, taxonomía, ecología e interacciones, lo que evidencia la necesidad de aplicar métodos de evaluación rápidos que complementen a la taxonomía tradicional. En este contexto, este estudio constituye la primera evaluación molecular de los escarabajos de las hojas (Coleoptera: Chrysomelidae) en remanentes de Bosques Nublados Montanos Tropicales (BNTMs) del sur de Ecuador. Se integraron enfoques morfológicos y moleculares para caracterizar su biodiversidad mediante la colecta de individuos en cuatro localidades clave: Parque Nacional Río Negro-Sopladora, Parque Nacional Sangay, Reserva Sumak Kawsay In Situ y el Área de Conservación Municipal Tinajillas–Río Gualaceño. Se registraron en total 824 individuos correspondientes a 212 morfoespecies, lo que permitió obtener 194 secuencias cox1 siguiendo protocolos estandarizados de código de barras de ADN. La delimitación molecular de especies (PTP, bPTP y GMYC) infirió entre 137 y 170 unidades taxonómicas operativas moleculares (MOTUs), superando las estimaciones morfológicas y evidenciando diversidad críptica, especialmente en la subfamilia Galerucinae. Los análisis de diversidad alfa mostraron mayor riqueza en Sangay y Río Negro-Sopladora, mientras que las estimaciones de riqueza potencial sugieren que aún queda un número importante de especies por detectar en todas las localidades. La diversidad beta regional se vio determinada mayoritariamente por el recambio de especies (ßSIM ˜ 0.97), lo que indica que existiría un intercambio mínimo de especies incluso entre localidades geográficamente próximas. Este patrón de extrema heterogeneidad espacial sugiere que las barreras topográficas de los Andes favorecen un alto nivel de endemismo local. Este trabajo ha creado la primera biblioteca de códigos de barras de ADN para los Chrysomelidae de los bosques nubosos del sur de Ecuador, lo que proporciona una herramienta fundamental para el seguimiento y la conservación de estos frágiles ecosistemas. Nuestros resultados demuestran que la integración de herramientas moleculares con la taxonomía tradicional es esencial para descubrir la biodiversidad oculta y sirve de base para una estrategia de conservación complementaria para la región andina.