Molecular phylogeny and evolution of Amazon parrots in the Greater Antilles

Abstract

Genus Amazona is a unique group of Neotropical parrots distributed across South and Central America, as well as in the Caribbean Islands. It is characterized by vocal learning, high intelligence, social structure, longevity, diverse coloration patterns and habitats. There is a number of island species among them, which represent promising study cases for evolutionary biology. According to the 2016 IUCN Red List of Threatened Animals, 20 of the 35 recognized species of Amazons are listed as either vulnerable, endangered or critically endangered. Despite all notoriety, this is a relatively poorly studied group: substantial parts of its evolutionary history remain unresolved, since the so far published phylogenies suggest contradictory scenarios concerning directions of islands-mainland colonization. In our study we are hoping to shed light on the phylogenetic relationships within the group of Greater Antillean amazons, evolution of their mitochondrial genomes and to provide some useful data for further genomic research as well as for the endangered species recovery programs. We have sequenced, assembled and annotated mitochondrial genomes of 7 species – A. vittata (Puerto Rican amazon), A. ventralis (Hispaniolan amazon), A. leucocephala (Cuban amazon), A. albifrons (white-fronted amazon), A. agilis (black-billed Jamaican amazon), A. collaria (yellow-billed amazon), Amazona rhodocorytha (red-browed amazon) and a potential extinct subspecies of A. vittata from Vieques island. We have run Bayesian analyses on this data in order to resolve phylogenetic relationships within the group and to assess possible island colonization scenarios.

El género Amazona es un grupo único de cotorras neotropicales distribuidas en América del Sur y Central, así como en las islas del Caribe. Se caracteriza por aprendizaje vocal, alta inteligencia, estructura social, longevidad, diversos patrones de coloración y hábitats. Existe una cantidad de especies insulares entre ellas, que representan casos de estudio prometedores para la biología evolutiva. Según la Lista Roja de Animales Amenazados de la UICN de 2016, 20 de las 35 especies reconocidas de amazonas figuran como vulnerables, en peligro o en peligro crítico. A pesar de toda la notoriedad, este es un grupo relativamente poco estudiado: partes sustanciales de su historia evolutiva siguen sin resolverse, ya que las filogenias hasta ahora publicadas sugieren escenarios contradictorios sobre las direcciones de la colonización de la parte continental y las islas. En nuestro estudio, esperamos arrojar luz sobre las relaciones filogenéticas dentro del grupo de las amazonas de las Antillas Mayores, la evolución de sus genomas mitocondriales y proporcionar algunos datos útiles para futuras investigaciones genómicas, así como para los programas de recuperación de especies en peligro de extinción. Hemos secuenciado, ensamblado y anotado genomas mitocondriales de 7 especies - A. vittata (cotorra puertorriqueña), A. ventralis (de la Española), A. leucocephala (cubana), A. albifrons (frentiblanco), A. agilis (amazona de pico negro), A. collaria (a. de pico amarillo), A. rhodocorytha (a. de ceja roja) y una subespecie potencial extinta de A. vittata de la isla de Vieques. Hemos realizado análisis Bayesianos sobre estos datos para resolver las relaciones filogenéticas dentro del grupo y evaluar posibles escenarios de colonización de las islas.