Variable phylogeographic histories of five forest birds with populations in Upper and Lower Guinea: Implications for taxonomy and evolutionary conservation

Abstract

This study evaluates phylogeographic structure in selected forest bird species distributed on either side of the Dahomey Gap in West Africa to extend analyses of avian diversification across the Guineo-Congolean forest. Mitochondrial DNA sequence data were collected for five species, including four with a break in distribution across the Dahomey Gap and one with a more continuous distribution. Data for the five focal species were included in a single analysis along with appropriate outgroup taxa, allowing estimates of divergence time on a common timescale. Both phylogeographic patterns and estimated divergence times were highly variable. In two cases (Green Hylia Hylia prasina and Yellow-whiskered Greenbul Eurillas latirostris), samples from east and west of the Dahomey Gap belong to divergent mitochondrial lineages, but with substantially older divergence in Eurillas (~4.1 MY). In Western Bluebill Spermophaga haematina, relatively divergent eastern and western lineages (~1.1 MY) were sampled in the same locality in eastern Ghana, suggesting east to west gene flow across the gap following earlier vicariance. In Forest Robin Stiphrornis erythrothorax, birds sampled within Ghana were from two highly divergent lineages (~1.9 MY), one of which is more closely related to birds from Cameroon and Equatorial Guinea, such that divergence across the Dahomey Gap was comparatively recent (~0.36 MY). For both Hylia and Stiphrornis, we corroborate recent studies documenting multiple divergent lineages within each genus, some of which may represent distinct species. Consistent with previous studies, our analysis shows that the Dahomey Gap can be a significant barrier to gene flow for species restricted to forest habitats. At the same time, individual species exhibit a broad range of divergence times and phylogeographic histories of variable complexity. We discuss the taxonomic implications of our results for each focal species.

Histoires phylogéographiques variables de cinq oiseaux forestiers ayant des populations en Haute et Basse Guinée: implications pour la conservation taxonomique et évolutive

Cette étude évalue la structure phylogéographique de certaines espèces d’oiseaux forestiers réparties de part et d’autre du Dahomey Gap en Afrique de l’Ouest, pour étendre les analyses de la diversification aviaire à travers la forêt guinéo-congolaise. Les données des séquences d’ADN mitochondrial ont été collectées pour cinq espèces, dont quatre présentant une rupture dans la distribution au niveau du Dahomey Gap alors que une espèce a une distribution beaucoup plus continue. Les données pour les cinq espèces étudiées ont été incluses dans une seule analyse, ensemble avec les taxons de groupes externes appropriés, permettant d’estimer le temps de divergence sur une échelle temporelle commune. Les tendances phylogéographiques tout comme les temps de divergence estimés, étaient hautement variables. Dans deux des cas (l’Hylia verte Hylia prasina et le Bulbul à moustaches jaunes Eurillas latirostris), des échantillons provenant de l’est et de l’ouest du Dahomey Gap appartiennent à des lignées mitochondriales divergentes, mais avec une divergence sensiblement plus ancienne chez Eurillas (~4,1 MA). Chez le Sénégali sanguin Spermophaga haematina, les lignées orientales et occidentales relativement divergentes (~1,1 MA, ont été échantillonnées dans la même localité, à l’est du Ghana, suggérant un flux génique de l’est à l’ouest à travers le Dahomey Gap suivant la précédente vicariance. Pour le Rougegorge de forêt Stiphrornis erythrothorax, les oiseaux échantillonnés au Ghana appartenaient à deux lignées très divergentes (~ 1,9 MA), dont l’une était plus proche des oiseaux du Cameroun et de la Guinée équatoriale, en sorte que la divergence à travers le Dahomey Gap était relativement récente (~ 0,36 MA). Pour Hylia et Stiphrornis, nous corroborons les études récentes documentant de multiples lignées divergentes au sein de chaque genre, dont certaines peuvent représenter des espèces distinctes. En accord avec des études précédentes, notre analyse montre que le Dahomey Gap peut constituer une barrière importante au flux de gènes pour les espèces restreintes aux habitats forestiers. Aussi, les espèces considérées individuellement, présentent une large gamme de temps de divergence et des histoires phylogéographiques d’une complexité variable. Nous examinons les implications taxonomiques de nos résultats pour chaque espèce étudiée.

Keywords: Dahomey Gap, Guineo-Congolean forest, phylogeography, speciation, vicariance