Taxonomy and Systematics of Spiny-Backed Treefrogs, Genus Osteocephalus (Amphibia: Anura: Hylidae)

Taxonomie und Systematik der Stachelrückenlaubfrösche der Gattung Osteocephalus (Amphibia: Anura: Hylidae)

  • The pan-Amazonian treefrog genus Ostecephalus is poorly understood both on a taxonomic and phylogenetic level. The status of several frogs already or not yet referred to the genus is unclear and the relationships among the genus and with respect to related genera is not understood. In this work O. cabrerai (Cochran and Goin, 1970) from Colombia and Peru is redescribed and O. festae (Peracca, 1904) from the foothills of the Andes in Ecuador is revalidated. Hyla inframaculata Boulenger, 1882, from the lower Amazon in Brazil, is reallocated to Osteocephalus and O. elkejungingerae (Henle, 1981) from the Andean foothills in Peru is shown to be a synonym of Hyla mimetica (Melin, 1941), the valid name being O. mimeticus. Hyla vilarsi Melin, 1941 is considered a valid species in the genus Osteocephalus and revalidated from the synonymies of several other frogs. Three new species, O. castaneicola from northern Bolivia and southern Peru, O. duellmani from a sub-Andean mountain range in southern Ecuador, and O. camufatus from central Amazonian Brazil, are described. A phylogenetic analysis based on up to nine mitochondrial genes and one nuclear one reveals the paraphyly of the genus as previously understood with respect to the genus Tepuihyla. A new taxonomy is proposed, securing the monophyly of Osteocephalus and Tepuihyla by rearranging and redefining the content of both genera. A new genus, Dryaderces, is erected for the sister group of Osteocephalus. The colouration of newly metamorphosed individuals is proposed as a morphological synapomorphy for Osteocephalus. Five monophyletic species groups within Osteocephalus are recognized, three species of Osteocephalus (O. germani, O.rnphasmatus, O. vilmae) and three species of Tepuihyla (T. celsae, T. galani, T. talbergae) synonymized and three species (Hyla helenae to Osteocephalus, O.rnexophthalmus to Tepuihyla and O. pearsoni to Dryaderces gen. n.) reallocated. Furthermore, nine putative new species are flagged (an increase to 138% of the current diversity), an indication that species numbers are largely underestimated, with most hidden diversity centred on widespread and polymorphic nominal species. The evolutionary origin of breeding strategies within Osteocephalus is discussed in the light of this new phylogeny and a novel type of amplexus (gular amplexus) is described.
  • Die pan-amazonische Baumfrosch-Gattung Osteocephalus ist unzureichend bearbeitet sowohl bezüglich ihrer Taxonomie, als auch ihrer Phylogenie. Der Status einer Reihe von Arten, die bereits oder noch nicht zu dieser Gattung gezählt werden, ist unklar und die Verwandtschaftsbeziehungen innerhalb der Gattung und zu verwandten Gattungen nicht geklärt. In dieser Arbeit wird O. cabrerai (Cochran and Goin, 1970) aus Kolumbien und Peru nochmals detailliert beschrieben und O. festae (Peracca, 1904) aus einem Anden-Vorgebirge in Ecuador revalidiert. Hyla inframaculata Boulenger, 1882, vom Unterlauf des Amazonas in Brasilien, wird in die Gattung Osteocephalus gestellt und Osteocephalus elkejungingerae (Henle, 1981) vom östlichen Andenrand in Peru wird mit Hyla mimetica (Melin, 1941) als O. mimeticus synonymisiert. Das Taxon Hyla vilarsi Melin, 1941, bisher als Synonym unterschiedlicher Arten betrachtet, wird als valide angesehen und in die Gattung Osteocephalus gestellt. Drei neue Arten werden beschrieben: Osteocephalus castaneicola aus Nord-Bolivien und Süd-Peru, O. duellmani von einer subandinen Bergkette in Süd-Ecuador und O. camufatus aus dem zentralamazonischen Teil Brasiliens. Eine phylogenetische Analyse auf Basis von bis zu neun mitochondrialen und einem Kern-Gen zeigt, dass Osteocephalus bezüglich der Gattung Tepuihyla paraphyletisch ist. Deshalb wird hier eine neue Taxonomie vorgeschlagen, die die Monophylie von Osteocephalus und Tepuihyla sichert. Eine neue Gattung, Dryaderces, wird für die Schwestergruppe von Osteocephalus aufgestellt. Die Färbung frisch metamorphosierter Jungfrösche wird als morphologische Synapomorphie von Osteocephalus angesehen. Fünf monophyletische Artengruppen werden innerhalb der Gattung aufgestellt, drei Arten der Gattung Osteocephalus (O. germani, O. phasmatus, O. vilmae) und drei der Gattung Tepuihyla (T. celsae, T. galani, T. talbergae) synonymisiert, außerdem drei Arten anderen Gattungen zugerechnet (Hyla helenae zu Osteocephalus, O. exophthalmus zu Tepuihyla und O. pearsoni zu Dryaderces gen. n.). Außerdem werden neun potentiell neue Arten identifiziert, was einer Artenzunahme von 138% im Vergleich zur derzeit bekannten Diversität entspräche. Daraus ist zu schließen, dass die tatsächliche Artenzahl weit unterschätzt wird. Unbeschriebene Arten verbergen sich vor allem unter den weit verbreiteten, polymorphen Nominatarten. Die Evolution der Fortpflanzungsstrategien innerhalb der Gattung wird im Licht der neuen Phylogenie diskutiert und ein neuer Amplexustyp (Kehlamplexus) beschrieben.

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Metadaten
Author:Karl-Heinz Jungfer
URN:urn:nbn:de:hbz:kob7-11426
Advisor:Ulrich Sinsch
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of completion:2015/06/02
Date of publication:2015/06/02
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Universitätsbibliothek
Date of final exam:2015/04/22
Release Date:2015/06/02
Tag:Amazonien; Osteocephalus; Systematik; Taxonomie; Zoologie
Amazonia; Osteocephalus; Systematics; Taxonomy; Zoology
Institutes:Fachbereich 3 / Institut für Integrierte Naturwissenschaften / Institut für Integrierte Naturwissenschaften, Abt. Biologie
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 59 Tiere (Zoologie) / 590 Tiere (Zoologie)