Phylogeography of the bobwhite (Colinus) quails

The bobwhites (Colinus) consist of 3 grassland-associated, allopatric species of New World quails (family Odontophoridae): the northern bobwhite (C. virginianus), distributed from the eastern United States to Guatemala; the black-throated bobwhite (C. nigrogularis), which occurs in scattered localities in the Yucatan Peninsula, Nicaragua, and Honduras; and the crested bobwhite (C. cristatus), whose range stretches from Guatemala to northern Brazil. We used mitochondrial DNA (mtDNA) sequences from both the control region and the ND2 gene to study the phylogenetic relationships and phylogeography of the 3 bobwhite species. We developed ecological niche models to evaluate conclusions inferred from genetic data. Colinus was composed of 2 deeply divergent lineages, 1 represented by the crested bobwhite and the other by northern and black-throated bobwhites, both of which were genetically distinct from each other. Although the northern bobwhite had high haplotype diversity, this species exhibited evidence of past demographic and geographic expansion, no phylogeographic structure, and no congruence between genetic variation and subspecies taxonomy. Ecological niche modeling was congruent with a recent range expansion for the northern bobwhite from Late Pleistocene refugia in Mexico and the southern United States. The black-throated bobwhites from the Yucatan Peninsula were distinct from those in Nicaragua, and as a whole this species displayed little evidence of recent expansion. Ecological niche modeling suggested that the current, fragmented distribution of the black-throated bobwhite has existed for the past 130,000 years. Although the crested bobwhite displayed little evidence of population expansion, the mtDNA data revealed 3–4 geographically and genetically distinct lineages. Results of niche modeling suggest that the crested bobwhite had a much wider distribution in Central and South America during the Last Glacial Maximum. Given the sensitivity of all 3 bobwhite species to climatic cycles, managers should consider impacts of climate change in addition to the loss of habitat when crafting conservation plans. © 2015 The Wildlife Society. RESUMEN La Filogeografia de las Codornices (Colinus) del Nuevo Mundo Las codornices (Colinus) del Nuevo Mundo constan de 3 especies alopatricas, asociadas a praderas (familia Odontophoridae): la codorniz nortena (C. virginianus), distribuida desde el este de los Estados Unidos hasta Guatemala; la codorniz yucateca (C. nigrogularis), que se encuentra en localidades dispersas en la Peninsula de Yucatan, Nicaragua y Honduras; y la codorniz crestuda (C. cristatus), cuya area de distribucion se extiende desde Guatemala hasta el norte de Brasil. Utilizamos secuencias de ADN mitocondriales (ADNmt) de la region de control y el gen ND2 para estudiar las relaciones filogeneticas y la filogeografia de las 3 especies de codornices. Desarrollamos modelos de nicho ecologico para evaluar las conclusiones inferidas de los datos geneticos. Colinus se compone de dos linajes profundamente divergentes, 1 representado por la codorniz crestuda y el otro por las codornices nortena y yucateca, los cuales eran distintos geneticamente uno del otro. Aunque la codorniz nortena tenia alta diversidad de haplotipos, esta especie mostro evidencia de su pasada expansion demografica y geografica, falta de estructura filogeografica, e incongruencia entre la variaciόn genetica y la taxonomia de las subespecies. El modelado de nicho ecologico fue congruente con una expansion reciente de rango para la codorniz nortena desde los refugios de finales del Pleistoceno en Mexico y el sur de Estados Unidos. Las codornices yucatecas de la Peninsula de Yucatan eran distintas de las de Nicaragua y en su conjunto, esta especie mostro poca evidencia de expansion reciente de la poblacion. El modelado de nicho ecologico sugirio que la actual distribucion fragmentada de la codorniz yucateca ha existido durante los ultimos 130.000 anos. Aunque la codorniz crestuda mostro poca evidencia de expansion de la poblacion, los datos del ADNmt revelaron 3-4 linajes geografica y geneticamente distintos. Los resultados del modelado de nicho sugieren que la codorniz crestuda tenia una distribucion mucho mas amplia en America Central y America del Sur durante el Ultimo Maximo Glacial. Dada la sensibilidad de las 3 especies de codorniz a los ciclos climaticos, el manejo de las especies deberia considerar los impactos del cambio climatico, ademas de la perdida de habitat, cuando se elaboren los planes de conservacion. RESUME La Phylogeographie de les Colins (Colinus) d'Amerique Les colins (Colinus) d'Amerique sont representes par trois especes d'oiseaux allopatriques associees aux prairies (famille des Odontophorides): le colin de Virginie (C. virginianus), distribue de l'est des Etats-Unis jusqu'au Guatemala; le colin a gorge noire (C. nigrogularis), present dans des regions dispersees de la Peninsule du Yucatan, au Nicaragua et au Honduras; et le colin huppe (C. cristatus), dont l'aire de repartition s'etend du Guatemala au nord du Bresil. Nous avons utilise des sequences d'ADN mitochondriale (mtDNA) provenant de regions controles ainsi que le gene ND2 pour etudier la relation phylogenetique et la phylogeographie de ces 3 especes de colins. Nous avons developpe des modeles de niches ecologiques pour evaluer les conclusions inferees a partir des donnees genetiques. Le genre Colinus etait compose de 2 lignees profondement divergentes, l'une est representee par le colin huppe et l'autre par le colin de Virginie et le colin a gorge noire, qui eux etaient distincts genetiquement l'un de l'autre. Bien que le colin de Virginie avait une diversite haplotypique elevee, cette espece presentait l'evidence d'une expansion demographique et geographique passee, une absence de structure phylogeographique et aucune congruence entre la variation genetique et la taxonomie de la sous-espece. La modelisation des niches ecologiques etait congruente avec l'expansion recente de l'aire de repartition du colin de Virginie depuis le refuge du Pleistocene tardif au Mexique et dans le sud des Etats-Unis. Les colins a gorge noire de la Peninsule du Yucatan etaient distincts de ceux du Nicaragua, meme si cette espece affichait peu d'evidences d'une expansion recente de la population. La modelisation des niches ecologiques suggerait que l'actuelle distribution fragmentee du colin a gorge noire existe depuis les 130 000 dernieres annees. Bien que le colin huppe affiche peu d'evidences d'une expansion de la population, les donnees de mtDNA ont revele 3-4 lignees geographiquement et genetiquement distinctes. Les resultats issus de la modelisation des niches suggerent que le colin huppe avait une plus vaste distribution en Amerique Centrale et du Sud durant le dernier maximum glaciaire. Etant donne la sensibilite de ces 3 especes de colin aux cycles climatiques, les gestionnaires devraient considerer les impacts des changements climatiques additionnes a la perte d'habitats dans l'elaboration des plans de conservation.