A review of Amietia angolensis (Bocage, 1866) and Amietia fuscigula (Duméril and Bibron, 1841) (Anura: Pyxicephalidae), using morphology and advertisement calls

Tese de mestrado. Biologia (Biologia da Conservação). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011The ability of identifying a species is vital for its effective conservation. River frogs from the genus Amietia are widespread from Southern to north-Eastern Africa, but delineation of species within this genus is at an early stage. The widespread distribution of two species, A. angolensis and A. fuscigula suggests their unresolved taxonomy. A new phylogeny for the genus based on genetic data is under construction. It resulted in a new arrangement for some species, and proposed provisional names for some clades. The present work comprised seven clades from the referred phylogeny, five included in “A. angolensis group”, from Southern and Eastern Africa, and two included in “A. fuscigula group”, from Southern Africa. This study used an integrative approach, based on morphological data from all seven clades; and acoustic data from two clades from Southern Africa, in order to corroborate the clades which delineation was based in genetic data. Morphological data were obtained from a total of 110 frogs and 31 tadpoles from museums and personal collections. Morphometric data were obtained from 76 adults belonging to seven clades, and were used for discriminant function analyses. The results were used to assess the appropriateness of the proposed working names for the clades and to try to identify the most useful features for distinguishing species within this genus. The main results generally support the clades proposed on the new phylogeny. The provisional working names were, in most cases, supported by this work, except for two clades from Eastern Africa, for which there was neither support nor rebuttal. No observed character alone was enough for distinguishing all seven clades. Throat coloration pattern alone identified unequivocally adults from Southern Africa. Body measurements were useful for distinguishing groups of clades. Clades discovered through genetics show consistent morphological differences that seem to have been confused with a high intra-specific morphological variability.A capacidade de identificar uma espécie é crucial para a efectiva conservação da mesma. Em regiões pouco conhecidas como Angola e em “hotspots” de biodiversidade como as Eastern Arc Mountains na África Oriental, a Região Florística do Cabo Ocidental na África do Sul são prioritárias para a conservação, e, consequentemente, para a documentação da biodiversidade existente. O género Amietia (Anura: Pyxicephalidae) ocorre desde o Sul da África Austral (África do Sul) ao Norte da África Oriental (Etiópia). Este género inclui actualmente quinze espécies. No entanto, o estudo da sua taxonomia encontra-se ainda num estádio inicial. A sugerir isto está o facto de duas das espécies terem amplas áreas de distribuição – Amietia angolensis ocorre desde a África do Sul à Etiópia, e Amietia fuscigula em quase toda a África do Sul e na Namíbia – contrastando com outras espécies, que têm distribuições muito limitadas – como por exemplo Amietia vandijki, conhecida apenas das montanhas nos arredores da Cidade do Cabo, e Amietia dracomontana, conhecida apenas do planalto do Lesoto. A distinção entre ambas as espécies foi alvo de muito debate durante mais de um século, tendo sido considerada como um dos problemas clássicos da herpetologia africana. Apesar de actualmente já não haver dúvidas sobre a sua distinção, as complexas listas de sinónimos atribuídos a ambas as espécies sugerem também que a posição taxonómica actualmente atribuída a cada uma delas ainda não é definitiva. Uma nova filogenia baseada em sequências genéticas está a ser construída para o género Amietia, e inclui exemplares de grande parte da sua área de ocorrência. Esta filogenia reconhece um determinado número de clados, alguns dos quais são novos, outros dos quais corroboram o conhecimento já existente sobre algumas espécies. Este trabalho focou-se num total de sete clados reconhecidos pela referida filogenia: cinco pertencentes ao “grupo A. angolensis” – incluindo exemplares da África do Sul, Angola, Lesoto, Malawi, Quénia, Ruanda, Tanzânia, Uganda, Zimbabué, e dois pertencentes ao “grupo A. fuscigula” – incluindo exemplares da África do Sul e da Namíbia. O trabalho teve como objectivos: utilizar uma abordagem integrativa para complementar os resultados obtidos através de dados genéticos com dados morfológicos – disponíveis para os sete clados – e acústicos – disponíveis para dois clados da África Austral; - discutir os nomes provisórios propostos para os clados, comparando os resultados obtidos com as descrições originais das espécies e fotografias dos holótipos, quando disponíveis; - procurar características morfológicas que permitam a distinção das espécies no campo, dada a elevada variabilidade morfológica referida para este género. Para tal foram utilizados ao todo 110 exemplares adultos, juvenis, e recém-metamorfoseados, e 31 girinos depositados em colecções pessoais e museológicas. Os dados morfométricos foram recolhidos de 76 exemplares adultos, enquanto que os dados relativos ao padrão de coloração e à forma do corpo foram recolhidos de adultos, juvenis e recém-metamorfoseados. Para os girinos registou-se apenas a fórmula dentária. Os dados morfométricos foram analisados através de análises exploratórias, testes de diferenças de médias entre as variáveis mais importantes para a rápida distinção dos clados no campo, e análises discriminantes entre várias combinações de clados. Os padrões de coloração e outros dados qualitativos relativos à textura da pele e à forma de partes do corpo foram, sempre que possível, transformados em categorias para facilitar a interpretação dos resultados obtidos. Estes dados foram analisados apenas descritivamente. Para analisar os dados bioacústicos foram determinadas as taxas de repetição dos pulsos por comboio de pulsos, taxas de repetição dos pulsos por nota, intervalo entre comboios de pulsos, intervalos entre notas, e frequência das vocalizações. Os resultados morfométricos – nomeadamente o rácio entre a largura da cabeça e o comprimento da tíbia – permitiram uma separação entre o “grupo A. angolensis” e o “grupo A. fuscigula”, característica já anteriormente referida na bibliografia como útil para distinguir as duas espécies. As análises discriminantes efectuadas com outros rácios entre os vários grupos mostraram capacidade de distinguir alguns clados, indicando que os clados descobertos têm diferenças morfométricas. Os resultados dos dados qualitativos revelaram que os clados têm diferentes frequências para vários dos caracteres, e que existem poucos caracteres diagnosticantes de cada clado. Por exemplo, recorrendo apenas ao padrão de coloração da garganta, foi possível identificar correctamente todos os indivíduos adultos dos clados da África Austral. No entanto, nenhuma outra característica qualitativa se revelou tão útil para a distinção entre todas as combinações de clados, principalmente de clados da África Oriental. Os dados acústicos revelaram diferentes frequências de vocalização, diferentes taxas de repetição dos pulsos e notas relativamente aos taxa com os quais foram comparados, corroborando a proposta revalidação de clados da África Austral. A falta de caracteres exclusivos de cada clado revelou a grande variabilidade morfológica do género Amietia. Ainda assim, e apesar da elevada variabilidade, alguns dos resultados sugeriram que há padrões de variação consistentes em cada clado, e, por isso, também corroboram os clados propostos pela nova filogenia do género. A discussão sobre a adequação dos sete nomes propostos para os clados sugeriu concordância entre cinco nomes [Amietia angolensis (Bocage, 1866) de Angola, Amietia fuscigula (Duméril & Bibron, 1841) do sudoeste da África do Sul, Amietia quecketti (Boulénger, 1845) do centro–norte da África à Sul e Namíbia, Amietia tenuoplicata (Pickersgill, 2007) da Tanzânia, Amietia theileri (Mocquard, 1906) para espécimens da África do Sul e Zimbabué], e nenhum suporte conclusivo para dois dos nomes [Amietia desaegeri (Laurent, 1972), do Uganda e Ruanda, e Amietia viridireticulata (Pickersgill, 2007), No Sul da Tanzania e Norte do Quénia]. Os padrões de variação morfológica consistentes de cada clado sugerem que, apesar da grande variabilidade morfológica relatada para várias espécies de Amietia, é possível que essa variabilidade possa ser devida não a uma variabilidade intra-específica extremamente elevada, mas sim ao facto de existirem várias espécies. No entanto, este estudo, por não ser exaustivo e por incluir amostras muito pequenas, pode ser considerado uma abordagem preliminar ao assunto