Statistical analyses of morphological variation in the Gymnopodium floribundum
complex (Polygonaceae): definition of three subspecies. ACTA BOTÁNICA MEXICANA 126: e1517. DOI: 10.21829/abm126.2019.1517
Abstract:
Background and Aims: Morphological variability in Gymnopodium floribundum along its distribution area has been the source of taxonomic and nomenclatural
inconsistencies, sometimes recognizing up to three species and two varieties. In this paper we present morphometric analyses of variation in 224 specimens
of G. floribundum in order to determine the existence of morphological patterns that correspond to geographically structured phenotypic diversity.
Methods: The data matrix consisted of 224 specimens and 32 characters, 21 were quantitative and 11 qualitative. A dendrogram was estimated with UPGMA’s algorithm and the Gower´s coefficient. The 21 quantitative characters were subjected to principal components analysis. With the groups identified in the dendrogram, we performed a PERMANOVA using all quantitative characters. Canonical Variate Analyses of leaf shape and perianth segment shape of all specimens were executed.
Key results: The results of multivariate analyses suggest the existence of three phenetic groups, which mostly correspond to three geographic regions:
Belize, the Pacific Coastal Plain and the Yucatán Peninsula. These groups are distinguished by the presence or absence of indument on leaf blade, ochrea and petiole, the distances between the floral fascicles, and the length and width of the external and internal segments of the perianth. Two of the geographic groups correspond to infraspecific taxa previously recognized by Standley and Steyermark. Our distances and shape morphometric
analyses uncover a third group from the southern Pacific region which presents novel characters.
Conclusions: Based on these results we raise the rank of two varieties G. floribundum var. antigonoides and G. floribundum var. floribundum to subspecies,
and propose to recognize a new third subspecies: Gymnopodium floribundum subsp. chiapensis.
Key words: geometric morphometrics, Gymnopodium floribundum subsp. antigonoides, Gymnopodium floribundum subsp. floribundum, landmarks, morphological variation.
Resumen
Antecedentes y Objetivos: La variabilidad morfológica en Gymnopodium floribundum a lo largo de su área de distribución ha sido la fuente de inconsistencias taxonómicas y nomenclaturales, a veces reconociendo hasta tres especies y dos variedades. En este trabajo se presentan análisis morfométricos de variación en 224 especímenes de G. floribundum para determinar la existencia de patrones morfológicos que correspondan a una diversidad fenotípica geográficamente estructurada.
Métodos: La matriz de datos consistió en 224 especímenes y 32 caracteres, 21 fueron cuantitativos y 11 cualitativos. El dendrograma obtenido se construyó usando el algoritmo UPGMA y el coeficiente de Gower. Los 21 caracteres cuantitativos se sometieron a un análisis de componentes principales. Con los grupos identificados en el dendograma se realizaron ánalisis PERMANOVA utilizando caracteres cuantitativos. Se hicieron Análisis de Variación Canónica de la forma de la hoja y de la forma del segmento del perianto con todos los especímenes.
Resultados clave: Los resultados de los análisis multivariados sugieren la existencia de tres grupos fenéticos que en su mayoría corresponden a tres regiones geográficas: Belice, Costa del Pacífico y Península de Yucatán. Estos grupos se distinguen por la presencia o ausencia de indumento en la lámina de la hoja, ócrea y pecíolo, las distancias entre los fascículos florales y la longitud y anchura de los segmentos externos e internos del perianto. Dos de los grupos geográficos corresponden a taxones infraespecíficos previamente reconocidos por Standley y Steyermark. Los análisis morfométricos efectuados de distancias y formas descubren un tercer grupo de la región del Pacífico sur que presenta caracteres novedosos.
Conclusiones: Con base en estos resultados se eleva el rango de las variedades G. floribundum var. antigonoides y G. floribundum var. floribundum a subespecies, y se propone reconocer una nueva tercera subespecie: Gymnopodium floribundum subsp. chiapensis.
Palabras clave
Gymnopodium floribundum subsp. antigonoides; Gymnopodium floribundum subsp. floribundum; landmark; morfometría geométrica; variación morfológica
