Phylogenetic relationships in the Neotropical bruchid genus Acanthoscelides (Bruchinae, Bruchidae, Coleoptera)

Adaptation to host-plant defences through key innovations is a driving force of evolution in phytophagous insects. Species of the neotropical bruchid genus Acanthoscelides Schilsky are known to be associated with specific host plants. The speciation processes involved in such specialization pattern that have produced these specific associations may reflect radiations linked to particular kinds of host plants. By studying host-plant associations in closely related bruchid species, we have shown that adaptation to a particular host-plant (e.g. with a certain type of secondary compounds) could generally lead to a radiation of bruchid species at the level of terminal branches. However, in some cases of recent host shifts, there is no congruence between genetic proximity of bruchid species, and taxonomic similarity of host plants. At deeper branches in the phylogeny, vicariance or long-distance colonization events seem to be responsible for genetic divergence between well-marked clades rather than adaptation to host plants. Our study also suggests that the few species of Acanthoscelides described from the Old World, as well as Neotropical species feeding on Mimosoideae, are misclassified, and are more closely related to the sister genus Bruchidius. Die Adaption an die Abwehrmechanismen ihrer Futterpflanzen ist eine der treibenden evolutionären Kräfte in phytophagen Insekten. Auch die Bruchiden im neotropischen Genus Acanthoscelides Schilsky, 1905 weisen äußerst spezifische Assoziationen mit ihren Futterpflanzen auf. Diese Spezialisierung legt nahe, dass die darin involvierten Artbildungsprozesse evolutionäre Radiationen widerspiegeln, die aufgrund der Bindung an bestimmte Futterpflanzen entstanden sind. In der vorliegenden Studie zeigen wir anhand der Assoziation nahe verwandter Bruchidae und ihrer Futterpflanzen, dass die Adaption an eine bestimmte Futterpflanze (z.B. jene, die einen gewissen Typ von sekundären Pflanzenstoffen ausscheiden) zur Radiation der Bruchiden an den terminalen Ästen der Phylogenie geführt haben könnte. Bei Fällen von rezentem Futterpflanzenwechsel fanden wir jedoch keine Übereinkunft zwischen dem Grad der genetischen Verwandschaft und der taxonomischen Ähnlichkeit der Futterpflanzen. An den tieferen Ästen der Phylogenie scheinen daher eher Vikarianz oder über größere geografische Distanzen hinweg erfolgende Kolonisationsvorgänge für die genetische Divergenz zwischen den Ästen des Stammbaumes verantwortlich zu sein als die Bindung an bestimmte Futterpflanzen. Unsere Arbeit suggeriert, das die wenigen aus der Alten Welt beschriebenen Arten der Gattung Acanthoscelides, wie auch die neotropischen Schwesterarten an Mimosoideae, falsch klassifiziert wurden und tatsächlich der Schwestergruppe Bruchidius näher stehen.