Taxonomy and Molecular Phylogeny of Hemidactylus in the mainland of Yemen (Class: Reptilia, Order: Squamata, Family: Gekkonidae)

Busais, Salem Mahfoudh Salem

Yemen has a highly specialized fauna and flora of peculiar interest to taxonomic researchers and to evolutionary biologists. Yemen contains a variety of habitats which range from coastal mangroves, shrub lands and dunes along the coastal plains to the eastern deserts and an array of mountain habitats that reach elevations around 3666 m at the tip of the mountain of Jabal Al-Nabi Shauib, the highest point in the Arabian Peninsula. This unique geographical position at the junction point of the Red sea and Arabian Sea has given Yemen different climatic features and topographic areas. These features are favorable for the existence of diverse ecosystems along with a high level of biodiversity, in that way the country has a rich and diverse fauna and flora. There is still need for systematics and phylogenetic studies for the classification of reptiles in Yemen as well as other animals. For that reason, this study is important to clarify the taxonomic status of the genus Hemidactylus in the mainland of Yemen. This study depends on both the morphological and molecular methods. The aim of this research is to identify specimens of Hemidactylus geckos collected from the mainland of Yemen using morphological and molecular approaches. Hemidactylus Oken, 1817 is widely distributed and considered one of the most species-rich genera of the family Gekkonidae. The recent information on the status of this genus is presented based on individuals of these geckos collected during the period 2007 to 2009 from several localities in the mainland. Morphometric and meristic data were included in discriminant function analyses (DFA) and principal component analyses (PCA) using the analysis program of SPSS for windows, version 18. To assess significant differences among taxa One-Way-ANOVA test and Independent-Samples T-test were performed. These results were confirmed by using the test of Mann-Whitney (U-test). The phylogenetic study of Yemeni Hemidactylus was based on 1465 base pairs of mitochondrial genes (736 bp cytochrome b and 370 bp 12S rRNA) and one nuclear gene (359 bp phosducin) from specimens of Hemidactylus in addition to several sequences from known species of Hemidactylus obtained from the Genbank. Two sequences of Hemidactylus angulatus from Niger were added as an outgroup, in addition to tissues extracted from known Socotran species obtained and classified previously by Prof. Dr. Ulrich Joger were analyzed throughout the study. The phylogenetic analysis clearly distinguishes eight monophyletic taxa of Hemidactylus in the mainland which can be assigned to three groups: three taxa are members of the H. yerburii group, two clades are members of the H. robustus group and three compose a new group of undescribed species. The present study indicates that there are ten taxa of known Hemidactylus species and undescribed species found in the mainland: Hemidactylus flaviviridis, H. sp. ‘jumailiae’, H. lemurinus, H. robustus, H. sp. ‘saba’, H. sinaitus, H. sp. ‘shihraensis’, H. sp. ‘ulii’ and two subspecies of H. yerburii: H. y. yerburii and H. yerburii ssp. ‘montanus’. The existence of H. turcicus, H. persicus and H. homoeolepis are discussed throughout the study. There is considerable evidence that H. turcicus has to be erased from the list of Yemeni mainland species. Further studies are required in the northeastern and eastern Yemen to confirm the existence of remaining species.

Jemen hat eine hochspezialisierte Fauna und Flora von besonderem Interesse für taxonomische Forschung und Evolutionsbiologie. Jemen umfasst eine Vielzahl von Lebensräumen, diese reichen von den Küsten-Mangroven, Buschland und Dünen entlang der Küstenebenen zu den östlichen Wüsten und einer Reihe montaner Lebensräume rund 3666 m ist der Jabel Al-Nabi Shauib der höchste Punkt der Arabischen Halbinsel. Diese einzigartige geographische Lage zwischen Verbindungspunkt des Rotem Meer und Arabischem Meer ist günstig für die Existenz verschiedener Ökosysteme zusammen mit einer hohen Artenvielfalt, auf diese Weise das Land hat eine reiche und vielfältige Fauna und Flora. Diese Arbeit soll einen Beitrag zur Klassifizierung von Reptilien im Jemen liefern, wobei sie sich genauer mit dem taxonomischen Status der Gattung Hemidactylus unter Anwendung morphologischer und molekularer Methoden beschäftigt. Das Ziel dieser Arbeit ist die Erforschung und Klassifizierung der Geckos der Gattung Hemidactylus in Jemen. Hemidactylus Oken, 1817 bilden eine artenreiche Gattung und gehören zur Familie der Geckos (Gekkonidae). Von gesammelten wurden morphometrische und meristische Daten erfasst und mittels Diskriminanzanalyse (DFA) und Hauptkomponentenanalyse (PCA) analysiert. Um signifikante Unterschiede zwischen den Taxa feststellen zu können, wurden One-Way-ANOVA-Tests und T-Tests für unabhängige Stichproben durchgeführt sowie zusätzlich zur Bestätigung der Ergebnisse der Test von Mann-Whithney (U-Test). Schließlich lieferten 1465 Basenpaare mitochondrialer Gene (736 bp Cytochrom b und 370 bp 12 S rRNA) und ein Zellkern-Gen (359 bp Phosducin) aus Proben der Halbfinger-Geckos unter Berücksichtigung bereits vorhandener Sequenzen bekannter Arten aus der Genbank, die Grundlage für die molekulare Phylogenie der jemenitischen Geckos. Darüber hinaus wurden zwei Sequenzen von Hemidactylus angulatus aus Niger und Gewebsproben bekannter Arten der Inselgruppe Sokotra, welche Professor Dr. Ulrich Joger zuvor klassifiziert hat, in dieser Studie mitberücksichtigt. Die phylogenetischen Analysen unterscheiden eindeutig acht monophyletische Taxa von Hemidactylus auf dem Festland, welche drei Gruppen zugeordnet werden können: Drei Taxa stammen aus der Gruppe H. yerburii, zwei aus der Gruppe H. robustus und drei bilden eine Gruppe bisher unbekannter Spezies. Die vorliegende Studie zeigt, dass es im Jemen insgesamt zehn Taxa bekannter Hemidactylus-Arten und unbeschriebener Arten gibt, die auf dem Festland gefunden wurden: Hemidactylus flaviviridis, H.sp. ’jumailiae’, H. lemurinus, H. robustus, H. sp. ’saba’, H. sinaitus, H. sp. ’shihraensis’, H. sp. ’ulii’ und zwei Subspezies von H. yerburii: H. y. yerburii und H. yerburii ssp. ’montanus’. Die Thematik um von Existenz der H. turcicus, H. persicus und H. homoeolepis in Jemen wurde während der gesamten Studie behandelt, jedoch lassen die Ergebnisse den Schluss zu, dass H. turcicus aus der Liste der jemenitischen Festland-Arten gelöscht werden muss. Weitere Studien sind im nordöstlichen und östlichen Jemen erforderlich, um die Existenz der übrigen Arten zu bestätigen.

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Busais, Salem Mahfoudh Salem: Taxonomy and Molecular Phylogeny of Hemidactylus in the mainland of Yemen (Class: Reptilia, Order: Squamata, Family: Gekkonidae). 2011.

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