Resolving taxonomic ambiguity and cryptic speciation of Hypotrigona species through morphometrics and DNA barcoding

Abstract

Stingless bees are important pollinators of cultivated and wild plants, contributing significantly to biodiversity and food security. Conserving pollinator plant interactions is essential to secure these ecosystems services. The use of morphological features in the identification of stingless bees in the genus Hypotrigona is extremely difficult, due to many similarities among species resulting in taxonomic ambiguity. Here, we apply both traditional morphometrics and DNA barcoding as complementary tools for the identification of three Hypotrigona species from Kenya: Hypotrigona gribodoi, H. ruspolii and H. araujoi. Our results show that morphometrics separates H. gribodoi and H. ruspolii from H. araujoi; however there is an overlap between H. gribodoi and H. ruspolii. On the other hand, DNA barcoding separates the three species. There was lower genetic distance between H. araujoi and H. gribodoi from Kakamega (1.4%) than between H. gribodoi collected from Kakamega and H. gribodoi from Mwingi (4.3%). The high genetic distance or intraspecific distance within H. gribodoi strongly suggests cryptic speciation within this species, and that the H. gribodoi collected from Mwingi is a putative new species. Thus the use of morphometrics and molecular taxonomic approaches (DNA barcoding) provide a convenient, robust and reliable way to identify Hypotrigona species. It also indicates the need for a thorough revision of H. gribodoi species.

Las abejas sin aguijón son importantes polinizadores de plantas cultivadas y silvestres, contribuyendo significativamente a la biodiversidad y la seguridad alimentaria. La conservación de las interacciones entre plantas polinizadoras es esencial para asegurar estos servicios de los ecosistemas. El uso de las características morfológicas en la identificación de las abejas sin aguijón en el género Hypotrigona es extremadamente difícil, debido a múltiples similitudes entre especies que dan lugar a ambigüedades taxonómicas. Aquí aplicamos tanto la morfometría tradicional como el código de barras de ADN como herramientas complementarias para la identificación de tres especies de Hypotrigona de Kenia: Hypotrigona gribodoi, H. ruspolii y H. araujoi. Nuestros resultados muestran que la morfometría separa a H. gribodoi y H. ruspolii de H. araujoi; sin embargo, existe un solapamiento entre H. gribodoi y H. ruspolii. Por otra parte, el código de barras de ADN separa las tres especies. Hubo una menor distancia genética entre H. araujoi y H. gribodoi de Kakamega (1,4%) que entre H. gribodoi de Kakamega y H. gribodoi de Mwingi (4.3%). La mayor distancia genética o distancia intraespecífica dentro de H. gribodoi sugiere fuertemente la especiación críptica dentro de esta especie, y que H. gribodoi recogida de Mwingi es una nueva especie putativa. Por lo tanto, el uso de la morfometría y los enfoques taxonómicos moleculares (código de barras de ADN) proporcionan una manera conveniente, robusta y confiable de identificar especies de Hypotrigona. También indica la necesidad de realizar una revisión exhaustiva de las especies de H. gribodoi.