DNA barcoding of African fruit bats (Mammalia, Pteropodidae). The mitochondrial genome does not provide a reliable discrimination between Epomophorus gambianus and Micropteropus pusillus

Sequences of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene have been shown to be useful for species identification in various groups of animals. However, the DNA barcoding approach has never been tested on African fruit bats of the family Pteropodidae (Mammalia, Chiroptera). In this study, the COI gene was sequenced from 120 bats collected in the Central African Republic and belonging to either Epomophorus gambianus or Micropteropus pusillus, two species easily diagnosed on the basis of morphological characters, such as body size, skull shape and palatal ridges. Two additional molecular markers were used for comparisons: the complete mitochondrial cytochrome b gene and the intron 7 of the nuclear β-fibrinogen (FGB) gene. Our results reveal an unexpected discordance between mitochondrial and nuclear genes. The nuclear FGB signal agrees with our morphological identifications, as the three alleles detected for E. gambianus are divergent from the fourteen alleles found for M. pusillus. By contrast, this taxonomic distinction is not recovered with the analyses of mitochondrial genes, which support rather a polyphyletic pattern for both species. The conflict between molecular markers is explained by multiple mtDNA introgression events from M. pusillus into E. gambianus or, alternatively, by incomplete lineage sorting of mtDNA haplotypes associated with positive selection on FGB alleles of M. pusillus. Our work shows the failure of DNA barcoding to discriminate between two morphologically distinct fruit bat species and highlights the importance of using both mitochondrial and nuclear markers for taxonomic identification.

RésuméLes séquences du gène mitochondrial de la première sous-unité de la cytochrome c oxydase (COI) sont de plus en plus utilisées comme « codes-barres ADN » pour identifier les espèces animales. Toutefois, cette approche n’a jamais été testée sur les chauves-souris frugivores d’Afrique. Lors de cette étude, le gène COI a été séquencé à partir de 120 chauves-souris collectées en République centrafricaine et appartenant à Epomophorus gambianus et Micropteropus pusillus, deux espèces faciles à différencier sur la base de caractères morphologiques, tels que la taille corporelle, la forme du crâne ou les plis palataux. Deux autres marqueurs moléculaires ont été utilisés : le gène mitochondrial du cytochrome b et l’intron 7 du gène nucléaire de la chaîne bêta du fibrinogène (FGB). Nos résultats révèlent une discordance inattendue entre les gènes mitochondriaux et le gène nucléaire. Les données nucléaires confirment les identifications morphologiques puisque les trois allèles détectés chez E. gambianus sont divergents des quatorze allèles découverts chez M. pusillus. En revanche, les analyses reposant sur les gènes mitochondriaux ne soutiennent pas cette distinction taxonomique, puisque les deux espèces apparaissent polyphylétiques. Un tel conflit peut être expliqué par de multiple évènements d’introgression du génome mitochondrial de M. pusillus vers E. gambianus, ou alternativement par la persistance d’haplotypes mitochondriaux ancestraux chez les deux espèces, associée à une sélection positive sur les allèles du gène FGB chez M. pusillus. Notre cas d’étude montre que l’approche des « codes-barres ADN » ne permet pas de distinguer deux espèces de chauves-souris morphologiquement très différentes. Ainsi, nous préconisons de réaliser les identifications moléculaires à l’aide d’une approche combinant le gène mitochondrial COI avec un ou plusieurs marqueurs nucléaires.