Common patterns in the molecular phylogeography of western palearctic birds: a comprehensive review

J Ornithol. 2021;162(4):937-959. doi: 10.1007/s10336-021-01893-x. Epub 2021 May 13.

Abstract

A plethora of studies have offered crucial insights in the phylogeographic status of Western Palearctic bird species. However, an overview integrating all this information and analyzing the combined results is still missing. In this study, we compiled all published peer-reviewed and grey literature available on the phylogeography of Western Palearctic bird species. Our literature review indicates a total number of 198 studies, with the overwhelming majority published as journal articles (n = 186). In total, these literature items offer information on 145 bird species. 85 of these species are characterized by low genetic differentiation, 46 species indicate genetic variation but no geographic structuring i.e. panmixia, while 14 species show geographically distinct lineages and haplotypes. Majority of bird species inhabiting the Western Palearctic display genetic admixture. The glaciation cycles in the past few million years were pivotal factors in shaping this situation: during warm periods many species expanded their distribution range to the north over wide areas of Eurasia; whereas, during ice ages most areas were no longer suitable and species retreated to refugia, where lineages mixed.

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Gemeinsame Muster in der molekularen Phylogeographie der westpaläarktischen Vögel: Ein umfassender Überblick Eine Fülle von genetischen Untersuchungen konnte entscheidende Einblicke in den phylogeographischen Status der westpaläarktischen Vogelarten geliefert. Es fehlt jedoch immer noch eine Übersicht, die all diese Informationen integriert und die Ergebnisse gemeinsam analysiert. In dieser Studie haben wir die gesamte veröffentlichte, begutachtete und graue Literatur zur Phylogeographie westpaläarktischer Vogelarten zusammengestellt. Unsere Literaturübersicht kommt auf eine Gesamtzahl von 198 Untersuchungen, wobei die überwiegende Mehrheit als Zeitschriftenartikel veröffentlicht wurde (n = 186). Insgesamt bieten diese Publikationen Informationen zu 145 Vogelarten. 85 dieser Arten zeichnen sich durch eine geringe genetische Differenzierung aus, 46 Arten zeigen genetische Variation, aber keine geografische Strukturierung, d. h. Panmixie, während nur14 Arten geografisch unterschiedliche Linien und Haplotypen aufweisen. Die Mehrheit der Vogelarten, die die Westpaläarktis besiedeln, zeigen eine genetische Vermischung. Die Vergletscherungszyklen der letzten paar Millionen Jahre waren ausschlaggebend für diese Situation: Während Warmzeiten dehnten viele Arten ihr Verbreitungsgebiet über weite Teile Eurasiens nach Norden aus; während der Eiszeiten waren die meisten Gebiete zur Besiedlung nicht mehr geeignet und die Arten zogen sich in Refugien zurück. Diese klimatischen Zyklen und periodischen Verbreitungsänderungen innerhalb der letzten zwei Millionen Jahre führten zur Durchmischung der genetischen Entwicklungslinien, wie wir sie heute feststellen können.

Keywords: Birds; Climate change; Europe; Genetic diversity; Panmixia; Phylogeography; Pleistocene; Western Palearctic.

Publication types

  • Review