Caryophyllaceae with a cushion-like life form occur with a large number of species at the higher altitudes of the Andes (3500–5000 m) and have evolved convergently in several different lineages. Based on molecular phylogenetic analysis it is shown that members of the former genera Plettkea and Pycnophyllopsis, but also certain species previously classified as Arenaria constitute a subclade nested within the monophyletic genus Stellaria. Both plastid (trnK-matK-psbA + trnL-F) and nuclear (nrITS) trees converged on such a highly supported ‘Plettkea’ clade. Morphologically, the members of the ‘Plettkea’ subclade of Stellaria are further characterized by reduced to completely absent petals and seeds with a more or less conspicuous tuberculate testa. This clade is described as S. sect. Plettkea (Mattf.) Montesinos & Borsch. Species-level relationships within S. sect. Plettkea are also congruently inferred by plastid and nuclear genomic compartments, with three further sublineages recognized: Altogether, our detailed taxonomic revision showed that the ‘Plettkea’ clade in fact constitutes an Andean radiation of 21 species within Stellaria, four of which are described as new to science. Earlier treatments indicated just a few species with a putative placement. The results of this investigation underscore the importance of fieldwork and integrated molecular-morphological approaches to assess the species diversity in Andean plant groups. In addition to the phylogenetic analysis, we provide a taxonomic backbone including all names and types, descriptions and information on distribution and ecology and a key for identification. Regarding the next relatives of the S. sect. Plettkea clade, our plastid trees depict the ‘Nitentes’ clade of Stellaria as sister, whereas nrITS instead suggests a sister group relationship of the ‘Nitentes’ with the speciose ‘Larbreae’ clade. Our inferred relationships of major clades further deviate from published molecular trees by indicating an early branching position of the ‘Petiolares’ clade.
Citation: Montesinos-Tubée D. B. & Borsch T. 2023: Molecular phylogenetics and morphology reveal the Plettkea lineage including several members of Arenaria and Pycnophyllopsis to be a clade of 21 South American species nested within Stellaria (Caryophyllaceae, Alsineae)
Version of record first published online on 21 December 2023 ahead of inclusion in December 2023 issue.
Las Caryophyllaceae, con forma de vida en matas o almohadillas, se encuentran en las mayores altitudes de los Andes (3500–5000 m) con un gran número de especies y han tenido una evolución convergente en diversos linajes. Análisis filogenéticos moleculares, recuperan un subclado anidado dentro del género monofilético Stellaria, constituido por los miembros previamente clasificados en Plettkea y Pycnophyllopsis y especies clasificadas hasta ahora en Arenaria. Tanto los árboles de plástidos (trnK-matK-psbA + trnL-F) como los nucleares (nrITS) convergen en un clado de ‘Plettkea’ altamente apoyado estadísticamente. Morfológicamente, los miembros del subclado ‘Plettkea’ de Stellaria se caracterizan, además, por compartir pétalos reducidos o completamente ausentes y semillas con un tegumento tuberculado más o menos conspicuo. El subclado se valida como S. sect. Plettkea (Mattf.) Montesinos & Borsch. Las relaciones a nivel de especie dentro de esta sección también se infieren congruentemente por compartimentos genómicos plastidiales y nucleares, con tres sublinajes. En conjunto, nuestra detallada revisión taxonómica mostró que el clado Plettkea constituye una radiación andina de 21 especies dentro de Stellaria, cuatro de las cuales se describen como nuevas para la ciencia. Tratamientos anteriores indicaban sólo unas pocas especies con una ubicación putativa. Los resultados de esta investigación destacan la importancia del trabajo de campo y la integración de métodos moleculares y morfológicos para evaluar la diversidad de especies en los grupos de plantas andinas. Además del análisis filogenético, proporcionamos una columna vertebral taxonómica que incluye todos los nombres y datos de los tipos nomenclaturales. Se proporcionan descripciones e información sobre distribución y ecología así como una clave para identificarlas. Con respecto a los parientes próximos del clado de S. sect. Plettkea, nuestros árboles de plástidos muestran al clado ‘Nitentes’ de Stellaria como hermano, mientras que nrITS sugiere más bien una relación de grupo hermano de los ‘Nitentes’ con el clado ‘Larbreae’. Las relaciones inferidas de los clados principales se desvían aún más de los árboles moleculares publicados previamente, al indicar una posición de ramificación temprana del clado ‘Petiolares’.
