While traditionally species recognition has been based solely on morphological differences either typological or quantitative, several newly developed methods can be used for a more objective and integrative approach on species delimitation. This may be especially relevant when dealing with cryptic species or species complexes, where high overall resemblance between species is coupled with comparatively high morphological variation within populations. Rock lizards, genus Darevskia, are such an example, as many of its members offer few diagnostic morphological features. Herein, we use a combination of genetic, morphological and ecological criteria to delimit cryptic species within two species complexes, D. chlorogaster and D. defilippii, both distributed in northern Iran. Our analyses are based on molecular information from two nuclear and two mitochondrial genes, morphological data (15 morphometric, 16 meristic and four categorical characters) and eleven newly calculated spatial environmental predictors. The phylogeny inferred for Darevskia confirmed monophyly of each species complex, with each of them comprising several highly divergent clades, especially when compared to other congeners. We identified seven candidate species within each complex, of which three and four species were supported by Bayesian species delimitation within D. chlorogaster and D. defilippii, respectively. Trained with genetically determined clades, Ecological Niche Modeling provided additional support for these cryptic species. Especially those within the D. defilippii-complex exhibit well-differentiated niches. Due to overall morphological resemblance, in a first approach PCA with mixed variables only showed the separation between the two complexes. However, MANCOVA and subsequent Discriminant Analysis performed separately for both complexes allowed for distinction of the species when sample size was large enough, namely within the D. chlorogaster-complex. In conclusion, the results support four new species, which are described herein.

Biological invasions are a challenge to conservation and constitute a threat to biodiversity worldwide. The Italian wall lizard Podarcis sicula has been widely introduced, and seems capable of adapting to most of the regions where it is established and to impact on native biota. Here we construct a phylogenetic framework to assess the origin of the introduced populations in the United Kingdom, Greece and Turkey comparing cytochrome-b gene sequences of lizards from five locations to published sequences from the native range and other non-native locations. The results support an origin from central Italy for the United Kingdom population, from the Adriatic region for the Greek pop- ulation and from Calabria for the population from Turkey. These results emphasise the multiple-source pattern of introduction of this species identified in previous studies. The improvement in the knowledge of the origin and path- ways by which invaders arrive in new areas, as well as the monitoring of their populations, are crucial for successful strategies to deal with exotic species.

Darevskia praticola differs from the other species of the genus in having a large but disjunct distribution, covering the Balkan and the Caucasus regions. Furthermore, most Darevskia species occupy saxicolous habitats, whereas D. praticola inhabits meadows and forest environments. Here we determine the phylogeographic and phylogenetic relationships of Darevskia praticola sensu lato and evaluate the current, morphology-based taxonomy. We sequenced two mtDNA genes (Cyt-b and ND4) and two nuclear loci (MC1R and RELN) for samples collected across the species range. Because our sequences amplified with the Cyt-b primers appear to represent a nuclear pseudogene we excluded this marker from the final analysis. Our results support monophyly of D. praticola and show its division into three clades. The first divergence, dated to the Late Pliocene, is between the Balkans and the Caucasus. The Caucasus lineage is further subdivided in a western Greater Caucasus and a Transcaucasia clade, likely due to subsequent differentiation during the Pleistocene. Our findings do not support the current taxonomic arrangement within D. praticola. The main geographic divergence likely happened due to a vicariance event associated with Plio-Pleistocene climatic and vegetation oscillations.

Hybridization is a common evolutionary process with multiple possible outcomes.In vertebrates, interspecific hybridization has repeatedly generated parthenogenetic hybrid species.However, it is unknown whether the generation of parthenogenetic hybrids is a rare outcome of frequent hybridization between sexual species within a genus or the typical outcome of rare hybridization events.Darevskia is a genus of rock lizards with both hybrid parthenogenetic and sexual species.Using capture sequencing, we estimate phylogenetic relationships and gene flow among the sexual species, to determine how introgressive hybridization relates to the origins of parthenogenetic hybrids.We find evidence for widespread hybridization with gene flow, both between recently diverged species and deep branches.Surprisingly, we find no signal of gene flow between parental species of the parthenogenetic hybrids, suggesting that the parental pairs were either reproductively or geographically isolated early in their divergence.The generation of parthenogenetic hybrids in Darevskia is, then, a rare outcome of the total occurrence of hybridization within the genus, but the typical outcome when specific species pairs hybridize.Our results question the conventional view that parthenogenetic lineages are generated by hybridization in a window of divergence.Instead, they suggest that some lineages possess specific properties that underpin successful parthenogenetic reproduction.

ABSTRACT Obligately parthenogenetic species are expected to be short lived since the lack of sex and recombination should translate into a slower adaptation rate and increased accumulation of deleterious alleles. Some, however, are thought to have been reproducing without males for millions of years. It is not clear how these old parthenogens can escape the predicted long-term costs of parthenogenesis, but an obvious explanation is cryptic sex. In this study we screen for signatures of cryptic sex in eight populations of four parthenogenetic species of Timema stick insects, some estimated to be older than 1M yrs. Low genotype diversity, homozygosity of individuals and high linkage disequilibrium (LD) unaffected by marker distances support exclusively parthenogenetic reproduction in six populations. However, in two populations (namely, of the species Timema douglasi and T. monikensis ) we find strong evidence for cryptic sex, most likely mediated by rare males. These populations had comparatively high genotype diversities, lower LD, and a clear LD decay with genetic distance. Rare sex in species that are otherwise largely parthenogenetic could help explain the unusual success of parthenogenesis in the Timema genus and raises the question whether episodes of rare sex are in fact the simplest explanation for the persistence of many old parthenogens in nature.

Abstract Transitions from obligate sex to obligate parthenogenesis have occurred repeatedly across the tree of life. Whether these transitions occur abruptly or via a transient phase of facultative parthenogenesis is rarely known. We discovered and characterised facultatively parthenogenetic populations of the North American stick insect Timema douglasi , a species in which only obligately parthenogenetic populations were known so far. These populations comprised three genetic lineages. Females from all lineages were capable of parthenogenesis (with variable efficiency) but their propensity to reproduce sexually after mating varied extensively. In all three lineages, parthenogenesis resulted in the complete loss of heterozygosity in a single generation. Obligately parthenogenetic Timema have also lost all heterozygosity, suggesting that the transition to obligate parthenogenesis did not require a modification of the proximate mechanism, but rather involved a gradual increase in frequency. We speculate that facultative parthenogenesis may often be transient and be replaced by obligate strategies (either sex or parthenogenesis) because of a trade-off between the efficiency of the two reproductive modes. Such a trade-off could help explain why facultative parthenogenesis is rare among animals, despite its potential to combine the known benefits of sex and parthenogenesis.