Significance Frogs are the dominant component of semiaquatic vertebrate faunas. How frogs originated and diversified has long attracted the attention of evolutionary biologists. Here, we recover their evolutionary history by extensive sampling of genes and species and present a hypothesis for frog evolution. In contrast to prior conclusions that the major frog clades were established in the Mesozoic, we find that ∼88% of living frogs originated from three principal lineages that arose at the end of the Mesozoic, coincident with the Cretaceous–Paleogene (K–Pg) mass extinction event that decimated nonavian dinosaurs 66 Mya. The K–Pg extinction events played a pivotal role in shaping the current diversity and geographic distribution of modern frogs.

Long celebrated for its spectacular landscapes and strikingly high levels of endemic biodiversity, the Philippines has been studied intensively by biogeographers for two centuries. Concentration of so many endemic land vertebrates into a small area and shared patterns of distribution in many unrelated forms has inspired a search for common mechanisms of production, partitioning, and maintenance of life in the archipelago. In this review, we (a) characterize an ongoing renaissance of species discovery, (b) discuss the changing way biogeographers conceive of the archipelago, (c) review the role molecular phylogenetic studies play in understanding the evolutionary history of Philippine vertebrates, and (d) describe how a 25-year Pleistocene island connectivity paradigm continues to provide some explanatory power, but has been augmented by increased understanding of the archipelago's geological history and ecological gradients. Finally, we (e) review new insights provided by studies of adaptive versus nonadaptive radiation and phylogenetic perspectives on community ecology.

Despite a large and multifaceted effort to understand the vast landscape of phenotypic data, their current form inhibits productive data analysis. The lack of a community-wide, consensus-based, human- and machine-interpretable language for describing phenotypes and their genomic and environmental contexts is perhaps the most pressing scientific bottleneck to integration across many key fields in biology, including genomics, systems biology, development, medicine, evolution, ecology, and systematics. Here we survey the current phenomics landscape, including data resources and handling, and the progress that has been made to accurately capture relevant data descriptions for phenotypes. We present an example of the kind of integration across domains that computable phenotypes would enable, and we call upon the broader biology community, publishers, and relevant funding agencies to support efforts to surmount today's data barriers and facilitate analytical reproducibility.

Abstract Natural history collections (NHCs) are the foundation of historical baselines for assessing anthropogenic impacts on biodiversity. Along these lines, the online mobilization of specimens via digitization—the conversion of specimen data into accessible digital content—has greatly expanded the use of NHC collections across a diversity of disciplines. We broaden the current vision of digitization (Digitization 1.0)—whereby specimens are digitized within NHCs—to include new approaches that rely on digitized products rather than the physical specimen (Digitization 2.0). Digitization 2.0 builds on the data, workflows, and infrastructure produced by Digitization 1.0 to create digital-only workflows that facilitate digitization, curation, and data links, thus returning value to physical specimens by creating new layers of annotation, empowering a global community, and developing automated approaches to advance biodiversity discovery and conservation. These efforts will transform large-scale biodiversity assessments to address fundamental questions including those pertaining to critical issues of global change.

The accumulation of biodiversity in tropical forests can occur through multiple allopatric and parapatric models of diversification, including forest refugia, riverine barriers and ecological gradients. Considerable debate surrounds the major diversification process, particularly in the West African Lower Guinea forests, which contain a complex geographic arrangement of topographic features and historical refugia. We used genomic data to investigate alternative mechanisms of diversification in the Gaboon forest frog, Scotobleps gabonicus, by first identifying population structure and then performing demographic model selection and spatially explicit analyses. We found that a majority of population divergences are best explained by allopatric models consistent with the forest refugia hypothesis and involve divergence in isolation with subsequent expansion and gene flow. These population divergences occurred simultaneously and conform to predictions based on climatically stable regions inferred through ecological niche modelling. Although forest refugia played a prominent role in the intraspecific diversification of S. gabonicus, we also find evidence for potential interactions between landscape features and historical refugia, including major rivers and elevational barriers such as the Cameroonian Volcanic Line. We outline the advantages of using genomewide variation in a model-testing framework to distinguish between alternative allopatric hypotheses, and the pitfalls of limited geographic and molecular sampling. Although phylogeographic patterns are often species-specific and related to life-history traits, additional comparative studies incorporating genomic data are necessary for separating shared historical processes from idiosyncratic responses to environmental, climatic and geological influences on diversification.

Theory predicts that sexually dimorphic traits under strong sexual selection, particularly those involved with intersexual signaling, can accelerate speciation and produce bursts of diversification. Sexual dichromatism (sexual dimorphism in color) is widely used as a proxy for sexual selection and is associated with rapid diversification in several animal groups, yet studies using phylogenetic comparative methods to explicitly test for an association between sexual dichromatism and diversification have produced conflicting results. Sexual dichromatism is rare in frogs, but it is both striking and prevalent in African reed frogs, a major component of the diverse frog radiation termed Afrobatrachia. In contrast to most other vertebrates, reed frogs display female-biased dichromatism in which females undergo color transformation, often resulting in more ornate coloration in females than in males. We produce a robust phylogeny of Afrobrachia to investigate the evolutionary origins of sexual dichromatism in this radiation and examine whether the presence of dichromatism is associated with increased rates of net diversification. We find that sexual dichromatism evolved once within hyperoliids and was followed by numerous independent reversals to monochromatism. We detect significant diversification rate heterogeneity in Afrobatrachia and find that sexually dichromatic lineages have double the average net diversification rate of monochromatic lineages. By conducting trait simulations on our empirical phylogeny, we demonstrate our inference of trait-dependent diversification is robust. Although sexual dichromatism in hyperoliid frogs is linked to their rapid diversification and supports macroevolutionary predictions of speciation by sexual selection, the function of dichromatism in reed frogs remains unclear. We propose that reed frogs are a compelling system for studying the roles of natural and sexual selection on the evolution of sexual dichromatism across both micro- and macroevolutionary timescales.

Abstract Teeth have been broadly maintained across most clades of vertebrates but have been lost completely at least once in actinopterygian fishes and several times in amniotes. Using phenotypic data collected from over 500 genera via micro-computed tomography, we provide the first rigorous assessment of the evolutionary history of dentition across all major lineages of amphibians. We demonstrate that dentition is invariably present in caecilians and salamanders, but teeth have been lost completely more than 20 times in frogs, a much higher occurrence of edentulism than in any other vertebrate group. The repeated loss of teeth in anurans is associated with a specialized diet of small invertebrate prey as well as shortening of the lower jaw, but it is not correlated with a reduction in body size. Frogs provide an unparalleled opportunity for investigating the molecular and developmental mechanisms of convergent tooth loss on a large phylogenetic scale.