Filogeografia e genômica de populações de Pitcairnia lanuginosa (Bromeliaceae)

• Autor(a) principal: Leal, Bárbara Simões Santos [UNESP]
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/180404
• topic: Adaptação local; Bromeliaceae; Diversificação e especiação; Filogeografia; Neotrópicos; Sequenciamento RAD; Local adaptation; Diversification and adaptation; Phylogeography; Neotropics; RAD sequencing

Os Neotrópicos possuem níveis de diversidade taxonômica, filogenética e funcional extremamente altos, mesmo quando comparados aos de outras regiões tropicais do mundo. O estudo dos processos envolvidos na diversificação de linhagens intra-específicas e no surgimento de novas espécies é essencial para a interpretação dos padrões de alta biodiversidade observados nessa região. Nesta tese, buscamos descrever os padrões de diversificação intra-específica e inferir os processos e mecanismos que governam a diversidade nos Neotrópicos, primeiramente, por meio de uma revisão de estudos filogeográficos de plantas no Brasil (CAPÍTULO 1), e, em seguida, por meio de estudos empíricos utilizando como modelo uma espécie de ampla porém fragmentada distribuição nos Neotrópicos, Pitcairnia lanuginosa (Bromeliaceae) (CAPÍTULOS 2 e 3). No CAPÍTULO 1, revisamos os resultados e sintetizamos o conhecimento proveniente de 41 estudos de filogeografia de plantas já publicados. Em suma, nossa revisão mostra que as oscilações climáticas do Pleistoceno afetaram diferentemente plantas associadas a tipos de vegetações contrastantes dentro de cada bioma. Além do clima, os estudos reunidos apontam que variação das condições de solos e o surgimento de barreiras geográficas (como montanhas e rios) também estão envolvidos na evolução da biota vegetal desta região. No CAPÍTULO 2, empregamos marcadores moleculares tradicionais (sequenciamento de sanger e microssatélites) e modelos de distribuição de espécies (SDMs) para verificar o papel dos processos demográficos históricos sobre a variação genética neutra e para verificar a existência de linhagens em P. lanuginosa, utilizando uma abordagem filogeográfica. Nossos dados apontam uma baixa diversidade dentro das populações e elevada estrutura genética entre populações da espécie, o que implica num papel determinante da deriva genética para a sua evolução. Além disso, os resultados indicam a existência de duas linhagens em P. lanuginosa, ocupando o Cerrado brasileiro e a porção Central dos Yungas andinos, respectivamente, que é potencialmente explicada pela colonização dos Yungas a partir da dispersão do Cerrado. Apesar dos SDMs mostrarem uma pequena expansão geográfica da espécie no último máximo glacial, as oscilações climáticas do Pleistoceno parecem ter tido apenas um papel pequeno da divergência de linhagens, uma vez os dados moleculares mostram uma divergência antiga seguido por persistência sem mudança de tamanho populacional das linhagens. Finalmente, no CAPÍTULO 3, integramos dados provenientes de centenas de marcadores SNPs isolados por ddRAD, e dados fenotípicos fisiológicos a nível populacional, para verificar o papel relativo de deriva genética e seleção natural na alta estruturação genética de P. lanuginosa. Os resultados confirmam o papel relevante da deriva apontada no capítulo anterior, mas sugerem que a seleção também pode ter contribuído para a diferenciação genética entre as populações apesar do forte efeito da deriva. Dentre os caracteres fenotípicos testados, apenas dois caracteres associados à tolerancia à seca estão potencialmente sob seleção. Padrões de diversificação de espécies herbáceas associadas a ambientes mésicos fragmentados, como P. lanuginosa, agregam informações importantes sobre conexões entre biomas e podem ajudar a traçar um panorama geral da história da biogeografia do continente sul-americano. Embora o estudo de evolução da biodiversidade nos Neotrópicos seja desafiador e o nosso conhecimento limitado por alguns obstáculos a pesquisa sobre biodiversidade, o incremento de informações independentes coletadas em uma ampla variedade de organismos tem o potencial de esclarecer os processos complexos que afetaram a biota neotropical.