Integrando diferentes abordagens genéticas para a compreensão dos cupins: delimitação de espécies do Grupo Nasutitermes jaraguae (Holmgren, 1910) (Isoptera: Termitidae: Nasutitermitinae), filogeografia da espécie N. jaraguae no bioma Mata Atlântica e filogenia das espécies do gênero Nasutitermes Dudley, 1890
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Data
2018-03-09
Autores
Barbosa, Nara Cristina Chiarini Pena
Título da Revista
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
O gênero Nasutitermes contém 257 espécies descritas, sendo considerado o gênero com a maior riqueza de espécies e a maior distribuição geográfica, entretanto, sua taxonomia ainda é bastante confusa. Este gênero é apontado como dominante no bioma Mata Atlântica e possui várias espécies que se distribuem por toda a região, como a espécie Nasutitermes jaraguae, a qual é morfologicamente muito semelhante a outras espécies que ocorrem nas mesmas localidades. Dessa forma, este trabalho teve como objetivos diferenciar, por meio de ferramentas moleculares, espécies do Grupo N. jaraguae; definir os processos responsáveis pelo padrão de distribuição da variabilidade genética da espécie N. jaraguae e entender as relações filogenéticas e os processos de diversificação das espécies do gênero Nasutitermes. As análises de delimitação de espécies do Grupo N. jaraguae foram realizadas com o gene mitocondrial COII e mostraram que os caracteres morfológicos, diagnósticos para a identificação das espécies analisadas, tanto reuniram espécimes geneticamente distintos, como separaram espécimes geneticamente semelhantes. Este cenário reflete a discordância entre a separação de linhagens e os critérios utilizados para a delimitação de espécies por diferentes conceitos de espécies, bem como demonstra que estes podem representar a plasticidade fenotípica de uma mesma linhagem. Evidenciou-se sete unidades evolutivas distintas, as quais podem ser consideradas espécies com base nos conceitos filogenéticos e evolutivos de espécies. A análise filogeográfica de N. jaraguae, realizada com o gene COII, demonstrou a existência de três grupos haplotípicos bem estruturados, cujos haplótipos encontram-se geograficamente agrupados. A organização na distribuição geográfica dos haplogrupos pode ser explicada com base na hipótese de refúgios florestais do Plioceno-Pleistoceno, o que reforça o padrão de distribuição de espécies na Mata Atlântica observado para outros grupos biológicos, enquanto a distribuição dos haplótipos dentro dos haplogrupos pode ser explicada pela hipótese de gradientes ecológicos. As análises filogenéticas do gênero Nasutitermes foram realizadas com os genes COII, 16S rRNA e 12S rRNA e a região ITS2. Espécies com distribuição geográfica distante apareceram filogeneticamente relacionadas, indicando que a origem do gênero Nasutitermes é posterior a separação da Gondwana, com episódios de dispersão intercontinentais dentro do gênero, bem como eventos de especiação independentes nas regiões zoogeográficas. Foi possível ainda sugerir novas hipóteses sobre a diversificação de Nasutitermes e, dessa forma, compreender melhor a história evolutiva deste gênero.
The genus Nasutitermes contains 257 described species, being the genus with the greatest species richness and the broadest geographical distribution, however, its taxonomy is confused still. This genus is considered as dominant in the Atlantic Forest biome and includes several species that are distributed throughout the region, such as Nasutitermes jaraguae, which is morphologically similar to other species that occur in the same localities. This study aimed to differentiate species of the Group Nasutitermes jaraguae through molecular tools; to define the processes by distribution pattern of the genetic variability of N. jaraguae, to understand the phylogenetic relationships and the diversification process of the Nasutitermes species. The analysis of species delimitation of the Group N. jaraguae was performed with the mitochondrial COII gene. The morphological diagnostic characters for the identification of the species analyzed both grouped genetically distinct specimens and separated specimens genetically similar. This scenario reflects the disagreement between the separation of lineages and the criteria used for the species delimitation by different species concepts, and demonstrates these may represent the phenotypic plasticity of the same lineage. It was evidenced seven distinct evolutionary units, which can represent species based on the phylogenetic and evolutionary concepts of species. The phylogeographic analysis of N. jaraguae, performed with the COII gene, demonstrated the existence of three well-structured haplotypic groups, whose haplotypes are geographically grouped. The organization in the geographic distribution of haplogroups can be explained based on the Pliocene-Pleistocene refuge hypothesis, which reinforces the pattern of species distribution in the Atlantic Forest observed for other biological groups, while the distribution of haplotypes within the haplogroups can be explained by the ecological gradient hypothesis. Phylogenetic analyzes of the genus Nasutitermes were performed with mitochondrial genes (COII, 16S rRNA and 12S rRNA) and a nuclear fragment (ITS2 region). Species with distant geographic distribution appeared phylogenetically nearly, indicating the origin of the genus Nasutitermes is posterior to Gondwana separation, with intercontinental dispersion episodes within the genus, as well as independent speciation events in the zoogeographic regions. It was also possible to suggest new hypotheses about the diversification of Nasutitermes and, in this way, to better understand its evolutionary history.
The genus Nasutitermes contains 257 described species, being the genus with the greatest species richness and the broadest geographical distribution, however, its taxonomy is confused still. This genus is considered as dominant in the Atlantic Forest biome and includes several species that are distributed throughout the region, such as Nasutitermes jaraguae, which is morphologically similar to other species that occur in the same localities. This study aimed to differentiate species of the Group Nasutitermes jaraguae through molecular tools; to define the processes by distribution pattern of the genetic variability of N. jaraguae, to understand the phylogenetic relationships and the diversification process of the Nasutitermes species. The analysis of species delimitation of the Group N. jaraguae was performed with the mitochondrial COII gene. The morphological diagnostic characters for the identification of the species analyzed both grouped genetically distinct specimens and separated specimens genetically similar. This scenario reflects the disagreement between the separation of lineages and the criteria used for the species delimitation by different species concepts, and demonstrates these may represent the phenotypic plasticity of the same lineage. It was evidenced seven distinct evolutionary units, which can represent species based on the phylogenetic and evolutionary concepts of species. The phylogeographic analysis of N. jaraguae, performed with the COII gene, demonstrated the existence of three well-structured haplotypic groups, whose haplotypes are geographically grouped. The organization in the geographic distribution of haplogroups can be explained based on the Pliocene-Pleistocene refuge hypothesis, which reinforces the pattern of species distribution in the Atlantic Forest observed for other biological groups, while the distribution of haplotypes within the haplogroups can be explained by the ecological gradient hypothesis. Phylogenetic analyzes of the genus Nasutitermes were performed with mitochondrial genes (COII, 16S rRNA and 12S rRNA) and a nuclear fragment (ITS2 region). Species with distant geographic distribution appeared phylogenetically nearly, indicating the origin of the genus Nasutitermes is posterior to Gondwana separation, with intercontinental dispersion episodes within the genus, as well as independent speciation events in the zoogeographic regions. It was also possible to suggest new hypotheses about the diversification of Nasutitermes and, in this way, to better understand its evolutionary history.
Descrição
Palavras-chave
Cupim, Mata Atlântica, COII, 16S rRNA, 12S rRNA, ITS2, Termite, Atlantic Forest