Filogeografia do complexo pitcairnia flammea (Bromeliaceae)
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Data
2019-08-21
Autores
Mota, Mateus Ribeiro
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A filogeografia surgiu como uma ponte entre várias disciplinas evolutivas, como a genética populacional, filogenia e biogeografia, estabelecendo ligações entre os estudos micro e macro evolutivos. A filogeografia tem sido cada vez mais utilizada para estudar a evolução de regiões com altos índices de diversidade, como a região Neotrópical. Os Neotrópicos apresentam uma grande variedade de biomas, incluindo a Floresta Atlântica, a segunda maior floresta tropical da América do Sul, contendo mais de 60% de todas as espécies terrestres do planeta. Um número crescente de estudos filogeográficos com espécies da Floresta Atlântica nos ajudado a entender os processos evolutivos que gradualmente formaram essa grande biodiversidade. Realizamos análises filogeográficas, avaliando padrões de estrutura e diversidade genética, tempo de divergência das linhagens e a demografia histórica do complexo de espécies Pitcairnia flammea (Bromeliaceae), grupo adaptado a inselbergs neotropicais naturalmente fragmentados, baseados em conjuntos de dados de microssatélites nucleares e sequências plastidiais. Nossos resultados mostraram baixa a moderada diversidade genética nuclear dentro de populações de P. flammea, e alta estrutura genética populacional, com poucos haplótipos de DNA plastidial compartilhados entre populações, indicando fluxo gênico limitado e baixa conectividade entre afloramentos rochosos. Não encontramos nenhuma estrutura filogeográfica clara, além de duas linhagens evolutivas que divergiram aproximadamente 2 Mya., sugerindo um papel importante das mudanças climáticas no início do Pleistoceno na diversificação do complexo de espécies de P. flammea. Além disso, não encontramos congruência direta entre divergência genética populacional e delimitação taxonômica. Este estudo vem apoiar o fato de que afloramentos rochosos são centros de diversidade de espécies e endemismo, por serem naturalmente isolados, contribuindo para a grande diversidade genética e morfológica observada atualmente nestas regiões. Em conjunto com estudos de genética de populações e filogeografia de outros organismos, as informações aqui geradas ajudam a esclarecer os processos complexos responsáveis pela origem e manutenção da biodiversidade dos Neotrópicos, especificamente da Floresta Atlântica.
Phylogeography has emerged as a bridge between several evolutionary disciplines, such as population genetics, phylogeny and biogeography, establishing the link between micro and macroevolutionary studies. Phylogeography has been increasingly used to study the evolution of regions with high diversity indexes, such as the Neotropic region. The Neotropics presents a wide variety of biomes, including the Atlantic Rainforest, the second largest tropical rainforest in South America containing more than 60% of all terrestrial species on the planet. An increasing number of phylogeographic studies in Atlantic Rainforest species have helped us to understand the evolutionary process that gradually formed such great biodiversity. We performed phylogeographic analyses, assessing genetic structure patterns, timing of lineage divergence and historical demography of Pitcairnia flammea species complex (Bromeliaceae), which are adapted to naturally fragmented Neotropical inselbergs, based on nuclear microsatellites and plastid sequence data sets. Our results showed low to moderate nuclear genetic diversity within P. flammea populations, and high population genetic structure, with few plastid DNA haplotype shared among populations, indicating limited gene flow and low connectivity among rock outcrops. We found no clear phylogeographic structure, besides two evolutionary lineage which diverged approximately 2 Mya., suggesting an important role of early Pleistocene climatic changes in the diversification of P. flammea species complex. Additionally, we find no direct congruence between population genetic divergence and taxonomic delimitation. This study supports the fact that rocky outcrops are centers of species diversity and endemism, as they are naturally isolated, contributing to the great genetic and morphological diversity currently observed in these regions. In conjunction with studies of population genetics and phylogeography of other organisms, the information generated here helps to clarify the complex processes responsible for the origin and maintenance of Neotropic biodiversity, specifically the Atlantic Forest.
Phylogeography has emerged as a bridge between several evolutionary disciplines, such as population genetics, phylogeny and biogeography, establishing the link between micro and macroevolutionary studies. Phylogeography has been increasingly used to study the evolution of regions with high diversity indexes, such as the Neotropic region. The Neotropics presents a wide variety of biomes, including the Atlantic Rainforest, the second largest tropical rainforest in South America containing more than 60% of all terrestrial species on the planet. An increasing number of phylogeographic studies in Atlantic Rainforest species have helped us to understand the evolutionary process that gradually formed such great biodiversity. We performed phylogeographic analyses, assessing genetic structure patterns, timing of lineage divergence and historical demography of Pitcairnia flammea species complex (Bromeliaceae), which are adapted to naturally fragmented Neotropical inselbergs, based on nuclear microsatellites and plastid sequence data sets. Our results showed low to moderate nuclear genetic diversity within P. flammea populations, and high population genetic structure, with few plastid DNA haplotype shared among populations, indicating limited gene flow and low connectivity among rock outcrops. We found no clear phylogeographic structure, besides two evolutionary lineage which diverged approximately 2 Mya., suggesting an important role of early Pleistocene climatic changes in the diversification of P. flammea species complex. Additionally, we find no direct congruence between population genetic divergence and taxonomic delimitation. This study supports the fact that rocky outcrops are centers of species diversity and endemism, as they are naturally isolated, contributing to the great genetic and morphological diversity currently observed in these regions. In conjunction with studies of population genetics and phylogeography of other organisms, the information generated here helps to clarify the complex processes responsible for the origin and maintenance of Neotropic biodiversity, specifically the Atlantic Forest.
Descrição
Palavras-chave
Filogeografia, Bromeliaceae, Ecologia molecular, Especiação, Floresta Atlântica, Phylogeography, Bromeliads, Molecular ecology, Speciation, Atlantic Rainforest