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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Filogeografia das espécies de Nephila (Araneae: Araneidae) da América do Sul = Phylogeography of Nephila (Araneae: Araneidae) species from South America
Title Alternative: Phylogeography of Nephila (Araneae: Araneidae) species from South America
Author: Bartoleti, Luiz Filipe de Macedo, 1988-
Advisor: Solferini, Vera Nisaka, 1957-
Abstract: Resumo: A região Neotropical é reconhecida por sua grande diversidade biológica; no entanto, os mecanismos que levaram à essa alta diversificação ainda não são bem compreendidos. Neste trabalho, realizamos o estudo filogeográfico das duas espécies Neotropicais do gênero Nephila a fim de contribuir para a compreensão dos diferentes processos que influenciaram a diversificação de espécies Neotropicais, e apresentamos os resultados em dois manuscritos. No primeiro, "Phylogeography of the widespread spider Nephila clavipes (Araneae: Araneidae) in South America reveals geological and climate diversification, and Pleistocene connections between Amazon and Atlantic Forest", buscamos elucidar como eventos geológicos e climáticos afetaram a diversificação de espécies adaptadas a florestas úmidas. Utilizando um marcador mitocondrial (COI) e dois nucleares (H3a e ITS2), detectamos cinco linhagens geograficamente informativas. A linhagem que se encontra a oeste da Cordilheira Central dos Andes colombianos divergiu das demais no final do Mioceno/Plioceno, concomitantemente ao soerguimento final dessa Cordilheira. As demais linhagens datam do Pleistoceno, o que sugere uma diversificação devido aos eventos climáticos do Quaternário. A distribuição geográfica das linhagens, e o teste de modelos feito por Approximate Bayesian Computation (ABC) indicam um isolamento prévio entre os biomas, com posterior contato secundário entre as linhagens no último máximo glacial (LGM ¿ há 21 mil anos), provavelmente devido à mudança na distribuição dos biomas de acordo com as flutuações climáticas do Quaternário. A diagonal seca parece ter atuado como uma fonte de migrantes para Amazônia e Mata Atlântica, e nossos dados corroboram uma via de conexão entre as florestas pelo meio do Cerrado. No segundo manuscrito, "Phylogeography of the dry vegetation endemic species Nephila sexpunctata (Araneae: Araneidae) suggests recent expansion of the Neotropical Dry Diagonal" utilizamos populações de Nephila sexpunctata para realizar inferências sobre a história recente da diagonal seca. Utilizamos dois marcadores mitocondriais (COI e ND1-L1-16S) e um nuclear (CHP2), e detectamos uma linhagem associada ao Cerrado e uma ao Chaco, com alguma mistura. A modelagem de paleodistribuição realizada indicou uma expansão do nicho da espécie a partir do Holoceno Médio (cerca de 6 mil anos atrás), o que concordou com a recente expansão demográfica inferida com os dados genéticos. O teste de modelos feito com ABC indicou que a espécie passou por um severo gargalo populacional no LGM (que se reflete na baixa variabilidade genética encontrada), com uma expansão demográfica posterior ao glacial, contrariando o que seria esperado pelo Modelo dos Refúgios Pleistocênicos, evidenciando que o glacial pode ter apresentado condições climáticas severas demais até mesmo para espécies adaptadas a ambientes abertos. Nosso trabalho evidenciou que os estudos com espécies de ampla distribuição são fundamentais para a melhor compreensão da história evolutiva de regiões altamente diversas. Os dois trabalhos sugerem que a região Neotropical possui uma história bastante complexa, e que os padrões evolutivos são fortemente influenciados por características biológicas da espécie. Estudos com organismos menos representados como as aranhas devem ser encorajados pois são capazes de revelar padrões interessantes da história biogeográfica da região Neotropical

Abstract: The Neotropical region is known by its great biological diversity; however, the mechanisms that drove this diversification are yet not well understood. In this work, we performed the phylogeographical study of the two Neotropical Nephila species aiming to contribute to the comprehension of different processes that influenced the diversification of Neotropical species, and we present the results in two manuscripts. In the first one, "Phylogeography of the widespread spider Nephila clavipes (Araneae: Araneidae) in South America reveals geological and climate diversification, and Pleistocene connections between Amazon and Atlantic Forest", we sought to elucidate how geological and climate events affected the diversification of rainforest-adapted species. Using one mitochondrial (COI) and two nuclear (H3a and ITS2) molecular markers, we detected five geographically informative lineages. The lineage present westwards of the Colombian Central Andean Cordillera has diverged from the others in the late Miocene/Pliocene, concomitantly with the final uplift of this Cordillera. The other lineages emerged in the Pleistocene, what suggests a diversification guided by the Quaternary climate events. The geographical distribution of the lineages and the Approximate Bayesian Computation (ABC) model testing indicated a previous isolation among biomes, with posterior secondary contact among lineages in the Last Glacial Maximum (LGM ¿ 21kya), probably due to the changes in biome distribution according to the Quaternary climate fluctuations. The Dry Diagonal seems to have provided migrants for both Amazon and the Atlantic Forest, and our data corroborate a connection route between the rainforests through the center of Cerrado. In the second manuscript, "Phylogeography of the dry vegetation endemic species Nephila sexpunctata (Araneae: Araneidae) suggests recent expansion of the Neotropical Dry Diagonal" we used Nephila sexpunctata populations to make inferences on the recent history of the Dry Diagonal. We used two mitochondrial (COI and ND1-L1-16S) and one nuclear (CHP2) molecular markers, and detected one lineage associated with Cerrado and one with Chaco, with some admixture. The palaeodistribution modelling indicated a niche expansion for this species in the middle Holocene (around 6 kya), what agrees with the recent demographic expansion inferred from the genetic data. The ABC model testing indicated a severe bottleneck in the LGM (which agrees with the low genetic diversity in the species), with a post-glacial demographic expansion, against what was expected by the Pleistocene Refugia Model, evidencing that the glacial may have presented harsh climate conditions even for species adapted to open environments. Our work evidenced that studies with widely distributed species are fundamental to a better comprehension of the evolutionary history of highly diverse regions. Both works suggest that the Neotropical region has a complex history, and that evolutionary patterns are strongly affected by biological peculiarities from each species. Studies with less represented taxa as spiders must be encouraged as they may unveil interesting patterns about the biogeographical history of the Neotropical region
Subject: Filogeografia
Aranha
Florestas tropicais
Biodiversidade - América Latina
Diagonal seca
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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