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Type: TESE
Title: Citogenética, filogenia molecular e filogeografia em espécies do gênero Phyllomedusa (Anura, Hylidae) = Cytogenetic, molecular phylogeny and phylogeography on Phyllomedusa genus (Anura, Hylidae)
Title Alternative: Cytogenetic, molecular phylogeny and phylogeography on Phyllomedusa genus (Anura, Hylidae)
Author: Bruschi, Daniel Pacheco, 1987-
Advisor: Recco-Pimentel, Shirlei Maria, 1954-
Pimentel, Shirlei Maria Recco, 1954-
Abstract: Resumo: Dificuldades na identificação de populações e delimitação taxonômica de espécies, evidências de espécies crípticas e padrões biogeográficos diversos fazem dos anuros gênero Phyllomedusa (Hylidae, Phyllomedusinae) um interessante candidato a estudos taxonômicos e evolutivos. Na presente tese, foram realizados estudos visando acessar diferentes níveis de diferenciação entre os táxons e possibilitar inferência de eventos e processos envolvidos na diversificação das espécies, contribuindo no melhor entendimento das questões taxonômicas e evolutivas do gênero. Utilizando citogenética, filogenia molecular e filogeografia, investigamos aspectos da evolução cromossômica e molecular em representantes do gênero Phyllomedusa. No primeiro capítulo avaliamos o status taxonômico de populações atribuídas à P. hypochondrialis e P. azurea, utilizando dados morfológicos, cromossômicos e filogenia molecular. Reforçamos a dificuldade de distinção entre estas duas espécies baseado somente em seus caracteres de diagnose, já que estes se sobrepõem quando a amostragem é ampliada. Destacamos variações inter- e intrapopulacionais na posição da NOR em P. hypochondrialis. No segundo capítulo, para entender essa variação em P. hypochondrialis, delimitar as populações brasileiras de P. azurea e estimar a diversidade genética entre populações de P. nordestina, foi realizada uma análise filogeográfica dessas três espécies. As inferências filogenéticas indicaram forte estruturação regional entre as populações de P. hypochondrialis amostradas, recuperando quatro clados bem suportados. Processos demográficos históricos foram importantes na distribuição das variações de NOR, sendo que os clados demograficamente estáveis exibiram conservada posição de NOR no par 8, enquanto as populações que experenciaram eventos de rápida expansão demográfica exibiram variação neste marcador. A história evolutiva dessa espécie foi influenciada pela interação entre eventos geomorfológicos na transição Mioceno-Plioceno, que persistiram por episódios de flutuações climáticas ocorridas durante o Pleistoceno. As populações distribuídas dentro de domínios de cerrado demostraram uma recente colonização durante o Pleistoceno, sendo que hipotetizamos que sucessivos ciclos de expansão/retração de matas de galeria permitiram a colonização desta linhagem neste bioma. Recuperamos P. azurea parafilética em relação à P. nordestina. Interessantemente, os dois clados divergentes de P. nordestina estão separados pelo rio São Francisco (SF), definindo um clado localizado na margem esquerda e outro na margem direita desse rio. A estimativa do tempo de divergência entre estes dois grupos são condizentes com o reposicionamento histórico do curso deste rio no nordeste brasileiro, que deve ter contribuído no isolamento destes grupos por um processo de vicariância. Esta barreira geográfica teve papel fundamental na divergência entre as duas linhagens, suportada pelo alto nível de diferenciação entre os grupos de margens opostas do rio e ausência de fluxo gênico entre os grupos. Sugerimos futura reavaliação da taxonomia de populações distribuídas na margem esquerda do rio SF. A história evolutiva de P. azurea, foi marcada por um profundo evento de perda de diversidade genética, que deve ter contribuído para a rápida fixação dos alelos exclusivos encontrados nesta população. No terceiro capítulo, uma abordagem integrativa foi utilizada para descrição de uma nova espécie, filogeneticamente relacionada às espécies do grupo de P. hypochondrialis que habitam ambientes de altitude, condizente com a área na qual o táxon foi encontrado, revelando um interessante padrão biogeográfico. No quarto e quinto capítulo, descrevemos citogeneticamente cinco espécies (P. vaillantii, P. tarsius, P. bahiana, P. distincta e P. ayeaye). Observamos cariótipos conservados, possibilitando o reconhecimento de homeologias cromossômicas. Apesar de ainda existirem lacunas na citogenética do gênero, variações interessantes na posição da NOR reportam uma alta razão de transposição de sítios de rDNA no genoma destes representantes e alertam para seu papel na evolução cromossômica no gênero

Abstract: We conducted cytogenetic, phylogenetic and phylogeographical studies to investigate aspects of chromosomal and molecular evolution in the Neotropical tree frogs of the genus Phyllomedusa genus (Hylidae, Phyllomedusinae), which have been the subject of extensive taxonomical debate. In the first chapter, the study focuses on the morphological variation found in populations attributed to P. hypochondrialis, and examines whether this variation is interspecific or inter-population. The results of this analysis support the need for a thorough revision of the phenotypic features used to discriminate P. azurea and P. hypochondrialis, given the considerable overlap found in these characters when more populations are samples. We also report inter- and intra-population variability in the NOR of P. hypochondrialis. In the second chapter, we use phylogeographic approaches to evaluate the source of the karyotype variation found within P. hypochondrialis, provide a better delimitation of the Brazilian populations of P. azurea, and estimate the genetic diversity within P. nordestina. These three species are closely related, but are associated with distinct South American morphoclimatic domains. Our results reveal a deep genetic structuring in the P. hypochondrialis populations, based four well-supported clades with a low migration signal among haplogroups. The evolutionary history of this species has been influenced by the interaction between the geomorphological changes occurring in the Miocene-Pliocene that have persisted through the episodes of climatic fluctuation that occurred during the Pleistocene. The populations of the Cerrado domain appear to have colonized this region during the Pleistocene period, when successive cycles of forest expansion and retraction may have facilitated expansion into this biome via gallery forests. We were able to recognize two cryptic lineages within the P. nordestina populations, differentiated by the São Francisco River in northeastern of Brazil. Estimates of coalescence time indicated a process of divergence between two geographic clades of P. nordestina during the Pliocene-Pleistocene transition, which is temporally congruent with historical modifications to the course of the São Francisco River. This geographic barrier has had a primary role in the divergence of lineages, supported by the high differentiation between populations from opposite margins of the river and the absence of gene flow between haploclades. A strong signature of genetic decline marks the evolutionary history of the Brazilians populations of P. azurea. While more extensive surveys are needed, Brazilian populations of this species appear to be restricted to the Pantanal biome. In the third chapter, we describe a new species of the P. hypochondrialis group, diagnosed using molecular, morphological and chromosomal approaches. The new species is closely related phylogenetically with all the highland species of the clade, revealing an interesting biogeographical pattern. Finally, in chapters four and five, we present cytogenetic data on four species of the genus Phyllomedusa (P. vaillantii, P. tarsius, P. distincta, P. bahiana and P. ayeaye). We found conservative karyotypes, permitting the recognition of chromosomal homologies. Despite the gaps in the chromosomal studies of this genus, the inter- and intraspecific variation found in the number and location of rDNA sites reflects the rapid rate of evolution of this character in Phyllomedusa, and highlights the important role of this sequence in the chromosomal evolution of this genus
Subject: Phyllomedusa
Citogenética
Filogenia
Filogeografia
Evolução (Biologia)
Cromossomos
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2014
Appears in Collections:IB - Dissertação e Tese

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