Evolutionary and biogeographic history of the extant penguins (Aves: Spheniscidae) using genomic data [recurso eletrônico] = História evolutiva e biogeográfica dos pinguins viventes (Aves:Spheniscidae) usando dados genômicos
Flávia Akemi Nitta Fernandes
DISSERTAÇÃO
Inglês
T/UNICAMP F391e
[História evolutiva e biogeográfica dos pinguins viventes (Aves:Spheniscidae) usando dados genômicos ]
Campinas, SP : [s.n.], 2019.
1 recurso online (75 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientador: Mariana Freitas Nery
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: A história evolutiva e biogeográfica de espécies marinhas é altamente dependente de seus aspectos biológicos e dos oceanos que habitam, como é o caso dos pinguins viventes (Aves: Spheniscidae). Apesar de estudos anteriores terem focado na resolução do tempo e das relações evolutivas entre as...
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Resumo: A história evolutiva e biogeográfica de espécies marinhas é altamente dependente de seus aspectos biológicos e dos oceanos que habitam, como é o caso dos pinguins viventes (Aves: Spheniscidae). Apesar de estudos anteriores terem focado na resolução do tempo e das relações evolutivas entre as espécies de pinguim viventes, assim como em sua correlação com a distribuição geográfica do grupo, as hipóteses na literatura ainda são controversas. Neste estudo, utilizamos elementos ultraconservados (UCEs) como marcadores genômicos para elucidar as principais questões a respeito da história evolutiva dos pinguins: (i) quais as relações evolutivas entre as espécies e gêneros de pinguins viventes, (ii) quando tais eventos de radiação aconteceram, (iii) qual a distribuição geográfica ancestral de Spheniscidae, e (iv) como esses eventos de radiação estão correlacionados com as dinâmicas e geologia dos oceanos do Hemisfério Sul. Para responder tais questões, inferimos uma filogenia robusta e estimamos os tempos de divergência e distribuição geográfica ancestral dos pinguins utilizando dados moleculares em escala genômica. Nossas análises recuperaram a divergência de Spheniscidae no início do Mioceno (21.9 milhões de anos atrás) e uma filogenia na qual Aptenodytes é a primeira linhagem a divergir, seguido de Pygoscelis e, finalmente, pelo clado que contém Eudyptes/Megadyptes e Spheniscus/Eudyptula. A maioria dos eventos de especiação ocorreu durante o Plioceno e Pleistoceno. Nossas análises da história biogeográfica recuperaram uma provável distribuição ancestral na região da Austrália/Nova Zelândia durante o aquecimento global do início do Mioceno, o que teria permitido a seguinte colonização do continente Antártico pelo ancestral de Aptenodytes. O surgimento da corrente circumpolar Antártica (ACC) provavelmente seria um fator chave na diversificação e expansão das linhagens de pinguins para suas atuais distribuições sub-Antárticas e sub-Tropicais. Resumidamente, demonstramos como dados genômicos são capazes de auxiliar na resolução de incongruências na história evolutiva dos pinguins. Nossos resultados podem amparar futuras comparações intra e interespecíficas relacionadas à importância de condições climáticas e oceânicas na radiação das diferentes espécies de pinguins, que podem servir de modelo para as possíveis respostas dessas aves no cenário de mudanças climáticas atuais e futuras
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Abstract: The evolutionary and biogeographic history of marine species is highly dependent on their biology and the oceans they inhabit, which is the case of extant penguins (Aves: Spheniscidae). Although previous studies have focused on unraveling the evolutionary relationships of extant penguin...
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Abstract: The evolutionary and biogeographic history of marine species is highly dependent on their biology and the oceans they inhabit, which is the case of extant penguins (Aves: Spheniscidae). Although previous studies have focused on unraveling the evolutionary relationships of extant penguin species and the connection with their distributional range, the hypotheses in literature remain controversial. In this study, we used UCEs as genomic markers in order to unravel the main questions about the evolutionary history of extant penguins: (i) what are the evolutionary relationships among penguin species and genera, (ii) when radiation events occurred, (iii) what is the most likely geographic range of the ancestor of the crown penguins, and (iv) how the diversification events correlated with the Southern oceans¿ dynamics and geology. To answer these questions, we inferred a robust phylogenetic tree and estimated the divergence times and ancestral range of penguins using molecular data in genomic scale. Our analyses recovered an early Miocene divergence of Spheniscidae, 21.9 million years ago (Mya), and a phylogenetic relationship in which Aptenodytes is the first lineage to diverge, followed by Pygoscelis and finally by the clades formed by Eudyptes/Megadyptes and Spheniscus/Eudyptula. Most speciation events occurred during the Pliocene and Pleistocene, accompanying the global cooling events of the Pleistocene glaciations. Our historical biogeographical analyses recovered the most likely ancestral range for the Spheniscidae family on the Australia/New Zealand region during the early Miocene warming, which may have allowed the following colonization of the Antarctic continent by the Aptenodytes ancestor. The onset of the Antarctic circumpolar current (ACC) likely played a key role in the diversification and expansion of penguin lineages to the further sub-Antarctic and sub-tropical locations they currently inhabit. In summary, we demonstrate how genomic data can support the resolution of incongruences in the evolutionary history of penguins. Our results can aid further interspecific and intraspecific comparisons on the importance of ocean and climate conditions in the radiation of different penguin species, which can be useful to model these birds¿ putative responses to the ongoing climate change conditions
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Evolutionary and biogeographic history of the extant penguins (Aves: Spheniscidae) using genomic data [recurso eletrônico] = História evolutiva e biogeográfica dos pinguins viventes (Aves:Spheniscidae) usando dados genômicos
Flávia Akemi Nitta Fernandes
Evolutionary and biogeographic history of the extant penguins (Aves: Spheniscidae) using genomic data [recurso eletrônico] = História evolutiva e biogeográfica dos pinguins viventes (Aves:Spheniscidae) usando dados genômicos
Flávia Akemi Nitta Fernandes