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Tese de Doutorado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Sergio David Bolívar Leguizamón
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Silveira, Luis Fábio (Presidente)
Amaral, Fábio Sarubbi Raposo do
Caparroz, Renato
Costa, Thiago Vernaschi Vieira da
Francisco, Mercival Roberto
Título em inglês
Comparative phylogeography of Passerine birds with a circum-Amazonian distribution
Palavras-chave em inglês
circum-Amazonian distribution
comparative phylogeography
genomics
passeriformes
ultraconserved elements
Resumo em inglês
There are a number of common distributional patterns that have provided the foundations of our current knowledge of Neotropical biogeography. A distinctive pattern is the so-called "circum-Amazonian distribution", which expands across the forested lowlands south and east of Amazonia, the Andean foothills, the Venezuelan Coastal Range, and the Tepuis. To date, there is no clear understanding of the processes giving rise to this distribution. To understand the evolutionary history of taxa exhibiting this pattern it is necessary to test biogeographic hypotheses offering mechanistic explanations. Comparative phylogeography allows more accurate phylogeographic hypotheses for these taxa, as well as better population genetic parameters. Comprehensive comparative studies aiming at unraveling the evolutionary and biogeographic mechanisms underlying the circum-Amazonian distribution have not been conducted yet, and only scarce descriptive information has been published. Therefore, the objective of this work was to elucidate the historical and biogeographic mechanisms underpinning circum-Amazonian distribution by performing comparative genomic analyses of a group of Suboscine passerines. Ultraconserved Elements (UCEs) were obtained for eight taxonomic groups to estimate population parameters and genealogical trees. For the Thamnophilidae species were inferred demographic histories with momi2. The best models of each taxon were analyzed in a comparative framework to relate them with previously proposed biogeographic hypotheses for the Neotropics and to propose plausible biogeographical scenarios for the circum-Amazonian pattern. The circum-Amazonian distributional pattern has two main phylogeographic units: an Andean (plus Central America region) and an eastern-forested region (Atlantic Forest ecoregion, forested areas around southeast of Amazonia), interconnected by a northern and southern corridor, allowing biotic interchanges between them (mainly from the southern) and hybridization. Species-tree analyses recovered (a) an Andean clade with two Andean subgroups in the northern Peru and central Andes, and (b) an eastern-forested clade including northern and central/southern Atlantic Forest subgroups. The demographic histories of the Thamnophilidae taxa suggest that diversification of the circum-Amazonian taxa have a strong influence of climatic fluctuations during the Pleistocene, with interconnected refugia allowing phenotypic/genetic differentiation but maintaining a considerable level of gene flow during varying dry/cool and warm/humid periods. In addition, the results of this work opened interesting taxonomic questions about some taxa that could be covered in the future (T. ruficapillus/torquatus complex, Xiphocolaptes complex).
Título em português
Filogeografia comparada de Passeriformes com uma distribuição circum-Amazônica
Palavras-chave em português
distribuição circum-Amazônica
elementos ultraconservados
filogeografia comparada
genômica
passeriformes
Resumo em português
Existe um número de padrões de distribuição comuns que forneceram os fundamentos do nosso atual conhecimento da Biogeografia Neotropical. Um padrão distintivo é o chamado padrão de distribuição circum-Amazônico, apresentado por grupos filogeneticamente relacionados habitando as florestas de baixada ao sul-leste da Amazônia, as encostas úmidas dos Andes, a área costeira da Venezuela e os Tepuis. Atualmente não existe um entendimento claro dos processos que deram surgimento a este padrão de distribuição. Para compreender a história evolutiva dos táxons exibindo este tipo de padrão é necessário testar hipóteses biogeográficas que ofereçam explicações mecanicistas. A Genômica comparativa permite hipóteses filogeográficas mais exatas para estes táxons, assim como melhores parâmetros demográficos. Estudos comparativos abrangentes visando em esclarecer os mecanismos evolutivos e biogeográficos relacionados a distribuição circum-Amazônica não tem sido elaborados ainda, e só informação descritiva escassa tem sido publicada. Portanto, os objetivo fundamental do projeto foi elucidar os mecanismos históricos e biogeográficos subjacentes à distribuição circum-Amazônica desenvolvendo analises genômicos comparativos de um grupo de Passeriformes Suboscines. Dados do gene ND2 e de Elementos Ultraconservados (UCEs) foram obtidos de oito grupos taxonômicos para estimar parâmetros populacionais e arvores genealógicas. Histórias demográficas foram inferidas só para as espécies da família Thamnophilidae usando momi2. Os melhores modelos de cada táxon foram analisados num marco comparativo para relaciona-os ás hipóteses biogeográficas propostas para o Neotrópico e propor cenários possíveis para a distribuição circum-Amazônica. O padrão de distribuição circum-Amazônico possui duas unidades filogeográficas principais: uma unidade Andina (incluindo a região de Centro América) e uma segunda unidade incluindo as regiões florestais do leste (Mata Atlântica, áreas florestais ao sudeste da Amazônia). Estas unidades estão interconectadas por corredores ao norte e sul da distribuição, permitindo intercâmbios de biota entre elas (principalmente pelo corredor sul). SNAPP identificou o clado Andino subdividido em norte do Peru e central Andes, e um segundo clado das Florestas do Leste incluindo dois subgrupos, um do norte e outro do centro-sul da Mata Atlântica. As histórias demográficas dos Thamnophilidae sugerem que a diversificação na distribuição circum-Amazônica foi altamente influenciada pelas flutuações climáticas durante o Pleistoceno, com refúgios interconectados gerando diferenciação fenotípica/genética mas mantendo certo grau de fluxo gênico nos períodos secos/frios e quentes/húmidos. Adicionalmente, algumas questões taxonômicas sobre alguns táxons estudados que poderiam ser estudadas no em futuros estudos (o complexo T. ruficapillus/torquatus e o gênero Xiphocolaptes).
 
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Data de Liberação
2021-08-20
Data de Publicação
2019-08-23
 
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