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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.41.2020.tde-16122019-135409
Document
Auteur
Nom complet
Fernanda Bocalini
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2019
Directeur
Jury
Silveira, Luis Fábio (Président)
Damasceno, Roberta Pacheco
Francisco, Mercival Roberto
Piacentini, Vítor de Queiroz
Titre en portugais
Biogeografia e filogeografia comparada das aves do Centro de Endemismo Pernambuco utilizando Elementos Ultra Conservados (UCEs)
Mots-clés en portugais
Biogeografia
Centro de Endemismo Pernambuco
Demografia histórica
Elementos Ultra Conservados
Filogrografia
Resumé en portugais
O Centro de Endemismo Pernambuco (CEP) é a região da Mata Atlântica (MA) que mais sofreu com o desmatamento e fragmentação. As relações biogeográficas entre o CEP, a MA do Sul e a Amazônia (AM) não ainda foram abordadas de forma abrangente em estudos recentes. Processos que contribuem para a origem da biodiversidade Neotropical podem ocorrer por meio de diferentes modelos de diversificação como os refúgios florestais e a hipótese dos rios como barreira e ambos podem ser testados com as espécies do CEP. Além disso, conexões entre a AM e a MA poderiam ter um papel importante no processo de diversificação do CEP, sendo proposta uma possível relação entre a distribuição atitudinal e a origem de uma linhagem. Foi realizado um estudo filogenômico comparado de 7 táxons de aves endêmicas do CEP para esclarecer sua história biogeográfica e detalhar o histórico de conexões entre a AM e o CEP utilizando o sequenciamento de elementos ultraconservados (UCEs) e um gene mitocondrial. Foi sequenciado o gene ND2 e extraído SNPs de aproximadamente 5000 UCEs que foram utilizados para reconstruir as relações filogenéticas entre as populações, descrever a estrutura populacional e testar cenários demográficos alternativos. Análises de DNA mitocondrial e SNPs das UCEs apresentaram, em geral, um padrão congruente, em que as populações do CEP são mais próximas das populações da MA do Sul sem relação com a distribuição altitudinal, em alguns táxons o CEP não é identificado como uma linhagem evolutiva independente. Análises de demografia histórica recuperaram um padrão de divergência com fluxo gênico, a população do CEP se originou de uma população amazônica por meio de múltiplas conexões durante o Plioceno e Pleistoceno, posteriormente esta população expandiu para o sul colonizando regiões ao sul do rio São Francisco, processos de migração posterior a divergência foram identificados em todos os táxons e entre todas as regiões resultando em contato secundário. As mudanças climáticas do Pleistoceno foram as grandes responsáveis pela geração de biodiversidade na MA e por promover conexões entre a AM e a MA, no entanto, os padrões de divergência e migração recuperados são, em geral, idiossincráticos, indicando que diferenças nos atributos ecológicos de cada espécie podem ser decisivas em sua história evolutiva. A origem da comunidade de aves do CEP é caracterizada como um processo prolongado e não simultâneo em que múltiplas conexões com a Amazônia conjuntamente com as diversas variações climáticas do Pleistoceno contribuíram para a formação da sua diversidade atual
Titre en anglais
Biogeography and comparative phylogeography of the birds of Pernambuco Centre of Endemism using Ultraconserved Elements (UCEs)
Mots-clés en anglais
Biogeography
Historical demography
Pernambuco Centre of Endemism
Phylogeography
Ultraconserved elements
Resumé en anglais
The Pernambuco Centre of Endemism (PCE) is the Atlantic Forest (AF) region most affected by deforestation and fragmentation. The biogeographical relationships among the PCE, the Southern AF and Amazonia (AM) have not been addressed comprehensively in recent studies. Processes that contribute to the origin of the Neotropical biodiversity can occur through different models of diversification such as the forest refugia and riverine barriers and both can be tested with the PCE birds. Furthermore, connections between Amazonia and AF would have been hypothesized to have affected the composition of the PCE based on the species' elevational distribution. Furthermore, connections between AM and AF could have an important role on the PCE diversification process with a putatively altitudinal related origin. Here, we conducted a comparative phylogenomic study of 7 bird taxa endemic to the PCE to clarify its biogeographic history and to detail the historical connections between AM and PCE using the sequencing of ultraconserved elements (UCEs) and one mitochondrial gene. We sequenced ND2 gene and extracted SNPs from approximately 5,000 UCEs and used it to reconstruct phylogenetic relationship among populations, describe population structure and to test alternative demographic scenarios. Mitochondrial DNA and UCEs SNPs analyses presented a congruent pattern in general, in which PCE populations are closely related to Southern AF, an origin not related to elevational range, in some taxa the PCE population is not even an independent evolutionary lineage. Demographic history demonstrated that all taxa presented a pattern of divergence with gene flow, the PCE population likely originated from Amazonia throughout multiple connections within Pliocene and Pleistocene, afterwards this population expanded southwards and colonized the region on the South of Rio São Francisco, subsequent migrations after divergence were present in all taxa and among all regions resulting on secondary contact. Pleistocene climatic changes were the major responsible for the generation of the AF biodiversity and for promoting connections between AM and AF, nevertheless, the divergence and migration patterns we recovered are generally idiosyncratic, demonstrating that differences in the ecological traits of each species may be a decisive factor in their evolutionary history. The origin of PCE bird community has been a prolonged process instead of simultaneous event and multiple connections with Amazonia together with the various Pleistocene climatic oscillations contributed to the formation of its present-day diversity
 
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Date de Libération
2022-01-09
Date de Publication
2020-01-10
 
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