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https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/36378| Título: | Padrões e processos evolutivos no Neotrópico, uma abordagem baseada em Aves Oscines (Passeriformes: Passeri) |
| Autor: | Buainain Neto, Nelson |
| Orientador: | Ribas, Camila Cherem |
| Palavras-chave: | Biogeografia Sistemática |
| Data do documento: | 1-Set-2020 |
| Editor: | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA |
| Programa: | Ecologia |
| Abstract: | Understanding why are there so many species in the Neotropical region comprehends one of the greatest challenges of the last centuries regarding the evolution of biodiversity. To comprehend such phenomenon, it is first necessary to review the delimitation of the species inhabiting such region and their patterns of spatial distribution, for finally estimating evolutionary processes that originated them. In this study, these three questions were approached using as models two genera of Oscine birds (Passeriformes: Passeri): Arremon and Tunchiornis. In general, it is estimated that the Oscines reached South America after most other bird groups, following the uplift of the Panama Isthmus and thus, are potential models to understand how more recent changes in the Neotropical landscape affected diversification. In the first chapter, the first robust phylogenetic hypothesis for the genus Arremon was produced using genomic data. It was estimated that the genus originated ~8.4 Mya, most likely in montane and humid forests in Central America. The colonization of the lowlands occurred only once in the radiation, while the colonization of South America and the dry forests occurred multiple times, in the last 4.5 million years. Geological events such as the formation of the Panama Isthmus and the final uplift of the central and northern Andes had a deep impact in the diversification of both the montane and lowland species. Diversification dynamics were similar in the montane and lowland clades, with the first starting earlier and ceasing later, resulting in slightly higher number of lineages. In the second chapter it was simultaneously assessed the role of Amazonian rivers, climatic changes of the Pleistocene, the current landscape and the geographic distance in the distribution of genomic diversity and phenotypic variation of Arremon taciturnus, a species distributed in Amazonia, Cerrado and Atlantic Forest. It was concluded that climatic changes was the most likely factor to have contributed to such variations. These changes altered the distribution of suitable habitats through time resulting in reduction of connectivity among populations, originating population structure and fixing phenotypes in the refugial areas. The observed polymorphism is most likely a result of secondary contact during periods of greater habitat connectivity. The Amazonas River, geographic distance and some environmental variables were also associated with genomic variation but had a minor role. In the third chapter ,the species limits and distribution patterns of the Tunchiornis lineages were investigated using an integrative approach, including genomic, morphologic and vocalization data. The study shows that what is currently considered a monotypic genus includes at least four species (three with subtle phenotypic diagnosis and one cryptic) and eight lineages, which are delimited by the major Amazonian rivers, the Andes and the Panama Canal. It was estimated that the initial divergence time is as old as the one of Arremon, showing a remarkable case of phenotypic conservatism in Tunchiornis, likely resultant from stabilizing selection associated with the occurrence in specific habitats. |
| Resumo: | Entender porque existem tantas espécies na região Neotropical compreende um dos grandes desafios dos últimos séculos acerca da evolução da biodiversidade. Para compreender tal fenômeno, é necessário primeiramente entender quais são as espécies que habitam tal região, seus padrões de distribuição espacial, e por fim quais processos evolutivos as originaram. Neste estudo, foram abordadas essas três questões utilizando-se como modelo dois gêneros de aves Oscines (Passeriformes: Passeri): Arremon e Tunchiornis. Em geral, estima-se que os Oscines teriam chegado à região Sul Americana após os demais grupos de aves com o soerguimento do Istmo do Panamá e dessa forma, seriam potenciais modelos para entender como mudanças mais recentes na paisagem Neotropical afetaram os processos de diversificação dos organismos. No primeiro capítulo, utilizando dados genômicos, foi produzida a primeira hipótese filogenética robusta para o gênero Arremon. O gênero Arremon originou-se há ~8.4 Ma e as otimizações de dados de distribuição e habitat indicam uma distribuição ancestral em florestas montanas úmidas na América Central. A ocupação das áreas baixas ocorreu somente uma vez na radiação, enquanto a colonização da América do sul e de florestas secas ocorreu diversas vezes ao longo dos últimos ~4.5 milhões de anos. Eventos geológicos como o formação do Istmo do Panamá e o soerguimento final das porções centrais e norte dos Andes, tiveram um profundo impacto na diversificação tanto nas espécies montanas quanto nas de baixada. A dinâmica de diversificação em áreas montanas e de baixada foi similar, tendo na primeira começado antes e cessado depois, resultando em um número ligeiramente maior de linhagens. No segundo capítulo foi avaliado simultaneamente a participação dos rios amazônicos, das mudanças climática do Pleistoceno, da paisagem atual e da distância geográfica sobre a distribuição da diversidade genômica e da variação fenotípica de Arremon taciturnus, espécie distribuída na Amazônica, Cerrado e Mata Atlântica. Foi concluído que as mudanças climáticas foram os fatores que provavelmente mais contribuíram para tais variações. Tais mudanças alteraram a distribuição dos habitats adequados à sua ocorrência ao longo do tempo resultando em redução de conectividade entre as populações, estruturação populacional e fixação de fenótipos nas áreas de refúgio. O polimorfismo observado e a mistura de genótipos foi provavelmente resultante de contato secundário em períodos em que houve maior conectividade de habitat. O Rio Amazonas, a distância geográfica e algumas variáveis ambientais também foram associados com a varrição genômica, porém tiveram um papel menos representativo. No terceiro capítulo foram investigados os limites específicos e o padrão de distribuição das linhagens de Tunchiornis, utilizando uma abordagem integrativa com dados genômicos, morfológicos e vocais. O estudo mostrou que o que é hoje considerado um gênero monotípico corresponde na verdade a pelo menos quatro espécies (três com diagnoses fenotípicas sutis e uma espécie críptica), e oito linhagens distintas. Tais linhagens são delimitados atualmente pelos grandes rios amazônicos, pelos Andes e pelo canal do Panamá. O tempo de divergência inicial de Tunchiornis é tão antigo quanto o do gênero Arremon, mostrando um caso expressivo de conservatismo fenotípico em Tunchiornis, provavelmente oriundo de uma seleção estabilizadora associada a restrição de ocorrência a certos tipos de habitat. |
| Aparece nas coleções: | Doutorado - ECO |
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