História biogeográfica de aves especializadas em diferentes ambientes amazônicos: Incorporando afinidades ambientais para entender padrões idiossincráticos

Abstract

As principais hipóteses para explicar o surgimento da imensa diversidade biológica amazônica sugerem que a evolução geológica e climática do continente Sul-americano resultaram na fragmentação da distribuição das espécies, consequentemente gerando linhagens evolutivas independentes. Entretanto, a constatação que mesmo espécies com distribuições semelhantes podem apresentar padrões distintos de diversidade genética e histórias biogeográficas levaram à sugestão de que características intrínsecas das aves como capacidade de dispersão e o tempo que a linhagem se encontram na região explicariam o surgimento de novas linhagens sem estar relacionado à mudanças na paisagem. Uma hipótese alternativa sugere que as espécies são intimamente relacionadas ao ambiente específico que elas ocupam e que suas histórias evolutivas, distribuições e diversidade refletem a história destes ambientes em uma paisagem dinâmica. Assim, nesta tese eu explorei as diferenças nas afinidades ambientais de múltiplas espécies de aves com diferentes distribuições mas amplamente distribuídas na bacia amazônica e testei como os padrões de distribuição, diversidade genética e história biogeográfica estão associados às afinidades ambientais das espécies. No primeiro capítulo, estudei o complexo Dendrocincla fuliginosa (Aves:Dendrocalptidae), com linhagens ocupando florestas do México até a Argentina, incluindo ambientes de Terra Firme na Amazônia. Através de análises filogenéticas mostramos que a espécie é parafiléticas em relação à D. turdina e D. anabatina e discutimos a taxonomia do grupo. Além disso, datamos os eventos de diversificação e discutimos a história biogeográfica do complexo a partir de sua origem estimada para oeste da Amazônia no Plioceno e como o uso diferenciado dos ambientes de terra firme gerou padrões de diversificação na Amazônia diferentes aos encontrados na espécie congênere D. merula. No segundo capítulo estudei um clado do gênero Knipolegus (Aves: Tyrannidae) que inclui K. poecilurus nos Andes e Tepuis e K. poecilocercus e K. orenocensis especialistas nas áreas alagáveis das bacias do Amazonas e Orinoco. Neste trabalho eu utilizo dados de ocorrência para caracterizar as preferências ambientais de cada espécie, somados a dados genômicos, para investigar a relação entre uso do ambiente e a história evolutiva das espécies das áreas alagáveis. Nossos resultados apontam para a monofilia das duas espécies de áreas alagáveis, sugerindo uma história de diversificação nessas áreas. No entanto, nossos dados mostram que K. orenocenis, que apresenta maior restrição ambiental teve uma história evolutiva mais dinâmica gerando maior diversidade de linhagens que em K. poecilocercus, com menor restrição ambiental. Por outro lado K. poecilocercus possui menor capacidade de dispersão, mostrando que para este grupo, a hipótese que menores capacidades de dispersão explicariam maiores diversidades de linhagens não é corroborada. Por fim, no terceiro capítulo eu utilizei dados de observação e genômicos de 24 espécies especializadas em ambientes alagáveis amazônicos, para investigar melhor a relação entre afinidades ambientais e histórias biogeográficas nos ambientes alagáveis. Eu encontrei três categorias de uso dos ambientes alagáveis relacionadas à especialização em ilhas. Além disso, nossos dados mostram que todas as espécies estudadas mostram sinal de expansão populacional nos últimos 250 mil anos. Porém, quanto mais restrita à ilha e quanto mais dinâmica são as ilhas que as espécies ocorrem mais recente é o sinal de expansão populacional. Além disso, eu mostro que este resultado não é influenciado por estrutura populacional nem pela distribuição das linhagens na bacia, sugerindo que a mudança no tamanho das populações está relacionada à mudança na disponibilidade dos ambientes na bacia inteira. O sinal recente nas aves especialistas em ilhas, mais restrita ambientalmente, está de acordo com recentes datações dos sedimentos de ambientes alagáveis na Bacia Amazônica e indica uma expansão conjunta dos ambientes alagáveis e das populações associadas a estes ambientes, enquanto que o sinal mais antigo em não especialistas em ilhas está de acordo com a idade de terraços mais antigos e pulsos anteriores de formação destes ambientes. Estes resultados indicam maior efeito das mudanças na dinâmica de sedimentação dos ambientes alagáveis nos especialistas em ilhas, os tornando mais vulneráveis às mudanças recentes impostas a estes ambientes por ações antrópicas como a construção de hidroelétricas, o desmatamento e a mineração.