Evolutionary diversification of montane Atlantic Forest butterflies = Diversificação evolutiva das borboletas montanas da Mata Atlântica
Luiza de Moraes Magaldi
TESE
Inglês
T/UNICAMP M27e
[Diversificação evolutiva das borboletas montanas da Mata Atlântica]
Campinas, SP : [s.n.], 2021.
1 recurso online (218 p.) : il., digital, arquivo PDF.
Orientadores: Karina Lucas da Silva-Brandão, André Victor Lucci Freitas
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: As cadeias de montanhas da Mata Atlântica são ambientes adequados para estudos evolutivos e biogeográficos sobre a diversificação, já que apresentam uma alta variação altitudinal, topográfica, além de um clima sazonal com variação no regime de chuva e temperatura. As borboletas são...
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Resumo: As cadeias de montanhas da Mata Atlântica são ambientes adequados para estudos evolutivos e biogeográficos sobre a diversificação, já que apresentam uma alta variação altitudinal, topográfica, além de um clima sazonal com variação no regime de chuva e temperatura. As borboletas são excelentes modelos para se estudar adaptações, pois são sensíveis às mudanças ambientais e climáticas. As borboletas do gênero Actinote e de sua tribo Acraeini (Heliconiinae: Nymphalidae) foram utilizadas como modelos para estudos biogeográficos e filogeográficos. A filogenia da tribo Acraeini foi inferida utilizando marcadores moleculares e seu padrão de distribuição espaço-temporal foi estimado. A dispersão de longa distância foi um processo importante na diversificação de Acraeini, demonstrando que o clado se originou na região Afrotropical e se dispersou para outras regiões tropicais durante o Neógeno. Na região Neotropical, múltiplas colonizações independentes ocorreram da Mata Atlântica para a região dos Andes, sugerindo uma rota de dispersão entre esses biomas. A genômica populacional de três espécies de Actinote endêmicas da Mata Atlântica montana do "complexo mimético vermelho-alaranjado" foram estudadas. Duas espécies irmãs de Actinote estão distribuídas em blocos de montanhas diferentes: A. mantiqueira ocorre na Serra da Mantiqueira e na porção norte da Serra do Mar, enquanto A. alalia ocorre na Serra Geral e na porção sul da Serra do Mar. O estudo genômico populacional mostrou que as populações apresentam uma estrutura genética congruente com as cadeias de montanhas. Adicionalmente, um padrão de isolamento por distância foi observado nessas espécies. Esse padrão corrobora um processo de especiação alopátrico nessas espécies, possivelmente desencadeado pelo isolamento das populações durante as variações climáticas do Pleistoceno. Actinote conspicua e A. mantiqueira são espécies do clado mimético vermelho-alaranjado que estão amplamente distribuídas no sudeste brasileiro em parapatria. Actinote mantiqueira possui uma distribuição altitudinal mais alta e mais restrita que A. conspicua. Actinote mantiqueira apresentou um maior FST e estrutura genética congruente com as cadeias montanhosas onde ocorre. Por sua vez, A. conspicua tem uma distribuição mais extensa, ocorrendo em locais com altitudes mais baixas quando comparada a A. mantiqueira. E diferentemente do esperado para espécies montanas, A. conspicua apresenta uma estrutura genética inconsistente com a paisagem da Mata Atlântica. Três análises foram aplicadas para detectar loci sob-seleção nessas espécies. Foram detectados vários polimorfismos de nucleotídeos únicos (SNPs) entre A. conspicua e A. mantiqueira com sinal de seleção natural, maior do que a quantidade observada entre A. mantiqueira e A. alalia. As diferenças ecológicas observadas nessas espécies podem estar associadas aos diferentes padrões genéticos e adaptativos observados. Adicionalmente, o primeiro genoma de referência da tribo Acraeini foi sequenciado, o genoma de A. conspicua, que foi utilizado para a anotação dos genes candidatos sob-seleção
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Abstract: The Atlantic Forest Mountain ranges are suitable environments for evolutionary and biogeographic studies on diversification, as they present a high altitudinal and topographical variation, with a seasonal climate with variation in rainfall and temperature regimes. Butterflies are excellent...
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Abstract: The Atlantic Forest Mountain ranges are suitable environments for evolutionary and biogeographic studies on diversification, as they present a high altitudinal and topographical variation, with a seasonal climate with variation in rainfall and temperature regimes. Butterflies are excellent models for evolutionary studies, as they are sensitive to environmental and climatic changes. Butterflies of the genus Actinote and its tribe Acraeini (Heliconiinae: Nymphalidae) were used as models for biogeographic and phylogeographic studies. The phylogeny of the Acraeini tribe was inferred using molecular markers and its spatiotemporal distribution pattern was estimated. Long-distance dispersal was an important process in the diversification of Acraeini, indicating that the clade originated in the Afrotropical region and dispersed to other tropical regions during the Neogene. In the Neotropical region, multiple independent colonizations occurred from the Atlantic Forest to the Andes region, suggesting a dispersal route between these biomes. The population genomics of three Actinote species endemic to the montane Atlantic Forest of the "red-orange mimetic complex" were studied. Two sister species of Actinote are distributed in different mountain blocks: A. mantiqueira occurs in Serra da Mantiqueira and in the northern portion of Serra do Mar, while A. alalia occurs in the Serra Geral and in the southern portion of Serra do Mar. The genomic population study showed that populations have a genetic structure congruent with mountain ranges. Additionally, a pattern of isolation by distance was observed in these species. This pattern corroborates an allopatric speciation process in these species, possibly triggered by population isolation during Pleistocene climatic variations. Actinote conspicua and A. mantiqueira are species of the red-orange mimetic clade that are parapatric distributed in southeastern Brazil. Actinote mantiqueira has a higher and more restricted altitudinal distribution than A. conspicua. Actinote mantiqueira populations have a higher FST and genetic structure congruent with the mountain ranges where it occurs. Conversely, A. conspicua has a more extensive distribution, occurring in places with lower altitudes when compared to A. mantiqueira. And differently from what is expected for montane species, A. conspicua presents a genetic structure inconsistent with the Atlantic Forest landscape. Three analyzes were applied to detect under-selection loci in these species. Several single nucleotide polymorphisms (SNPs) were detected between A. conspicua and A. mantiqueira with a natural selection signal, more than the amount observed between A. mantiqueira and A. alalia. The ecological differences observed in these species may be associated with the different genetic and adaptive patterns observed. Additionally, the first reference genome of the Acraeini tribe was assembled, the genome of A. conspicua, which was used for the annotation of candidate genes under selection
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Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
Aberto
Silva-Brandão, Karina Lucas, 1974-
Orientador
Freitas, André Victor Lucci, 1971-
Coorientador
Francini, Ronaldo Bastos
Avaliador
Andrade, Sónia Cristina da Silva, 1974-
Avaliador
Silva, Clarisse Palma da, 1978-
Avaliador
Evolutionary diversification of montane Atlantic Forest butterflies = Diversificação evolutiva das borboletas montanas da Mata Atlântica
Luiza de Moraes Magaldi
Evolutionary diversification of montane Atlantic Forest butterflies = Diversificação evolutiva das borboletas montanas da Mata Atlântica
Luiza de Moraes Magaldi