Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-06-06T14:41:43Z No. of bitstreams: 1 2014_DiogoSantosNascimento.pdf: 2413820 bytes, checksum: f02100fb007fc0510da3decdb7e273b3 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-06-10T14:02:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_DiogoSantosNascimento.pdf: 2413820 bytes, checksum: f02100fb007fc0510da3decdb7e273b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-10T14:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_DiogoSantosNascimento.pdf: 2413820 bytes, checksum: f02100fb007fc0510da3decdb7e273b3 (MD5) / O grupo Bothrops atrox corresponde a um conjunto de serpentes peçonhentas amplamente distribuídas na região neotropical e que apresenta um complexo padrão de variação morfológica interespecífico e intraespecífico. Atualmente seus principais representantes são: B. atrox Linnaeu, 1758 (região norte da América do sul, Amazônia); B. leucurus Wagler, 1824 (costa leste do Brasil); B. moojeni Hoge, 1966 (predominante Cerrado); B. marajoensis Hoge, 1966 (Ilha de Marajó); B. asper Garman, 1883 (América Central e noroeste da América do Sul); B. isabelae Sandner Montilla, 1979 (Venezuela); B. colombienses Hallowell, 1845 (noroeste da América do Sul); e exemplares insulares do Caribe com a B. caribbaeus Garman, 1887 (Ilha de Santa Lúcia) e B. lanceolatus Bonnaterre, 1790 (Ilha de Martinica). Estudos filogenéticos corroboram com a monofiletismo das espécies do grupo B. atrox. Contudo, a dificuldade de caracterização morfológica das espécies deste grupo impulsiona várias discussões entre pesquisadores sobre a validade do status taxonômico de alguns seus representantes e seus reais limites geográficos. O presente trabalho tem como objetivos: avaliar o status taxonômico das espécies integrantes do grupo B. atrox, descrever a distribuição geográfica de suas principais linhagens mitocondriais e levantar hipóteses sobre os processos históricos responsáveis pela atual distribuição das linhagens. Para isso, foram feitas reconstruções filogenéticas utilizando sequências de DNA mitocondrial dos genes citocromo b e NADH desidrogenase subunidade 4. As análises filogenéticas foram realizadas pelos métodos de máxima verossimilhança e inferência bayesiana. O tempo de divergência das linhagens foi estimado assumindo a hipótese do relógio molecular e os mapas de distribuição geográfica foram confeccionados a partir dos pontos de coleta georeferenciados. Nós identificamos sete linhagens mitocondriais principais, sendo algumas delas incongruentes com as atuais definições taxonômicas. Destacamos que as espécies do grupo B. atrox necessitam de uma revisão taxonômica, uma vez que as linhagens mitocondriais não correspondem as espécies taxonomicamente reconhecidas. As linhagens da América Central e noroeste da América do Sul apresentam limites territoriais bem definidos, assim como as insulares. Quanto as demais linhagens da América do Sul, predominantemente apresentam ampla sobreposição geográfica. O soerguimento dos Andes e as transgressões marinhas ao norte da América do Sul no final do Mioceno podem ter contribuído para a diversificação inicial do grupo B. atrox. Ainda durante o final do mioceno, o fluxo de água doce dos Andes e outras áreas adjacentes poderiam ter influenciado a diversificação das linhagens sul americanas. A colonização das ilhas do Caribe teria ocorrido por meio da água, por uma linhagem independente das demais continentais, no início do Plioceno. Outras rotas de dispersão também foram inferidas como uma transamazônica por meio de um corredor andino, e uma possível conexão entre a Amazônia e Mata Atlântica ao sul, por meio da bacia do Paraná durante o Pleistoceno. Por fim, também ressaltamos que a identificação das linhagens do grupo B. atrox e seus respectivos limites geográficos podem subsidiar de forma mais eficiente a bioprospecção de veneno destas serpentes. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Bothrops atrox group corresponds to a set of venomous snakes widely distributed in the Neotropics and has a complex pattern of interspecific and intraspecific morphological variation. Currently its main representatives are: B. atrox Linnaeu, 1758 (northern South America, Amazon); B. leucurus Wagler, 1824 (east coast of Brazil); B. moojeni Hoge, 1966 (predominant Cerrado); B. marajoensis Hoge, 1966 (Marajo Island); B. asper Garman, 1883 (Central America and northwestern South America); B. isabelae Sandner Montilla, 1979 (Venezuela); B. colombienses Hallowell, 1845 (northwestern South America), and copies of the insular Caribbean with B. caribbaeus Garman, 1887 (Island of Saint Lucia) and B. lanceolatus Bonnaterre, 1790 (Isle of Martinique). Phylogenetic studies corroborate the monophyly of species in group B. atrox. However, the difficulty of morphological characterization of species drives several discussions among researchers on the validity of the taxonomic status of their some representatives and their actual geographical boundaries. The present study aims to: assess the taxonomic status of members of the species group B. atrox, describe the geographical distribution of its major mitochondrial lineages, and make inferences about the historical processes responsible for the current distribution of lineages. For this we use mitochondrial sequences from the citochromo b and NADH dehydrogenase subunit 4 genes. Phylogenetic analyzes were performed by the methods of maximum likelihood and Bayesian inference. The divergence time of the lineages was estimated assuming molecular clock hypothesis and the geographic distribution maps were made from the georeferenced collection points. Through our results identified seven mitochondrial lineages, some of which are incongruent with current taxonomic definitions. We emphasize that the species of group B. atrox, require a taxonomic review, since mitochondrial strains do not match the taxonomic species recognized The lineages of Central America and northwestern South America have well-defined boundaries, as well as islanders. As for the other strains from South America, predominantly exhibit wide geographical overlap. The uplift of the Andes and marine transgressions north of South America in the late Miocene, may have contributed to the initial diversification of the group B. atrox. Even during the late Miocene, the freshwater flow from the Andes and other surrounding areas could have influenced the diversification of South American strains. The colonization of the Caribbean islands have occurred through the water by an independent lineage of continental too, in the early Pliocene. Other dispersal routes were also inferred as a Trans-Amazon through an Andean corridor and a possible connection between the Amazon and Atlantic Forest to the south, through the Paraná basin during the Pleistocene. Finally, we emphasize that the identification of strains of group B. atrox and their geographical boundaries, can support more efficiently the bioprospecting venom of these snakes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-09-04T16:22:33Z No. of bitstreams: 1 2012_JessicaFenkerAntunes.pdf: 2520300 bytes, checksum: 15eb62327ca1ae30c0e25bb548b7f9de (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-09-05T13:50:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_JessicaFenkerAntunes.pdf: 2520300 bytes, checksum: 15eb62327ca1ae30c0e25bb548b7f9de (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-05T13:50:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_JessicaFenkerAntunes.pdf: 2520300 bytes, checksum: 15eb62327ca1ae30c0e25bb548b7f9de (MD5) / A crise da biodiversidade impõe a necessidade urgente de avaliar de modo mais criterioso padrões de distribuição e ameaças à riqueza biológica do planeta. No entanto, há poucos estudos quantificando os efeitos da perda de hábitat sobre padrões de diversidade filogenética, uma importante medida de diversidade que incorpora informações sobre parentesco entre as espécies. Este trabalho visa estudar esta relação na linhagem de serpentes endêmicas Neotropicais incluídas em Bothrops e Bothrocophias, testando medidas usuais de diversidade biológica como substitutos para conservar a diversidade filogenética neste bem estudado e amplamente distribuído clado de serpentes. Nós buscamos registros de ocorrência dos 40 táxons terminais da filogenia utilizada como hipótese de trabalho. Em seguida, geramos modelos de distribuição potencial para todos estes táxons, calculando tamanho de distribuição e porcentagem de perda de habitat. Nós estimamos valores de diversidade evolutiva (ED) para todos os táxons terminais. Estes valores foram ponderados por dados de perda de habitat (EDHL) e categorias de ameaça da IUCN (EDGE). Testamos a presença de sinal filogenético em tamanho de área, porcentagem de perda de habitat e categorias de ameaça, e fizemos regressões destas variáveis com valores de ED para cada táxon terminal. Em seguida, mapeamos áreas de alta riqueza e alta diversidade filogenética (PD) na América do Sul. Finalmente, testamos medidas usuais de biodiversidade como indicadores da diversidade evolutiva, comparando distâncias filogenéticas obtidas ao acaso com distâncias obtidas em conjuntos de espécies selecionados de acordo com endemismo, riqueza, grau de ameaça, presença em biomas abertos ou florestais ou em hotspots. Diferentes táxons prioritários foram obtidos nas diferentes formas de ponderação de medidas de diversidade evolutiva (ED, EDHL ou EDGE). Houve relação positiva e significativa entre ED e EDHL, mas não entre EDGE e as demais medidas. Não foi encontrado sinal filogenético significativo para tamanho de área, percentagem de perda de habitat e categoria de ameaça, e nenhuma regressão entre estas variáveis e ED foi significativa. Foram encontradas três grandes regiões continentais com altos índices de PD, sendo em geral coincidentes com regiões de alta riqueza. Conjuntos de espécies reunidos de acordo com endemismo, tipos de biomas e hotspots não apresentaram valores de distância filogenética diferentes do esperado ao acaso, indicando que métricas usuais não representam bem a diversidade filogenética. Conjuntos de espécies ameaçadas ou presentes nas áreas de maior riqueza apresentaram distâncias filogenéticas menores do que esperado ao acaso, indicando que tais medidas protegem uma parcela pequena de diversidade evolutiva no grupo. Uma abordagem de priorização levando em conta a perda de habitat e diversidade evolutiva pode ser a melhor maneira para preservar a história deste grupo de serpentes, e poderá ajudar na conservação de outros organismos menos conhecidos quanto à distribuição e filogenia. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The current extinction crisis requires an urgent and detailed evaluation of the distribution of biological diversity. However, the effects of habitat loss on patterns of phylogenetic diversity, an important measure of diversity that incorporates information about relation between species, are still poorly understood. The aim of our study is understand the effects of habitat loss on phylogenetic diversity and test widely used metrics of biological diversity as surrogates for conserving evolutionary diversity in a well studied, wide ranging Neotropical endemic snakes lineage. We compiled species occurrence records for the 40 terminal taxa in a recent pitviper phylogeny. We then generated species distribution models (SDMs) for all terminal taxa and calculated range sizes and percentage of habitat loss. We estimated evolutionary distinctiveness (ED) values, and weighted this index with data on habitat loss (EDHL) and threat status (EDGE). We tested the phylogenetic signal in range size, percentage of habitat loss and IUCN threat status, and then regressed these values with ED scores. We mapped areas of high richness and high phylogenetic diversity (PD). Finally, we tested the performance of widely used biodiversity metrics for capturing phylogenetic distinctiveness of pitviper faunas, selected according to endemism, richness, threat, presence in forest or open biomes or in biodiversity hotspots. Taxonomic priority ranks differed according to different weighs applied to evolutionary diversity, with EDGE categories showing wider differences from other metrics. We found no phylogenetic signal in range sizes, threat and percentages of habitat loss, and no significant correlations between ED values and these variables. The spatial distribution of PD is concentrated in three large main areas, being generally coincident with spatial variations in richness. Pitviper faunas assembled according to endemism, open and forest biomes and biodiversity hotspots were not significantly clustered or overdispersed in the phylogeny (not different from random assemblages). However, the species subset included in the IUCN redlist showed significant phylogenetic clustering, as did the species subset found in the richest areas. Usual biodiversity metrics are poor surrogates for representing the evolutionary diversity in the group. An approach taking into account habitat loss and phylogenetic diversity would be the best way to preserve the history of this group of Neotropical snakes, and could aid in the conservation of other organisms for which phylogenetic or spatial data are not available.