Por que os trópicos sustentam tanta diversidade? Essa é a pergunta principal que motivou este trabalho. Uma das frentes para contribuir ao entendimento deste fenômeno é estudar a origem da diversidade. Diversas hipóteses de diversificação existem, e existe também uma acalorada discussão no campo de estudo que busca testar essas diferentes hipóteses. Uma das hipóteses mais conhecida, se também não a mais polêmica, é a Hipótese de Refúgios. O objetivo deste trabalho foi, portanto, testar a Hipótese de Refúgios na Floresta Atlântica através de um estudo de caso. Para tanto, inicialmente os padrões de distribuição morfológica e genética do marsupial Didelphis aurita Wied, 1826 foram investigados através do método de quadrantes. As medidas cranianas revelaram uma correlação longitudinal para fêmeas, mas ausência de associação geográfica na variação do crânio dos machos. Entretanto, complementarmente, outro critério foi utilizado. Através de uma Análise de Componentes Principais sobre a variação da latitude e longitude resumiu-se a variação geográfica em apenas uma variável. Esta acaba se refletindo em uma diagonal da latitude e longitude, que acompanha a própria distribuição da Floresta Atlântica na costa brasileira. Agora, os grupos são formados se apresentam diferenças significativas ao longo desta diagonal, permitindo que populações biológicas distintas, mas próximas geograficamente, sejam separadas. Assim, verificou-se que a associação longitudinal das fêmeas provém basicamente da diferenciação das populações da Bahia, e mais, isso também afeta os machos. Contudo, o sinal não aparece através do outro critério devido ao fato de machos também apresentarem diferenciações em menor escala dentro da distribuição ao sul da Bahia, possivelmente devido à presença do ecótone entre a Floresta Atlântica e o cerrado latu sensu. Por usa vez, os dados genéticos como explorados através da variação geográfica do marcador mitocondrial citocromo B, revelaram que também existe uma associação com a longitude, e novamente, ela provém principalmente da diferenciação dos extremos da distribuição. Aqui, não só a mesma quebra na Bahia aparece, mas também uma outra quebra mais ao norte, de indivíduos provenientes de Alagoas. Tanto para os dados morfológicos quanto para os moleculares, demonstrou-se que há isolamento por distância no gambá, entretanto, toda a distribuição ao sul da Bahia se comporta como uma grande população panmítica. Essa ausência de estruturação geográfica, também aparente em análises de diferenciação (Fst), unidas aos testes de neutralidade (D de Tajima e F de Fu) negativos e significativos, que dão sinal de expansão demográfica recente mostram, juntos, as assinaturas esperadas pela Hipótese de Refúgios. Contudo, a divergência entre as populações deste sul datam de aproximadamente 140.000≅60.000 anos, o que não pode ser atribuída como sendo reflexo do último interglacial, esperado em cerca de 20.000 anos. Explorando mais a fundo as análises de Fst e os testes de neutralidade, revelou-se que suas estimativas são altamente influenciadas por desbalanço no tamanho de amostras, assim como baixa representatividade e agrupamentos inadequados que unem populações biológicas distintas. Os aparentes sinais de refúgios obtidos foram, portanto, artefato de três população bem amostradas no Rio de Janeiro. Sendo assim, não se pode atribuir esta hipótese como tendo criado diversidade dentro da espécie D. aurita. / How can the tropics present such diversity? This question lies at the very core of this work. While for the origins of diversity, numerous hypotheses have been put forward over time, the pursuit of empirical proofs for them is almost as old as the hypotheses themselves. One of the better known such hypothesis, and at the same time one of the most controversial, is the Refugee Hypothesis. In this context, the main goal of this thesis has been to test the Refugee Hypothesis in the Atlantic Forest by means of a study case. Initially, the morphologic and genetic distribution patterns of Didelphis aurita Wied, 1826 marsupial have been investigated using the grids method. Cranial measurements revealed a longitudinal correlation for the females and, at the same time, the absence of any geographic correlation in the variation of male skulls. By means of a Principal Component Analysis, the latitudinal and longitudinal variations have been reduced to a geographical variation dependent on one variable only _ a diagonal that follows the extension of the Atlantic Forest along the Brazilian coast. Groups have been formed if they presented significant differences along this diagonal, thus allowing distinct, but geographically close populations, to be differentiated. It could hereby be proven that the longitudinal correlation for females reflects mainly the differentiation between populations from Bahia state, and even more, that this differentiation affects the males as well. The signature does not appear in the grid criterium for the males since they also present lower levels of differentiation in the south of Bahia, possibly due to the presence of the ecotone of the Atlantic Forest with the cerrado latu sensu biome. There is, nevertheless, a break in Bahia for both males and females. As for the geographic variation of the molecular mitochondrial marker cytochrome B, it also presented a longitudinal variation, and a clear differentiation between the two extremes of the analyzed distribution. Here, not only a similar break could be seen in Bahia, but another one further north in the specimens from Alagoas state. For both the morphological and the molecular data, while there is isolation by distance effect for the opossum, all the distribution south of Bahia behaves as a large panmitic population. This lack of geographical structuring, also apparent in differentiation analyzes (Fst), together with neutrality tests (Tajima\'s D and Fu\'s F) which point towards recent geographic expansion, show the signatures expected by the Refugee Hypothesis. Since, however, the data indicates that the divergence of southern populations occurred approximately 140,000≅60,000 years ago, the diversification cannot be due to the last inter-glacial period from 20,000 years ago. To understand this seeming contradiction, further in-depth investigations of the Fst analyzes and the neutrality tests revealed that the estimations had been highly influenced by the heterogeneity in the number of samples, as well as by the low representability of some localities and also inadequate grouping of specimens, which mixed distinct biological populations. The apparent refugee signatures have thus been the misleading consequence of three well-sampled populations from Rio de Janeiro state. Therefore, the Refugee Hypothesis cannot be regarded as an explanation for the existing diversity of the species D. aurita.

Por que os trópicos sustentam tanta diversidade? Essa é a pergunta principal que motivou este trabalho. Uma das frentes para contribuir ao entendimento deste fenômeno é estudar a origem da diversidade. Diversas hipóteses de diversificação existem, e existe também uma acalorada discussão no campo de estudo que busca testar essas diferentes hipóteses. Uma das hipóteses mais conhecida, se também não a mais polêmica, é a Hipótese de Refúgios. O objetivo deste trabalho foi, portanto, testar a Hipótese de Refúgios na Floresta Atlântica através de um estudo de caso. Para tanto, inicialmente os padrões de distribuição morfológica e genética do marsupial Didelphis aurita Wied, 1826 foram investigados através do método de quadrantes. As medidas cranianas revelaram uma correlação longitudinal para fêmeas, mas ausência de associação geográfica na variação do crânio dos machos. Entretanto, complementarmente, outro critério foi utilizado. Através de uma Análise de Componentes Principais sobre a variação da latitude e longitude resumiu-se a variação geográfica em apenas uma variável. Esta acaba se refletindo em uma diagonal da latitude e longitude, que acompanha a própria distribuição da Floresta Atlântica na costa brasileira. Agora, os grupos são formados se apresentam diferenças significativas ao longo desta diagonal, permitindo que populações biológicas distintas, mas próximas geograficamente, sejam separadas. Assim, verificou-se que a associação longitudinal das fêmeas provém basicamente da diferenciação das populações da Bahia, e mais, isso também afeta os machos. Contudo, o sinal não aparece através do outro critério devido ao fato de machos também apresentarem diferenciações em menor escala dentro da distribuição ao sul da Bahia, possivelmente devido à presença do ecótone entre a Floresta Atlântica e o cerrado latu sensu. Por usa vez, os dados genéticos como explorados através da variação geográfica do marcador mitocondrial citocromo B, revelaram que também existe uma associação com a longitude, e novamente, ela provém principalmente da diferenciação dos extremos da distribuição. Aqui, não só a mesma quebra na Bahia aparece, mas também uma outra quebra mais ao norte, de indivíduos provenientes de Alagoas. Tanto para os dados morfológicos quanto para os moleculares, demonstrou-se que há isolamento por distância no gambá, entretanto, toda a distribuição ao sul da Bahia se comporta como uma grande população panmítica. Essa ausência de estruturação geográfica, também aparente em análises de diferenciação (Fst), unidas aos testes de neutralidade (D de Tajima e F de Fu) negativos e significativos, que dão sinal de expansão demográfica recente mostram, juntos, as assinaturas esperadas pela Hipótese de Refúgios. Contudo, a divergência entre as populações deste sul datam de aproximadamente 140.000≅60.000 anos, o que não pode ser atribuída como sendo reflexo do último interglacial, esperado em cerca de 20.000 anos. Explorando mais a fundo as análises de Fst e os testes de neutralidade, revelou-se que suas estimativas são altamente influenciadas por desbalanço no tamanho de amostras, assim como baixa representatividade e agrupamentos inadequados que unem populações biológicas distintas. Os aparentes sinais de refúgios obtidos foram, portanto, artefato de três população bem amostradas no Rio de Janeiro. Sendo assim, não se pode atribuir esta hipótese como tendo criado diversidade dentro da espécie D. aurita. / How can the tropics present such diversity? This question lies at the very core of this work. While for the origins of diversity, numerous hypotheses have been put forward over time, the pursuit of empirical proofs for them is almost as old as the hypotheses themselves. One of the better known such hypothesis, and at the same time one of the most controversial, is the Refugee Hypothesis. In this context, the main goal of this thesis has been to test the Refugee Hypothesis in the Atlantic Forest by means of a study case. Initially, the morphologic and genetic distribution patterns of Didelphis aurita Wied, 1826 marsupial have been investigated using the grids method. Cranial measurements revealed a longitudinal correlation for the females and, at the same time, the absence of any geographic correlation in the variation of male skulls. By means of a Principal Component Analysis, the latitudinal and longitudinal variations have been reduced to a geographical variation dependent on one variable only _ a diagonal that follows the extension of the Atlantic Forest along the Brazilian coast. Groups have been formed if they presented significant differences along this diagonal, thus allowing distinct, but geographically close populations, to be differentiated. It could hereby be proven that the longitudinal correlation for females reflects mainly the differentiation between populations from Bahia state, and even more, that this differentiation affects the males as well. The signature does not appear in the grid criterium for the males since they also present lower levels of differentiation in the south of Bahia, possibly due to the presence of the ecotone of the Atlantic Forest with the cerrado latu sensu biome. There is, nevertheless, a break in Bahia for both males and females. As for the geographic variation of the molecular mitochondrial marker cytochrome B, it also presented a longitudinal variation, and a clear differentiation between the two extremes of the analyzed distribution. Here, not only a similar break could be seen in Bahia, but another one further north in the specimens from Alagoas state. For both the morphological and the molecular data, while there is isolation by distance effect for the opossum, all the distribution south of Bahia behaves as a large panmitic population. This lack of geographical structuring, also apparent in differentiation analyzes (Fst), together with neutrality tests (Tajima\'s D and Fu\'s F) which point towards recent geographic expansion, show the signatures expected by the Refugee Hypothesis. Since, however, the data indicates that the divergence of southern populations occurred approximately 140,000≅60,000 years ago, the diversification cannot be due to the last inter-glacial period from 20,000 years ago. To understand this seeming contradiction, further in-depth investigations of the Fst analyzes and the neutrality tests revealed that the estimations had been highly influenced by the heterogeneity in the number of samples, as well as by the low representability of some localities and also inadequate grouping of specimens, which mixed distinct biological populations. The apparent refugee signatures have thus been the misleading consequence of three well-sampled populations from Rio de Janeiro state. Therefore, the Refugee Hypothesis cannot be regarded as an explanation for the existing diversity of the species D. aurita.

Orientador: Célio Fernando Baptista Haddad / Resumo: Nesta tese exploramos a diversificação de espécies de anuros da Tribo Lophyohylini distribuídas na Mata Atlântica (MA) e Caatinga, biomas do Brasil. Para tanto, utilizamos dados genômicos e métodos de filogeografia estatística para analisá-los, uma abordagem robusta e até então ainda escassa na filogeografia dos organismos sul-americanos. Através do sequenciamento Sanger amostramos trechos de DNA mitocondrial (mtDNA) e através do sequenciamento de alto rendimento obtivemos polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) do DNA nuclear (nDNA). No primeiro capítulo, reunimos 82 amostras da espécie Aparasphenodon brunoi que apresenta distribuição nas terras baixas e costeiras do bioma MA, sendo considerada ideal para investigar o papel da instabilidade climática do Pleistoceno em seu processo de diversificação. Ainda no primeiro capítulo, para avaliar a influência do comportamento filopátrico, associado às diferenças no modo reprodutivo, na dispersão e consequentemente, no fluxo gênico entre populações, reunimos 72 amostras de A. arapapa e A. aff. brunoi. Estas tratam-se de espécies simpátricas, de distribuição mais restrita e com modos reprodutivos contrastantes o que as tornam ideais para esse tipo de comparação. De acordo com a inferência baseada em modelos demográficos, por volta do último máximo glacial (UMG) a população norte de A. brunoi se manteve estável enquanto que a do sul experimentou um gargalo seguido de expansão recente. Além disso, a população norte de A. brunoi apres... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this dissertation we explored the diversification of anuran species of the Lophyohylini Tribe distributed in the Atlantic Forest (AF) and Caatinga biomes of Brazil. To do so, we used genomic data and methods of statistical phylogeography to analyze them, a robust and until then still scarce approach in the phylogeography of South American organisms. Through the Sanger sequencing we sampled mitochondrial DNA (mtDNA) and through high-throughput sequencing we obtained single nucleotide polymorphisms (SNPs) from nuclear DNA (nDNA). In the first chapter, we collected 82 samples of the species Aparasphenodon brunoi that is distributed in the low and coastal lands of the AF biome, being considered ideal to investigate the role of Pleistocene climatic instability in its diversification process. In the first chapter, to evaluate the influence of philopatric behavior, associated with differences in reproductive mode, dispersion and consequent gene flow among populations, we also collected 72 samples of A. arapapa and A. aff. brunoi species. These are sympatric species with a narrower distribution and with contrasting reproductive modes, making them ideal for this type of comparison. According to the inference based on demographic models, around the last glacial maximum (LGM) the northern population of A. brunoi remained stable while the southern one experienced a bottleneck followed by recent expansion. In addition, the northern population of A. brunoi exhibits greater nuclear diver... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor