A distribuição e riqueza de espécies ao redor do globo intriga o ser humano desde os tempos antigos. Algumas teorias para explicar tais padrões se baseiam no conceito de adaptação local, procurando avaliar o desempenho relativo dos indivíduos nativos de uma dada localidade perante ao desempenho de indivíduos imigrantes. Este desempenho diferenciado ocorreria devido à heterogeneidade espacial encontrada no ambiente, gerando gradientes de seleção natural. Estas pressões de seleção levariam a adaptação às condições locais dos indivíduos das espécies. No caso de gradientes altitudinais, vários fatores ambientais estão correlacionados com a elevação, caracterizando pressões seletivas diferenciadas e espacialmente distribuídas. Para organismos que ocorrem nestes gradientes, os limites de distribuição geográfica pode estar ligada a variação nas condições ambientais. Neste estudo escolhemos um par de espécies irmãs de Rhipsalis (R. crispata e R. oblonga - Rhipsalideae, Cactaceae) que se distribui ao longo de um gradiente altitudinal na Mata Atlântica brasileira, R. oblonga até 1000m de altitude e R. crispata até 700m de altitude, para verificar a capacidade adaptativa das espécies às mudanças de algumas condições ambientais associadas a variação altitudinal. Para verificar a capacidade adaptativa das espécies, realizamos experimentos de transplante, com mais de 4000 plantas para áreas de diferentes altitudes. As estações experimentais foram montadas em três altitudes (50m, 100m e 825m), replicadas duas vezes em pontos distintos da serra do mar, onde havia variação natural das condições de microhabitat em cada altitude. Nós esperávamos que R. oblonga apresentasse desempenho biológico, avaliado pelos dados de crescimento e sobrevivência, superior que o de R. crispata com o aumento da altitude, e que R. crispata apresentasse seu melhor desempenho nas áreas de baixa altitude. Nossos resultados indicaram que R. oblonga apresenta melhor desempenho que R. crispata na maioria dos ambientes e que o melhor crescimento de R. crispata ocorreu em áreas baixa costeiras. R. oblonga apresenta uma distribuição geográfica mais ampla, assim também é mais tolerante à mudanças ambientais. Enquanto que R. crispata, por apresentar distribuição geográfica menor, também é menos tolerante a mudanças ambientais, o que fica claro ao observar as respostas das espécies, segundo as variação nas condições de microhabitat. Nossos resultados indicam que distribuição altitudinal das espécies pode ser explicada por diferenças na capacidade adaptativa das espécies / Old and relevant questions exist in relation to species distribution and richness in the earth planet. Some theories to explain these patterns are based on the concept of local adaptation, i.e., difference on the performance of individuals due to environment spatial heterogeneity related to gradients of natural selection. Selective pressures could lead to adaptation to local conditions by populations of a given species. In altitudinal gradients, various environmental factors change according to the changes in elevation. In this study we selected a pair of Rhipsalis\' sister species (R. crispata and R. oblonga - Rhipsalideae, Cactaceae), distributed across altitudinal gradient in the Brazilian Atlantic Forest to verify, by transplant experiments, the species adaptive capacity to environmental conditions associated with elevation.. The experimental stations were set up in three altitudes levels (50m, 100m and 825m), replicated twice in Serra do Mar. We expected that R. crispata presents a better biological performance (growth and survival) than R. oblonga in lower elevation, and vice versa.. Our results indicated that R. oblonga exceeds R. crispata in most environments, but R. crispata was better than R. oblonga in the low coastal altitude sites. Rhipsalis oblonga presents broad geographic distributions, so it is more tolerant to environmental changes and R. crispata, due to its less widely geographic distribution, is less tolerant to environmental changes. Our results indicate that altitudinal species distribution could be explained by differences in species adaptive capacity

A distribuição e riqueza de espécies ao redor do globo intriga o ser humano desde os tempos antigos. Algumas teorias para explicar tais padrões se baseiam no conceito de adaptação local, procurando avaliar o desempenho relativo dos indivíduos nativos de uma dada localidade perante ao desempenho de indivíduos imigrantes. Este desempenho diferenciado ocorreria devido à heterogeneidade espacial encontrada no ambiente, gerando gradientes de seleção natural. Estas pressões de seleção levariam a adaptação às condições locais dos indivíduos das espécies. No caso de gradientes altitudinais, vários fatores ambientais estão correlacionados com a elevação, caracterizando pressões seletivas diferenciadas e espacialmente distribuídas. Para organismos que ocorrem nestes gradientes, os limites de distribuição geográfica pode estar ligada a variação nas condições ambientais. Neste estudo escolhemos um par de espécies irmãs de Rhipsalis (R. crispata e R. oblonga - Rhipsalideae, Cactaceae) que se distribui ao longo de um gradiente altitudinal na Mata Atlântica brasileira, R. oblonga até 1000m de altitude e R. crispata até 700m de altitude, para verificar a capacidade adaptativa das espécies às mudanças de algumas condições ambientais associadas a variação altitudinal. Para verificar a capacidade adaptativa das espécies, realizamos experimentos de transplante, com mais de 4000 plantas para áreas de diferentes altitudes. As estações experimentais foram montadas em três altitudes (50m, 100m e 825m), replicadas duas vezes em pontos distintos da serra do mar, onde havia variação natural das condições de microhabitat em cada altitude. Nós esperávamos que R. oblonga apresentasse desempenho biológico, avaliado pelos dados de crescimento e sobrevivência, superior que o de R. crispata com o aumento da altitude, e que R. crispata apresentasse seu melhor desempenho nas áreas de baixa altitude. Nossos resultados indicaram que R. oblonga apresenta melhor desempenho que R. crispata na maioria dos ambientes e que o melhor crescimento de R. crispata ocorreu em áreas baixa costeiras. R. oblonga apresenta uma distribuição geográfica mais ampla, assim também é mais tolerante à mudanças ambientais. Enquanto que R. crispata, por apresentar distribuição geográfica menor, também é menos tolerante a mudanças ambientais, o que fica claro ao observar as respostas das espécies, segundo as variação nas condições de microhabitat. Nossos resultados indicam que distribuição altitudinal das espécies pode ser explicada por diferenças na capacidade adaptativa das espécies / Old and relevant questions exist in relation to species distribution and richness in the earth planet. Some theories to explain these patterns are based on the concept of local adaptation, i.e., difference on the performance of individuals due to environment spatial heterogeneity related to gradients of natural selection. Selective pressures could lead to adaptation to local conditions by populations of a given species. In altitudinal gradients, various environmental factors change according to the changes in elevation. In this study we selected a pair of Rhipsalis\' sister species (R. crispata and R. oblonga - Rhipsalideae, Cactaceae), distributed across altitudinal gradient in the Brazilian Atlantic Forest to verify, by transplant experiments, the species adaptive capacity to environmental conditions associated with elevation.. The experimental stations were set up in three altitudes levels (50m, 100m and 825m), replicated twice in Serra do Mar. We expected that R. crispata presents a better biological performance (growth and survival) than R. oblonga in lower elevation, and vice versa.. Our results indicated that R. oblonga exceeds R. crispata in most environments, but R. crispata was better than R. oblonga in the low coastal altitude sites. Rhipsalis oblonga presents broad geographic distributions, so it is more tolerant to environmental changes and R. crispata, due to its less widely geographic distribution, is less tolerant to environmental changes. Our results indicate that altitudinal species distribution could be explained by differences in species adaptive capacity

Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) is the largest tree of the Atlantic Forest. To contribute to in situ and ex situ genetic conservation programs for the species, herein we investigate the genetic diversity, inbreeding, intrapopulation spatial genetic structure (SGS), mating system and contemporary pollen flow in three fragmented populations of this species. We found 65 adult trees in the Ibicatu population, 22 in MGI, and four in MGII. Seeds were hierarchically sampled among and within fruits directly from the canopy of 15 seed-trees in Ibicatu (n= 40), five seed-trees in MGI (n= 50), and two seed-trees in MGII (n= 100). Thirteen specific microsatellite loci were developed and validated for 51 C. legalis trees. Eleven loci were polymorphic, revealing a maximum of two to 15 alleles per locus. Using the progeny arrays and seed-tree genotypes, we investigated the Mendelian inheritance, genetic linkage and genotypic disequilibrium of seven microsatellite loci specifically isolated for C. legalis and two previously developed heterologous microsatellite loci. No notable deviations from the expected Mendelian segregation, linkage, or genotypic disequilibrium were detected. The average allelic richness in the adult cohort of Ibicatu was 11.65 and 14.29 for MGI-II and for seeds it was 14.18 in Ibicatu and 10.85 in MGI-II; the average observed heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.811 and 0.838 for MGI-II and for seeds it was 0.793 in Ibicatu and 0.786 in MGI-II; the average expected heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.860 and 0.900 for MGI-II and for seeds it was 0.856 in Ibicatu and 0.853 in MGI-II. The average fixation index was significantly greater than zero for adults and seeds from both populations. Multilocus outcrossing rate ( m t ) in the three populations was significantly lower than unity (1.0), especially in MGII ( m t = 0.830). The rate of mating among relatives was significant when compared to zero only for Ibicatu ( ????0.266) m s t t . Paternity correlation is substantially higher within than among fruits. The average coancestry coefficient ( ??) was higher and variance effective size ( e N ) was lower than expected for halfsib progenies in all three populations. The number of seed-trees necessary for seed collection to obtain progeny arrays with an effective size of 150 was estimated between 54 to 58 seedtrees. The pollen immigration rate was low, especially for the small stands (maximum of 0.4% for MGI), indicating significant genetic isolation of MGI and MGII. The effective pollination radius was also low in MGI (68 m) and MGII (191 m). For MGII, we also found higher levels of selfing (18%) than for Ibicatu (6%) and MGI (6.4%). The substantial genetic isolation of these stands suggest that we can expect an increase in SGS in the future and strategies to increase gene flow and effective population size, such as transplanting individuals among the populations, are desirable for long term in situ conservation. In conclusion, this study produced valuable information for the management of fragmented populations of C. legalis, contributing to breeding programs and providing guidelines for seed collection aimed at conservation and reforestation programs. / Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) é a maior árvore da Mata Atlântica. Para contribuir com a conservação in e ex situ nós investigamos a diversidade genética, endogamia, estrutura genética espacial intrapopulacional (EGE), sistema de reprodução e fluxo contemporâneo de pólen em três populações fragmentadas da espécie. Encontrámos 65 árvores adultas na população Ibicatu, 22 em MGI, e quatro em MGII. As sementes foram colhidas e amostradas hierarquicamente entre e dentro de frutos diretamente da copa de 15 árvores matrizes em Ibicatu (n = 40), cinco em MGI (n = 50), e duas em MGII (n = 100). Treze locos microssatélites foram desenvolvidos e validados em 51 indivíduos de C. legalis. Onze deles foram polimórficos, revelando um máximo de dois a 15 alelos por loco. Usando os genótipos das progênies e matrizes, foi investigada a herança mendeliana, ligação genética e desequilíbrio genotípico de sete locos isolados de C. legalis e dois heterólogos. Não foram detectados desvios notáveis da segregação mendeliana, de ligação, ou desequilíbrio genotípico. A riqueza alélica média de adultos de Ibicatu foi 11,65 e 14,29 para MGI-II e para as sementes foi de 14,18 em Ibicatu e 10,85 na MGI-II, a heterozigosidade média observada para adultos em Ibicatu foi 0,811 e 0,838 para MGI-II, para as sementes foi de 0,793 em Ibicatu e 0,786 em MGI-II, a heterozigosidade média esperada para adultos de Ibicatu foi 0,860 e 0,900 para MGI-II, para as sementes foi de 0,856 em Ibicatu e 0,853 em MGI-II. O índice médio de fixação foi significativamente maior do que zero para adultos e sementes de ambas as populações. A taxa de cruzamento Multilocus (? ) nas três populações foi significativamente menor do que a unidade (1,0), especialmente para MGII ( = 0,830). A taxa de acasalamento entre parentes foi significativa apenas para Ibicatu ( . A correleção de paternidade foi substancialmente maior dentro do que entre os frutos. O coeficiente médio de coancestria (?) foi maior e variação de tamanho efetivo (Ne ) foi menor do que o esperado para progênies de meio-irmãos em todas as populações. O número estimado de árvores matrizes necessárias para a coleta de sementes para se obter um tamanho efetivo de 150 foi de 54-58 árvores. A taxa de imigração de pólen foi baixa, especialmente para os fragmentos menores (máximo de 0,4% para MGI), indicando isolamento genético significativo. O raio efetivo de polinização foi baixo em MGI (68 m) e MGII (191 m). Para MGII também encontramos níveis mais elevados de autofecundação (18%) do que para Ibicatu (6%) e MGI (6,4%). O isolamento genético substancial desses estandes sugerem que podemos esperar um aumento na EGE e que estratégias para aumentar o fluxo gênico e tamanho efetivo da população, como o transplante de indivíduos nas populações, são desejáveis para o longo prazo. Em conclusão, este estudo gerou informações valiosas para a gestão de populações fragmentadas de C. legalis, contribuindo para programas de melhoramento e fornecendo orientações para a coleta de sementes destinadas a programas de conservação e reflorestamento.

Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) is the largest tree of the Atlantic Forest. To contribute to in situ and ex situ genetic conservation programs for the species, herein we investigate the genetic diversity, inbreeding, intrapopulation spatial genetic structure (SGS), mating system and contemporary pollen flow in three fragmented populations of this species. We found 65 adult trees in the Ibicatu population, 22 in MGI, and four in MGII. Seeds were hierarchically sampled among and within fruits directly from the canopy of 15 seed-trees in Ibicatu (n= 40), five seed-trees in MGI (n= 50), and two seed-trees in MGII (n= 100). Thirteen specific microsatellite loci were developed and validated for 51 C. legalis trees. Eleven loci were polymorphic, revealing a maximum of two to 15 alleles per locus. Using the progeny arrays and seed-tree genotypes, we investigated the Mendelian inheritance, genetic linkage and genotypic disequilibrium of seven microsatellite loci specifically isolated for C. legalis and two previously developed heterologous microsatellite loci. No notable deviations from the expected Mendelian segregation, linkage, or genotypic disequilibrium were detected. The average allelic richness in the adult cohort of Ibicatu was 11.65 and 14.29 for MGI-II and for seeds it was 14.18 in Ibicatu and 10.85 in MGI-II; the average observed heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.811 and 0.838 for MGI-II and for seeds it was 0.793 in Ibicatu and 0.786 in MGI-II; the average expected heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.860 and 0.900 for MGI-II and for seeds it was 0.856 in Ibicatu and 0.853 in MGI-II. The average fixation index was significantly greater than zero for adults and seeds from both populations. Multilocus outcrossing rate ( m t ) in the three populations was significantly lower than unity (1.0), especially in MGII ( m t = 0.830). The rate of mating among relatives was significant when compared to zero only for Ibicatu ( ????0.266) m s t t . Paternity correlation is substantially higher within than among fruits. The average coancestry coefficient ( ??) was higher and variance effective size ( e N ) was lower than expected for halfsib progenies in all three populations. The number of seed-trees necessary for seed collection to obtain progeny arrays with an effective size of 150 was estimated between 54 to 58 seedtrees. The pollen immigration rate was low, especially for the small stands (maximum of 0.4% for MGI), indicating significant genetic isolation of MGI and MGII. The effective pollination radius was also low in MGI (68 m) and MGII (191 m). For MGII, we also found higher levels of selfing (18%) than for Ibicatu (6%) and MGI (6.4%). The substantial genetic isolation of these stands suggest that we can expect an increase in SGS in the future and strategies to increase gene flow and effective population size, such as transplanting individuals among the populations, are desirable for long term in situ conservation. In conclusion, this study produced valuable information for the management of fragmented populations of C. legalis, contributing to breeding programs and providing guidelines for seed collection aimed at conservation and reforestation programs. / Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) é a maior árvore da Mata Atlântica. Para contribuir com a conservação in e ex situ nós investigamos a diversidade genética, endogamia, estrutura genética espacial intrapopulacional (EGE), sistema de reprodução e fluxo contemporâneo de pólen em três populações fragmentadas da espécie. Encontrámos 65 árvores adultas na população Ibicatu, 22 em MGI, e quatro em MGII. As sementes foram colhidas e amostradas hierarquicamente entre e dentro de frutos diretamente da copa de 15 árvores matrizes em Ibicatu (n = 40), cinco em MGI (n = 50), e duas em MGII (n = 100). Treze locos microssatélites foram desenvolvidos e validados em 51 indivíduos de C. legalis. Onze deles foram polimórficos, revelando um máximo de dois a 15 alelos por loco. Usando os genótipos das progênies e matrizes, foi investigada a herança mendeliana, ligação genética e desequilíbrio genotípico de sete locos isolados de C. legalis e dois heterólogos. Não foram detectados desvios notáveis da segregação mendeliana, de ligação, ou desequilíbrio genotípico. A riqueza alélica média de adultos de Ibicatu foi 11,65 e 14,29 para MGI-II e para as sementes foi de 14,18 em Ibicatu e 10,85 na MGI-II, a heterozigosidade média observada para adultos em Ibicatu foi 0,811 e 0,838 para MGI-II, para as sementes foi de 0,793 em Ibicatu e 0,786 em MGI-II, a heterozigosidade média esperada para adultos de Ibicatu foi 0,860 e 0,900 para MGI-II, para as sementes foi de 0,856 em Ibicatu e 0,853 em MGI-II. O índice médio de fixação foi significativamente maior do que zero para adultos e sementes de ambas as populações. A taxa de cruzamento Multilocus (? ) nas três populações foi significativamente menor do que a unidade (1,0), especialmente para MGII ( = 0,830). A taxa de acasalamento entre parentes foi significativa apenas para Ibicatu ( . A correleção de paternidade foi substancialmente maior dentro do que entre os frutos. O coeficiente médio de coancestria (?) foi maior e variação de tamanho efetivo (Ne ) foi menor do que o esperado para progênies de meio-irmãos em todas as populações. O número estimado de árvores matrizes necessárias para a coleta de sementes para se obter um tamanho efetivo de 150 foi de 54-58 árvores. A taxa de imigração de pólen foi baixa, especialmente para os fragmentos menores (máximo de 0,4% para MGI), indicando isolamento genético significativo. O raio efetivo de polinização foi baixo em MGI (68 m) e MGII (191 m). Para MGII também encontramos níveis mais elevados de autofecundação (18%) do que para Ibicatu (6%) e MGI (6,4%). O isolamento genético substancial desses estandes sugerem que podemos esperar um aumento na EGE e que estratégias para aumentar o fluxo gênico e tamanho efetivo da população, como o transplante de indivíduos nas populações, são desejáveis para o longo prazo. Em conclusão, este estudo gerou informações valiosas para a gestão de populações fragmentadas de C. legalis, contribuindo para programas de melhoramento e fornecendo orientações para a coleta de sementes destinadas a programas de conservação e reflorestamento.