Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / The epoch of Pleistocene was marked by grate climate and flora alterations. On the southern hemisphere, where the glaciations had less intensity, there was the formation of refuges, providing a favorable condition to speciation. The genus Zygothrica (Diptera: Drosophilidae) is characterized by their interaction with fungi. Zygothrica vittimaculosa is considered a generalist species, because it explores even fungi, flowers (genus Cestrum, Solanaceae) and rotting fruits. In this work we identified a new species that is cryptic with Z. vittimaculosa and they are simpatric in almost all distribution area. However, this new species is rarely collected in resources but Cestrum inflorescences, differently of Z. vittimaculosa. Only after molecular analyses we realize it was a new species (posteriorly confirmed by male internal genitalia analyses), due to the external morphology of both species is identical. Also in this work we did the taxonomic description of this new species. A comparative analysis was performed by photographs, with the documentation of the external patterns (morphology and color) and the internal genitalia morphology (considered diagnostic) for both females and males, in addition to a measures table. Finally, was also performed a phylogeographic study based on two mitochondrial markers: COI (Citochrome c Subunit I) and COII (Citochrome c Subunit II). In this case, through collections and climate variables data, we estimate the present distribution of both species as well as an estimated of the Last Glacial Maximum distribution (about 20,000 years), suggesting that the potential distribution of both species seems to be restricted to the already sampled area, besides pointed a high suitability in northern Peru and western Chile for the new species, data not inferred to Z. vittimaculosa. About phylogeographic patterns, we suggest that, through Neutrality tests and Diversity indexes, the newest species had a really recent expansion, and potentially is also in diversification and expansion, while Z. vittimaculosa, despite also presents population expansion signals, these are less intense than their sister-species. To explain this inference, we can assume that because Z. vittimaculosa be more generalist than the other species, it had suffered more selection pressure, diversifying and increasing the number of haplotypes. / A época do Pleistoceno foi marcada por grandes alterações na vegetação e principalmente no clima. No Hemisfério Sul, as glaciações foram menos intensas, onde houve também a formação de refúgios, proporcionando uma condição favorável à especiações. O gênero Zygothrica, pertencente à família Drosophilidae, é característico por sua interação com fungos. Zygothrica vittimaculosa é uma espécie considerado um tanto generalista, por explorar recursos diversos: inflorescências do gênero Cestrum, corpos de frutificação de fungos e frutas em decomposição. Neste trabalho, identificamos uma nova espécie, críptica com Z. vittimaculosa e simpátrica em boa parte de sua distribuição. Porém essa espécie nova é raramente amostrada em outros recursos além de inflorescências de Cestrm, diferentemente de Z. vittimaculosa. De morfologia externa idêntica à de Z. vittimaculosa, apenas após análises moleculares percebeu-se indícios de se tratar de uma espécie nova, confirmada, posteriormente, pela morfologia interna da genitália dos machos. Também nesse trabalho fez-se a descrição taxonômica da nova espécie. Uma análise comparativa com Z. vittimaculosa foi feita e documentada através de fotos de hábitos da morfologia externa e das genitálias, consideradas diagnósticas tanto para machos quanto para femeas, além de uma tabela com as medias taxonômicas. Por fim, foi também performado um estudo filogeográfico com base em dois marcadores moleculares: COI (Citocromo c subunidade I) e COII (Citocromo c subunidade II). Nesse estudo, com base em dados de coletas e dados de variáveis climáticas estimou-se a distribuição atual de ambas as espécies e também a estimativa da distribuição no último máximo glacial (há cerca de 20.000 anos), sugerindo que a distribuição potencial de ambas restringe-se à área de estudo já amostrada, além de apontar uma alta adequabilidade para a espécie nova norte do Peru e no oeste do Chile, que não foram recuperadas para Z. vittimaculosa. Quanto aos padrões filogeográficos, sugere-se que, através de testes de neutralidade e índices de diversidade, a espécie nova teve uma expansão muito recente e potencialmente ainda está se expandindo e diversificando, enquanto Z. vittimaculosa, apesar de apresentar indicativos de expansão populacional também, esse são menos intensos que a de sua espécie irmã. Para esse explicar esse fato, pode-se supor que por Z. vittimaculosa ser mais generalista que a outra espécie, sofreu mais pressões de seleção, diversificando-se e aumentando o número de haplótipos.

Orientadores: Clarice Weis Arns, Márcia Bianchi dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T11:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RicardoDuraesde_D.pdf: 3518273 bytes, checksum: 7b6f8b159eb057429823e23f6852c29b (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A evolução e a dinâmica populacional dos Coronavírus (CoVs) ainda permanecem pouco exploradas. No presente estudo, análises filogenéticas e de filogeografia foram conduzidas para investigar a dinâmica evolutiva dos CoVs detectados em aves silvestres e sinantrópicas. Um total de 500 amostras, que inclui os suabes traqueais e cloacais coletados de 312 aves silvestres pertencentes a 42 espécies, foram analisadas através da RT-qPCR. Sessenta e cinco amostras (13%) provenientes de 23 espécies foram positivas para o Coronavírus aviário (AvCoV). Trezentos e duas amostras foram investigadas para a pesquisa do Pan-Coronavírus (Pan-CoV) através do nPCR, destas, 17 (5,6%) foram positivas, sendo que 11 foram detectadas em espécies diferentes. Análises filogenéticas dos AvCoVs revelaram que as sequências de DNA das amostras coletadas no Brasil não agruparam com nenhuma das sequências do gene Spike (S1) dos AvCoVs depositados no banco de dados GenBank. Análise Bayesiana estimou uma variante do AvCoV proveniente da Suécia (1999) como o ancestral comum mais recente dos AvCoVs detectados neste estudo. Além disso, as análises realizadas através do "Bayesian Skyline Plot" (BSP) inferiram um aumento na dinâmica da população demográfica do AvCoV em diferentes espécies de aves silvestres e sinantrópicas. As análises filogenéticas do Pan-CoV mostrou que a maioria das amostras se agruparam com o Vírus da Hepatite Murina A59 (MHV A59), CoV pertencente ao grupo dos Beta-CoVs. Uma amostra [CoV detectado em Amazona vinacea(Papagaio-de-peito-roxo)] se agrupou com um CoV de Suínos, o PCoV HKU15, que pertence ao gênero Delta-CoV, ainda não relatado na América do Sul. Nossos achados sugerem que as aves podem ser novos potenciais hospedeiros responsáveis pela propagação e disseminação de diferentes CoVs para diferentes espécies de animais / Abstract: The evolution and population dynamics of Coronaviruses (CoVs) still remain underexplored. In the present study, phylogenetic and phylogeographic analyseswere conducted to investigate the evolutionary dynamics of CoV detected in wild and synanthropic birds. A total of 500 samples, including tracheal and cloacal swabs collected from 312 wild birds belonging to 42species, were analysed by RT-qPCR. A total of 65 samples from 23bird species were positive for Avian Coronaviruses (AvCoVs).Three hundred and two samples were screened for the Pan-Coronavirus (Pan-CoV) through the nPCR, 17 (5.6%) were positive, being that 11 were detected in different species. AvCoVs phylogenetic analyses revealed that the DNA sequences from samples collected in Brazil did not cluster with any of the AvCoV S1 gene sequences deposited in the GenBank database. Bayesian framework analysis estimated an AvCoV strain from Sweden (1999) as the most recent common ancestor of the AvCoVs detected in this study. Furthermore, Bayesian Skyline Plot (BSP) analysis inferred an increase in the AvCoV dynamic demographic population in different wild and synanthropic bird species. Phylogenetic analysis of the Pan-CoV showed that most of the samples clustered with the Murine Hepatitis Virus A59 strain (MHV A59) belong to the BetaCoV group. Besides, one of our samples [CoV detected in Amazona vinacea (parrot-breasted-purple)] clustered with a CoV isolated from pigs, PCoV HKU15, belonging to the DeltaCoV genus, still not reported in South America. Our findings suggest that birds may be potential new hosts responsible for spreading of different CoVs for different species of animals / Doutorado / Microbiologia / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Este presente estudo apresenta dados sobre duas análises complementares: a filogenia do gênero Scaura (Capítulo 2) e a filogeografia da espécie Scaura latitarsis (Capítulo 3). O estudo filogenético do gênero Scaura utilizou como fonte de dados sequências do ND2 (1095 pb), COI (1560 pb), COII (310 pb), Cyt B (746 pb), 16S (547 pb) e 12S (437 pb), obtidas a partir de indivíduos das quatro espécies desse gênero (S. atlantica, S. latitarsis, S. longula e S. tenuis) e quatro espécies como grupos externos (Schwarzula timida, Schwarziana quadripunctata, Plebeia remota, Plebeia droryanna). As reconstruções filogenéticas obtidas indicam que: 1) táxons do atual gênero formam um grupo monofilético; 2) dentre as espécies do grupo externo, a Schwarzula timida é a mais próxima ao gênero Scaura. Para análise filogeográfica foram utilizados 743 pb referente a parte do gene COI do DNA mitocondrial e a análise de sete locos polimórficos de microssatélites para 36 indivíduos de S. latitarsis provenientes de 9 localidades diferentes. Com os dados do gene COI foram identificados 26 haplótipos, com alta diversidade haplotípica e baixa diversidade nucleotídica. Os dados moleculares de morfometria de asa e os dados moleculares mostram grandes similaridades e indicam a existência de uma nova espécie dentro do grupo latitarsis. Portanto, a taxonomia atual do Gênero Scaura deve ser revista. / This present study presents data on two complementary analysis: the phylogeny of the genus Scaura (Chapter 2) and phylogeography of the species S. latitarsis (Chapter 3). The phylogenetic analysis of genus of Scaura used as a data source of ND2 sequences (1095 bp), COI (1560 bp), COII (310 bp), Cyt B (746 bp), 16S (547 bp) and 12S (437 bp) obtained from individuals of four species of the genus (S. atlantica, S. latitarsis, S. longula and S. tenuis) and four species as outgroups (Schwarzula timida, Schwarziana quadripunctata, Plebeia remota and Plebeia droryanna). The phylogenetic reconstructions obtained indicate that: 1) taxa of the genus form a monophyletic group, 2) among the species of the outgroup, the species Schwarzula timida is closest to the genus Scaura. Phylogeographic analyses were used to 743 bp relative to part of the COI gene and mitochondrial DNA analysis of seven polymorphic microsatellite loci for 36 individuals of S. latitarsis from nine different locations. Using data from the COI gene were identified 26 haplotypes, high haplotype diversity and low nucleotide diversity. The molecular data of morfomentria wing and molecular data show great similarities and indicate the existence of a new species within the group latitarsis. Therefore, the current taxonomy of the genus Scaura should be reviewed.

Gymnotus pantherinus é uma espécie de peixe endêmica das drenagens costeiras brasileiras com distribuição desde o sul da Bahia até o Rio Grande do Sul, embora evidências morfológicas sugiram que esse táxon constitua um complexo de espécies. No presente trabalho, foram conduzidas análises filogenéticas com base em marcadores moleculares, mitocondriais e nucleares, com o objetivo de avaliar o status taxonômico do grupo. Padrões demográficos foram também inferidos para as populações de Gymnotus pantherinus (senso estrito). As análises filogenéticas sob o critério de Parcimônia, bem como as inferências bayesianas, mostraram que o grupo é composto por cinco linhagens geográficas estatisticamente bem suportadas. Das cinco linhagens identificadas, aquela composta por espécimes da Bahia e Espírito Santo é também suportada por evidências morfológicas, a qual propomos que seja reconhecida como uma nova espécie. As demais linhagens, das quais a mais recente é a de Gymnotus pantherinus senso estrito, foram consideradas como espécies incipientes. As análises populacionais revelaram que as populações de Gymnotus pantherinus (senso estrito) se apresentam altamente estruturadas, exibindo um alto índice de fixação e baixo compartilhamento de haplótipos, sendo reconhecidas três linhagens principais com alta associação geográfica. A maior diversidade genética foi encontrada na região do Vale do Ribeira e o clado SP/Sul é o que apresenta a divergência mais recente, a qual pode ter ocorrido após o Último Máximo Glacial. Populações localizadas a oeste da Serra do Mar (Paraíba do Sul, Alto Tietê e Alto Iguaçu) demonstram maior similaridade com drenagens adjacentes a leste, o que reforça a hipótese de captura de cabeceiras entre drenagens previamente postulada a partir do compartilhamento de fauna. Finalmente, os resultados apontam a existência de pelo menos cinco Unidades Evolutivas Significativas para a espécie, tendo implicações importantes na conservação dos riachos de Mata Atlântica. / Gymnotus pantherinus is an endemic fish species found in the Brazilian coastal drainages occurring from Bahia to Rio Grande do Sul states. Morphological evidence has suggested that Gymnotus pantherinus might constitute a species complex. In the present study, the taxonomic status of Gymnotus species group has been evaluated using both mitochondrial and nuclear markers. Demographic patterns have also been inferred for the Gymnotus pantherinus populations (stricto sensus). Parsimony and Bayesian phylogenetic inferences showed that the group is composed of five well supported geographic lineages. From those, a well supported lineage constituted by the specimens from Bahia and Espírito Santo states is also corroborated by morphological data. Thus, it is suggested that this lineage be recognized as a new species within Gymnotus. The other lineages, from which the most recent representative is the Gymnotus pantherinus lineage itself, have been considered as incipient species. The population analysis showed highly structured populations with low number of shared haplotypes and three main phylogenetic lineages with high geographic association. The higher genetic diversity was found in the Ribeira Valley region, while the clade SP/South was the most recently diverged, which may have occurred after the Last Glacial Maximum. Populations occurring west of the Serra do Mar were more closely related to the adjacent east drainages, which strengthens the hypothesis of headwaters stream capture. Finally, at least five evolutionary significant units can be recognized, with important implications for the conservation of Atlantic Forest streams.

Dendrocolaptes platyrostris é uma espécie de ave florestal associada às matas de galeria do corredor de vegetação aberta da América do sul (D. p. intermedius) e à Floresta Atlântica (D. p. platyrostris). Em um trabalho anterior, foi observada estrutura genética populacional associada às subespécies, além de dois clados dentro da Floresta Atlântica e evidências de expansão na população do sul, o que é compatível com o modelo Carnaval-Moritz. Utilizando approximate Bayesian computation, o presente trabalho avaliou a diversidade genética de dois marcadores nucleares e um marcador mitocondrial dessa espécie com o objetivo de comparar os resultados obtidos anteriormente com os obtidos utilizando uma estratégia multi-locus e considerando variação coalescente. Os resultados obtidos sugerem uma relação de politomia entre as populações que se separaram durante o último período interglacial, mas expandiram após o último máximo glacial. Este resultado é consistente com o modelo de Carnaval-Moritz, o qual sugere que as populações sofreram alterações demográficas devido às alterações climáticas ocorridas nestes períodos. Trabalhos futuros incluindo outros marcadores e modelos que incluam estabilidade em algumas populações e expansão em outras são necessários para avaliar o presente resultado / Dendrocolaptes platyrostris is a forest specialist bird associated to gallery forests of the open vegetation corridor of South America (D. p. intermedius) and to the Atlantic forest (D. p. platyrostris). A previous study showed a population genetic structure associated with the subspecies, two clades within the Atlantic forest, and evidence of population expansion in the south, which is compatible with Carnaval- Moritz\'s model. The present study evaluated the genetic diversity of two nuclear and one mitochondrial markers of this species using approximate Bayesian computation, in order to compare the results previously obtained with those based on a multi-locus strategy and considering the coalescent variation. The results suggest a polytomic relationship among the populations that split during the last interglacial period and expanded after the last glacial maximum. This result is consistent with the model of Carnaval-Moritz, which suggests that populations have undergone demographic changes due to climatic changes that occurred in these periods. Future studies including other markers and models that include stability in some populations and expansion in others are needed to evaluate the present result

O objetivo geral da presente Tese foi estudar a evolução de organismos da Floresta Atlântica (FA), utilizando aves florestais como modelos e sob uma perspectiva filogenética filogeográfica. As espécies estudadas foram três passeriformes: Xiphorhynchus fuscus (Dendrocolaptidae), Dendrocolaptes platyrostris (Dendrocolaptidae) e Schiffornis virescens (Tytyridae). Os marcadores utilizados foram seqüências do DNA mitocondrial e/ou um marcador nuclear. O trabalho foi dividido em seis capítulos. No primeiro é apresentado o problema geral e as principais hipóteses (basicamente refúgios, rios e geotectonismo) que foram exploradas nos capítulos dois a cinco. No segundo capítulo foi utilizado DNAmt para avaliar a estrutura genética populacional de Xiphorhynchus fuscus no sul da FA e testar algumas hipóteses de evolução das populações dessa ave. Os resultados principais do trabalho não sustentaram um modelo geotectônico como explicação para a origem da estrutura genética dessa ave, mas seriam compatíveis com o modelo de refúgios florestais. No terceiro capítulo X. fuscus foi novamente estudado, mas avaliamos a estrutura filogeográfica da espécie em toda sua distribuição e com dois marcadores genéticos independentes (DNAmt e o intron 5 do beta fibrinogênio). Alguns dos objetivos principais do estudo foram testar uma hipótese paleofitogeográfica da FA para a última glaciação e avaliar as implicações dos resultados genéticos para o status taxonômico das quatro subespécies e de X. fuscus. Os resultados genéticos sustentaram parcialmente o modelo paleofitogeográfico testado e mostraram que unicamente X. fuscus atlanticus poderia ser considerada uma espécie plena. O quarto capítulo descreve a variação da plumagem e a estrutura genética populacional (DNAmt) de D. platyrostris. Os resultados sugeriram que não existe uma continuidade recente entre as populações do domínio central da FA e as populações da diagonal aberta (Cerrado, Caatinga e Chaco). Além disso, foi estudada a relação entre a plumagem de D. platyrostris com a história das populações e encontramos que a coloração da plumagem não tem relação com a história das populações. O quinto capítulo apresenta um estudo preliminar da estrutura filogeográfica (DNAmt) de S. virescens. O estudo indicou que não há estruturação filogeográfica profunda S. virescens como encontrada em outros organismos da FA. Uma possível origem deste padrão poderia ser um gargalo populacional e expansão demográfica recente, além de altas taxas de fluxo gênico. Nossos resultados com as três espécies estudadas, assim como os de outros autores, sugerem a existência de um padrão filogeográfico comun para alguns organismos da FA. Além disso, foi sugerido um modelo da FA no qual a distribuição temporal e espacial das florestas é muito dinâmica. O norte e sul da FA seriam as regiões mais instáveis devido à influência de mudanças climáticas locais e globais. Esta dinâmica florestal pode ter contribuído na evolução dos padrões filogeográficos observados, com a evolução independente de linhagens em diferentes regiões ou refúgios. Além disso, nossos resultados e os de outros autores sugerem que a atividade geotectônica não teria sido importante na evolução recente de organismos da FA, e que alguns rios do bioma (ex. rio Doce) atuariam como barreiras secundárias e não como barreiras primárias. / This dissertation explores the evolution of Atlantic Forest (AF) organisms. Specifically, we used endemic forest birds as models and a phylogenetic phylogeographic perspective. Studied bird species are all passerines: Xiphorhynchus fuscus (Dendrocolaptidae), Dendrocolaptes platyrostris (Dendrocolaptidae) and Schiffornis virescens (Tytyridae). We used mitochondrial and nuclear DNA (mtDNA and ncDNA, resepectivelly) sequences. The dissertation was divided in six chapters. The first one explained objectives of the dissertation and presented hypotheses and problems that were addressed in the following chapters two to five. The sixth chapter presents a general discussion. We used in the second chapter mtDNA to evaluate the phylogeographic pattern of X. fuscus in southern AF. The main results indicated that a geotectonic model for the evolution of local populations was not supported and that the observed genetic pattern was compatible with the theory of refuges. In the third chapter we studied again X. fuscus, but using samples from all the species´ distribution and sequences of two independent markers (mtDNA and the the intron 5 of the beta-fibrinogen gene). Some of the main objectives of the chapter were to test a published model about the distribution of AF in the last 20,000 years and to use genetic data to address the taxonomic status of the four subspecies of X. fuscus, particularly of the endangered X. fuscus atlanticus. Results supported partially the model of forest distribution in the past and to consider X. fuscus atlanticus as a good species. In the fourth chapter we analyzed plumage and genetic (mtDNA) variation in the woodcreeper D. platyrostris. Results suggested a lack of recent genetic continuity between the Atlantic Forest central domain and the open vegetation biomes Cerrado and Caatinga. Besides, we found that plumage color variation in D. platyrostris was not related to population history, as evaluated by neutral markers. In the fifth chapter we studied the phylogeographic pattern (mtDNA) of S. virescens. Results indicated that S. virescens lack a significant phylogeographic pattern, contrarily to what was observed in several other AF organisms. Possible explanations for this pattern may be a population bottleneck followed by a demographic expansion and current high gene flow rates. Our results, in combination with results of others, permitted to describe a common phylogeographic pattern for several AF organisms. Also, we suggested a model of the AF where forest distribution is very dynamic. Specifically, the northern and southern AF regions were proposed to be the regions with the most unstable area and continuity of forests. Perhaps, this forest dynamism contributed to the evolution of the observed common phylogeographic pattern. Furthermore, our results, in combination with other similar studies, suggested for the studied birds that geotectonic activity at southeastern AF did not affect population evolution, and that some AF rivers (i.e., Doce river) act as secondary barriers instead of primary barriers.

O gênero Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae) com cerca de 130 espécies nominais, se destaca como um dos mais diversos e amplamente distribuídos gêneros de peixes de água doce neotropical. Devido a sua ampla distribuição e alta diversidade, os conhecimentos taxonômicos, filogenéticos e biogeográficos para as espécies do gênero são ainda consideravelmente incompletos. Consequentemente, pouco se sabe sobre processos naturais envolvidos em diversificação e variação morfológica para o gênero. Hypostomus ancistroides é uma espécie descrita para a bacia do Alto Paraná, uma eco-região hidrográfica tradicionalmente reconhecida por seu endemismo ictiofaunístico, ocorrendo também na bacia costeira do rio Ribeira de Iguape. Esta espécie apresenta considerável variação morfológica, cariotípica e isoenzimática em suas diferentes populações, sugerindo a existência de um complexo de espécies. Sua ampla área de distribuição, somada aos novos conhecimentos sobre padrões biogeográficos para diversas espécies de peixes do Alto Paraná, reforça essa possibilidade. Entretanto, a variação encontrada na morfologia das populações de H. ancistroides é ampla e contínua, impedindo que se defina diferentes espécies através das abordagens taxonômicas clássicas em ictiologia. Assim, este trabalho se propõe a utilizar ferramentas da sistemática molecular, genética de populações e filogeografia para responder questões fundamentais sobre a evolução desse potencial complexo de espécies. Sequências nucleotídicas completas do marcador mitocondrial ATP sintase (subunidades 6 e 8; 842 pb) foram obtidas para diversas espécies de Hypostomus, incluindo 162 exemplares de H. ancistroides provenientes de doze localidades abrangendo toda a sua área de ocorrência, além de outros gêneros da família Loricariidae, utilizados como grupos externos. Análises filogenéticas de Máxima Verossimilhança, Máxima Parcimônia e Neighbor Joining resultaram em topologias essencialmente semelhantes, sustentando a monofiletismo da espécie, e apontando como seus parentes mais próximos espécies de bacias hidrográficas adjacentes ao Alto Paraná. Esses resultados mostram ainda a existência de quatro filogrupos distintos para a espécie, com áreas de distribuição parcialmente sobrepostas. Análises populacionais e filogeográficas incluiram comparação de distância genética P, estruturação populacional baseada em distribuição de haplótipos e índices de diversidade, testes de neutralidade, índice de fixação FST, análise de variância molecular (AMOVA), análise espacial de variância molecular (SAMOVA), construção de rede haplotípica de parcimônia, e análise de clados hierarquizados (NCPA). Os resultados mostram 48 haplótipos repartidos em doze populações bem estruturadas, com baixo ou nenhum fluxo gênico entre si. Eventos de expansão geográfica podem ser identificados ao longo da história demográfica, sugerindo que a estruturação encontrada atualmente reflete não só as características ecológicas da espécie, como também uma história de mudanças nas condições ambientais, eventualmente favoráveis a migração e dispersão. Contatos entre populações de diferentes bacias podem ser mais frequentes através de capturas de cabeceiras do que ao longo do corpo dos rios principais. A hipótese mais plausível para a presença da espécie na bacia do Ribeira é a de uma captura de cabeceira do alto rio Tietê. Apesar de ser formado por quatro filogrupos distintos, algumas linhagens derivadas de H. ancistroides apresentam sobreposição de suas áreas de distribuição. Esse contato secundário revelado apenas por um marcador de herança matrilineal impossibilita a delimitação de diferentes espécies correspondentes aos filogrupos, sob os paradigmas clássicos de especiação em peixes neotropicais. / The genus Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae), comprising ca. 130 nominal species, is one of the most species-rich and widely distributed genera of neotropical freshwater fish. Because of its wide distribution and vast diversity, knowledge on the taxonomy, phylogenetic relationships and biogeography of Hypostomus is still severely incomplete. Consequently, little is known about the processes involved in the diversification and morphological variation for the genus. Hypostomus ancistroides is a species described from the upper Rio Paraná drainage, a freshwater ecoregion known for its ichthyological endemism, also occurring in the coastal basin of Rio Ribeira de Iguape. This species shows considerable morphological, karyotypic and isoenzimatic variation among different populations, suggesting the existence of a species complex. Its wide distribution area, coupled with recent understanding on biogeographic patterns of several fish species from the Upper Parana, reinforces that possibility. However, morphological variation in populations of H. ancistroides is wide and continuous, and does not allow recognition of potential different species by means of traditional taxonomic approaches. Thus, this paper uses tools from molecular systematics, population genetics, and phylogeography in order to answer major questions about the evolution of this potential species complex. Complete sequences of the mitochondrial marker ATP synthase (subunits 6 and 8; 842 bp) were obtained for several species of Hypostomus, including 162 specimens of H. ancistroides from twelve localities covering its entire area of distribution, plus other loricariid genera as outgroups. Phylogenetic analysis using methods of Maximum Likelihood, Maximum Parsimony, Neighbor Joining and Bayesian Inference resulted in mostly similar topologies, supporting the monophyly of the species, and showing as its closest relatives other species from river basins bordering the Upper Parana. Results also reveal four distinct phylogroups for the species, with partially overlapping distribution areas. Population and phylogeographic analysis included comparisons of genetic distance P, population structure based on the haplotype distribution and diversity indices, neutrality tests, fixation index FST, analysis of molecular variance (AMOVA), spatial analysis of molecular variance (SAMOVA), construction of a parsimony haplotype network, and nested clade phylogeographical analysis (NCPA). Results show 48 haplotypes distributed into twelve well-structured populations with little or no gene flow. Geographic range expansion events can be identified along the demographic history of H. ancistroides, suggesting that the structure found today reflects not only the ecology of the species, but also a history of changing environmental conditions that on occasion weree favorable for migration and dispersal. Contact between populations from differente basins may be more intense through headwater stream capture than through the river channel. The most supported hypothesis for the presence of the species in the Rio Ribeira basin is a headwater capture from the upper Rio Tiete. Although H. ancistroides is split into four distinct phylogroups, some derived lineages of the species have overlapping distribution ranges. Such secondary contact is revealed only by a matrilineal inheritance marker and does not allow the recognition of separate species for the different phylogroups under the current paradigm of speciation and species limits in Neotropical fishes.

O cluster Drosophila buzzatii é formado por sete espécies endêmicas da América do Sul e que apresentam relação ecológica obrigatória com cactos. Dentre estas espécies, Drosophila serido possui ampla distribuição geográfica, na Caatinga e ao longo da costa Atlântica, e é considerada uma espécie politípica sendo dividida em dois grupos: populações do nordeste e do litoral. Com o objetivo de compreender os processos que moldaram a distribuição atual das populações de D. serido foram realizadas análises com sequências dos genes nucleares period e kl-5, ligados aos cromossomos sexuais X e Y, respectivamente, genes nucleares autossômicos GstD1 e E5, e gene mitocondrial COI. Dentre os resultados obtidos, a homogeneidade genética entre as populações do Nordeste e a divisão norte-sul entre as populações da costa Atlântica foram observadas em todos os marcadores. Três padrões quanto à estruturação populacional na costa Atlântica foram observados para os diferentes marcadores. A hipótese de que a Chapada Diamantina seja o centro de dispersão para a espécie foi confirmada pelo presente trabalho, no entanto, o TMRCA estimado para populações de Santa Catarina sugerem que estas sejam populações ancestrais de D. serido, sendo que o Nordeste teria sido colonizado a partir delas. Eventos de expansão de área e fragmentação alopátrica foram sugeridos como inferências filogeográficas para explicar o isolamento atual de populações de D. serido em Goiás e Minas Gerais. De acordo com as estimativas do TMRCA, é possível que os eventos causais dos processos históricos inferidos estejam relacionados à influencia das flutuações climáticas do Quaternário na distribuição geográfica da vegetação/cactos, afetando indiretamente as populações de moscas cactofílicas. É possível que eventos de seleção, associado aos fatores ecológicos quanto ao uso de cactos, também possam ter contribuído para o processo de diversificação populacional, uma vez que foi encontrada evidência de seleção positiva para os genes autossômicos. / Drosophila buzzatii cluster comprises seven species endemic of South America and that present a mandatory ecological association with cacti. Among these species, Drosophila serido has a wide geographical range, in Caatinga and along Atlantic coast, and is considered as a polytypic species, divided in two groups: northeast and coast populations. The purpose of this study was understand the process that shaped the current distribution of D. serido populations through genetic analysis using sequences of nuclear genes period and kl-5, X- and Y-linked, respectively, autosomal genes GstD1 e E5, and mitochondrial gene COI. The genetic homogeneity among Northeast populations and the north-south division among coast Atlantic populations were observed for all markers. Three patterns related to population structure in coast Atlantic were seen for the different markers. Hypothesis that Diamantina Plateau was the dispersion center for the species were confirmed at this study, although, TMRCA estimated for Santa Catarina populations suggested that these ones were ancestral, and that Northeast would be colonized from them. Expansion range and allopatric fragmentation were historical events suggested as phylogeographic inferences to explain the current isolation of D. serido populations in Goiás and Minas Gerais. According to TMRCA estimations, it is possible that causal events of historical process inferred were related to the influence of climatic fluctuations during Quaternary in the geographic distribution range of vegetation/cacti, indirectly affecting the populations of cactofilic flies. Furthermore, selection events, associated with ecological factors due to cacti use, as well as contributed to diversification process in populations, once it was found evidence of positive selection at autosomal genes.

Orientador: Clarisse Palma da Silva / Banca: Maria Imaculada Zucchi / Banca: Fernando de Faria Franco / Banca: Isabel Aparecida da Silva Bonatelli / Banca: Marina Correa Cortes / Resumo: Os Neotrópicos possuem níveis de diversidade taxonômica, filogenética e funcional extremamente altos, mesmo quando comparados aos de outras regiões tropicais do mundo. O estudo dos processos envolvidos na diversificação de linhagens intra-específicas e no surgimento de novas espécies é essencial para a interpretação dos padrões de alta biodiversidade observados nessa região. Nesta tese, buscamos descrever os padrões de diversificação intra-específica e inferir os processos e mecanismos que governam a diversidade nos Neotrópicos, primeiramente, por meio de uma revisão de estudos filogeográficos de plantas no Brasil (CAPÍTULO 1), e, em seguida, por meio de estudos empíricos utilizando como modelo uma espécie de ampla porém fragmentada distribuição nos Neotrópicos, Pitcairnia lanuginosa (Bromeliaceae) (CAPÍTULOS 2 e 3). No CAPÍTULO 1, revisamos os resultados e sintetizamos o conhecimento proveniente de 41 estudos de filogeografia de plantas já publicados. Em suma, nossa revisão mostra que as oscilações climáticas do Pleistoceno afetaram diferentemente plantas associadas a tipos de vegetações contrastantes dentro de cada bioma. Além do clima, os estudos reunidos apontam que variação das condições de solos e o surgimento de barreiras geográficas (como montanhas e rios) também estão envolvidos na evolução da biota vegetal desta região. No CAPÍTULO 2, empregamos marcadores moleculares tradicionais (sequenciamento de sanger e microssatélites) e modelos de distribuição de espécies (SD... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Neotropics harbors high levels of taxonomic, phylogenetic and functional diversity, even comparing to other tropical regions. The studies on processes driving diversification of intra-specific lineages and the origin of new species are essential to interpret the high levels of biodiversity found in this region. Here, we aimed to describe patterns of intra-specific diversification, and infer processes and mechanisms driving the Neotropical diversification by reviewing plant phylogeographic studies in Brazil (CHAPTER 1), and by performing empirical studies using a wide-spread, patchy distributed species, Pitcairnia lanuginosa, as a study model (CHAPTERS 2 and 3). In the first chapter, we reviewed and synthesized the knowledge from 41 previously published studies. In summary, we showed that Pleistocene climatic oscillations distinctly affected plants living in contrasting vegetation types within each biome. Despite past climate, these studies pointed that edaphic conditions and geographical barriers (such as mountains and rivers) have also influenced plant evolution patterns in this region. In the second chapter, we employed traditional molecular markers (sanger sequencing and microsatellites genotyping) and species distribution models (SDMs) to test the role of historical demographic processes on neutral genetic variation and verify the existence of lineages within P. lanuginosa, using a phylogeographic approach. Our data pointed to low genetic diversity within populations,... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Lilian Madi-Ravazzi / Resumo: As mudanças climáticas ocorridas no Pleistoceno afetaram a distribuição e os padrões de diversificação populacionais e são conhecidas como um dos potenciais impulsionadores da alta diversidade encontrada na região Neotropical. Drosophila sturtevanti pertence ao subgrupo sturtevanti do grupo saltans de Drosophila e é uma das espécies com distribuição geográfica mais ampla dentro do grupo, ocorrendo em áreas florestais de diferentes biomas. Além disso, essa espécie apresenta altos níveis de variabilidade genética para diversos marcadores, constituindo um excelente modelo para estudos de estrutura populacional, diversificação e adaptação em diferentes cenários. O objetivo desse estudo foi analisar a diferenciação genética, usando os genes Citocromo Oxidase subunidades I e II em 163 indivíduos provenientes de 21 populações de D. sturtevanti coletados em fragmentos florestais da América Central ao sul do Brasil, com ênfase na Mata Atlântica. Nossos resultados moleculares mostram que as populações de D. sturtevanti estão estruturadas na América do Sul e sua distribuição mostra uma correlação significativa com variáveis geográficas e climáticas, principalmente temperatura e umidade. Além disso, os eventos de divergência entre os grupos geográficos sugerem associação significante com as oscilações paleoclimáticas ocorridas desde o Pleistoceno tardio e, esses eventos, provavelmente moldaram a distribuição geográfica dos haplogrupos de acordo com variáveis ambientais, principalmente te... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor