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Previous issue date: 2016-02-24 / FACEPE / A Floresta Atlântica e a Caatinga são os domínios onde as Bromeliaceae apresentam maior
diversidade de espécies. Tal diversidade morfológica tem sido atribuída a eventos de evolução via
radiação adaptativa. Por se tratar de um grupo morfologicamente polimórfico, a delimitação de espécies
e o conhecimento de sua evolução ainda são elementares. Este trabalho teve como objetivo aplicar
marcadores moleculares de DNA em nível populacional e filogenético tendo os gêneros brasileiros
Encholirium e Hohenbergia como modelo, com a finalidade de evidenciar os efeitos evolutivos nas
populações e na filogenia desses grupos. A primeira espécie analisada no presente estudo foi
Encholirium spectabile, avaliada em nível populacional com marcadores microssatélites. As populações
amostradas apresentam grande diversidade quanto aos caracteres morfológicos, seguindo um padrão
geográfico. Testamos a hipótese de que a diversidade genética seria tão expressiva quanto a morfológica.
Nossos resultados sugeriram alta diversidade genética com uma distribuição uniforme, coerente com o
esperado para espécies de inselbergs. Todavia algumas populações de Sergipe apresentaram um
isolamento genético com valores de FST maiores quando comparados com as populações do restante da
distribuição da espécie, no Planalto da Borborema ou ao norte da Cadeia do Espinhaço. Fundamentados
nesses resultados, sugerimos que as populações de Sergipe compreendam uma linhagem críptica. A
segunda espécie estudada em nível populacional foi E. magalhaesii a qual, em contrapartida, ocorre na
Cadeia do Espinhaço em Minas Gerais. Foram realizadas coletas em quatro localidades. Os marcadores
SSR aplicados revelaram baixa ou nenhuma estruturação genética, com moderados níveis de diversidade
em equilíbrio. A comparação entre os dois cenários nos permitiu concluir que o fluxo gênico nos campos
rupestres tende a ser mais efetivo que entre inselbergs, sugerindo que efeitos da matriz circundante dos
inselbergs seriam inexistentes em ambientes de campos rupestres. Nossos estudos continuaram com o
gênero Hohenbergia, para o qual foram utilizadas sequências de DNA para gerar uma filogenia
molecular, incluindo três sequências nucleares (PhyC, ETS and AGT1) e duas cloroplastidiais (ycf1_1 e
ycf1_6). Além da observação de agrupamentos com padrões geográficos, a filogenia desse gênero
agrupou espécies morfologicamente distintas em alguns clados, sugerindo que Hohenbergia compreende
um grupo recente do ponto de vista evolutivo, sendo necessária a inserção de um maior número de
sequências para melhorar o suporte dos ramos da filogenia gerada, bem como técnicas que tenham maior
cobertura do genoma como AFLP. Por possuir uma evolução recente, sugere-se que Hohenbergia seja
suscetível às flutuações populacionais causadas pelas alterações climáticas do período pleistocênico.
Com base na distribuição dos táxons, modelamos cenários para três períodos, correlacionando-os com a
filogenia gerada. A partir da reconstrução de ambiente ancestral propõe-se que Hohenbergia teria sua
origem na Floresta Atlântica com sucessivas migrações para a Caatinga. O fato de utilizarmos dois
gêneros de subfamílias diferentes neste trabalho nos permitiu reconhecer padrões evolutivos
diferenciados, sugerindo uma evolução complexa dentro de Bromeliaceae nos ambientes da Caatinga e
da Floresta Atlântica. O presente trabalho gerou ainda a descrição de uma nova espécie de Hohenbergia
para a Floresta Atlântica brasileira, Hohenbergia isepponae. / The Atlantic Forest and the Caatinga are ecosystems where bromeliads have high species
diversity. Such a morphological diversity has been attributed to evolutionary events via adaptive
radiation. Because it is a morphologically polymorphic group, the species delimitation and the
knowledge of its evolution are still elementary. This study aimed to apply DNA molecular markers
in population and phylogenetic level in the Brazilian genera Encholirium and Hohenbergia aiming
to highlight the evolutionary effects on populations and on the phylogeny of these bromeliads
groups. The first studied species was Encholirium spectabile, evaluated at the population level with
microsatellite markers. The sampled populations exhibited a great diversity of morphological
characters following a geographical pattern. We tested the hypothesis that genetic diversity is as
large as to morphologic. Our results suggested high genetic diversity in a uniform distribution,
consistent with the expected for inselberg species. However, some populations of Sergipe presented
an increased genetic isolation with higher FST values when compared with populations from the
Borborema Plateau and northern Espinhaço Range. Based on these results, we suggest that
populations of Sergipe comprise a cryptic lineage. The second species studied at the population
level was E. magalhaesii that occurs in the Espinhaço Range in Minas Gerais. Sampling was carried
out at four sites. SSR markers applied to these populations revealed low levels up to no genetic
structuring, with moderate levels of diversity in equilibrium. The comparison between both
scenarios allowed us to conclude that gene flow in the Campos Rupestres tends to be more effective
than between inselbergs, indicating that effects caused by the surrounding matrix of inselbergs
would not exist in the Campos Rupestres environment. Our studies continued with the genus
Hohenbergia, for which we used DNA sequences to generate a molecular phylogeny, including
three nuclear (PhyC, ETS and AGT1) and two chloroplast (ycf1_1 e ycf1_6) sequences. Besides the
observation of groups with geographical patterns, the phylogeny of this genus clustered
morphologically dissimilar species, suggesting that Hohenbergia comprises a recent group from the
evolutionary point of view, requiring the insertion of additional sequences to improve the support of
the branches in phylogeny generated. Thereby it is proposed that Hohenbergia would be susceptible
to population fluctuations caused by climate change in the Pleistocene period. Based on the
distribution of the taxa, scenarios were modeled for three periods and correlated with the generated
phylogeny. The ancestral environment reconstruction indicates that Hohenbergia possibly
originated in the Atlantic Forest with successive migrations to Caatinga. The fact that we used two
genera from different subfamilies allowed us to recognize different evolutionary patterns,
suggesting a complex evolution within Bromeliaceae in Caatinga and Atlantic Forest
environments.This work also generated the description of a new specie for the genus Hohenbergia
from the Brazilian Atlantic Forest, Hohenbergia isepponae.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/18368 |
| Date | 24 February 2016 |
| Creators | OLIVEIRA, Rodrigo César Gonçalves de |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/7796654028353519, BENKO-ISEPPON, Ana Maria, WANDERLEY, Maria das Graças Lapa |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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