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Previous issue date: 2015-06-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Several hypotheses have been formulated to explain Amazonian biodiversity patterns,
whose biotic diversification has been seen as a result of historically complex scenarios
covering a wide range of temporal and spatial scales. Anurofauna has the potential to enhance
our understanding of the biogeographic patterns of diversification and processes of speciation,
since it serves as a model for inferring historical events. However, the challenge for those
seeking to elucidate the processes of diversification of Amazonian frogs is that large portion
of its diversity is cryptic, which result in an inaccuracy of limits and distributions of species,
which drastically alters our perception of structuring of biodiversity and obscures
biogeographic patterns. One of the components of the Amazon anurofauna is the species
Hypsiboas cinerascens, which was used as a model to investigate and contribute to the
knowledge of the patterns of genetic distribution of anurofauna in the Amazon. Given its wide
geographic distribution, some authors have indicated the existence of a species complex with
molecular data (mitochondrial gene sequences and genomic data) providing of important tools
for the delimitation of evolutionary lineages and their distributional limits, thus clarifying
current taxonomy, and for the identification of cryptic species, and thus biogeographic
patterns. Given the above, we used sequences of mitochondrial genes 16S RNA and
cytochrome b together with the new8 generation sequences (ddRAD-tags) to study the
distribution patterns of genetic diversity of H. cinerascens in the Amazon and so testing for
cryptic lineages, and inferring biogeographic patterns of the lineages found. Through genetic
distance analyses and formation of biological groups with 16S rRNA, concatenated
phylogeny of the mitochondrial 16S rRNA and Cytochrome B genes, phylogenomic analyses
of the ddRAD-tags, and estimating the time of divergence of both genomes, we identified the
possible existence of nine evolutionary lineages in H. cinerascens that originated in the
Miocene to the Pliocene: Japurá-Peru, Manaus-Juruti-Guyana, Matupiri-Purus, Santarém-Alta
Floresta, Tefé-Jutaí, Morrinho-Rondônia, Uacari, French Guiana and Negro-Trombetas. The
filogenomic analyzes confirmed the lineages found in the mtDNA, but with some
discrepancies between the topologies. Due to the robustness of the dating of gDNA, we use it
to infer the biogeographical history of the group. We suggested that the transcontinental
formation of the Amazon River in the last 10 Ma may have been the precursor event for the
diversification of the lineages, but due to the complexity of the relationships between groups
and the lack of sampling throughout the complete distribution of the H. cinerascens species
complex, possibly different historical and ecological factors events influenced their
distributions, which can not be identified accurately with our data. The Negro-Trombetas
lineage has a distinct biogeographic history of the other lineages of the complex, which may
be associated with open forest environments in the region of Guyana. In the future a
taxonomic revision of the group should be carried out to verify the existence of new species. / Diversas hipóteses foram formuladas para explicar os padrões de biodiversidade
amazônica, cuja diversificação biótica tem sido vista como um produto que envolve cenários
historicamente complexos e que abrangem uma ampla gama de escalas temporais e espaciais.
A anurofauna possui o potencial de aprimorar o entendimento dos processos biogeográficos
nos padrões de especiação e diversificação, já que serve como modelo para inferir eventos
históricos. Porém, o desafio para quem busca elucidar o processo de diversificação de anuros
amazônicos é que grande parcela de sua diversidade é críptica, que tem por consequência uma
imprecisão de limites e distribuições das espécies, o que altera drasticamente a nossa
percepção da estrutura da biodiversidade e oculta padrões biogeográficos. Um dos
componentes da anurofauna amazônica é a espécie Hypsiboas cinerascens, que foi utilizada
como modelo para investigar e contribuir com o conhecimento sobre os padrões de
distribuição genética da anurofauna na Amazônia. Considerando sua ampla distribuição
geográfica, alguns autores indicam a existência de um complexo de espécies e os dados
moleculares (sequências de genes mitocondriais e dados genômicos) são importantes
ferramentas para a delimitação de linhagens evolutivas e seus limites de distribuição, de
forma a clarificar a taxonomia vigente, bem como para a identificação de espécies crípticas, e
consequentemente a mostrar padrões biogeográficos. Conforme o exposto, utilizamos o
sequenciamento dos genes mitocondriais 16S rRNA e Citocromo b juntamente com o
sequenciamento de nova geração (ddRAD-tags), para estudar os padrões de distribuição da
diversidade genética de H. cinerascens na Amazônia e assim testar a presença de linhagens
crípticas, inferindo padrões biogeográficos sobre as linhagens encontradas. Por meio de
análises de distâncias genéticas e formação de grupos biológicos com o 16S rRNA, filogenia
concatenada dos genes mitocondriais 16S rRNA e Citocromo B, filogenômica dos ddrad-tags,
e estimação do tempo de divergência de ambos genomas, definimos a possível existência de 9
linhagens evolutivas em H.. cinerascens que se originaram do Mioceno ao Plioceno: Japurá-
Peru, Manaus-Juruti-Guiana, Matupiri-Purus, Santarém-Alta Floresta, Tefé-Jutaí, Morrinho-
Rondônia, Uacari, Guiana Francesa e Negro-Trombetas. As análises filogenômicas
confirmaram as linhagens encontradas com o mtDNA, porém com algumas discordâncias
entre as topologias. Devido a maior robustez da datação do gDNA, a utilizamos para inferir a
história biogegráfica do grupo. Sugerimos que a formação transcontinental do Rio Amazonas
nos últimos 10 Ma pode ter sido o evento precursor da diversificação de linhagens, porém
devido a complexidade das relações entre os grupos e a falta de amostragem da completa
distribuição da espécie, possivelmente diferentes eventos históricos e fatores ecológicos
influenciaram as suas distribuições, nos quais não podem ser definidos com exatidão com os
nossos dados. A linhagem Negro-Trombetas possui uma história biogeográfica distinta das
outras linhagens do complexo, que pode estar associada a ambientes florestais mais abertos na
região das Guianas. Futuramente deve ser realizada a revisão taxonômica do grupo para
verificar a existência de novas espécies.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/1982 |
| Date | 18 June 2015 |
| Creators | Sousa, Jessica Motta de |
| Contributors | Farias, Izeni Pires, Gordo, Marcelo |
| Publisher | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Genética, Conservação e Biologia Evolutiva (GCBEv), INPA, Brasil, Coordenação de Pós Graduação (COPG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA, instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, instacron:INPA |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5829914500254207356, 600, 600, 600, 600, 3806999977129213183, 311605243568633285, 2075167498588264571 |
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