Filogeografia, genômica populacional e especiação de populações naturalmente fragmentadas de Bromeliaceae

• Processo: 18/07596-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética
• Pesquisador responsável: Clarisse Palma da Silva
• Beneficiário: Clarisse Palma da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Cleber Juliano Neves Chaves ; Fábio Pinheiro
• Assunto(s): Filogeografia Genética populacional Evolução vegetal Genômica Bromeliaceae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: evolução de plantas nativas | Filogeografia | Genética de populações | genômica populacional | RAD-seq | Evolução e filogeografia de plantas

Resumo

Apesar dos Neotrópicos abrigarem inúmeras regiões relevantes para a conservação, o conhecimento sobre padrões e processos responsáveis por moldar a enorme biodiversidade desta região é ainda emergente. A integração de diferentes disciplinas como a sistemática, filogeografia, genética e gênomica de populações, ecologia e morfometria pode contribuir significativamente para o entendimento de grupos de espécies com difícil delimitação. Este tipo de abordagem pode ser especialmente útil em regiões com elevada biodiversidade, como as que ocorrem na região Neotropical, principalmente visando o uso sustentável e a conservação. Existem dois importantes tópicos que são particularmente relevantes na delimitação de espécies através da taxonomia integrativa. Um deles é como lidar com espécies que são naturalmente fragmentadas. E o outro é como tomar decisões em relação a linhagens que sofrem constante hibridação e introgressão. Essas dificuldades fazem com que a caracterização da biodiversidade seja um grande desafio para grupos de radiação recente, assim como as bromélias, cujos níveis de diversidade beta e microendemismos são impressionantes, especialmente em ambientes naturalmente fragmentados como os afloramentos rochosos do sudeste brasileiro. Os objetivos deste projeto são; 1) caracterizar a variação genética e morfológica de um complexo de espécies de bromélia (Pitcairnia flammea), que ocorre em ambientes naturalmente fragmentados na Floresta Atlântica; 2) Contribuir para a delimitação das espécies deste complexo a partir de análises integradas de filogeografia, genômica populacional, morfometria e modelagem de nicho ecológica; 3) Investigar o grau de isolamento reprodutivo entre as populações e linhagens e o papel do fluxo gênico intraespecíficos e interespecífico (hibridação e introgressão) na manutenção da integridade e coesão destas linhagens; 4) Estudar a história evolutiva e inferir os prováveis mecanismos e processos responsáveis pelos padrões filogeográficos deste complexo de espécies utilizando (a) sequencias de DNA plastidial e nuclear e (b) um grande set de SNPs genotipados a partir do método de RAD-Seq; 5) Combinar os dados provenientes das análises moleculares e dos ENMS para entender como a história demográfica das populações afetou a distribuição geográfica da variação genética; 6) Identificar SNPs associados a genes candidatos sob seleção em populações do complexo P. flammea, que podem ser importantes para a adaptação local dessas espécies (ex. genes associados a condições ambientais extremas como alta insolação, estoque água, baixa disponibilidade de nutrientes, etc.). As comparações dos padrões genômicos neutros e adaptativos observados proporcionará uma ampla discussão dos efeitos em longo prazo da fragmentação populacional no sucesso reprodutivo e no potencial evolutivo das espécies que ocorrem em ambientes naturalmente fragmentados. Além disso, o melhor entendimento destes processos nos permitirá uma previsão das consequências das mudanças climáticas globais e efeito da fragmentação natural e também antrópica na especiação e adaptação em regiões extremamente biodiversas. Estas informações são fundamentais para a compreensão dos processos que geraram a diversidade de espécies nestes biomas, além de fornecer subsídios para o uso sustentável e conservação desta e de outras espécies adaptadas a ambientes fragmentados. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MOTA, MATEUS RIBEIRO; PINHEIRO, FABIO; DOS SANTOS LEAL, BARBARA SIMOES; SARDELLI, CARLA HAISLER; WENDT, TANIA; PALMA-SILVA, CLARISSE. From micro- to macroevolution: insights from a Neotropical bromeliad with high population genetic structure adapted to rock outcrops. HEREDITY, JUL 2020. (14/15588-6, 13/16440-0, 14/02377-7, 09/52725-3, 18/07596-0, 15/07685-4, 13/12966-7)

DE RUSSO GODOY, FERNANDA MARIA; PAGGI, GECELE MATOS; PALMA-SILVA, CLARISSE. Cross-amplification of nuclear microsatellite markers in Aechmea distichantha Lem. (Bromeliaceae). Rev. bras. Bot., v. 42, n. 2, p. 353-359, JUN 2019. (18/07596-0)

CACOSSI, TAMI; DANTAS-QUEIROZ, MARCOS VINICIUS; PALMA-SILVA, CLARISSE. Transferability of nuclear microsatellites markers to Vriesea oligantha (Bromeliaceae), an endemic species from Espinhaco Range, Brazil. Rev. bras. Bot., v. 42, n. 4, p. 727-733, DEC 2019. (18/07596-0)

TAVARES, MARILIA MANUPPELLA; FERRO, MILENE; LEAL, BARBARA SIMOES SANTOS; PALMA-SILVA, CLARISSE. Speciation with gene flow between two Neotropical sympatric species (Pitcairnia spp.: Bromeliaceae). ECOLOGY AND EVOLUTION, v. 12, n. 5, p. 14-pg., 2022-05-01. (18/07596-0, 19/24823-2, 09/52725-3, 14/15588-6)

DANTAS-QUEIROZ, MARCOS VINICIUS; CACOSSI, TAMI DA COSTA; LEAL, BARBARA SIMOES SANTOS; CHAVES, CLEBER JULIANO NEVES; VASCONCELOS, THAIS N. C.; VERSIEUX, LEONARDO DE MELO; PALMA-SILVA, CLARISSE. Underlying microevolutionary processes parallel macroevolutionary patterns in ancient neotropical mountains. Journal of Biogeography, JUN 2021. (18/07596-0)

DANTAS-QUEIROZ, MARCOS VINICIUS; CACOSSI, TAMI DA COSTA; LEAL, BARBARA SIMOES SANTOS; CHAVES, CLEBER JULIANO NEVES; VASCONCELOS, THAIS N. C.; VERSIEUX, LEONARDO DE MELO; PALMA-SILVA, CLARISSE. Underlying microevolutionary processes parallel macroevolutionary patterns in ancient neotropical mountains. Journal of Biogeography, v. 48, n. 9, p. 2312-2327, SEP 2021. (18/07596-0)

MOTA, MATEUS RIBEIRO; PINHEIRO, FABIO; DOS SANTOS LEAL, BARBARA SIMOES; SARDELLI, CARLA HAISLER; WENDT, TANIA; PALMA-SILVA, CLARISSE. From micro- to macroevolution: insights from a Neotropical bromeliad with high population genetic structure adapted to rock outcrops. HEREDITY, v. 125, n. 5, p. 353-370, NOV 2020. (14/02377-7, 14/15588-6, 13/12966-7, 13/16440-0, 18/07596-0, 15/07685-4, 09/52725-3)