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Hibridização e mecanismos de isolamento reprodutivo de lagartos da Mata Atlântica

Processo: 13/22477-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2013
Vigência (Término): 13 de setembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Zoologia - Taxonomia dos Grupos Recentes
Pesquisador responsável:Miguel Trefaut Urbano Rodrigues
Beneficiário:Roberta Pacheco Damasceno
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/50146-6 - Filogeografia comparada, filogenia, modelagem paleoclimática e taxonomia de répteis e anfíbios neotropicais, AP.BTA.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):15/11498-5 - Filogeografia comparativa de lagartos da Mata Atlântica: uso de dados genômicos e de abordagem baseados em modelos para reconstruir a história de divergência entre linhagens em um hotspot, BE.EP.PD
Assunto(s):Filogeografia   Hibridização genética   Morfologia animal   Evolução molecular

Resumo

A elucidação dos mecanismos que geram e mantêm a diversidade biológica é um dos principais objetivos dos estudos evolutivos e de biogeografia (e.g. Mayr 1963). Nesse contexto, a formação de espécies e os mecanismos de divergência de linhagens são processos-chave, especialmente em áreas tropicais mega-diversas. O corredor central da Mata Atlântica é uma dessas áreas. Ele é considerado um hotspot (o corredor central) dentro de um hotspot (a Mata Atlântica brasileira) (Carnaval et al. 2009), devido à riqueza de espécies aliada ao elevado grau de ameaça (Mittermeier et al. 1999). A despeito do grande número de espécies endêmicas e de linhagens intraespecíficas extremamente divergentes (linhagens filogeográficas) presentes nessa região, os mecanismos de geração e manutenção de diversidade são ainda pouco compreendidos (Moritz et al. 2000, Carnaval et al. Manuscrito submetido).Zonas de contato secundário e eventos de hibridização entre linhagens próximas ou espécies irmãs servem como laboratórios naturais para o estudo do processo da formação e de manutenção de espécies (Harrison 1993). De maneira simplificada, os resultados das interações entre linhagens (independente do nível taxonômico) em zonas de contato secundário podem resultar em fluxo gênico irrestrito entre elas (e.g. Grant e Grant 2002, Taylor et al. 2006) ou em hibridização limitada, por exemplo, por incompatibilidade genética ou seleção negativa de híbridos (Coyne e Orr 1989). Normalmente, esses casos ocorrem nos estágios iniciais de divergência, quando as linhagens são consideradas diferentes populações da mesma espécie. Mas em casos onde houve evolução de isolamento reprodutivo completo, linhagens que se reencontram não trocam genes, e são consideradas diferentes espécies. Entretanto, tal contato potencialmente promove interações ecológicas fortes entre as espécies, dada sua similaridade ecológica e distribuição parapátrica (Anderson 1948). Os resultados dos contatos secundários dependem das condições, da extensão e do tempo de divergência entre as linhagens, além do tempo decorrido desde o contato secundário (Schluter 2000). Os padrões de variação fenotípica e a extensão da formação de híbridos em zonas de contato são capazes de revelar os mecanismos e condições responsáveis pela divergência.Nessa proposta, debruçaremo-nos sobre esses mecanismos, ao investigar a dinâmica das zonas de contato entre espécies irmãs e linhagens filogeográficas, com o intuito de entender o processo de formação de espécies numa das áreas mais diversas do mundo. Os modelos biológicos são espécies de lagartos da região, ideais para esse tipo de análise. As espécies de Leposoma do grupo scincoides (Gymnophthalmidae) e as espécies irmãs Enyalius catenatus e E. pictus (Leiosauridae) apresentam: (1) forte estrutura filogeográfica com linhagens divergentes apresentando distribuição parapátrica; (2) casos de discordância mito-nuclear biogeográfica, (3) além de populações extremamente divergentes genetica- e morfologicamente que estão geograficamente isoladas na Serra do Espinhaço (na Bahia) e na região do Rio Jequitinhonha (em Minas Gerais) (Damasceno 2013). Ademais, foi descoberta uma população híbrida que apresenta padrão de coloração e genoma mitocondrial de E. catenatus e genoma nuclear de E. pictus, ás margens do Rio Jequitinhonha, tida como uma das áreas de limite de distribuição das duas espécies irmãs (Damasceno 2013).Esse projeto gerará conhecimento inédito sobre um dos biomas brasileiros mais ameaçados. Seus resultados têm potencial de aplicação muito mais amplo tanto regionalmente, em outros táxons que apresentam padrões filo- e biogeográficos semelhantes e zonas de contato entre linhagens filogeográficas coincidentes com as das espécies-alvo, quanto mundialmente, para outros biomas florestados tropicais. Essa proposta terá também impacto na literatura mais ampla sobre mecanismos de especiação e o processo de hibridização em regiões mega-diversas. (AU)

Publicações científicas
(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)
CARNAVAL, ANA CAROLINA; WALTARI, ERIC; RODRIGUES, MIGUEL T.; ROSAUER, DAN; VANDERWAL, JEREMY; DAMASCENO, ROBERTA; PRATES, IVAN; STRANGAS, MARIA; SPANOS, ZOE; RIVERA, DANIELLE; PIE, MARCIO R.; FIRKOWSKI, CARINA R.; BORNSCHEIN, MARCOS R.; RIBEIRO, LUIZ F.; MORITZ, CRAIG. Prediction of phylogeographic endemism in an environmentally complex biome. PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, v. 281, n. 1792 OCT 7 2014. Citações Web of Science: 107.

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