Adaptação local e convergência adaptativa: a especiação e a coexistência de espécies em gradientes altitudinais dos Neotrópicos.

• Processo: 24/13924-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Clarisse Palma da Silva
• Beneficiário: Drielli Canal
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/10639-5 - Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima, AP.CEPID
• Assunto(s): Adaptação Genômica comparativa Neotrópico
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adaptação | genômica comparativa | Neotropico | Genômica adaptativa e conservação, Genetica vegetal, Genetica da conservação

Resumo

A distribuição geográfica das espécies está intimamente ligada às suas tolerâncias fisiológicas ao longo de gradientes ambientais. Entre todas as variáveis abióticas, a temperatura é a que mais impacta o desempenho dos organismos em gradientes altitudinais, resultando em uma estratificação das distribuições das espécies conforme suas tolerâncias térmicas. Oscilações climáticas que causam expansões ou contrações na distribuição das espécies, com base em suas tolerâncias fisiológicas, podem levar ao isolamento de populações em refúgios. Com as mudanças climáticas, populações dispersas em múltiplos refúgios térmicos podem enfrentar limitações na dispersão, o que pode resultar em divergência e, eventualmente, especiação.Para lidar com o estresse, as espécies desenvolveram diversas estratégias, desde a redução do ciclo de vida até a manutenção de um metabolismo estável em condições adversas. Além disso, muitas espécies desenvolveram características morfofisiológicas que reduzem a severidade do estresse, evitando efeitos deletérios nas populações. Por exemplo, plantas sob as mesmas condições podem apresentar temperaturas foliares diferentes devido a características específicas de cada espécie e indivíduo, que lidam com o estresse térmico por meio de radiação, convecção e transpiração.Linhagens distintas sujeitas a várias condições tendem a apresentar divergência de nicho resultante de adaptações locais e posterior especiação. Por outro lado, linhagens não relacionadas que coexistem em ambientes semelhantes tendem a mostrar convergências adaptativas. Compreender como diferentes organismos lidam com o mesmo estresse e como isso leva à coexistência em comunidades naturais distribuídas ao longo de gradientes altitudinais nos Neotrópicos é essencial para entender como mudanças climáticas passadas e presentes afetam biomas ricos em espécies, como a Mata Atlântica brasileira.Este estudo tem como objetivo investigar os possíveis efeitos de um gradiente altitudinal de mais de 2000 metros na convergência fenotípica das comunidades e na adaptação local e especiação do complexo Pitcairnia flammea, uma bromélia endêmica com alta variabilidade morfológica amplamente distribuída em ambientes diversos da Mata Atlântica. Analisaremos se as populações de P. flammea apresentam diferentes estratégias térmicas ao longo de tais gradientes altitudinais, definindo essas estratégias através de: (I) medições de sensibilidade térmica fotossintética; (II) levantamento de características morfofisiológicas; e (III) quantificação da expressão gênica diferencial e identificação de genes positivamente selecionados. Além disso, caracterizaremos a sensibilidade térmica e os padrões morfofisiológicos das espécies que coexistem com P. flammea ao longo do gradiente térmico altitudinal para (IV) testar possíveis padrões de convergência ou divergência fenotípica. Com isso, poderemos indicar como espécies e populações de diferentes altitudes estão lidando com as variações térmicas decorrentes das mudanças climáticas atuais.