Geoclimatic drivers of diversification in the largest arid and semi-arid environment of the Neotropics: Perspectives from phylogeography

Autor(es)

Guillory, Wilson X. ; Magalhaes, Felipe de Medeiros ; Coelho, Felipe Eduardo Alves ; Bonatelli, Isabel A. S. ; Palma-Silva, Clarisse ; Moraes, Evandro M. ; Garda, Adrian Antonio ; Burbrink, Frank T. ; Gehara, Marcelo

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Molecular Ecology; v. 33, n. 14, p. 25-pg., 2024-06-15.

Resumo

The South American Dry Diagonal, also called the Diagonal of Open Formations, is a large region of seasonally dry vegetation extending from northeastern Brazil to northern Argentina, comprising the Caatinga, Cerrado, and Chaco subregions. A growing body of phylogeography literature has determined that a complex history of climatic changes coupled with more ancient geological events has produced a diverse and endemic-rich Dry Diagonal biota. However, the exact drivers are still under investigation, and their relative strengths and effects are controversial. Pleistocene climatic fluctuations structured lineages via vegetation shifts, refugium formation, and corridors between the Amazon and Atlantic forests. In some taxa, older geological events, such as the reconfiguration of the S & atilde;o Francisco River, uplift of the Central Brazilian Plateau, or the Miocene inundation of the Chaco by marine incursions, were more important. Here, we review the Dry Diagonal phylogeography literature, discussing each hypothesized driver of diversification and assessing degree of support. Few studies statistically test these hypotheses, with most support drawn from associating encountered phylogeographic patterns such as population structure with the timing of ancient geoclimatic events. Across statistical studies, most hypotheses are well supported, with the exception of the Pleistocene Arc Hypothesis. However, taxonomic and regional biases persist, such as a proportional overabundance of herpetofauna studies, and the under-representation of Chaco studies. Overall, both Pleistocene climate change and Neogene geological events shaped the evolution of the Dry Diagonal biota, though the precise effects are regionally and taxonomically varied. We encourage further use of model-based analyses to test evolutionary scenarios, as well as interdisciplinary collaborations to progress the field beyond its current focus on the traditional set of geoclimatic hypotheses. A Diagonal de Forma & ccedil;& otilde;es Abertas da Am & eacute;rica do Sul, tamb & eacute;m chamada de Diagonal Seca & eacute; uma grande regi & atilde;o de vegeta & ccedil;& atilde;o sazonalmente seca que se estende do Nordeste do Brasil at & eacute; o Norte da Argentina, composta pelas subregi & otilde;es Caatinga, Cerrado e Chaco. Uma crescente literatura em filogeografia tem demonstrado que a diversa e end & ecirc;mica biota Diagonal de Forma & ccedil;& otilde;es Abertas & eacute; produto de uma hist & oacute;ria complexa de mudan & ccedil;as clim & aacute;ticas, em conjunto com eventos geol & oacute;gicos mais antigos. Entretanto, os fatores espec & iacute;ficos que geram essa diversidade e endemismo continuam sendo investigados, e h & aacute; controv & eacute;rsias em rela & ccedil;& atilde;o & agrave; import & acirc;ncia relativa de cada um deles. Flutua & ccedil;& otilde;es clim & aacute;ticas durante o Pleistoceno estruturaram linhagens atrav & eacute;s de mudan & ccedil;as na vegeta & ccedil;& atilde;o, forma & ccedil;& atilde;o de ref & uacute;gios, e corredores entre a Floresta Amaz & ocirc;nica e Mata Atl & acirc;ntica. Para alguns grupos taxon & ocirc;micos, eventos geol & oacute;gicos durante o Neogeno, tal como a mudan & ccedil;a no curso do S & atilde;o Francisco, o soerguimento do Planalto Central no Brasil, ou eventos durante o Mioceneo como a inunda & ccedil;& atilde;o do Chaco devido a incurs & otilde;es marinhas, foram mais importantes. No presente trabalho, n & oacute;s revisamos a literatura sobre filogeografia na Diagonal de Forma & ccedil;& otilde;es Abertas, levantamos as hip & oacute;teses de diversifica & ccedil;& atilde;o sugeridas, e avaliamos seu grau de suporte. Poucos estudos testaram hip & oacute;teses estatisticamente, com maior parte do suporte atribu & iacute;do aos padr & otilde;es filogeogr & aacute;ficos encontrados. Dentre os estudos que usaram uma abordagem estat & iacute;stica, a maioria das hip & oacute;teses s & atilde;o bem suportadas, exceto a hip & oacute;tese dos arcos Pleistoc & ecirc;nicos. Entretanto, vieses taxon & ocirc;micos e regionais persistem, tal como a relativa preval & ecirc;ncia de estudos herpetol & oacute;gicos e a falta de estudos sobre o Chaco. De forma geral, tanto as mudan & ccedil;as clim & aacute;ticas no Pleistoceno, quanto mudan & ccedil;as geol & oacute;gicas no Neogeno moldaram a evolu & ccedil;& atilde;o da Diagonal de Forma & ccedil;& otilde;es Abertas, apesar do efeito exato de cada um desses fatores variar dependendo da regi & atilde;o e grupo taxon & ocirc;mico. N & oacute;s recomendamos o uso de an & aacute;lises baseadas em teste de modelos para testar cen & aacute;rios evolutivos, assim como colabora & ccedil;& otilde;es interdisciplinares incluindo bi & oacute;logos, ge & oacute;logos e climat & oacute;logos para expandir o campo de estudo para al & eacute;m do seu atual foco atrelado & agrave;s tradicionais hip & oacute;teses geoclim & aacute;ticas mencionadas acima. (AU)

• Processo FAPESP: 22/07480-7 - Genômica ecológica da adaptação local e especiação de bromélias de montanhas neotropicais
• Beneficiário: Clarisse Palma da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 21/10639-5 - Centro de Pesquisa em Biodiversidade e Mudanças do Clima
• Beneficiário: Leonor Patricia Cerdeira Morellato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs