Post on 11-Nov-2018
Caio Bezerra de Mattos Brito Mestrando – Zoologia – UFPB
Filogeografia/Ornitologia www.caiobrito.com
Conservação e o Conceito de Espécie
Conceito de Espécie
• Controvérsia no(s) conceito(s) de espécie
- Conceito ecológico;
- Conceito biológico;
- Conceito filogenético de espécie;
- Conceito filético geral de espécie;
• Como definir uma espécie se o processo de especiação é contínua?
TEMPO (MYA)
Título do Gráfico
Sp. 1 Sp. 2
Conceito de Espécie
TEMPO(MYA)
Título do Gráfico
Sp. 1 Sp. 2
Conceito de Espécie
Tipicamente, populações diferenciadas e com um histórico de evolução independente (ainda que recente) de outras
populações proximamente relacionadas filogeneticamente são automaticamente consideradas espécies distintas pelo CFE,
enquanto o CBE as trata apenas como subespécies integrantes de uma única espécie politípica que congrega várias populações
diferenciadas uma das outras em maior ou menor grau, mas entre as quais existe fluxo gênico efetivo ou potencial (Aleixo,
2007).
E então?
Conceito de Espécie
CBE?
ou
CFE?
E então?
Conceito de Espécie
2 exemplos: Myiothlypis flaveola e Thamnophilus caerulescens
Exemplo 1
Myiothlypis flaveola
Trairi - CE
Trairi - CE
Parauapebas - PA Parauapebas - PA
Exemplo 1
Myiothlypis flaveola
Parauapebas - PA Parauapebas - PA
Caracas – DF - VEN
Exemplo 1
Myiothlypis flaveola
E agora?
Uma ou mais de uma espécie?
O que mais é necessário para confirmar?
(CBE? CFE?)
Conceito de Espécie
Exemplo 2
Thamnophilus caerulescens
T. c. caerulescens; T. c. cearensis; T. c. ochraceiventer; T. c. gilvigaster; T. c.
melanochrous; T. c. asperciventer; T. c. dinellii; T. c. paraguayensis; T. c. pernambucensis; T. c.
subandinus.
Conceito de Espécie
Conceito de Espécie
www.xeno-canto.org
T. c. cearensis
T. c. caerulescens
T. c. gilvigaster
Edson Inácio
Pablo Cerqueira
Pablo Cerqueira
Renato Rizzaro
Gladstone Pereira
Gladstone Pereira
T. c. cearensis
T. c. caerulescens
T. c. gilvigaster
Santa Catarina – Jeremy Minns
Ubatuba – SP – Jeremy Minns
Guaramiranga – CE – Ciro Albano
Exemplo 2
Thamnophilus caerulescens
E agora? Uma ou mais de uma espécie?
CBE? CFE?
Conceito de Espécie
Ok...
E a genética?
Conceito de Espécie
FILOGEOGRAFIA
“Assim, em função da natureza temporal contínua do processo de cladogênese, a
definição de limites interespecíficos será sempre arbitrária, independentemente do critério
adotado.” – Aleixo, 2009.
Conceito de Espécie
Introdução à Filogeografia
• Qual o objetivo da Filogeografia?
- Explicar e conhecer os padrões e processos que afetam a distribuição de linhagens genéticas em um contexto geográfico, a partir da reconstrução de suas histórias evolutivas.
- Esses estudos possibilitam entender a evolução de diferentes linhagens, correlacionando os eventos históricos determinantes de sua diversificação.
Eventos históricos?
- Montanhas;
- Rios;
- Ilhas;
- Oscilações climáticas;
Introdução à Filogeografia
Rios
Ribas et al., 2012b.
Ilhas
Filogeografia
• Biogeografia; Genética de Populações; Biologia Molecular; Filogenética; Paleontologia.
O Estudo da Variação Genética
• O que é variação genética?
• Qual a consequência da variação genética nos seres vivos?
• Para quê estudar a variação genética?
Filogeografia
• Variação de alelos de um mesmo gene numa população ou espécie;
• Permite que as populações mantenham seu fitness e capacidade de “responder” às mudanças ambientais;
• Acessar as linhagens genéticas de uma população para conhecer a relação de parentesco entre diferentes formas alélicas, formando uma genealogia destes alelos (Filogeografia).
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Quais processos microevolutivos operam sobre as linhagens genéticas?
- Deriva Genética;
- Endogamia;
- Fluxo Gênico.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Deriva Genética:
- Mecanismo microevolutivo que modifica aleatoriamente as frequências alélicas ao longo do tempo. Um processo estocástico e que resulta na perda de variação genética.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Endogamia: cruzamento de indivíduos aparentados por ancestralidade, aumentando a probabilidade do encontro de dois alelos idênticos por descendência.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Fluxo Gênico: migração de genes entre populações. O efeito destas transferências de genes entre populações depende da diferença nas freqüências do gene nas duas populações e da proporção de indivíduos migrantes.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
Marcadores Moleculares
• O que são?
são sequências de DNA que revelam polimorfismos entre indivÌduos geneticamente relacionados
• Para que servem?
estudos de genética populacional, distância genética, mapeamento e análises de similaridade.
Filogeografia
Podemos dizer que a filogeografia está intimamente ligada com a filogenética.
• Como mostrar (visualmente) a relação filogenética (grau de parentesco) entre táxons? E de linhagens?
Árvores filogenéticas;
Rede de haplótipos.
Filogeografia – Marcadores Moleculares
Marcadores Moleculares
• Como construir uma árvore filogenética?
Filogeografia – Marcadores Moleculares
Filogeografia – Marcadores Moleculares
Ind 1 e 5
Ind 4
Ind 2
Ind 3
Ind 1 e 5
Ind 4
Ind 3
Ind 2
MtDNA como Ferramenta da Filogeografia
• Vantagens de utilizar o DNA Mitocondrial:
- Versatilidade de primers: possibilita amplificação, sem necessidade de purificação;
- Alta taxa de replicação de mtDNA na maioria dos tecidos: possibilita amplificações (PCR) bem sucedidas até em material de museus;
Filogeografia
• Vantagens de utilizar o DNA Mitocondrial:
- Alta taxa de mutação do mtDNA: geralmente resulta em variações genéticas em todas as populações (a não ser em populações que sofreram “efeito gargalo”, onde há uma alta taxa de endogamia);
- Polimorfismo nucleotídico intraespecífico em mtDNA é considerado, em grande parte, efetivamente neutro, portanto, a distribuição de haplótipos é influenciado mais por eventos demográficos na história populacional do que por seleção (mutação)
Filogeografia - mtDNA
• Vantagens de utilizar o DNA Mitocondrial:
- O tamanho efetivo populacional do mtDNA é ¼ o tamanho efetivo populacional de genes nucleares diploides, portanto frequências dos haplótipos podem derivar rapidamente, criando diferenças genéticas entre as populações em um espaço de tempo relativamente curto.
- Não há recombinação no mtDNA animal, sendo proveniente de apenas um dos progenitores.
Filogeografia - mtDNA
• E as desvantagens?:
- Se for uma população em que os machos dispersam e as fêmeas permanecem no mesmo local?
- Outras alternativas:
Cromossomo Y (nos mamíferos)
DNA nuclear
Filogeografia - mtDNA
O Processo de Coalescência
Filogeografia
Filogeografia – Genealogias e Coalescência
Filogeografia Aplicada
• Decisões taxonômicas;
• Determinando área de ocorrência natural de uma espécie;
• Encontrando a população pioneira (source/ancestral) de espécies introduzidas.
• Um aspecto revolucionário da filogeografia
- A filogenia de alelos permite o abandono das premissas feitas a priori com relação ao objeto de estudo (Exemplo: definir populações).
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
E D
C
B
A
Filogeografia no Brasil
• Celeus flavescens (Benz e Robins, 2011);
• Xiphorhynchus fuscus (Cabane et al., 2008);
• Sclerurus scansor (D’Horta et al., 2013);
Celeus flavescens (Benz e Robins, 2011)
Filogeografia no Brasil
• Morfologia;
• Acústica;
• Molecular.
Filogeografia no Brasil
• Genética (Amostras de tecido);
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
• Análise acústica;
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
• Alguma
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
Sclerurus scansor (D’Horta et al., 2013)
• Phylogeny and Comparative Phylogeography of Sclerurus.
(d’Horta et al., 2013)
(d’Horta et al., 2013)
Perspectivas da Filogeografia no Brasil
• Myiothlypis flaveola
• Myiornis sp. nov.
• Thamnophilus caerulescens (exemplo com as subespécies da Bolivia) – Brumfield, 2005
Perspectivas da Filogeografia no Brasil
Avifauna da Caatinga
• Importancia de idas a campo na formulação de hipóteses e suporte para o material genético. (Comparar vivência no campo com guias de campo e estudos teóricos).
• Aves da UECE (Monografia de Giovanna Rodrigues)
NOME DO TÁXON NOME COMUM NOME EM INGLÊS
Anseriformes
Anatidae
Dendrocygna viduata irerê White-faced Whistling-Duck
Amazonetta brasiliensis pé-vermelho Brazilian Teal
Podicipediformes
Podicipedidae
Tachybaptus dominicus mergulhão-pequeno Least Grebe
Podilymbus podiceps mergulhão-caçador Pied-billed Grebe
Suliformes
Phalacrocoracidae
Phalacrocorax brasilianus biguá Neotropic Cormorant
Pelecaniformes
Ardeidae
Tigrisoma lineatum socó-boi Rufescent Tiger-Heron
Ixobrychus exilis socoí-vermelho Least Bittern
Nycticorax nycticorax savacu Black-crowned Night-Heron
Butorides striata socozinho Striated Heron
Bubulcus ibis garça-vaqueira Cattle Egret Ardea alba garça-branca-grande Great Egret Egretta thula garça-branca-pequena Snowy Egret
Cathartiformes
Cathartidae
Cathartes aura urubu-de-cabeça-vermelha Turkey Vulture
Cathartes burrovianus urubu-de-cabeça-amarela Lesser Yellow-headed Vulture
Coragyps atratus urubu-de-cabeça-preta Black Vulture
Avifauna da UECE
Avifauna da UECE
Avifauna da UECE
Avifauna da UECE
Sugestão de Leitura
• Phylogeography – John Avise;
• An introduction to Molecular Ecology – Trevor Beebee e Graham Rowe;
• Genética de Populações e Teoria Microevolutiva – Alan Templeton;
• Ornitologia Brasileira – Helmut Sick