Estudos filogenéticos dos morcegos filostomídeos da região neotropical

Abstract

A ordem Quiroptera pode ser considerada um componente importante das comunidades neotropicais. Seus membros são de particular interesse para a biologia evolutiva, pois, devido a sua capacidade de voar a longas distâncias, podem apresentar, potencialmente, padrões de dispersão distintos daqueles exibidos por outros pequenos mamíferos que não voam. Além disso, são excelentes ilustrações de radiação adaptativa, ótimo forrageamento, altruísmo recíproco e coevolução, entre outros atributos. A família Phyllostomidae é a mais diversificada dos morcegos neotropicais e apresenta grande diversidade morfológica, relacionada aos variados hábitos alimentares. Esta variedade de hábitos dificulta a reconstrução da história filogenética do grupo. Os diversos estudos feitos não têm alcançado um consenso quanto às relações de parentesco em vários níveis (desde o subfamiliar ao genérico) com conseqüente variação nos arranjos classificatórios e a monofilia de algumas dessas subfamílias, bem como a monofilia de muitos gêneros. O único consenso parece ser com relação ao monofiletismo da família em si, consensualmente evidenciado por vários estudos. Utilizando seqüências dos genes mitocondrial citocromo b e nuclear RAG2 analisou-se espécies de morcegos da família Phyllostomidae coletadas ao sul do paralelo 07°S em território brasileiro e comparamos com outras seqüências obtidas no GenBank visando verificar se a inclusão de espécimes do sul da região Neotropical altera ou não as relações já descritas para esta família, basicamente com representantes da América Central e Norte da América do Sul. Além disso, testaram-se as diferentes hipóteses de agrupamento dentro dos Stenodermatinae tendo por base representantes dos biomas brasileiros Mata Atlântica e Cerrado, regiões sub-amostradas em outras análises filogenéticas e, mais especificamente, investigou-se as relações filogenéticas das espécies de grandes Artibeus com ênfase àquelas provenientes do território brasileiro. Estudou-se, também, a variação genética e possível estruturação geográfica de duas espécies deste gênero, A, fimbriatus e A. lituratus. Com relação à análise filogenética, na base da árvore gerada situou-se o gênero Macrotus. A seguir, encontrou-se o clado formado por Diphylla e Desmodus.O próximo clado une duas espécies - TonatiasilvIcola e Trachops cirrhosus, e, logo a seguir, no próximo nodo colocou-se a espécie Glossophaga soricina, que, na análise realizada apenas com o gene RAG2 agrupou-se ainda com Anoura geoffroyi. Rhinophyla pumilio situou-se no ramo seguinte e, na seqüência, observou-se um clado formado pelos representantes da subfamília Stenodermatinae. Dentro dos Stenodermatinae, as espécies do gênero Sturnira representam a linhagem mais basal. O segundo clado inclui os gêneros Chiroderma, Vampyressa, Uroderma, Vampyrodes e Platyrrhinus. O último clado apresenta um ramo representado por Enchisthenes hartii e, então, se divide em dois grupos-irmãos, o primeiro incluindo os gêneros Ametrida, Pygoderma, Sphaeronycteris, Stenoderma e Phyllops. No outro grupo irmão (o grupo dos Artibeus), as relações encontradas estão de acordo com a maioria dos trabalhos que discutem a filogenia deste gênero. Especificamente na árvore dos Artibeus encontrou-se que A. obscurus é o grupo irmão de Artibeus sp., localizando-se na posição mais basal, seguida por A. fimbriatus. A jamaicensis ocupa uma posição intermediária, seguida por um clado formado por A. hirsutus, A. inopinatus e A. fraterculus. Já A. lituratus, A. amplus e A. planirostris estão entre as espécies mais derivadas. Vale a pena destacar na filogenia dos Artibeus, no entanto, que a posição basal observada para A. obscurus diverge da encontrada em outras análises filogenéticas. Além disso, os resultados aqui obtidos reforçam a idéia de que A. planirostris é uma espécie plena e não uma subespécie de A. jamaicensis e indicam que Artibeus sp. possa ser uma nova espécie. Quanto aos marcadores moleculares utilizados neste trabalho observa-se que o gene mitocondrial citocromo b foi bastante eficiente para detectar relações filogenéticas no nível intragenérico, mas foi limitado em termos de resolução para estudos de níveis taxonômicos superiores. Já o gene nuclear RAG2 apresentou uma boa resolução para o estudo dos Phyllostomidae, mas demonstrou-se ineficaz na tentativa de desvendar as relações genéticas entre as espécies de morcegos do gênero Artibeus.

The order Chiroptera may be considered a very important component of Neotropical communities. Its members are particularly interesting to evolutionary biology, as, due to its ability to long distances fly, they could present, potentially, dispersal patterns distinct from those depicted by other small mammals that do not fly. Besides these, they constitute excellent examples of adaptive radiation, optimal feed habits, reciprocal altruism, and co-evolution, among other attributes. The Phyllostomidae family is the most diversified of Neotropical bats, presenting significant morphologic diversity that is linked to the varied food habits they show. This variety in food habits makes it difficult to reconstruct the phylogenetic history of the group. The numerous studies that have been carried out did not reach a consensus about the multi-level kinship relationships (from sub-family to genus). Consequently, taxonomic arrangements vary considerably, side by side with the monophyly of some of these sub-families, and also the monophyly of several genera.The only consensus may lie in the monophyly of the family itself, reached after the conduction of several studies. This study analyzed sequences of the cytochrome b mitochondrial gene and RAG2 nuclear gene of bats of the Phyllostomidae family collected south of parallel 07° S in the Brazilian territory, which were compared to other sequences deposited in GenBank, aiming to ascertain whether the inclusion of specimens collected south of the Neotropical region alters the relationships previously described for the family, basically done with representatives from Central America and northern South America. Apart from this, different cluster hypothesis were tested within Stenodermatinae, based on specimens of the Brazilian biomes Atlantic Forest and Cerrado, regions that have been but under-sampled in other phylogenetic analyses. More specifically, the phylogenetic relationships of the large Artibeus species were investigated, with emphasis on species inhabiting the Brazilian territory. Also, the genetic diversity and the possibility that two species ranked under the genus, namely A. fimbriatus and A. lituratus, were geographically structured were investigated. Concerning the phylogenetic analysis, the Macrotus genus took the base of the generated tree. Next, the clade formed by Diphylla and Desmodus was found. A clade that jointtwo species, Tonatia silvicola and Trachops cirrhosus, followed and then, in the forthcoming node is located the species Glossophaga soricina. This specie, in the analysis of the RAG2 gene alone clustered also with Anoura geoffroyi. Rhinophyla pumilio was found at the same branch, followed by a clade formed by the representatives of the Stenodermatinae sub-family. Among the Stenodermatinae, the species of the Sturnira genus represented the most basal lineage. The second clade included the genera Chiroderma, Vampyressa, Uroderma, Vampyrodes, and Platyrrhinus. The last clade presented a branch formed by Enchistenes hartii, which branches out into two sister-groups, the first including the genera Ametrida, Pygoderma, Sphaeronycteris, Stenoderma and Phyllops. In the other sister-group (the Artibeus group), the relationships observed are in accordance with what has been reported in most studies that address the phylogeny of the genus. Concerning the Artibeus tree, A. obscurus is a sister-group of Artibeus sp., lying at a more basal position, followed by A. fimbriatus. A. jamaicensis takes an intermediary position, followed by a clade formed by A. hirsutus, A. inopinatus, and A. fraterculus. As for A. lituratus, A. amplus, and A. planirostris, these species are among the most derived It is worth mentioning that the basal position observed for A. obscurus in the Artibeus phylogeny. Nevertheless this place differs from that observed in other phylogenetic studies. Moreover, the results obtained in the present study underline the notion that A. planirostris is a species itself, and not a sub-species of A. jamaicensis, and also suggest that Artibeus sp. may be a new species As regards the molecular markers employed in the present study, the mitochondrial gene cytochrome b was found to be more efficient in the detection of phylogenetic relationships at intra-genus level, but failed to afford an enhanced resolution for higher taxonomic levels. In turn, the RAG2 gene showed good resolution in the study of Phyllostomidae, but was incapable to shed more light on the genetic relationships between the species of the Artibeus genus.