História evolutiva de uma espécie de passiflora da Mata Atlântica

Abstract

A Mata Atlântica está entre um dos ecossistemas mais ricos em biodiversidade do mundo. Os processos históricos e evolutivos que levaram a esta enorme diversidade permanecem pouco entendidos até os dias de hoje, o que suscita muitos estudos sobre a fauna e flora da região na busca de hipóteses que expliquem tamanha riqueza. Nesse contexto, utilizando uma espécie de Passiflora endêmica da Mata Atlântica, cuja distribuição está restrita às bordas de mata em áreas ao nível do mar, o presente estudo teve como objetivo caracterizar os padrões de variabilidade genética da espécie, bem como testar duas hipóteses que buscam explicar as possíveis causas da diversidade encontrada na Mata Atlântica, a Teoria dos Refúgios e a Hipótese de Rios como barreiras. Foram realizadas análises filogeográficas, utilizando marcadores moleculares dos genomas plastidial e nuclear, com amostras coletadas ao longo de toda a distribuição geográfica da espécie. Os resultados obtidos demonstraram que as populações da espécie encontram-se bastante estruturadas em virtude de baixo fluxo gênico, sem sinal de expansão populacional recente e com indícios de isolamento por distância. As análises realizadas com o marcador nuclear obtiveram resultados mais informativos em relação ao marcador plastidial, tendo sido observado um padrão Norte- Sul de distribuição geográfica na espécie. Foram encontrados três filogrupos e sua separação coincidiu com a posição dos rios Jequitinhonha e Doce, corroborando a hipótese de rios como barreiras contra o fluxo gênico para esta espécie. Os maiores índices de diversidade genética foram encontrados na região central da Bahia, região esta já reportada como possível área de refugio durante as oscilações climáticas do Quaternário, e embora nossos resultados apontem para uma diversificação mais antiga da espécie, ocorrida no Terciário, às áreas de refugio podem ter sido importantes na manutenção e preservação da diversidade já existente durante as alterações climáticas mais recentes. Como estratégia de conservação da espécie que habita um ecossistema já bastante fragmentado, sugerimos que as áreas prioritárias sejam as que possuem a maior diversidade genética, considerando-se também a existência de três grupos de diversidade genética distintos, representados pelos filogrupos encontrados. Este trabalho ainda fez uma importante contribuição para o entendimento da classificação taxonômica da espécie, reabilitando sua divisão em duas entidades taxonômicas distintas.

The Atlantic Rainforest is one of the most species-rich ecoregions in the world. The factors concerning the historical origin and evolutionary processes that gave rise to such diversification and that promoted speciation in this ecosystem remains poorly understood. Many studies of fauna and flora have been conducted in this region with the aim of explaining such richness. In this context, this study aimed to characterize the patterns of genetic variability in a species of the Passiflora genus endemic to the Atlantic Rainforest and distributed exclusively at the sea level, in forest edges, and test two hypotheses that attempt to explain the possible causes of the diversity found in the Atlantic Rainforest: the refuge theory and riverine barrier hypothesis. The phylogeographic analyzes were performed using molecular markers of nuclear and plastid genomes, with samples collected throughout the geographic distribution of the species. The results showed that populations were structured possibly due to the low gene flow. There is also evidence of demographic stability without recent population expansion and evidence for isolation by distance. The nuclear marker dataset was more informative than the plastidial marker dataset, and showed the existence of a clear phylogeographical structure and the presence of three phylogeographic groups. It was observed that the separation of the three groups coincides to the location of the Jequitinhonha and Doce Rivers, corroborating the riverine barriers acting as barriers against gene flow in this species. The highest levels of genetic diversity were found in central Bahia, a region reported as a possible refugial area for other species during the climatic changes in the Quaternary, and although the results obtained in this study showed that the origin and diversification of this species was older, occurring during the Tertiary, the refugial area should have been very important for the maintenance of an already existing diversity throughout the climatic changes. As a conservation strategy for this species, which inhabits a extremely endangered ecosystem, we suggest that the locations presenting high genetic diversity levels and belonging to each one of the three phylogroups must be given high priority for conservation. In this work we have done an important contribution for the taxonomic classification of this species, recovering the two taxa condition to this geographic area.