Distribuição da variabilidade genética e acústica e demografia histórica de duas espécies de anuros no Planalto da Borborema, Nordeste do Brasil

Abstract

As montanhas desempenham um papel fundamental na evolução de diversos táxons, influenciando a diversidade biológica em seus diferentes níveis, padrões de distribuição e endemismos. No Nordeste do Brasil, ao norte do rio São Francisco, enclaves de florestas úmidas situam-se no topo de cadeias montanhosas, cercados por uma matriz de vegetação seca da Caatinga. Esses enclaves resultam de múltiplos eventos de expansão e retração das florestas úmidas ao longo do Quaternário e devido sua relativa estabilidade climática ao longo daquele período, acredita-se que tenham funcionado como refúgios climáticos no Pleistoceno. No entanto, ainda há incertezas sobre como populações de diferentes espécies responderam às variações climáticas e como a paisagem atual influencia a sua variação fenotípica e genética. Nesta tese, utilizei dados acústicos, morfológicos e genéticos de duas espécies de anuros coocorrentes nos enclaves florestais da região que diferem em relação a seus habitats de reprodução: Dendropsophus oliveirai, um habitat-especialista, e Physalaemus cuvieri, um habitat-generalista. Investiguei como fatores geográficos e ambientais ao longo do Planalto da Borborema influenciam a variação fenotípica e genética dessas espécies, e como ciclos climáticos e vegetacionais influenciaram processos populacionais, como divergência, migração e variação no tamanho populacional. Para isso, analisei características biológicas como canto de anúncio, tamanho corporal e variação genética (marcador mitocondrial 16S e dados genômicos), em relação a elementos da paisagem (distância geográfica, latitude, longitude, variáveis bioclimáticas, vegetação e estabilidade climática) e fatores históricos (ciclos climáticos e vegetacionais da região). Usei métodos estatísticos para analisar as associações entre caracteres biológicos e variáveis da paisagem, por fim, apliquei filogeografia estatística combinada à approximate Bayesian Computation (ABC) e Supervised Machine-Learning (SML) para investigar a influência de fatores históricos na dinâmica demográfica populacional das espécies. No primeiro capítulo, demonstrei que a variação acústica em P. cuvieri é maior e fortemente influenciada pelo ambiente, mas também pela distância geográfica entre populações. Em D. oliveirai, o ambiente foi o principal fator determinante da variação acústica, seguido pela influência genética e morfológica, havendo uma possível influência indireta da distância geográfica. No segundo capítulo, observei menor diferenciação genética em P. cuvieri, principalmente associada à distância geográfica latitudinalmente e pouca influência da variação ambiental. Em D. oliveirai, a diferenciação genética foi maior e associada à distância geográfica longitudinalmente, variação ambiental e estabilidade climática. No terceiro capítulo,

estimei o tempo de divergência populacional nas duas espécies, a qual data do Pleistoceno Médio, com aumento da migração e do tamanho populacional após o Último Máximo Glacial, seguidos de possíveis reduções no Holoceno. Considerados em conjunto, os resultados demonstram como caracteres distintos evoluem de forma desacoplada e como traços ecológicos espécie-específicos influenciam a história evolutiva das espécies. Além disso, ressaltam o papel dos ciclos climáticos do Pleistoceno e da complexidade topográfica na estruturação genética da biota de uma região. Minha tese contribui para uma melhor compreensão da diversidade e estruturação genética, assim como da dinâmica demográfica das espécies do Planalto da Borborema, destacando a importância dos enclaves florestais do norte da Mata Atlântica para a conservação da biodiversidade do Nordeste brasileiro.