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Master's Dissertation
Document
Author
Full name
Jonathan Wanderley Lawley
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Morandini, André Carrara (President)
Bueno, Verônica Mantovani
Miyaki, Cristina Yumi
Title in English
Delimitation and description of cryptic species: lessons from the systematics of Aurelia (Cnidaria, Scyphozoa)
Keywords in English
Evidence
Jjellyfish
Phylogenetics
Synapomorphy
Taxonomy
Abstract in English
The delimitation and description of species, the fundamental units of biology, have puzzled scientists for centuries. Their identities were traditionally recognized based on distribution, ecology and most of all, morphology. Molecular data have recently come into play, and nowadays form an important component of most systematic studies. Many methods have been quickly devised and applied to integrate these data in the species delimitation and description process, and they have been accompanied not only by exciting possibilities and discoveries, but also by new questions and challenges. Some epistemological issues appear from recent proposals that suggest congruency across methods, or even operational criteria, as evidence for delimitation. Also, the discovery of morphologically indistinguishable genetic lineages, described as 'cryptic', has hindered recognition and formal assessments of biological diversity. In Chapter 1, I address epistemological reasoning that encircles discovery operations, methods and congruency for evidence-based species delimitation. We discuss that congruence across methods or operational criteria, if based on the same data, are exclusive discovery operations and therefore have no epistemic value as evidence. Issues regarding some methods are also highlighted, including coalescent theory, DNA barcoding, and even phylogenetic systematics. In Chapter 2, I move into the application of species delimitation and description in Aurelia (Cnidaria, Scyphozoa). A morphological reassessment of medusae specimens from across the globe revealed no geographic structure on dissimilarities, with considerable morphological variation within collection lots and even within hypothesized species. This morphological plasticity had already been reported for medusae in some Aurelia, as well as in the polyp and ephyra stages. Considering this crypsis, multi-marker molecular analyses and distribution records were used to delimit and describe species. I also address the unreliability of DNA barcoding for species delimitation and its limitations even for identification. The reported diagnostic molecular characters not only fill the requirements for descriptions, but also hint on the possibility of its practical uses for identification, rather than barcoding. This study should encourages future research not only on delimitation and description of cryptic diversity, which should include careful scrutiny of methods and data used, but also on morphological plasticity and the patterns and processes involved in generating crypsis
Title in Portuguese
Delimitação e descrição de espécies crí­pticas: lições da sistemática de Aurelia (Cnidaria, Scyphozoa)
Keywords in Portuguese
Água-viva
Evidência
Filogenética
Sinapomorfia
Taxonomia
Abstract in Portuguese
A delimitação e descrição de espécies, as unidades fundamentais da biologia, tem intrigado cientistas por séculos. Suas identidades eram tradicionalmente reconhecidas com base na distribuição, ecologia e, acima de tudo, na morfologia. Dados moleculares recentemente entraram em cena, e hoje formam um importante componente na maioria dos estudos de sistemática. Muitos métodos foram rapidamente elaborados e aplicados para integrar esses dados no processo de delimitação e descrição de espécies, e foram acompanhados não só por fascinantes possibilidades e descobertas, mas também por novas questões e desafios. Algumas problemáticas epistemológicas aparecem a partir de proposições recentes que sugerem congruência entre métodos, ou mesmo critérios operacionais, como evidência para delimitação. Além disso, a descoberta de linhagens genéticas morfologicamente indistinguíveis, descritas como 'crípticas', tem dificultado o reconhecimento e avaliações formais da diversidade biológica. No Capítulo 1, abordei o raciocínio epistemológico que envolve as operações de descoberta, métodos e congruência para a delimitação de espécies baseada em evidências. Discutimos que a congruência entre métodos, ou mesmo critérios operacionais, se baseados nos mesmos dados, são operações de descoberta exclusivas e, portanto, não tem valor epistêmico como evidência. Questões relacionadas a alguns métodos também são destacadas, incluindo a teoria de coalescência, o código de barras de DNA, e até mesmo a sistemática filogenética. No Capítulo 2, passei para a aplicação da delimitação e descrição de espécies em Aurelia (Cnidaria, Scyphozoa). Uma reavaliação morfológica de medusas coletadas ao redor do globo, não revelou nenhuma estrutura geográfica nas dissimilaridades, com considerável variação morfológica entre indivíduos de um mesmo lote de coleta e até mesmo da mesma espécie hipotética. Esta plasticidade morfológica já havia sido relatada em medusas para algumas espécies de Aurelia, bem como nos estágios de pólipo e éfira. Considerado essa diversidade críptica, análises moleculares com múltiplos marcadores e dados da distribuição foram utilizados para delimitar e descrever espécies. Também discuti sobre a inconfiabilidade do código de barras de DNA para a delimitação de espécies, e suas limitações até mesmo para identificação. Os caracteres moleculares diagnósticos relatados não apenas preenchem os requisitos necessários para as descrições, mas também sugerem a possibilidade de seu uso prático para identificação, em lugar de utilizar o código de barras de DNA. Esperamos que este estudo encoraje futuras pesquisas não apenas na delimitação e descrição da diversidade críptica, que deve incluir uma cuidadosa avaliação dos métodos e dados utilizados, mas também sobre plasticidade morfológica e os padrões e processos envolvidos na geração dessa diversidade
 
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Release Date
2021-01-10
Publishing Date
2019-02-11
 
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