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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.41.2018.tde-20082018-163911
Document
Author
Full name
Grégory Thom e Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Miyaki, Cristina Yumi (President)
Arias, Maria Cristina
Edwards, Scott Vernon
Moraes, Evandro Marsola de
Pie, Marcio Roberto
Title in English
Comparative phylogeography of floodplain specialist birds based on sequences of ultra conserved elements: inferring Amazoniam biogeografic patterns
Keywords in English
Biodiversity
Diversification
Historical demography
Neotropical region
Abstract in English
This Ph.D. Dissertation inferred the historical processes that seem to have built the avian community assemblage restricted to the Amazonian floodplains based on their patterns of diversification and geological and climatic data. We analyzed three species complexes widely distributed over the Amazon Basin and specialists of river edge forests, Myrmoborus lugubris, Thamnophilus nigrocinereus/T. cryptoleucus, and Myrmotherula assimilis. In order to access their genetic diversity and perform phylogenetic and demographic analyses, we captured and sequenced ~2,300 Ultra Conserved Elements. This Dissertation was subdivided into three chapters that discuss distinct diversification aspects of these taxa. In Chapter 1, we explored the effects of microevolutionary processes in M. lugubris, especially gene flow and incomplete lineage sorting in phylogenetic reconstructions of its populations. We demonstrated the potential bias of estimating species tree without accommodating gene flow in recent scenarios of divergence. Additionally, we explored the evolutionary history of this lineage, supporting the presence of gene flow between nonsister populations and a hybrid zone with potential heterosis. In Chapter 2 we performed a comparative phylogeographic study including all three species complexes. The results indicated that climatic oscillations during the Quaternary that altered the pattern of sedimentation and formation of river edge forests seem to have promoted cyclical periods of allopatry and secondary contact. In the third chapter we explored how the genetic diversity of populations restricted to the Solimões river is currently distributed in space and if historical demographic alterations could be related to geographic range expansions. A signal of range expansion was detected only for T. cryptoleucus but not for M. lugubris and M. assimilis, suggesting that at the intra-populational scale species-specific ecological variables may promote distinct patterns of genetic diversity. However, despite the absence of a shared pattern of range expansion the genetic diversity of each of the three taxa is heterogeneously distributed in the landscape. The data presented in this Dissertation allowed an unprecedented test of diversification hypotheses for the bird community that occurs throughout the Amazonian floodplains, suggesting that organisms from environments poorly explored by phylogeographic studies may reveal new facets about the diversification of the Amazonian diversity
Title in Portuguese
Filogeografia comparada de aves de várzea baseada em sequências de elementos ultra conservados: reconstruindo padrões biogeográficos da Amazônia
Keywords in Portuguese
Biodiversidade
Demografia histórica
Diversificação
Região neotropical
Abstract in Portuguese
Nesta Tese foram inferidos os processos históricos que podem ter influenciado a evolução da comunidade de Aves restritas às planícies alagadas amazônicas baseado na análise de seus padrões de diversificação associados a dados geológicos e climáticos. Foram selecionados três complexos de espécies amplamente distribuídos pela bacia Amazônica e intimamente associados às florestas de beira de rio, Myrmoborus lugubris, Thamnophilus nigrocinereus/T. cryptoleucus e Myrmotherula assimilis. Para acessar a diversidade genética e realizar análises filogenéticas e demográficas das espécies foi realizada a captura e sequenciamento de ~2.300 Elementos Ultra Conservados. A Tese foi dividida em três capítulos que abordam aspectos distintos sobre a diversificação desses organismos. No Capítulo 1, M. lugubris foi estudado com o intuito de explorar os efeitos de processos microevolutivos, em particular fluxo gênico e sorteamento incompleto de linhagens, na reconstrução filogenética das populações deste complexo. Esse estudo demonstrou a problemática em se estimar árvores de espécies em cenários recentes de diversificação utilizando métodos que não acomodam fluxo gênico como um parâmetro, e explorou o histórico evolutivo desse complexo de espécies, mostrando a presença de fluxo gênico entre populações não irmãs e a presença de uma zona de hibridação com um potencial cenário de heterose. No Capítulo 2 foi realizado um estudo filogeográfico comparado dos três complexos de espécies que sugeriu que ciclos climáticos ocorridos ao longo do Pleistoceno, que parecem ter alterado o padrão de sedimentação e formação de florestas de beira de rio, tiveram importante papel na diversificação deste conjunto de organismos, promovendo períodos de alopatria seguidos de contato secundário. No terceiro Capítulo da Tese exploramos como a atual diversidade genética de populações restritas ao Rio Solimões está distribuída no espaço e se alterações demográficas históricas poderiam estar relacionadas à expansão nas distribuições geográficas. Nesse estudo encontramos sinal de expansão geográfica para T. cryptoleucus, mas não para M. lugubris e M. assimilis, sugerindo que em uma escala intrapopulacional variáveis ecológicas intrínsecas aos táxons estudados devem promover padrões distintos de diversidade genética. Ainda nesse estudo foi encontrado que a atual diversidade genética desses complexos espécies está distribuída de forma heterogênea na paisagem. Os dados apresentados nesta Tese permitiram testar de forma inédita hipóteses de diversificação para a comunidade de Aves que ocorre ao longo de toda a bacia Amazônica, sugerindo que organismos de ambientes pouco explorados por estudos filogeográficos podem revelar novas facetas sobre a diversificação da elevada diversidade Amazônica
 
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GregoryThomSimplificada.pdf (1,023.00 Kbytes)
Release Date
2020-08-19
Publishing Date
2018-09-17
 
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