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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.41.2016.tde-02102015-114647
Document
Author
Full name
Beatriz Nogueira Torrano da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2015
Supervisor
Committee
Oliveira, Mariana Cabral de (President)
Fujii, Mutue Toyota
Horta Junior, Paulo Antunes
Cassano, Valéria
Gurgel, Carlos Frederico Deluqui
Title in Portuguese
Taxonomia e filogenia de Lithophylloideae (Rhodophyta) no Brasil
Keywords in Portuguese
Algas calcárias
Amphiroa
DNA barcoding
Filogenia molecular
Lithophyllum
Paulsilvella
Rhodophyta
Rodolitos
Titanoderma
Abstract in Portuguese
Lithophylloideae é uma subfamília de algas calcárias que inclui tanto gêneros articulados quanto os não articulados, que por sua vez compreende gêneros incrustantes e um moniliforme. Pela primeira vez a diversidade específica de Amphiroa, Lithophyllum, Paulsilvella e Titanoderma para o Brasil é investigada de maneira somatória e comparativa, quanto a uma variedade de aspectos que incluíram os morfológicos/anatômicos, ecológicos e moleculares (incluindo a própria avaliação das ferramentas moleculares e das características taxonomicamente importantes). Encontramos 26 espécies, sendo quinze Amphiroa, oito Lithophyllum, uma Paulsilvella e duas Titanoderma: Amphiroa rigida, A. vanbosseae, Amphiroa sp. 1, Amphiroa sp. 2, Amphiroa sp. 3, Amphiroa sp. 4, seis espécies para o Complexo A. fragilíssima, três espécies para o Complexo A. beauvoisii, Lithophyllum atlanticum, L. corallinae, Lithophyllum cf. depressum, Lithophyllum sp. 1, Lithophyllum sp. 2, Lithophyllum sp. 3, Lithophyllum sp. 4, Lithophyllum cf. margaritae, Paulsilvella huveorum, Titanoderma pustulatum e T. Prototypum. Para a caracterização molecular utilizamos quatro marcadores principais: UPA, COI-5P, psbA e rbcL-3P, atendendo a dois objetivos: a delimitação de espécies e a avaliação destes diferentes marcadores como DNA Barcodes para as espécies de Lithophylloideae dentro do contexto da variabilidade encontrada na costa brasileira. Para isto utilizamos cinco métodos de agrupamento: Taxas de Divergência, ABGD, MDS, PTP e SPN. A decisão final quanto à quantidade de espécies presentes é um consenso dos resultados encontrados para todos os marcadores e para todos os métodos de análise. Os casos conflitantes também foram observados quanto aos valores de divergência e de barcoding gap. Os quatro marcadores testados são confiáveis para a delimitação de espécies em Lithophylloideae, proporcionando ótimos valores de suporte para as espécies e valores significativos de barcoding gap. Apesar disto, dada a possibilidade de usar o rbcL-3P também para para fins filogenéticos, ressaltamos a aplicabilidade deste marcador, sendo o indicado caso exista a necessidade de se indicar um único marcador como DNA Barcode para este grupo de algas. A inferência das relações filogenéticas dentro de Lithophylloideae inclui os primeiros dados moleculares para Paulsilvella, através do psbA, do rbcL -3P e também do SSU rDNA. As análises indicam que Amphiroa é monofilético, enquanto que Lithophyllum e Titanoderma provavelmente são polifiléticos. Adicionalmente, é possível que Paulsilvella represente a primeira forma morfológica da subfamília. A distribuição de Amphiroa, Lithophyllum e Titanoderma ao longo da costa brasileira embasou a discussão quanto à distribuição das macroalgas marinhas bentônicas na costa, adicionando ao cenário o papel das correntes costeiras e do Giro do Atlântico Sul. Os dados moleculares possibilitaram ainda a observação do panorama de ocorrência das 26 espécies de Lithophylloideae quanto a sua ocorrência na coluna d'água (profundidade). Para Amphiroa a maior diversidade está no mesolitoral, enquanto que para Lithophyllum e Titanoderma a maior diversidade se encontra no infralitoral. Oito espécies são restritas ao mesolitoral, enquanto que dez (incluindo P. huveorum) são restritas ao infralitoral. Estes fatos chamam a atenção da necessidade de se incluir diferentes técnicas de coleta nos trabalhos de diversidade em Florideophycideae, do contrário podemos negligenciar uma diversidade inexplorada
Title in English
Taxonomy and phylogeny of Lithophylloideae (Rhodophyta) from Brazil
Keywords in English
Amphiroa
Calcarious algae
DNA barcoding
Lithophyllum
Molecular phylogeny
Paulsilvella
Rhodophyta
Rodolites
Titanoderma
Abstract in English
Lithophylloideae is a subfamily within Corallinaceae including both articulated and non-articulated genera. This work is the first effort to access the specific diversity for Amphiroa, Lithophyllum, Paulsilvella and Titanoderma for Brazil based on a sum of morphological anatomical, ecological and molecular data, including also the tools applicability evaluation. From the 26 species found, are Amphiroa, eight are Lithophyllum, two are Titanoderma and one is the first register for Paulsilvella for Atlantic waters: Amphiroa rigida, A. vanbosseae, Amphiroa sp. 1, Amphiroa sp. 2, Amphiroa sp. 3, Amphiroa sp. 4, six criptic species for the A. fragilissima Complex, three cryptic species for the A. beauvoisii Complex, Lithophyllum atlanticum, L. corallinae, Lithophyllum cf. depressum, Lithophyllum sp. 1, Lithophyllum sp. 2, Lithophyllum sp. 3, Lithophyllum sp. 4, Lithophyllum cf. margaritae, Titanoderma pustulatum, T. prototypum and Paulsilvella huveorum. For the molecular characterization four markers were used: UPA, COI-5P, psbA and rbcL-3P, which have attended to two the delimitation of species and also to the evaluation of these markers as DNA Barcodes for the species of Lithophylloideae within the context of variability found on the Brazilian coast. For these two purposes we have applied five clustering methods, based on the Divergence Rates, ABGD, MDS, PTP and SPN. Conflicting cases were also observed for values of barcoding gap. The four molecular markers are reliable for species delimitation within the Lithophylloideae, providing good support values for the species and significant amounts of barcoding gap. Nevertheless, given the possibility of using the rbcL marker also for phylogenetic purposes, we emphasize the applicability of rbcL-3P as the most appropriate marker, in case there is a need to indicate a single marker as DNA Barcode for this group alga. A phylogenetic inference for the Lithophylloideae included the first sequences for Paulsilvella and used psbA, rbcL-3P and SSU rDNA. We found that Amphiroa is monophyletic while Lithophyllum and Titanoderma are probably polyphyletic. Additionally, Paulsilvella may represent the first morphological form of the subfamily. Amphiroa, Lithophyllum and Titanoderma distribution along the Brazilian coast have allowed a new discussion concerning the benthic macroalgae distribution to the country, adding two new factors to this scenario: the coastal currents movement and the South Atlantic Gyre. The molecular data have also allowed accessing the preferences according to the depth on the water column for the 26 species. The major diversity for Amphiroa grows at the intertidal, while Lithophyllum and Titanoderma diversity is higher at the subtidal and Paulsilvella is restricted to the subtidal. There are eight species restricted to the intertidal and ten restricted to the subtidal (including P. huveorum), what addresses to a need to include these both environments on diversity studies for the Florideophycideae otherwise it will imply the existence of an unexplored diversity
 
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Release Date
2017-10-25
Publishing Date
2016-01-12
 
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