Conservação e o Conceito de Espécie
Caio Bezerra de Mattos Brito
Mestrando – Zoologia – UFPB
Filogeografia/Ornitologia
www.caiobrito.com
Conceito de Espécie
• Controvérsia no(s) conceito(s) de espécie
-
Conceito ecológico;
Conceito biológico;
Conceito filogenético de espécie;
Conceito filético geral de espécie;
• Como definir uma espécie se o processo de
especiação é contínua?
Título do Gráfico
TEMPO (MYA)
Sp. 1
Sp. 2
Conceito de Espécie
Título do Gráfico
TEMPO
(MYA)
Sp. 1
Sp. 2
Conceito de Espécie
E então?
Tipicamente, populações diferenciadas e com um histórico de
evolução independente (ainda que recente) de outras
populações proximamente relacionadas filogeneticamente são
automaticamente consideradas espécies distintas pelo CFE,
enquanto o CBE as trata apenas como subespécies integrantes
de uma única espécie politípica que congrega várias populações
diferenciadas uma das outras em maior ou menor grau, mas
entre as quais existe fluxo gênico efetivo ou potencial (Aleixo,
2007).
Conceito de Espécie
E então?
CBE?
ou
CFE?
2 exemplos: Myiothlypis flaveola e
Thamnophilus caerulescens
Conceito de Espécie
Exemplo 1
Myiothlypis flaveola
Trairi - CE
Trairi - CE
Parauapebas - PA
Parauapebas - PA
Exemplo 1
Myiothlypis flaveola
Caracas – DF - VEN
Parauapebas - PA
Parauapebas - PA
Exemplo 1
Myiothlypis flaveola
E agora?
Uma ou mais de uma espécie?
O que mais é necessário para confirmar?
(CBE? CFE?)
Conceito de Espécie
Exemplo 2
Thamnophilus caerulescens
T. c. caerulescens; T. c. cearensis; T. c.
ochraceiventer; T. c. gilvigaster; T. c.
melanochrous; T. c. asperciventer; T. c. dinellii; T.
c. paraguayensis; T. c. pernambucensis; T. c.
subandinus.
Conceito de Espécie
www.xeno-canto.org
Conceito de Espécie
Pablo Cerqueira
T. c. cearensis
Pablo Cerqueira
Gladstone Pereira
T. c. caerulescens
Gladstone Pereira
T. c. gilvigaster
Edson Inácio
Renato Rizzaro
Guaramiranga – CE – Ciro Albano
T. c. cearensis
Ubatuba – SP – Jeremy Minns
T. c. caerulescens
Santa Catarina – Jeremy Minns
T. c. gilvigaster
Exemplo 2
Thamnophilus caerulescens
E agora?
Uma ou mais de uma espécie?
CBE? CFE?
Conceito de Espécie
Ok...
E a genética?
FILOGEOGRAFIA
Conceito de Espécie
“Assim, em função da natureza temporal
contínua do processo de cladogênese, a
definição de limites interespecíficos será sempre
arbitrária, independentemente do critério
adotado.” – Aleixo, 2009.
Conceito de Espécie
Introdução à Filogeografia
• Qual o objetivo da Filogeografia?
- Explicar e conhecer os padrões e processos
que afetam a distribuição de linhagens
genéticas em um contexto geográfico, a partir
da reconstrução de suas histórias evolutivas.
- Esses estudos possibilitam entender a
evolução de diferentes linhagens,
correlacionando os eventos históricos
determinantes de sua diversificação.
Eventos históricos?
- Montanhas;
- Rios;
- Ilhas;
- Oscilações climáticas;
Introdução à Filogeografia
Rios
Ribas et al., 2012b.
Ilhas
Filogeografia
• Biogeografia; Genética de Populações;
Biologia Molecular; Filogenética;
Paleontologia.
O Estudo da Variação Genética
• O que é variação genética?
• Qual a consequência da variação genética nos
seres vivos?
• Para quê estudar a variação genética?
Filogeografia
• Variação de alelos de um mesmo gene numa
população ou espécie;
• Permite que as populações mantenham seu
fitness e capacidade de “responder” às
mudanças ambientais;
• Acessar as linhagens genéticas de uma
população para conhecer a relação de
parentesco entre diferentes formas alélicas,
formando uma genealogia destes alelos
(Filogeografia).
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Quais processos microevolutivos operam
sobre as linhagens genéticas?
- Deriva Genética;
- Endogamia;
- Fluxo Gênico.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Deriva Genética:
- Mecanismo microevolutivo que modifica
aleatoriamente as frequências alélicas ao longo
do tempo. Um processo estocástico e que
resulta na perda de variação genética.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Endogamia: cruzamento de indivíduos
aparentados por ancestralidade, aumentando
a probabilidade do encontro de dois alelos
idênticos por descendência.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
• Fluxo Gênico: migração de genes entre
populações. O efeito destas transferências de
genes entre populações depende da diferença
nas freqüências do gene nas duas populações
e da proporção de indivíduos migrantes.
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
Marcadores Moleculares
• O que são?
são sequências de DNA que revelam
polimorfismos entre indivÌduos geneticamente
relacionados
• Para que servem?
estudos de genética populacional, distância
genética, mapeamento e análises de
similaridade.
Filogeografia
Podemos dizer que a filogeografia está
intimamente ligada com a filogenética.
• Como mostrar (visualmente) a relação
filogenética (grau de parentesco) entre
táxons? E de linhagens?
Árvores filogenéticas;
Rede de haplótipos.
Filogeografia – Marcadores Moleculares
Marcadores Moleculares
• Como construir uma árvore filogenética?
Filogeografia – Marcadores Moleculares
Ind
2
Ind
4
Ind
1e5
Ind
3
Ind
3
Ind
4
Ind
1e5
Ind
2
Filogeografia – Marcadores Moleculares
MtDNA como Ferramenta da
Filogeografia
• Vantagens de utilizar o DNA Mitocondrial:
- Versatilidade de primers: possibilita
amplificação, sem necessidade de purificação;
- Alta taxa de replicação de mtDNA na maioria
dos tecidos: possibilita amplificações (PCR)
bem sucedidas até em material de museus;
Filogeografia
• Vantagens de utilizar o DNA Mitocondrial:
- Alta taxa de mutação do mtDNA: geralmente
resulta em variações genéticas em todas as
populações (a não ser em populações que
sofreram “efeito gargalo”, onde há uma alta
taxa de endogamia);
- Polimorfismo nucleotídico intraespecífico em
mtDNA é considerado, em grande parte,
efetivamente neutro, portanto, a distribuição
de haplótipos é influenciado mais por eventos
demográficos na história populacional do que
por seleção (mutação)
Filogeografia - mtDNA
• Vantagens de utilizar o DNA Mitocondrial:
- O tamanho efetivo populacional do mtDNA é
¼ o tamanho efetivo populacional de genes
nucleares diploides, portanto frequências dos
haplótipos podem derivar rapidamente,
criando diferenças genéticas entre as
populações em um espaço de tempo
relativamente curto.
- Não há recombinação no mtDNA animal,
sendo proveniente de apenas um dos
progenitores.
Filogeografia - mtDNA
• E as desvantagens?:
- Se for uma população em que os machos
dispersam e as fêmeas permanecem no
mesmo local?
- Outras alternativas:
Cromossomo Y (nos mamíferos)
DNA nuclear
Filogeografia - mtDNA
O Processo de Coalescência
Filogeografia
Filogeografia – Genealogias e Coalescência
Filogeografia Aplicada
• Decisões taxonômicas;
• Determinando área de ocorrência natural de
uma espécie;
• Encontrando a população pioneira
(source/ancestral) de espécies introduzidas.
• Um aspecto revolucionário da filogeografia
- A filogenia de alelos permite o abandono das
premissas feitas a priori com relação ao objeto
de estudo (Exemplo: definir populações).
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
E
B
D
C
A
Filogeografia – O Estudo da Variação Genética
Filogeografia no Brasil
• Celeus flavescens (Benz e Robins, 2011);
• Xiphorhynchus fuscus (Cabane et al., 2008);
• Sclerurus scansor (D’Horta et al., 2013);
Celeus flavescens
(Benz e Robins, 2011)
• Morfologia;
• Acústica;
• Molecular.
Filogeografia no Brasil
• Genética (Amostras de tecido);
Filogeografia no Brasil
(Benz e Robins, 2011)
• Análise acústica;
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
• Alguma
(Benz e Robins, 2011)
(Benz e Robins, 2011)
Sclerurus scansor
(D’Horta et al., 2013)
• Phylogeny and Comparative Phylogeography
of Sclerurus.
(d’Horta et al., 2013)
(d’Horta et al., 2013)
Perspectivas da Filogeografia no Brasil
• Myiothlypis flaveola
• Myiornis sp. nov.
• Thamnophilus caerulescens (exemplo com as
subespécies da Bolivia) – Brumfield, 2005
Perspectivas da Filogeografia no Brasil
Avifauna da Caatinga
• Importancia de idas a campo na formulação
de hipóteses e suporte para o material
genético. (Comparar vivência no campo com
guias de campo e estudos teóricos).
• Aves da UECE (Monografia de Giovanna
Rodrigues)
NOME DO TÁXON
Anseriformes
Anatidae
Dendrocygna viduata
Amazonetta brasiliensis
Podicipediformes
Podicipedidae
Tachybaptus dominicus
Podilymbus podiceps
Suliformes
Phalacrocoracidae
Phalacrocorax brasilianus
Pelecaniformes
Ardeidae
Tigrisoma lineatum
Ixobrychus exilis
Nycticorax nycticorax
Butorides striata
Bubulcus ibis
Ardea alba
Egretta thula
Cathartiformes
Cathartidae
Cathartes aura
Cathartes burrovianus
Coragyps atratus
NOME COMUM
NOME EM INGLÊS
irerê
pé-vermelho
White-faced Whistling-Duck
Brazilian Teal
mergulhão-pequeno
mergulhão-caçador
Least Grebe
Pied-billed Grebe
biguá
Neotropic Cormorant
socó-boi
socoí-vermelho
savacu
socozinho
garça-vaqueira
garça-branca-grande
garça-branca-pequena
Rufescent Tiger-Heron
Least Bittern
Black-crowned Night-Heron
Striated Heron
Cattle Egret
Great Egret
Snowy Egret
urubu-de-cabeça-vermelha
urubu-de-cabeça-amarela
urubu-de-cabeça-preta
Turkey Vulture
Lesser Yellow-headed Vulture
Black Vulture
Avifauna da UECE
Avifauna da UECE
Avifauna da UECE
Avifauna da UECE
Sugestão de Leitura
• Phylogeography – John Avise;
• An introduction to Molecular Ecology – Trevor
Beebee e Graham Rowe;
• Genética de Populações e Teoria Microevolutiva
– Alan Templeton;
• Ornitologia Brasileira – Helmut Sick