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Título: Especiação em Akodon cursor (Winge, 1887): uma abordagem multidisciplinar
Autor(es): Massariol, Cristina Dornelas de Andrade Nogueira
Orientador: Fagundes, Valéria
Coorientador: Paresque, Roberta
Data do documento: 29-Fev-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Akodon cursor (Winge, 1887) é um roedor sigmodontino com ampla distribuição geográfica ao longo da encosta Atlântica brasileira e elevado polimorfismo cariotípico com 2n=14, 15 e 16 e variação do número de braços autossômicos de 21 a 28, totalizando 31 cariótipos distintos para a espécie. Dados moleculares envolvendo 402 indivíduos e 63 localidades revelaram em A. cursor uma estruturação geográfica, clados Norte e Sul, com divergência genética de 4,4% para COI e de 2,5% para Cit-b, cuja quebra filogeográfica está localizada entre norte de Minas Gerais e sul da Bahia, coincidente com o Vale do Jequitinhonha e influenciada pela altitude. Em ambos os clados foram encontrados os cariótipos 2n=14, 15 e 16, embora haja maior frequência da forma 2n=16 ao Norte e da forma 2n=14 ao Sul. Dados demográficos indicam equilíbrio populacional ao Norte e expansão ao sul, com componente cariotípico contribuindo para essa diversificação. A realização de 185 cruzamentos experimentais envolvendo exemplares com condições geográfica (interclado) e cariotípica (2n=15) intermediárias permitiu concluir que o isolamento reprodutivo entre os clados Norte e Sul ainda não é completo, já que descendentes entre esses (interclado) foram gerados e com elevada taxa de sucesso reprodutivo (cerca de 80%). Em contrapartida, parentais 2n=15 apresentaram redução do sucesso reprodutivo quando em conjunto com outro 2n=15, sendo a combinação (fêmea x macho) 2n=15x2n=16 a menos favorável e 2n=14x2n=15 a mais favorável, revelando que há maior afinidade entre exemplares 2n=14 e 2n=15 e que o sucesso reprodutivo tende a ser menor quando a forma 2n=15 está presente em fêmeas. Além disso, entre exemplares com mesmo número diplóide observou-se redução na frequência de sucesso reprodutivo entre os descendentes gerados em cativeiro, quando comparado aos exemplares matriz (coletados na natureza). Nossos dados mostraram que sucesso reprodutivo e agressividade foram influenciados pelo cariótipo e clado de origem dos parentais, respectivamente, sugerindo que a reprodução entre os indivíduos e a viabilidade de descendentes é distinta entre exemplares 2n=15 e 2n=14 ou 16 e entre os grupos Norte e Sul. Dados de histologia de testículo e de cruzamentos intra e interespecíficos confirmaram a esterilidade dos híbridos (2n=19, 20) entre A. cursor e A. montensis Thomas, 1913, diferente do observado entre os possíveis híbridos 2n=15 e interclado de A. cursor, que apresentam fertilidade reduzida e fertilidade elevada, respectivamente. Para a formação de híbridos interespecíficos foram realizados 80 cruzamentos que comprovaram que a introgressão é bidirecional, muito embora o maior sucesso reprodutivo registrado (75%) tenha ocorrido entre 6 fêmea de A. montensis 2n=24 x macho de A. cursor 2n=16 (clado Norte). As formas cariotípicas que não geraram híbridos foram 2n=23 (fêmea) e 2n=25 (fêmea e macho) em A. montensis e 2n=15 (fêmea) em A. cursor. Considerando que a forma 2n=14, condição derivada em A. cursor, é a mais frequente nas populações do sul em A. cursor onde ocorre simpatria com A. montensis, acredita-se que a barreira ao fluxo gênico seja mais efetiva nas áreas de simpatria, mantendo a identidade de cada espécie. Nesses casos, a barreira reprodutiva mais eficiente ao sul seria imposta pelo cariótipo. Há distinção morfológica/anatômica entre Norte e Sul de A. cursor, e esta é concordante com a diversificação geográfica encontrada nas análises moleculares. Assim, o uso de critérios morfológicos e de monofilia recíproca apontam distinção Norte e Sul, no entanto, sem sinais de isolamento reprodutivo entre essas populações. Entre 2n=14 e 2n=16 verifica-se comprometimento reprodutivo do intermediário (2n=15), indicando um processo incipiente de especiação estasipátrica, com o favorecimento de fixação da forma 2n=16 ao Norte e de 2n=14 ao Sul da distribuição atual.
Akodon cursor (Winge, 1887) is a Sigmodontinae rodent that lives in the Atlantic Forest of Brazil and presents high chromosomal polymorphism (2n=14-16 and NF=18-26), with 31 distinct karyotypes described for this species up to now.Gene sequences of 402 individuals and 63 localities reiterate the geographic structure of A. cursorin North and South clades, with genetic divergence of 4.4% for COI and 2.5% for Cit-b.The phylogeographic break is localized between latitudes 16-18ºS(north Minas Gerais and southern Bahia), coinciding with the Jequitinhonha Valley. The structure of the clades is not related to exclusive karyotypes. However, the form 2n=16 ismore frequent in the North and the form 2n=14 inthe South.Demographic data indicate karyotype contribution on geographic diversification, with populational equilibrium in the North and two distinct and stable populations in the South.Experimental crosses (n=185) involving specimes of A. cursorwith intermediate conditions of geographical distribution (interclades) and karyotype (2n=15),donot indicate reproductive isolation between the Northern clades and Southern clades (reproductive success above 80% ), but show reduced fertility in individuals 2n=15.Combinations (female x male)2n=14x2n=15 and 2n=15x2n=16 show, respectively, higher and lower reproductive success, thusreflecting higher affinity between the forms 2n=15 and 2n=14, and revealing that females 2n=15 presentreproductive disadvantageswhen compared to males in the same heterozygous condition.Moreover, inspecimens with the same diploid number,individuals captured from nature present higher reproductive success than those born in captivity. Aggressive behavior among couples were registered, being more frequent in the Southern clade.There are morphological/anatomical distinctionsbetween individuals of the Northern and Southern clades, in agreementwith the geographical pattern obtained in molecular analysis.Thus, although the use of morphological criteria and reciprocal monophyly points to distinctionsbetweenNorthern and Southern clades showing no signals of reproductive isolation between these populationsis noticeable.The fertility reduction of individuals 2n=15 indicates an incipient process of stasipatric speciation, tending to establish the form 2n=16 in the North andthe form 2n=14 inthe South.Interspecific crosses (n=80) between A. cursorand A. montensis(2n=23-25) Thomas 1913produces sterile hybrids (2n=19-20), unlike observed among supposed A. cursor"hybrid", 2n=15 and interclade.In these cases, the introgression is bidirectional, although ahigher reproductive success (75%) occurred between female of A. montensis2n=24 and male of A. cursor2n=16 (North clade). A. montensiswith 2n=23 14(female), 2n=25 (femaleand male), and A. cursorwith 2n=15 (female) don't generate hybrids.Considering that 2n=14 is aderived condition in A.cursor,and themost frequent in populations of the South clade (which occurs with sympatry with A. montensis), thereexistsa barrier to a more effective gene flow in these areas, with karyotype showing an important role in maintaining the identity of each species
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9930
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