Allobates Femoralis como modelo para caracterizar Gradientes geográficos sutis e nítidos na bacia Amazônica
It is well established that the occurrence of species depends on their biological needs in given environments, and that species are distributed to favorable habitat patches which are separated from each other by unsuitable habitats. However, determining how habitat heterogeneity interacts with th...
| Autor principal: | Ferreira, Anthony Santana |
|---|---|
| Grau: | Tese |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
2020
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12267 http://lattes.cnpq.br/3752141707320286 |
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oai:repositorio:1-12267 Allobates Femoralis como modelo para caracterizar Gradientes geográficos sutis e nítidos na bacia Amazônica Ferreira, Anthony Santana Lima, Albertina Pimentel Jehle, Robert Allobates femoralis Interflúvio Purus-Madeira Heterogeneidade ambiental Hipótese dos Gradientes Genética de paisagens SNPs Amazônia It is well established that the occurrence of species depends on their biological needs in given environments, and that species are distributed to favorable habitat patches which are separated from each other by unsuitable habitats. However, determining how habitat heterogeneity interacts with the distribution and density of species at various geographic scales and how historical processes and the contemporary environment has influenced gene flow across landscapes remains one of the major challenges in ecology and evolutionary biology. This type of approach is still rare in Amazonia, especially when it comes to anurans. The main goals of this thesis were to investigate the role of environmental gradients on the distribution, abundance, genetic variability and gene flow of Allobates femoralis along 880 km of heterogeneous landscape in the interfluve between the Purus and Madeira rivers (PMI). In the first chapter, we tested whether soil and forest characteristics are associated with the distribution and relative abundance of A. femoralis along PMI. We show that A. femoralis is more abundant in open forests and absent or rare in dense forests and positively associated with clay-rich soils. Our findings suggest that the distribution and relative abundance of this species is shaped by gradual ecological clines. In the second chapter, we apply a multilevel modeling approach based on genomic data and circuit theory to test whether geographic distance and environmental gradients across the heterogeneous landscape of PMI influences the genetic variability and gene flow of A. femoralis. We show that spatial patterns of genetic variability and gene flow in A. femoralis are influenced by both geographic distance and environmental gradients, thus supporting the gradient hypothesis for diversification. We also identified four genetic clusters which partly paralleled phenotypic variation (femoral spot colour), strong divergence in the northeastern part of the PMI that is likely due to historical processes, and with the presence of different forest types. We suggest that investigating the role of environmental heterogeneity in other codistributed species will provide data that can be used to better understand the role of environmental gradients in the parapatric diversification of species in the Amazon. Está bem estabelecido que a ocorrência das espécies depende das suas necessidades biológicas em determinados ambientes, e que as espécies estão distribuídas em manchas de habitats favoráveis que são separadas umas das outras por habitats inadequados. No entanto, determinar como a heterogeneidade do habitat interage com a distribuição e a densidade das espécies em várias escalas geográficas e como os processos históricos e atuais do ambiente influenciam o fluxo gênico ao longo da paisagem continua sendo um dos maiores desafios da ecologia e biologia evolutiva. Esse tipo de abordagem ainda é raro na Amazônia, especialmente quando se trata de anuros. O objetivo geral desta tese foi investigar o papel de gradientes ambientais na distribuição, abundância, variabilidade genética e fluxo gênico de Allobates femoralis ao longo de 880 km de paisagens heterogêneas que ocorrem no interflúvio entre os rios Purus e Madeira (IPM). No primeiro capítulo, testamos se as características do solo e da floresta estão associadas com a distribuição e abundância relativa de A. femoralis através do IPM. Nós mostramos que A. femoralis é mais abundante em florestas abertas e ausente ou raro em florestas densas e positivamente associado com solos ricos em argila. Nossos dados sugerem que a distribuição e abundância relativa dessa espécie é moldada por gradientes ecológicos graduais. No segundo capítulo, aplicamos uma abordagem de modelagem multinível baseada em dados genômicos e teoria dos circuitos para testar se a distância geográfica e o gradiente ambiental ao longo da paisagem heterogênea do IPM influenciam a variabilidade genética e o fluxo gênico de A. femoralis. Nós mostramos que os padrões espaciais de variabilidade genética e o fluxo gênico em A. femoralis são influenciados tanto pela distância geográfica quanto pelos gradientes ambientais, suportando assim a hipótese dos gradientes para diversificação. Nós também identificamos quatro grupos genéticos que foram associados com variações fenotípicas (cor da mancha femoral), forte divergência na parte nordeste do IPM que está relacionada a processos históricos e com a presença de diferentes tipos de floresta. Sugerimos que investigando o papel da heterogeneidade ambiental em outras espécies co-distribuídas irá fornecer dados que podem ser usados para melhor entender o papel de gradientes ambientais na diversificação parapátrica de espécies na Amazônia. 2020-02-17T19:00:24Z 2020-02-17T19:00:24Z 2018-12-03 Tese https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12267 http://lattes.cnpq.br/3752141707320286 por Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA Ecologia |
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - Repositório Institucional |
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scales and how historical processes and the contemporary environment has influenced
gene flow across landscapes remains one of the major challenges in ecology and
evolutionary biology. This type of approach is still rare in Amazonia, especially when it
comes to anurans. The main goals of this thesis were to investigate the role of
environmental gradients on the distribution, abundance, genetic variability and gene
flow of Allobates femoralis along 880 km of heterogeneous landscape in the interfluve
between the Purus and Madeira rivers (PMI). In the first chapter, we tested whether
soil and forest characteristics are associated with the distribution and relative abundance
of A. femoralis along PMI. We show that A. femoralis is more abundant in open forests
and absent or rare in dense forests and positively associated with clay-rich soils. Our
findings suggest that the distribution and relative abundance of this species is shaped by
gradual ecological clines. In the second chapter, we apply a multilevel modeling
approach based on genomic data and circuit theory to test whether geographic distance
and environmental gradients across the heterogeneous landscape of PMI influences the
genetic variability and gene flow of A. femoralis. We show that spatial patterns of
genetic variability and gene flow in A. femoralis are influenced by both geographic
distance and environmental gradients, thus supporting the gradient hypothesis for
diversification. We also identified four genetic clusters which partly paralleled
phenotypic variation (femoral spot colour), strong divergence in the northeastern part of
the PMI that is likely due to historical processes, and with the presence of different
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