Diferenciação fenotípica de Physalaemus gracilis (BOULENGER 1883) (Anura: Leptodactylidae) em torno dos sistemas lagunares do leste do Rio Grande do Sul: evidência para diversificação biológica em anel?
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Data
2024Orientador
Nível acadêmico
Graduação
Assunto
Resumo
Populações de anuros que residem em áreas geográficas diferentes devido à existência de uma barreira geográfica, estão suscetíveis a processos de especiação. A forma que essa especiação pode acontecer depende da configuração de dispersão desses indivíduos, na especiação por alopatria, uma população é dividida em duas ou mais devido a uma barreira ecológica. Enquanto que, na especiação por simpatria, temos essa divisão de forma natural, com os indivíduos no mesmo local. O padrão de diversificaçã ...
Populações de anuros que residem em áreas geográficas diferentes devido à existência de uma barreira geográfica, estão suscetíveis a processos de especiação. A forma que essa especiação pode acontecer depende da configuração de dispersão desses indivíduos, na especiação por alopatria, uma população é dividida em duas ou mais devido a uma barreira ecológica. Enquanto que, na especiação por simpatria, temos essa divisão de forma natural, com os indivíduos no mesmo local. O padrão de diversificação por anel começou a ser estudado há cerca de um século atrás, ele conceitua que barreiras geográficas levam uma espécie a se expandir formando um anel ao redor de uma barreira geográfica. A classe amphibia, além de salamandras, inclui as cecílias e o grupo anura, sendo este último o mais diversificado do mundo. O Brasil destaca-se com 1188 espécies conhecidas, tornando-o o país mais diverso para o grupo. O Estado do Rio Grande do Sul apresenta elevada diversidade de anuros. No estado diferentes processos históricos influenciaram a evolução do grupo e apenas recentemente começam a ser compreendidos. Por exemplo, na região da planície costeira as espécies foram expostas a ciclos transgressivos-regressivos do mar no período Quaternário. Tal variação ambiental possibilita adaptações locais, resultando em possíveis diferenciações fenotípicas. O objetivo da pesquisa foi investigar, através de análises morfométricas, a variação da morfologia externa de Physalaemus gracilis na planície costeira no Rio Grande do Sul e se os sistemas lagunares, formados em decorrência das transgressões do mar, influenciam na diferenciação das populações. Foram medidos 227 indivíduos de ambos os gêneros de em estágio adulto de desenvolvimento, oriundos de coleções científicas (SEMA, UFRGS, PUC e FURG). Sendo excluídos aqueles em mau estado de preservação, os resultados foram baseados em 205 espécimes, com medidas morfométricas realizadas em 16 municípios, sendo 78 fêmeas e 127 machos adultos, entre os machos havia 55 com saco vocal claro e 72 com saco vocal escuro. Foi observado dimorfismo sexual nas populações, sendo os machos maiores que as fêmeas. A análise de componentes principais (PCA) foi fortemente influenciada pelo tamanho corporal. Ela indicou uma separação das populações costeiras e continentais que foi significativa, corroborada através de modelo linear. A PCA resultante da análise da matriz de dados morfométricos controlando a variação relacionada ao tamanho corporal explicou 70% da variação nos primeiros três eixos, sendo que o primeiro eixo explicou 61% da variação total dos dados. Esse eixo esteve altamente correlacionado com as variáveis comprimento do pé, comprimento da tíbia e comprimento da coxa, indicando que essas medidas apresentam um padrão de variação importante e independente do tamanho do corpo. Em conjunto, os dados indicam que a variação morfológica da espécie pode ser explicada pela dinâmica e origem geológica das diferentes regiões da planície costeira. A evidência de diferenciação morfométrica obtida neste estudo se soma à evidência de diferenciação genética de estudos anteriores, apontando para a diferenciação evolutiva das populações de P. gracilis na planície costeira do Rio Grande do Sul. O PCA morfométrica com os dados originais resumiu praticamente toda a informação no primeiro eixo, que explicou sozinho 79% da variação dos dados. A variância cumulativa explicada pelos primeiros 3 eixos foi de 91%, sendo que o eixo 2 explicou 7% da variação e o eixo 3 0,5%. O primeiro eixo foi fortemente correlacionado com o tamanho corporal (r = 0,77%), e positivamente associado a todas as demais variáveis, exceto a distância interorbital e inter-nasal. A PCA resultante da análise da matriz de dados morfométricos controlando a variação relacionada ao tamanho corporal explicou 70% da variação nos primeiros três eixos, sendo que o primeiro eixo explicou 61% da variação total dos dados. Esse eixo esteve altamente correlacionado com as variáveis comprimento do pé, comprimento da tíbia e comprimento da coxa. Indicando que essas medidas apresentam um padrão de variação importante e independente do tamanho do corpo. A análise gráfica do biplot da PCA indica que o eixo 1 evidencia uma variação mais agrupada entre os espécimes da região costeira e dentre os espécimesda região continental. Tal diferença foi corroborada pelo modelo de regressão linear que indicou a diferença significativa entre as populações “costeiras” e “continentais” (lm=PCAmachoseixo1~região(costeira/continental), R2 = 0,37, F = 74, df = 125 ;P > 0,01). ...
Abstract
Populations of anurans residing in different geographical areas due to the existence of a geographic barrier are susceptible to speciation processes. The way this speciation can occur depends on the dispersal configuration of these individuals. In allopatric speciation, a population is divided into two or more due to an ecological barrier, whereas in sympatric speciation, we have this division naturally occurring, with individuals in the same location. The ring diversification pattern began to ...
Populations of anurans residing in different geographical areas due to the existence of a geographic barrier are susceptible to speciation processes. The way this speciation can occur depends on the dispersal configuration of these individuals. In allopatric speciation, a population is divided into two or more due to an ecological barrier, whereas in sympatric speciation, we have this division naturally occurring, with individuals in the same location. The ring diversification pattern began to be studied about a century ago; it conceptualizes that geographical barriers lead a species to expand forming a ring around a geographical barrier. The class Amphibia, in addition to salamanders, includes caecilians and the anuran group, with the latter being the most diversified in the world. Brazil stands out with 1188 known species, making it the most diverse country for the group. The state of Rio Grande do Sul presents high diversity of anurans. In the state, different historical processes influenced the evolution of the group and are only recently beginning to be understood. For example, in the coastal plain region, species were exposed to transgressive-regressive sea cycles in the Quaternary period. Such environmental variation allows for local adaptations, resulting in possible phenotypic differentiations. The research objective was to investigate, through morphometric analyses, the variation of the external morphology of Physalaemus gracilis in the coastal plain of Rio Grande do Sul and whether the lagoon systems, formed as a result of sea transgressions, influence population differentiation. A total of 227 individuals of both genders in adult developmental stage, originating from scientific collections (SEMA, UFRGS, PUC, and FURG), were measured. Those in poor preservation state were excluded, and the results were based on 205 specimens, with morphometric measurements performed in 16 municipalities, comprising 78 females and 127 adult males, among which 55 had clear vocal sacs and 72 had dark vocal sacs. Sexual dimorphism was observed in the populations, with males being larger than females. Principal Component Analysis (PCA) was strongly influenced by body size. It indicated a significant separation of coastal and continental populations, corroborated through linear modeling. The PCA resulting from the analysis of the morphometric data matrix controlling for body size variation explained 70% of the variation in the first three axes, with the first axis explaining 61% of the total variation in the data. This axis was highly correlated with variables such as foot length, tibia length, and thigh length, indicating that these measurements exhibit an important pattern of variation independent of body size. Together, the data indicate that the morphological variation of the species can be explained by the dynamics and geological origin of the different regions of the coastal plain. The evidence of morphometric differentiation obtained in this study adds to the evidence of genetic differentiation from previous studies, pointing to the evolutionary differentiation of P. gracilis populations in the coastal plain of Rio Grande do Sul. The morphometric PCA with original data summarized almost all the information in the first axis, which alone explained 79% of the data variation. The cumulative variance explained by the first three axes was 91%, with axis 2 explaining 7% of the variation and axis 3 0.5%. The first axis was strongly correlated with body size (r = 0.77%) and positively associated with all other variables except interorbital and inter-nasal distance. The PCA resulting from the analysis of the morphometric data matrix controlling for body size variation explained 70% of the variation in the first three axes, with the first axis explaining 61% of the total variation in the data. This axis was highly correlated with variables such as foot length, tibia length, and thigh length, indicating that these measurements exhibit an important pattern of variation independent of body size. Graphical analysis of the PCA biplot indicates that axis 1 shows a more clustered variation among specimens from the coastal region and among specimens from the continental region. This difference was corroborated by the linear regression model, which indicated a significant difference between "coastal" and"continental" populations (lm=PCAmaleaxis1~region(coastal/continental), R2 = 0.37, F = 74, df = 125 ; P > 0.01). ...
Instituição
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Campus Litoral Norte. Curso de Ciências Biológicas: Ênfase em Biologia Marinha e Costeira: Bacharelado.
Coleções
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TCC Ciências Biológicas (1288)
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