Sistemática integrativa de Hemitriccus obsoletus (Aves: Rhynchocyclidae), um pássaro de distribuição alopátrica nas montanhas da Mata Atlântica

Abstract

A região Neotropical abriga uma variedade significativa de aves. A radiação dos Passeriformes na América do Sul foi impulsionada por inúmeros eventos geoclimáticos complexos durante o Pleistoceno. Barreiras resultantes da expansão e retração das áreas abertas e florestais nos períodos glaciais e interglaciais promoveram o isolamento entre populações, marcadamente nas cadeias de montanha da Mata Atlântica. O uso de diferentes técnicas moleculares promoveu uma maior compreensão da genética populacional e demográfica, tendo elucidado aspectos da evolução molecular e suas implicações biológicas na avifauna. Por outro lado, as análises fenotípicas continuam a ser essenciais para avaliar variações intrapopulacionais e os mecanismos de especiação. Nesse sentido, a taxonomia integrativa, que combina múltiplas fontes de dados para entender a história evolutiva das espécies, tem se mostrado uma abordagem eficaz, pois considera que características morfológicas ou moleculares no processo de especiação podem variar conforme as pressões seletivas. Tal abordagem tem sido amplamente aplicada para estudos da avifauna, auxiliando na elucidação de questões taxonômicas. Para a família Rhynchocyclidae, que inclui mais de 100 espécies, alguns estudos apontam a importância de reavaliar o status de espécies de diversos táxons. A literatura limitada sobre o tema evidencia a importância de expandir os estudos taxonômicos integrativos para a revisão dos rincociclídeos. Nesse sentido, o objetivo da presente dissertação é investigar os padrões e processos evolutivos envolvidos na distribuição das linhagens atuais de Hemitriccus obsoletus, bem como sua relação com as variações fenotípicas (vocais e morfológicas), a fim de reconstruir sua história evolutiva. Descrevemos o genoma mitocondrial das duas subespécies do catraca, e identificamos uma divergência genética de ~1,5% em todo o mitogenoma, bem como uma duplicação não codificante da região controladora. Este é o segundo genoma mitocondrial descrito para toda a família Rhynchocyclidae. Ainda, conduzimos uma investigação integrativa abrangendo toda a distribuição da espécie, a fim de identificar os limites intraespecíficos e compreender os efeitos da barreira geográfica entre as populações/subespécies. Identificamos uma diferenciação de aproximadamente 1% entre as unidades geográficas, e uma diferenciação superficial no fenótipo (voz e plumagem). Esses achados condizem com outros casos onde a divergência recente (500.000 anos, nesse caso) não promove uma diferenciação substancial. A partir da ampliação do número amostral e a inclusão de novos marcadores moleculares, esperamos compreender mais profundamente os mecanismos evolutivos envolvidos na história do catraca.

The Neotropical region is home to a significant variety of birds. The radiation of Passeriformes in South America was driven by numerous complex geoclimatic events during the Pleistocene. Barriers resulting from the expansion and contraction of open and forested areas during glacial and interglacial periods promoted isolation between populations, markedly in the mountains of the Atlantic Forest. The use of different molecular techniques has promoted a greater understanding of population and demographic genetics, having elucidated aspects of molecular evolution and its biological implications in avifauna. On the other hand, phenotypic analyses continue to be essential to assess intrapopulation variations and speciation mechanisms. In this sense, integrative taxonomy, which combines multiple data sources to understand the evolutionary history of species, has proven to be an effective approach, since it considers that morphological or molecular characteristics in the speciation process may vary according to selective pressures. This approach has been widely applied to studies of avifauna, helping to elucidate taxonomic issues. For the family Rhynchocyclidae, which includes more than 100 species, some studies point out the importance of reassessing the status of species of several taxa. The limited literature on the subject highlights the importance of expanding integrative taxonomic studies for the revision of rhynchocyclids. In this sense, the objective of this dissertation is to investigate the evolutionary patterns and processes involved in the distribution of the current lineages of Hemitriccus obsoletus, as well as their relationship with phenotypic variations (vocal and morphological), in order to reconstruct their evolutionary history. We described the mitochondrial genome of the two subspecies of the Brown-breasted Pygmy- Tyrant, and identified a genetic divergence of ~1.5% in the entire mitogenome, as well as a non-coding duplication of the controlling region. This is the second mitochondrial genome described for the entire family Rhynchocyclidae. Furthermore, we conducted an integrative investigation covering the entire distribution of the species in order to identify intraspecific limits and understand the effects of the geographic barrier between populations/subspecies. We identified a differentiation of approximately 1% between geographic units, and a superficial differentiation in phenotype (voice and plumage). These findings are consistent with other cases where the recent divergence (500,000 years, in this case) does not promote substantial differentiation. By expanding the sample size and including more molecular markers, we hope to gain a deeper understanding of the evolutionary mechanisms involved in the history of the Brown-breasted Pygmy-Tyrant.