Filogenia molecular do gênero Sicalis (passeriformes, aves) : enfoque na filogeografia do canário-da-terra (Sicalis flaveola)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ciências Fisiológicas, Programa de Pós Graduação em Biologia Animal, 2015.

Neste estudo, buscamos preencher lacunas de conhecimento que envolve as espécies de Sicalis em dois aspectos principais: (I) reconstruímos as relações filogenéticas de dez das doze espécies descritas para o gênero e (II) realizamos uma abordagem filogeográfica de S. flaveola, buscando identificar se as subespécies descritas correspondem a populações geneticamente diferenciadas, auxiliando assim na revisão taxonômica e na conservação desta espécie. A filogenia do gênero Sicalis foi realizada com um número mais abrangente de indivíduos e de locais de coleta por taxa do que estudo previamente publicado. Além disso, o processo temporal de diversificação das espécies deste gênero foi investigado por meio de datação molecular. No segundo capítulo, procurou-se identificar o padrão filogeográfico de S. flaveola, investigando a distribuição das linhagens genéticas das cinco subespécies descritas: S. f. flaveola, S. f. valida, S. f. koenigi, S. f. brasiliensis e S. f. pelzelni, além de identificar a presença de Unidades de Manejo (MUs) presentes nesta espécie. Ambos os estudos foram baseados na análise de dois marcadores moleculares: um mitocondrial (ND2; 1041 pb) e outro nuclear (FIB5; 569 pb). Conforme previamente observado, as reconstruções filogenéticas indicam que o gênero Sicalis é polifilético, uma vez que S. citrina agrupou em clado distinto das demais espécies do gênero. Além disso, com exceção de S. citrina, todas as espécies estudadas deste gênero também foram recuperadas como polifiléticas, possivelmente em decorrência de erros de identificação e eventuais eventos de hibridação. Com base na datação molecular, observa-se que o gênero Sicalis surgiu há aproximadamente 15 milhões de anos atrás, no Mioceno, enquanto que a maioria dos eventos de especiação dentro deste gênero ocorreram ainda no Plioceno. As análises filogeográficas indicam que as cinco subespécies de S. flaveola podem ser divididas em três haplogrupos: Grupo I: S. f. brasiliensis do norte e do sul; Grupo II: S. f. pelzelni do norte, S. f. flaveola e S. f. valida e Grupo III: S. f. pelzelni do sul e S. f. koenigi). S. f. brasiliensis parece ser o grupo mais antigo, do qual possivelmente partiram eventos de expansão em direções opostas (norte e sul) dando origem aos Grupos II e III, respectivamente. S. f. brasiliensis se mostrou um grupo monofilético, enquanto S. f. pelzelni se mostrou polifilético. S. f. valida e S. f. flaveola não são distinguíveis geneticamente. Desta forma, os dados obtidos ressaltam a necessidade de ampla revisão taxonômica das espécies deste gênero, inclusive ao nível de subespécies. E ainda, a ausência de concordância entre os dados genéticos e morfológicos sugere que medidas de manejo e conservação para S. flaveola devem ser adotadas com cautela, especialmente a soltura na natureza de animais apreendidos pelos órgão de combate aos crimes contra a fauna. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In this study, we sought to fill knowledge gaps surrounding the species of the genus Sicalis on two main aspects: (I) reconstructing the phylogenetic relationships of ten of the twelve species described for this genus and (II) realizing a phylogeographic analysis with S. flaveola, seeking to identify if the subspecies described correspond to genetically different populations, thereby assisting in the taxonomic revision and conservation of this species. The phylogeny of the genus Sicalis was performed with a larger number of individuals and more collection sites than study previously published. Furthermore, the temporal process of diversification of the species of this genus was investigated by molecular dating. In the second chapter, we seek to identify the phylogeographic pattern in S. flaveola investigating the distribution of genetic lineages of the five subspecies described: S. f. flaveola, S. f. valida, S. f. koenigi, S. f. brasiliensis and S. f. pelzelni), and identify management units (MUs) present in this species. Both studies were based on analysis of two molecular markers: a segment of mtDNA (ND2; 1041 bp) and a segment of nuclear genome (FIB5; 569 bp). As previously noted, the phylogenetic reconstructions indicate that Sicalis genus is polyphyletic, since S. citrina grouped in distinct clade from other species of the genus. Moreover, with the exception of S. citrina, all species of this genus were also recovered as polyphyletic, possibly due to misidentification or eventually hybridization events. Based on molecular dating, it is observed that the genus Sicalis had originated about 15 million years ago in the Miocene, while most speciation events within this genus yet occurred in Pliocene. The phylogeographical analyzes indicate that the five subspecies of S. flaveola can be divided into three haplogroups: Group I: S. f. brasiliensis from the north and south; Group II: S. f. pelzelni from the north, S. f. flaveola and S. f. valida and Group III: S. f. pelzelni from the south and S. f. koenigi). S. f. brasiliensis seems to be the oldest group, which possibly left expansion events in opposite directions (north and south) giving rise to Groups II and III, respectively. S. f. brasiliensis showed a monophyletic group, while S. f. pelzelni seems to be poliphyletic. S. f. valida and S. f. flaveola are not genetically distinguishable. Thus, our data highlight the need for comprehensive taxonomic revision of the species of this genus, including in subspecies levels. And yet, the absence of agreement between the genetic and morphological data suggests that management and conservation measures for S. flaveola should be taken with caution, especially the release back into the nature birds seized by the organization responsible to combat wildlife crimes.