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Biota International Symposium on Phylogeography Comparative phylogeography of Atlantic Forest birds Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto de Biociências Universidade de São Paulo

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Page 1: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Biota International Symposium on Phylogeography

Comparative phylogeography of Atlantic Forest birdsFilogeografia comparada de aves da Mata Atlântica

Cristina Y. MiyakiDepartamento de Genética e Biologia Evolutiva

Instituto de BiociênciasUniversidade de São Paulo

Page 2: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Biomas neotropicais• Florestas

– Mata Atlântica

– Floresta Amazônica

– Floresta de terras baixas a oeste dos Andes

• Separação por vegetação seca

– Diagonal seca (Chaco, cerrado e caatinga)

– Norte (Llanos)

Alta diversidadeQuais os processos que a geraram?

Qual a relação entre os biomas?

Existem padrões biogeográficos?

Page 3: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Brasil, Argentina e Paraguai

Isolada das demais florestas da AS

Hoje: 11% a 16% da cobertura

Elevação: 0 a 1700 m

Latitude: 1º a 30º

Vegetação seca a úmida

Um dos 5 hotspots de biodiversidade

Muitas espécies endêmicas

Mata Atlântica

PARNA Itatiaia - RJ

Usina Serra Grande - AL

Guaraqueçaba-PR

Page 4: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Mata Atlântica

Existem padrões biogeográficos gerais?

Quais os processos que geraram sua alta diversidade?

Page 5: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Pleistocene

Pre-Pleistocene

Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

ca

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ran

din

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Mig

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Desmodus rotundusMartins et al.. 2010

Cerdocyon thousTchaicka et al.. 2007

Ca

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roR

yan

ph

oto

gra

ph

ic

Melipona quadrifasciataBatalha-Filho et al..in press

Lu

cia

no

Costa

Bothrops jararacaGrazziotin et al.. 2006

ww

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Filogeografia de organismos da Mata Atlântica

Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

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Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

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Page 6: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Florestas estáveis no Pleistoceno Carnaval & Moritz, 2008

Dinâmica geológica no Quaternário(ex. vale do rio Paraíba do Sul;

Silva & Straube, 1996)

Rios(Pellegrino et al., 2005)

Possíveis processos causadores das quebras

Page 7: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Aves como modelos

Conopophaga melanops

Sclerurus scansor

Conopophaga lineata

Xiphorhynchus fuscus

Synallaxis ruficapilla

Basileuterus leucoblepharus

Myrmeciza loricata

Page 8: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Espécies de aves da Mata Atlântica são monofiléticas?

Page 9: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Gênero Conopophaga

Page 10: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

C. aurita australis

C. aurita pallida/ snethlageae

Gênero Conopophaga2270 pb de ND2, ND3 e cit b

C. lineata vulgaris

C. roberti

C. ardesiaca

C. castaneiceps

C. peruviana

C. lineata cearae

C. melanogaster

Pessoa, in prep.

M. AtlânticaAmazôniaAndes

C. lineata lineata

C. melanops melanops/

perspicillata

C. melanops nigrifrons

Page 11: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Conclusão 1 – aves da

Mata Atlântica

• Conopophaga melanops é monofilética.

• Conopophaga lineata não é monofilética.

• História evolutiva na FA é complexa.

Page 12: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Filogeografia de Aves da Mata Atlântica

Page 13: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Pleistocene

Pre-Pleistocene

Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

ca

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Mig

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Desmodus rotundusMartins et al.. 2010

Cerdocyon thousTchaicka et al.. 2007

Ca

rlo

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roR

yan

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oto

gra

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Melipona quadrifasciataBatalha-Filho et al..in press

Lu

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Costa

Bothrops jararacaGrazziotin et al.. 2006

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Filogeografia de organismos da Mata Atlântica

Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

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Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

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Page 14: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Schiffornis virescens 476 pb região controladora

FOTO G. S. Cabanne

Cabanne, in prep.

Page 15: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

1000 pb cit b

Tachyphonus coronatus

FOTO G. S. Cabanne

Cabanne, in prep.

Centro

Sul

Page 16: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Basileuterus leucoblepharus

Batalha Fo.

512 pb FIB5

914 pb cit b

Batalha Fo., in prep.Fonte: www.ceo.org.br

Page 17: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Carnaval & Moritz, 2008

T. coronatus

S. virescens

Cabanne, in prep.; Batalha Fo., in prep.

Expansão populacional

1000 pb cit b

B. leucoblepharus

Centro?

Sim

SimPleistoceno

914 pb cit b

476 pb RC

Page 18: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Conclusão 2 – aves da Mata Atlântica

• Há espécies sem estrutura genética populacional

com sinal de expansão populacional durante o

Pleistoceno.

• E outras espécies???

Page 19: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

X. f. tenuirostrisX. f. brevirostris

X. f. atlanticus

X. f. fuscus

Xiphorhynchus fuscus

Foto: GS Cabanne

Foto: GS Cabanne

Page 20: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Cabanne et al., 2007, 2008

Foto: GS Cabanne

Xiphorhynchus fuscus 3046 pb ND2, ND3, cit b, Fib5

Page 21: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Gênero Conopophaga878 pb de ND2 e cit b

0.09

100

C. lineata vulgaris

C. roberti

C. ardesiaca

C. castaneiceps

C. lineata cearae

C. aurita

C. peruviana

C. melanops

C. melanogaster

Pessoa, in prep.

M. AtlânticaAmazôniaAndes

C. lineata lineata

Page 22: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

cearensis

scansor

Linhagens de Sclerurus scansor

1041 pb ND2

D’Horta, in prep.

Page 23: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Complexo Synallaxis ruficapilla

S. infuscata

S. whitneyi

S. ruficapilla

Page 24: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Complexo Synallaxis

ruficapilla1003 pb cit b

S. infuscata

S. ruficapilla

S. whitneyi

Batalha Fo, in prep.

Page 25: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Complexo Synallaxis ruficapilla

S. infuscataS. ruficapilla

S. whitneyi

529 pb FIB5

547 pb Myo2

Batalha Fo, in prep.

Page 26: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

M. loricata

M. squamosa

Myrmeciza loricata e M. squamosa

Alexandre Faitarone

Luiz Ribenboim

Page 27: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Anon 5

M. loricata

M. squamosa

1041 pb

Anon 1Anon 2 Anon 3

Anon 6

Anon 7Marcadores anônimos (SNPs): 50 a 456 pb

Anon 4

Alexandre Faitarone

Luiz Ribenboim

Amaral, in prep.

Page 28: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

• Há espécies e complexos de espécies de aves

florestais da MA com estrutura populacional.

• Brejos de altitude (florestas relictuais) no Ceará

abrigam uma avifauna geneticamente distinta do

restante da MA.

Conclusão 3 – aves da Mata Atlântica

Page 29: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Linhagens de X. fuscus fuscus no sul da

Mata Atlântica

Cabanne et al., 2007, 2008

Contato: Vale do rio Paraíba do Sul (tempo incongruente)

Foto: GS Cabanne

Page 30: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

C. melanops

C. l. lineata

C. l.

vulgaris

Freqüências das

linhagens por localidade

Pessoa, in prep.

467 pb região controladora

Linhagens de Conopophaga lineata vulgaris

Contato: Vale do rio Paraíba do Sul (tempo incongruente)

Page 31: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

D’Horta, in prep.

Linhagens de Sclerurus scansor 2432 pb ND2, ND3, cit b

cearensis

scansor

Contato: norte de SP

Page 32: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Complexo Synallaxis

ruficapilla1003 pb cit b

S. infuscata

S. ruficapilla

S. whitneyi

Batalha Fo, in prep.

Contato: nordeste de MG

Page 33: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Anon 5

M. loricata

M. squamosa

1041 pb

Anon 1Anon 2 Anon 3

Anon 6

Anon 7Marcadores anônimos (SNPs): 50 a 456 pb

Anon 4

Alexandre Faitarone

Luiz Ribenboim

Amaral, in prep.

Contato: divisa SP e RJ

Page 34: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

• Há padrões congruentes de estrutura populacional

que indicam pelo menos dois componentes na MA .

• Há congruência de contato de linhagens no ou

próximo ao estado de SP.

Conclusão – aves da Mata Atlântica

Page 35: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Norte

Centro

Sul

Datas de divergência (mil anos)

Norte vs. demais

Centro vs. sul

X. fuscus 500-800 400-440 (3)

C. lineata n.a. 320-420 (3)

S. scansor 550-600 86 (2)

S. ruficapilla 715-1.300 (2)

Myrmeciza (2 sp) 2.500-6.500

Cabanne et al., 2007, 2008; Pessoa, in prep.; D’Horta, in prep.; Batalha Fo. in prep.; Amaral in prep.

Page 36: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Expansão populacional

Sim Não

X. fuscus S, C? atlanticus

C. lineata S, C

S. scansor S, C cearensis

S. ruficapilla S/C

Myrmeciza (2 sp) M. loricata?

Norte

Centro

Sul

Carnaval & Moritz, 2008

Cabanne et al., 2007, 2008Pessoa, in prep.D’Horta, in prep.Batalha Fo. in prep.; Amaral in prep.

Page 37: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Pleistocene

Pre-Pleistocene

Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

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Desmodus rotundusMartins et al.. 2010

Cerdocyon thousTchaicka et al.. 2007

Ca

rlo

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Melipona quadrifasciataBatalha-Filho et al..in press

Lu

cia

no

Costa

Bothrops jararacaGrazziotin et al.. 2006

ww

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Filogeografia de organismos da Mata Atlântica

Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

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s G

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Hyla faberCarnaval et al.. 2009

H. albomarginatusCarnaval et al.. 2009

Hypsiboas semilineatusCarnaval et al.. 2009

Lu

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Page 38: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Filogeografia de aves da Mata Atlântica

Pleistoceno

Pre-Pleistoceno

Cabanne et al., 2007, 2008; Pessoa, in prep.; D’Horta, in prep.; Batalha Fo. in prep.; Amaral in prep.

Page 39: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Conclusões Finais

• História dos organismos da MA: complexa no espaço e no

tempo.

• Espécies distintas = resultados diferentes

estrutura populacional

expansão populacional

• Conservação: brejos do Ceará

Page 40: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Mata Atlântica

Existem padrões biogeográficos gerais?

Quais os processos que geraram sua alta diversidade?

Page 41: Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica · Filogeografia comparada de aves da Mata Atlântica Cristina Y. Miyaki Departamento de Genética e Biologia Evolutiva Instituto

Agradecimentos

• organizadores Biota International Symposium on

Phylogeography

• IBUSP: A. Wajntal, D. Meyer, F.S.R. Amaral, alunos (F.M.

D’Horta, F. Nodari, G.S. Cabanne, H. Batalha Fo, R.O.

Pessoa)

• colaboradores de Universidades (Brasil e exterior)

• Zoológicos e outras instituições públicas, criadores,

programas de conservação, colaboradores de campo