Definindo espécies e sua distribuiação: um estudo de caso em Hypnea (Gigartinales, Rhodophyta)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Fábio Nauer da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: "DNA barcoding"; COI-5P; DNA barcoding; Filogenia; Filogeografia; Hypnea; Phylogeny; Phylogeography; rbcL
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-22082018-102417/

O gênero Hypnea Lamouroux (1813) e particularmente a espécie H. musciformis (Wulfen) J.V.Lamouroux apresentam grande importância ecológica e econômica como matéria prima para a produção de carragenana, com ampla distribuição geográfica em águas tropicais e sub-tropicais ao redor do mundo. No entanto, a identificação das espécies de Hypnea com base apenas em dados morfológicos é dificultada devido à plasticidade fenotípica presente neste grupo e sua morfologia relativamente simples. Em vista disso, diversas ferramentas de estudo para delimitar espécies dentro do gênero e sua distribuição geográfica foram utilizados neste trabalho, para testar duas hipóteses principais: 1) Hypnea musciformis forma um complexo de espécies proximamente relacionadas, mas com distribuição geográfica distinta e 2) Os variantes morfológicos \"musciformis\" e \"nigrescens\" de H. pseudomusciformis que ocorrem na costa Brasileira correspondem a uma única espécie biológica. Com base em marcadores moleculares e análises morfológicas, confirmamos a ocorrência de nove espécies diferentes na costa do Brasil: H. brasiliensis, H. cervicornis, H. edeniana, H. flava, H. pseudomusciformis, H. platyclada, H. spinella, H. yokoyana e H. wynnei. E duas espécies não descritas, Hypnea sp.1 e Hypnea sp2. Além disso, dados de cruzamento com linhagens distintas de H. pseudomusciformis indicam a separação em duas espécies, sendo H. pseudomusciformis restrita ao Sudeste e Sul do país e H. sp. 5 restrita ao Nordeste, elevando o número total de espécies do país para 12. Análises filogeográficas mostram que H. musciformis possui distribuição ao longo do Hemisfério Norte, enquanto que H. pseudomusciformis possui distribuição ao longo do Hemisfério Sul. Além disso, foram detectados fortes padrões de estrutura genética e foram reconhecidas distintas zonas filogeográficas marinhas: a província do Uruguai, a província do sul do Brasil, a província do Rio de Janeiro, a província do leste do Brasil e a província do norte do Brasil. O grau de isolamento genético e distinção entre essas províncias variou consideravelmente. A maior diversidade genética foi encontrada na região de ressurgencia de Cabo Frio, no estado do Rio de Janeiro, uma região conhecida pela presença de um número diversificado de habitats microclimáticos distintos. Esses resultados corroboram a hipótese 1. Para testar a hipótese 2, foram coletados indivíduos das duas variantes morfológicas de H. pseudomusciformis, \"musciformis\" e \"nigrescens\" que foram cultivados in vitro nas mesmas condições. O histórico de vida de ambas as variantes morfológicas foi completado em aproximadamente 121 dias. Quando cultivados in vitro, as diferenças morfológicas entre as variantes \"musciformis\" e \"nigrescens\" foram atenuadas. O conteúdo de pigmentos fotossintetizantes (clorofila a, carotenóides e ficobiliproteínas), proteínas solúveis totais e capacidade antioxidante (DPPH, ABTS, capacidade de redução de Folin-Ciocalteu, FRAP e capacidade de quelação de ferro) também foram analisados para amostras dessas duas variantes morfológicas coletadas no campo e cultivadas in vitro. A variação \"nigrescens\" coletada no campo apresentou mais ficobiliproteínas, proteínas solúveis totais e apresentou maior atividade antioxidante para os ensaios ABTS e Folin-Ciocalteu do que a variação \"musciformis\". As amostras em cultura de ambas as variações morfológicas não mostraram diferenças significativas nos pigmentos e atividade antioxidante, exceto para aloficocianina, que foi maior em \"musciformis\". Estes dados indicam que as diferenças encontradas entre \"musciformis\" e \"nigrescens\" são principalmente devidas a pressões ambientais e representam um exemplo de plasticidade fenotípica. Além disso, foram realizados experimentos de cruzamento in vitro entre gametófitos de \"musciformis\" e \"nigrescens\". Esses cruzamentos resultaram na formação de cistocarpos, que após a liberação dos esporos, originaram novos tetrasporófitos, que posteriormente ficaram férteis liberando tetrásporos que se desenvolveram em novos gametófitos, confirmando os dados moleculares que mostram que essas variantes pertencem à mesma espécie biológica, corroborando a hipótese 2