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Título: Drifting fronds and drifting alleles: the genetic architecture of the estuarine seaweed Fucus ceranoides L.
Autor: Neiva, J.
Orientador: Valero, M.
Pearson, G. A.
Palavras-chave: Ciências biológicas
Ecologia
Genética das populações
Macroalgas
Variação genética
Dispersão
Filogeografia
Data de Defesa: 2011
Resumo: In this thesis I investigate the population genetic structure of the estuarine seaweed Fucus ceranoides. My main objective was to look into the processes shaping its genetic make-up, particularly the effects of limited dispersal, past range-dynamics and introgression. In CHAPTER II a combination of molecular markers was employed to infer the patterns of genetic exchange between F. ceranoides and two parapatric congeners, and to assess its consequences for the species intraspecific phylogeography. The results revealed the historical introgression of F. vesiculosus organellar genomes into the F. ceranoides gene pool, and their extensive spread concurrently with the species’ northwards, post-glacial range expansion. This was the first study documenting the role of genetic surfing in producing extensive introgression in a marine organism. In CHAPTER III, the population genetic structure of F. ceranoides is examined throughout its entire distributional range with microsatellite markers with the objective of assessing the effects of limited dispersal and past range dynamics on the geographical organization of its genetic variation. This study showed that restricted dispersal has contrasting effects at the scales of meta-population (connectivity) versus range dynamics (habitat tracking), and that dispersal restrictions can result in either genetic divergence (refugial areas) or homogeneity (recently colonized areas) depending on the maturity and demographic history of the populations. In CHAPTER IV, the fine-scale phylogeographic structure of F. ceranoides in NW Iberia was described using both microsatellites and mtDNA sequence data. Iberian F. ceranoides were subdivided in three genetic groups displaying a nearly perfect parapatric distribution. The lack of evidence for dispersal barriers suggests that the sharp genetic discontinuities detected correspond to secondary contact zones of formerly vicariant sub-populations, which are retained due to persistent founder effects. Taken together, these results confirm the very limited connectivity of F. ceranoides populations and the primacy of history and drift over gene-flow.
Nesta tese foi investigada a estrutura genética populacional da macroalga estuarina Fucus ceranoides. O objectivo principal foi determinar os processos que contribuíram para moldar a distribuição da sua variação genética, concretamente os efeitos do seu reduzido potencial de dispersão, da sua história biogeográfica, e de eventuais casos de introgressão. No capítulo II inferiram-se os padrões de troca de genes entre o F. ceranoides e dois congéneres, e determinou-se o seu impacte na filogeografia intraspecifica da espécie. Os resultados revelaram a introgressão antiga de organelos de F. vesiculosus no “pool” genético do F. ceranoides, e a sua ampla propagação no decurso da expansão pós-glaciar desta espécie. Este foi o primeiro estudo a documentar um caso de surfe genético de material introgredido num organismo marinho. No capítulo III foi examinada a estrutura genética do F. ceranoides com 9 microsatélites, com o objectivo de avaliar os efeitos da reduzida capacidade de dispersão e de alterações históricas de distribuição do F. ceranoides na organização geográfica da sua variação genética. Conclui-se que a baixa capacidade dispersiva tem efeitos contrastantes à escala da metapopulação (conectividade) e da biogeografia (“habitat tracking”), e que a mesma pode resultar quer num aumento da diferenciação genética (nos refúgios climáticos) quer na sua homogenização (áreas recentemente recolonizadas), dependendo da idade e história demográfica das populações. No capítulo VI, a estrutura genética do F. ceranoides no Noroeste da Península Ibérica é descrita com base em microsatélites e sequências de ADN mitocondrial. Determinou-se que os F. ceranoides ibéricos estão subdivididos em três grupos genéticos com uma distribuição parapátrica quase perfeita. Na ausência de evidências que suportem a existência de barreiras à dispersão na área, as discontinuidades genéticas foram interpretadas como correspondendo a zonas de contacto secundário de sub-populações anteriormente isoladas, e a sua aparente estabilidade resultante de fortes efeitos de precedência. No seu conjunto, estes resultados demonstram a reduzida conectividade das populações de F. ceranoides e a primazia de processos históricos e de deriva genética sobre o fluxo genético.
Descrição: Tese de dout., Ecologia (Ecologia das Populações), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011
SFRH/BD/31017/2006
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.1/3420
Designação: Doutoramento em Ecologia. Ecologia das Populações
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