Filogeografia do palmiteiro (Euterpe edulis) na Mata Atlântica brasileira

Abstract

A Mata Atlântica brasileira (MAB) é um dos biomas mais ricos em termos de biodiversidade, e constitui um mosaico de diversos tipos de vegetação e ecossistemas ao longo da costa litorânea. A palmeira Euterpe edulis Mart. (Arecaceae) é endêmica deste bioma ocorrendo desde o estado da Bahia até o Rio Grande do Sul. A espécie é comum, conhecida popularmente como palmito-juçara, e se encontra ameaçada pelo extrativismo ilegal, além da fragmentação de seu habitat. Estudos recentes sobre a origem e evolução desse bioma sugerem a hipótese de que algumas áreas da MAB podem ter servido como refúgios durante os períodos glaciais do Pleistoceno. O presente estudo investigou a filogeografia de E. edulis baseando-se no polimorfismo de regiões do DNA plastidial e nuclear para avaliar o grau de estrutura genética ao longo da MAB e sua relação com a hipótese de refúgios glaciais para a Mata Atlântica. Com este propósito foram analisadas dezesseis populações dispersas ao longo da distribuição da espécie. As amostras tiveram seu DNA extraído, e três espaçadores plastidiais e um gene nuclear foram amplificados pela técnica de PCR. Após a análise de qualidade das sequências, foram identificados dez polimorfismos para o cpDNA, definindo dez haplótipos, e dez polimorfismos para gene nuclear, definindo quinze haplótipos Uma análise Bayesiana populacional das 16 populações com os dados combinados identificou quatro grupos filogeográficos distintos: “Bahia” (BA), “Espírito Santo” (ES), “Rio de Janeiro” (RJ) e “Sul” (Sul). Os haplótipos de cpDNA mostraram maior estruturação populacional em relação aos haplótipos do gene nuclear, que apresentou, inclusive, haplótipos compartilhados entre os grupos. Em termos quantitativos, o FST entre grupos para o cpDNA foi de 0,79, e apenas 0,21 para o gene nuclear. De maneira geral, diferentes testes de neutralidade não demonstraram evidências de expansão populacional de maneira consistente. Considerando os quatro grupos filogeográficos, a árvore filogenética mais suportada pelos dados separa um clado ao norte com os grupos BA e ES, e um clado ao sul com os grupos RJ e Sul, e sugere uma divergência recente entre as populações, sendo a raiz estimada em ~14 mil anos atrás (entre ~6,5 e 25 mil anos atrás) datando do Pleistoceno. Esses resultados são compatíveis com a interpretação de quatro regiões de estabilidade (refúgios) para essa espécie ao longo de sua distribuição, e apoiam a interpretação de que o último máximo glacial pode ter tido um papel na fragmentação de populações florestais ao longo da MAB.

The Brazilian Atlantic Forest (BAF) is one of the richest biomes in terms of biodiversity, and constitutes a mosaic of diverse vegetation types and ecosystems along the coast. The palm Euterpe edulis Mart. (Arecaceae) is endemic to this biome occurring from the state of Bahia to Rio Grande do Sul. The species is common, popularly known as palmito-juçara, and is currently threatened by illegal extractivism, as well as habitat fragmentation. Recent studies on the origin and evolution of the biome suggest the hypothesis that some BAF areas may have served as refuges during the Pleistocene glacial periods. The present study investigated the phylogeography of E. edulis based on the DNA polymorphism in plastid and nuclear regions to evaluate the degree of genetic structure along the BAF and its relationship with the hypothesis of glacial refuges in the BAF. With this purpose, we analyzed sixteen populations dispersed along the distribution of the species. Samples had their DNA extracted, and three plastid spacers and one nuclear gene were amplified by the PCR technique. Following the quality control of the sequences, we identified ten polymorphisms for cpDNA that defined ten haplotypes, and ten polymorphisms for the nuclear gene that defined fifteen haplotypes. A Bayesian population analysis for the 16 populations with the combined data identified four distinct phylogeographic groups: "Bahia" (BA), "Espírito Santo" (ES), "Rio de Janeiro" (RJ) and "South" (Sul) CpDNA haplotypes showed greater population structure when compared to the haplotypes of the nuclear gene, which, in addition, showed shared haplotypes among the groups. In quantitative terms, the FST among groups for the cpDNA was 0.79, and only 0.21 for the nuclear gene. Overall, different neutrality tests did not showed consistent evidence of population expansions. Regarding the four phylogeographic groups, the most supported phylogenetic tree separates a northern clade, with groups BA and ES, and a southern clade with groups RJ and Sul, suggesting a recent divergence among populations, with the root estimated at ~14 thousand years ago (between ~ 6.5 and 25 thousand years ago), in the Pleistocene. These results are compatible with the interpretation of four stability regions (refuges) for this species throughout its distribution, and support the interpretation that the last glacial maximum may have played a role in the fragmentation of forest populations throughout the BAF.