Cuando el ADN nos cuenta diferentes historias: procesos históricos y contemporáneos moldean la distribución geográfica de la diversidad genética del "zapatito de Darwin? en la Patagonia Austral

SÉRSIC, ALICIA N.; COSACOV, ANDREA; BARANZELLI MC; IGLESIAS MARIA DEL ROSARIO; JOHNSON, LEIGH A.

Corrientes

Congreso; II Reunión Argentina de Biología Evolutiva; 2017

IBONE UNNE

Comprender los patrones y procesos asociados a la variación geográfica de la diversidad genética en todo el rango de distribución de una especie es un aspecto central en la biología evolutiva. En Patagonia, las fluctuaciones climáticas del Cuaternario afectaron la diversificación y distribución de los organismos promoviendo diversos procesos demográficos. En el caso particular de las plantas con flores los estudios filogeográficos realizados con ADN del cloroplasto y nuclear nos permiten reconstruir la historia evolutiva de una especie analizando el flujo génico histórico llevado a cabo tanto por la dispersión de sus semillas como por el transporte del polen por sus polinizadores. De este modo, el estudio de los patrones de diversidad genética obtenidos de cada tipo de genoma podrían reflejar diferentes procesos evolutivos. Dos especies hermanas, Calceolaria uniflora Lam. y C. fothergillii Ait., hierbas perennes que crecen en la estepa de la Patagonia austral e islas Malvinas, respectivamente, presentan la particularidad única dentro de la familia Calceolariaceae de que sus flores ofrecen un cuerpo nutricio buscado por diversas aves frugívoras. Se muestrearon 312 individuos en un total de 38 sitios cubriendo el rango geográfico de ambas especies. Se secuenciaron dos fragmentos del ADN cloroplastidial (trnS-trnG y trnH?psbA) y un fragmento no codificante de copia única del ADN nuclear. Se realizaron, separadamente para cada genoma redes de haplotipos, análisis espaciales de la diversidad genética, análisis demográficos y dataciones. Se obtuvieron 23 y 18 haplotipos respectivamente, con una alta estructuración geográfica en sentido E-O; para el ADNcl la diversidad genética (h) fue alta para las poblaciones del E y baja para las del O, sólo el linaje occidental mostró señales de expansión demográfica; el ADNn mostró el patrón opuesto tanto en la distribución de la diversidad genética como en las señales de expansión. El AMOVA mostró diferencias significativas entre la diversidad genética de zonas glaseadas vs no glaseadas sólo para el ADNcl, mientras que la regresión entre la riqueza de aves y la diversidad genética dio significativa sólo para el ADNn, mostrando que los sitios de mayor diversidad genética son aquellos con mayor riqueza de aves. Las relaciones filogenéticas de los linajes siempre muestran la monofilia de C. fothergillii, pero se recupera como recíprocamente monofilética con C. uniflora con el ADNcl, pero parafilética con el ADNn. La diversificación de los principales linajes se habría producido alrededor del millón de años, según ambos genomas. Los patrones observados a través del ADNcl estarían más asociados a procesos históricos, como los efectos de las glaciaciones pleistocénicas, en particular la Gran Glaciación Patagónica ocurrida 1 millón de años atrás, con refugios de alta diversidad genética al E y expansión de rango hacia el O durante la retracción de los hielos. El ADNn por el contrario, muestra patrones de distribución de la diversidad genética correlacionados positivamente con procesos contemporáneos como la riqueza de aves, las que incrementarían el flujo génico entre individuos y entre poblaciones. C. fothergillii presentó baja diversidad genética nuclear en correspondencia con la presencia de una única especie de ave polinizadora y su gran distancia al continente, que impedirían un mayor flujo génico. Los patrones opuestos obtenidos con el ADNn y ADNcl nos permiten mostrar la influencia de factores históricos (glaciaciones) vs. contemporáneos (polinizadores) en la configuración de la diversidad genética. Agradecimientos: APN, CONICET, FONCyT, Falkland Conservation. MCAcosta, AACocucci, PRiquez, SBenitez Vieyra, DCarmona, RUpson.