Across and within continents dispersal shaped the biogeographic history in the fern genus Amauropelta.

Abstract

Thelypteridaceae é uma das maiores famílias de samambaias, com cerca de 1040 espécies, a maioria ocorrendo em regiões tropicais e subtropicais. Na família são reconhecidos 30 gêneros, dos quais, oito possuem espécies nativas na região Neotropical. Amauropelta é o maior gênero da família Thelypteridaceae com aproximadamente 215 espécies, das quais 200 ocorrem na região Neotropical e algumas na África, Madagascar, Ilhas do Oceano Índico, Ilhas do Pacífico e Sri Lanka. A monofilia de Amauropelta foi bem estabelecida em estudos filogenéticos anteriores, mas as relações entre grupos e espécies dentro do gênero ainda precisam ser compreendidas. Para preencher esta lacuna, expandimos a amostragem e, reconstruímos a história biogeográfica de Amauropelta à luz das estimativas de tempo de divergência. Nosso conjunto de dados compreendeu 64 espécies de Amauropelta e 11 grupos externos, com 104 novas sequências de seis regiões do genoma plastidial, resultando em uma matriz de dados combinada composta por 89 táxons terminais e 3013 pares de base. As inferências filogenéticas foram obtidas pelos métodos de máxima verossimilhança e inferência bayesiana. Os tempos de divergência foram estimados usando BEAST e as inferências biogeográficas foram realizadas usando BioGeoBEARS. Nossos resultados confirmam a monofilia de Amauropelta. Amauropelta beddomei e A. glanduligera da Ásia, assim como A. nevadensis e A. noveboracensis da América do Norte, antes vinculados à Parathelypteris, foram recuperados dentro de Amauropelta, corroborando estudos anteriores em Thelypteridaceae. Nossos resultados não suportam a classificação seccional de Amauropelta com base em caracteres morfológicos. Não encontramos nenhuma estruturação morfológica. Estruturações geográficas só foram registradas para os clados Ásia, África. América do Norte. Assumimos que a diversificação de Amauropelta começou por volta de 45,75 Mya de um ancestral asiático. Nós interpretamos a migração por dispersão de longa distância (LDD) da Ásia para a América como tendo ocorrido entre 45,75-41,86 Mya. Todos os clados dentro de Amauropelta divergiram em diferentes períodos ao longo do tempo, desde o Oligoceno (27,88 Mya) ao Quaternário (1,71 Mya). As espécies africanas provavelmente correspondem a duas linhagens distintas, originando-se de mais de um evento LDD, um que divergiu por volta de 18,93 Ma e uma linhagem mais jovem que divergiu por volta de 5,18 Mya. Apesar de LDD desempenhar um papel na história biogeográfica de Amauropelta, encontramos alta contribuição de especiação local (63,9% entre todos os eventos de especiação), enquanto expansões variadas representaram 27,2% e eventos fundadores 8,9% de todos os eventos de especiação. Nossos resultados revelam que as principais biorregiões de Amauropelta correspondem a quatro hotspots para samambaias nos neotrópicos, como os Andes Tropicais, América Central, Grandes Antilhas e Sudeste do Brasil.