Genetic and ecological effects of chronic forest fragmentation on a critically endangered tree species
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Alison Gonçalves Nazareno
Loreta Brandão de Freitas
Marta Svartman
Loreta Brandão de Freitas
Marta Svartman
Resumo
Pressões antrópicas, como o desmatamento e a expansão agrícola, têm levado à fragmentação
e degradação de habitats, impactando negativamente as espécies que habitam esses
remanescentes florestais. Neste estudo, investigamos os efeitos da fragmentação florestal em
Dinizia jueirana-facao, uma espécie rara, endêmica da Mata Atlântica e criticamente
ameaçada de extinção. Com base em teorias que apontam a redução do fluxo gênico devido à
fragmentação florestal, resultando em efeitos negativos sobre a diversidade genética e os
processos ecológicos, hipotetizamos que esses efeitos estão presentes em D. jueirana-facao,
considerando a ocorrência de tamanhos populacionais reduzidos e a dispersão de sementes
por barocoria. Também testamos se a estrutura demográfica das localidades remanescentes de
D. jueirana-facao se ajustam ao modelo de distribuição J invertido. Utilizando conjuntos
informativos de marcadores SNPs derivados do sequenciamento de fragmentos de DNA
associado a sítios de restrição (ddRADseq - double-digest restriction site-associated DNA
sequencing), investigamos as distâncias de dispersão, a conectividades entre os fragmentos, a
diversidade genética e quantificamos o fluxo gênico histórico e contemporâneo. Nossos
resultados indicaram que a dispersão do pólen ocorre a curtas distâncias, com a maioria dos
eventos de polinização cruzada ocorrendo dentro das populações. Além disso, observamos
uma redução no fluxo gênico contemporâneo em comparação ao histórico, indicando
mudanças temporais no fluxo gênico relacionadas à fragmentação florestal recente. Nossos
resultados também indicaram ausência de endogamia, nenhuma perda aparente de
diversidade genética e estrutura demográfica sadia. Embora esses resultados já tenham
implicações importantes para a conservação e manejo da D. jueirana-facao, enfatizamos que
uma compreensão mais abrangente das dinâmicas ecológica e evolutiva é ainda necessária,
haja vista o cenário atual da perda, degradação e fragmentação de habitats.
Abstract
Anthropogenic disturbances, such as deforestation and agricultural expansion, have led to
habitat fragmentation and degradation, negatively impacting the species that inhabit these
forest remnants. In this study, we investigated the effects of forest fragmentation on Dinizia
jueirana-facao, a rare species endemic to the Atlantic Forest and critically endangered. Based
on theories that point to reduced gene flow due to forest fragmentation, resulting in negative
effects on genetic diversity and ecological processes, we hypothesized that these effects are
present in D. jueirana-facao, considering the occurrence of reduced population sizes and seed
dispersal by barochory. We also tested whether the demographic structure of the remaining
localities of D. jueirana-facao fit the reverse J-shaped distribution model. Using informative
sets of SNPs derived from double-digest restriction site-associated DNA sequencing
(ddRADseq), we investigated dispersal distances, connectivity between fragments, genetic
diversity and quantified historical and contemporary gene flow. Our results indicated that
pollen dispersal occurs at short distances, with most outcrossed pollination events occurring
within populations. In addition, we observed a reduction in contemporary gene flow
compared to historical, indicating temporal changes in gene flow related to recent forest
fragmentation. Our results also indicated an absence of inbreeding, no apparent loss of
genetic diversity and a healthy demographic structure. Although these results already have
important implications for the conservation and management of D. jueirana-facao, we
emphasize that a more comprehensive understanding of ecological and evolutionary
dynamics is still needed, given the current scenario of habitat loss, degradation and
fragmentation.
Assunto
Genética, Fragmentação, Destruição de Habitat, Espécies em Perigo de Extinção, Fluxo Gênico
Palavras-chave
Conservation genetics, ddRADseq, Dinizia jueirana-facao, Forest fragmentation, Gene flow