Endemismo e conectividade de corais-de-fogo (Millepora spp.) no Oceano Atlântico

Abstract

Conhecer o grau de conectividade e de diversidade genética pode auxiliar a elucidar quais são as populações em vias evolutivas de especiação ou que estão mais vulneráveis às mudanças ambientais. Tendo em vista a importância ecológica de mileporídeos no Oceano Atlântico, este estudo objetivou investigar os padrões de conectividade e de diversidade genética de corais-de-fogo do Atlântico tropical, e combinou dados moleculares e morfológicos para melhor distinguir as espécies endêmicas simpátricas. A análise filogenética, baseada na sequência de DNA mitocondrial (DNAmt) 16S DNAr, corroborou a existência de quatro clados monofiléticos no Atlântico Sul: Millepora alcicornis, M. braziliensis, M. nitida e M. laboreli. A morfometria revelou o diâmetro dos gastróporos e dactilóporos como sendo as principais variáveis que distinguiram o morfotipo M. nitida incrustante dos outros dois morfotipos, M. nitida ramificada e M. braziliensis. Entre as regiões do Caribe, Brasil e Atlântico Oriental observou-se alta estruturação genética das populações de M. alcicornis (Fst = 0,596?0.680, P < 0,05). No Brasil, as populações das espécies endêmicas M. braziliensis (Fst = 0,689, P < 0,05) e M. nitida (Fst = 0,828, P < 0,05) mostraram-se altamente estruturadas, ao passo que alta conectividade predominou nas populações de M. alcicornis (Fst < 0,106), com exceção particularmente do Arquipélago de Fernando de Noronha. A diversidade genética decresceu em direção às margens da distribuição de M. alcicornis (h = 0?0,982), M. braziliensis (h = 0,286?0,702) e M. nitida (h = 0,255?0,667). Os resultados de análises de estruturação genética sugerem que a pluma dos rios Amazonas-Orinoco (do inglês ?Amazon-Orinoco Plume?, AOP) e a extensão de oceano aberto dividindo o Atlântico Oriental e Ocidental, também conhecida como Barreira do Atlântico Central (do inglês ?Mid-Atlantic Barrier?, MAB) são as principais barreiras ao fluxo gênico em M. alcicornis ao longo do Caribe, Brasil e Atlântico Oriental. O deságue do rio São Francisco parece restringir a dispersão das espécies endêmicas de forma a evitar a sobreposição de suas áreas, mas ao mesmo tempo é permeável a M. alcicornis, espécie de ampla distribuição. A perda de diversidade em direção às margens da distribuição pode ser responsável pela perda da capacidade de resiliência das populações periféricas frente a distúrbios ambientais. Sendo assim, as populações periféricas da espécie de mais ampla distribuição (M. alcicornis) e as populações mais centrais das espécies endêmicas (M. braziliensis e M. nitida) merecem atenção especial dos esforços conservacionistas. <br>

Abstract : Knowledge on the degree of connectivity and genetic diversity of corals may help to elucidate which populations are under evolutionary trajectories of speciation or are more vulnerable to environmental changes. Given the ecological importance of milleporids in the Atlantic Ocean, this study aimed to investigate patterns of connectivity and genetic diversity in fire corals from the tropical Atlantic, and combined molecular and morphological data to better distinguish the endemic species. Phylogenetic analyses, based on mitochondrial DNA (mtDNA) 16S rDNA, corroborated the existence of four reciprocally monophyletic clades in the South Atlantic: Millepora alcicornis, M. braziliensis, M. nitida and M. laboreli. Morphologically, gastropore?s and dactylopore?s diameters were the main variables that distinguished encrusting morph from the other two morphs, the ramified colonies of M. nitida and M. braziliensis. Among Caribbean, Brazil and Eastern Atlantic high levels of genetic structure are observed (Fst = 0.596?0.680, P < 0.05). Within Brazil, populations of the endemic species M. braziliensis (Fst = 0.689, P < 0.05) and M. nitida (Fst = 0.828, P < 0.05) are highly structured, while high connectivity predominates in populations of M. alcicornis (Fst < 0.106), with the exception of Fernando de Noronha Archipelago. Genetic diversity decreases towards the edges of the distribution of M. alcicornis (h = 0?0.982), M. braziliensis (h = 0.286?0.702) and M. nitida (h = 0.255?0.667). The results of genetic structure analyses suggest that the plume of the Amazon-Orinoco Rivers (AOP) and the stretch of open ocean dividing eastern and western Atlantic, also known as Mid-Atlantic Barrier (MAB), impose major barriers to gene flow of M. alcicornis across the Caribbean, Brazil and Eastern Atlantic. The São Francisco River plume (SFP) seems to restrict the dispersal of the endemic species, whereas it is permeable for the widespread species M. alcicornis. The loss of diversity towards the edges of the distribution may be responsible for the loss of resilience capacity in peripheral populations when facing environmental disturbances. Thus, peripheral populations of the widespread species (M. alcicornis) and central populations of the endemic species (M. braziliensis and M. nitida) deserve a special attention from conservation efforts.