Da floresta para a savana e de volta para a floresta: história evolutiva do gênero Dimorphandra (Leguminosae)

Abstract

Amazônia e Mata Atlântica são fitodomínios caracterizados por florestas tropicais enquanto que o Cerrado é composto por vegetação de savana. Estes três fitodomínios são encontrados na América do Sul e possuem certas afinidades na flora e fauna. Mudanças de habitat ou de fitodomínios (transições ecológicas) podem explicar a atual distribuição geográfica e a diversificação de organismos. O gênero Dimorphandra inclui 26 espécies divididas em três subgêneros: (1) Dimorphandra com ocorrência nos três fitodomínios; (2) Phaneropsia e (3) Pocillum com ocorrência restrita na Amazônia. Neste estudo, investigou-se a relações filogenéticas do gênero Dimorphandra usando dados moleculares de genoma cloroplastíco e do genoma nuclear para fazer inferências sobre a história evolutiva da flora arbórea nos fitodomínios. Os dados mostraram que as espécies do subgênero Dimorphandra do Cerrado e Mata Atlântica tiveram posição mais derivada, sugerindo evolução mais recentemente. Dimorphandra do Cerrado teve origem em ancestrais da floresta da Amazônica, enquanto que pelos menos três espécies amazônicas tiveram origem em ancestrais do Cerrado. As espécies de Dimorphandra da Mata Atlântica foram descendentes de linhagens ancestrais do Cerrado. O gênero Dimorphandra evolui sob um dinâmico processo de transição ecológica entre os três fitodomínios, havendo migração e posterior diversificação de linhagens da floresta Amazônica dentro Cerrado ou vice-versa, e do Cerrado dentro Mata Atlântica. Portanto, processos de transições ecológicas parecem ter contribuído na montagem da flora destes fitodomínios. A análise filogenética bayesiana revelou que o gênero Dimorphandra não é monofilético e de modo geral cada subgênero foi agrupado em um clado. Os subgêneros Phaneropsia e Pocillum tiveram relações filogenéticas mais próximas com outros gêneros do que com o subgênero Dimorphandra. Apesar das evidências filogenéticas sugerirem que o gênero Dimorphandra merece uma nova revisão, decidimos manter a atual circunscrição até que a posição incongruente dos subgêneros Phaneropsia e Pocillum seja resolvida. Palavras-chaves: Amazônia. Cerrado. Diversificação. Flora arbórea. Mata Atlântica. Transições ecológicas.

Amazon and Atlantic Forest are biomes characterized by tropical forests, and the Cerrado is composed by savanna vegetation. The three biomes are found in South America and they have some affinities in flora and fauna. Biome shifts (ecological transitions) may explain the current geographical distribution and the diversification of organisms. The genus Dimorphandra includes 26 species divided into three subgenera: (1) Dimorphandra occurs in the three biomes; (2) Phaneropsia and (3) Pocillum occur in the Amazon. In this study, we investigated the phylogeny of the genus Dimorphandra using molecular data from the chloroplast and nuclear genomes. The data showed that the species of subgenus Dimorphandra from Cerrado and Atlantic Forest had a derived position, indicating recent evolution. Dimorphandra in the Cerrado originated from amazonian ancestors. At least three amazonian species originated from Cerrado ancestors. Dimorphandra species from Atlantic Forest were descended from Cerrado lineages. The genus Dimorphandra evolved in a dynamic process of ecological transition between the three biomes. There were migration and subsequent diversification of Amazon lineages into Cerrado or vice versa, and Cerrado lineages into Atlantic Forest. Therefore, ecological transitions seem to have contributed to the flora assemblage of these biomes. Bayesian phylogenetic analysis revealed that the genus Dimorphandra is not monophyletic. In general, each subgenus was grouped into one clade. The subgenera Phaneropsia and Pocillum had closer phylogenetic relationships with other genera than with the subgenus Dimorphandra. Although, phylogenetic evidence suggests that the genus Dimorphandra needs a taxonomic review, we decided to maintain the current circumscription until the incongruent position of the subgenera Phaneropsia and Pocillum is resolved. Keywords: Amazon. Cerrado. Diversification. Arboreal Flora. Atlantic Forest. Ecological Transitions.