Filogeografía: aplicaciones en taxonomía y conservación

La filogeografía se define como la disciplina que estudia los principios y procesos que gobiernan la distribución geográfica de los linajes genealógicos. Dos de las áreas de estudio donde se utilizan aproximaciones filogeográficas cada vez con mayor frecuencia son la taxonomía y la conservación. En esta revisión presentamos primero un resumen general sobre filogeografía y posteriormente discutimos cómo se han llevado al cabo estudios de taxonomía y conservación empleando aproximaciones filogeográficas, enfatizando sobre todo las limitaciones que deben considerarse. Incluimos ejemplos relevantes de estudios con animales que permitirán a los lectores conocer el sentido y alcance de dichas aplicaciones y diseñar adecuadamente estudios con estos objetivos. Palabras clave: ADN, Biogeografía, Estructura genética, Genealogía.Phylogeography is defined as the discipline that studies the principles and processes that determine the geographical distribution of genealogical lineages. Two of the study areas where phylogeographic approaches are used more and more frequently are taxonomy and conservation. In this review we first present a general description of phylogeography and then discuss how research in taxonomy and conservation has been addressed when using phylogeographic approaches, emphasising in particular the limitations that need to be considered. We include relevant examples of studies with animals in order to help readers acquire the sense and scope of such applications and select the appropriate study design to meet these objectives. Key words: DNA, Biogeography, Genetic structure, Genealogy.La filogeografía se define como la disciplina que estudia los principios y procesos que gobiernan la distribución geográfica de los linajes genealógicos. Dos de las áreas de estudio donde se utilizan aproximaciones filogeográficas cada vez con mayor frecuencia son la taxonomía y la conservación. En esta revisión presentamos primero un resumen general sobre filogeografía y posteriormente discutimos cómo se han llevado al cabo estudios de taxonomía y conservación empleando aproximaciones filogeográficas, enfatizando sobre todo las limitaciones que deben considerarse. Incluimos ejemplos relevantes de estudios con animales que permitirán a los lectores conocer el sentido y alcance de dichas aplicaciones y diseñar adecuadamente estudios con estos objetivos. Palabras clave: ADN, Biogeografía, Estructura genética, Genealogía

Puesta a punto de marcadores moleculares para investigar la biogeografía del Madroño ("Arbutus unedo" L.)

[Resumen] Arbutus unedo es un árbol de la familia Ericaceae ampliamente distribuido por el Mediterráneo pero que también presenta algunas poblaciones disjuntas en la región Atlántica (Irlanda). En este trabajo se buscaron marcadores polimórficos y fácilmente amplificables del cpADN (ADN del cloroplasto) útiles para estudiar la filogeografía de esta especie. Además, se realizó una evaluación preliminar de la variabilidad haplotípica de esta planta. Para ello, obtuvimos secuencias de árboles muestreados en 10 poblaciones a lo largo de su rango de distribución (desde Irlanda hasta Turquía). Se ensayaron cinco fragmentos no codificantes del cpADN, de los cuales cuatro resultaron ser filogeográficamente útiles: Intrón L, trnL-rpl32, trnH-psbA, y trnT-trnL. Para obtener secuencias legibles de estos cuatro fragmentos, fue necesario utilizar una polimerasa de alta fidelidad debido a la presencia repetida de largas regiones poli-A. Los resultados obtenidos indican que las poblaciones Atlánticas tienen menor diversidad genética que las Mediterráneas. El examen de las relaciones filogenéticas entre haplotipos sugiere la existencia de tres grupos genéticos a lo largo del rango de distribución de Arbutus unedo: Atlántico-Norte de África, Mediterráneo Occidental y Mediterráneo Oriental. Las muestras recogidas en Irlanda están filogenéticamente relacionadas con las del norte de la Península Ibérica pero no con las del Atlántico francés.Traballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2012/201

Filogeografía y genética de poblaciones del lobo fino de Galápagos (Arctocephalus galapagoensis)

The Galápagos fur seal (Arctocephalus galapagoensis), endemic to the Galápagos Islands, belongs to the Otariidae family. Phylogeographic patterns of this species reflects its population dynamics and colonization events in the Archipelago. The present study aims to understand the genetic diversity associated with biogeographic data of A. galapagoensis across all its distribution (4 islands). A total of 80 skin samples from newborn puppies of different colonies of the archipelago were collected during the Universidad San Francisco de Quito Research Cruise between 2014 and 2016...El lobo fino de Galápagos (Arctocephalus galapagoensis), especie endémicas de las Islas Galápagos, pertenece a la familia Otaridae y su patrón filogeográfico ayuda a entender de mejor manera la dinámica poblacional y su colonización en el Archipiélago. El presente estudio pretende dar a conocer la diversidad genética asociada a patrones biogeográficos de A. galapagoensis en toda su área de distribución (4 islas), con el fin de entender su historia evolutiva. Se recolectó un total de 80 muestras de piel de cachorros de diferentes colonias del archipiélago durante el Crucero de Investigación de la Universidad San Francisco de Quito entre los años 2014 y 2016..

Instituto de Botánica Darwinion. Historia, Presente y Futuro

Se desarrolla un balance histórico del Instituto de Botánica DArwinion (IBODA, CONICET-ANCEFN) desde su fundación en 1911 hasta 2014, presentado detalles de su fundación, estructura edilicia, colecciones botánicas y de la biblioteca, estructura y desarrollo del personal, proyectos institucionales, líneas de investigación y áreas funcionales del instituto. Finalmente se presenta una breve propuesta de gestión para los próximos años.Fil: Zuloaga, Fernando Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica Darwinion. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Botánica Darwinion; Argentina. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; ArgentinaFil: Pozner, Raúl Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica Darwinion. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Botánica Darwinion; Argentina. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentin

Population genetics of the protected insect "Graellsia isabellae" (Lepidoptera: Saturniidae)

[Resumen] Graellsia isabellae (Lepidoptera: Saturniidae) es un insecto de hábitos nocturnos que se encuentra en pinares de montaña de España (Pirineos occidentales y orientales, Sistema Central, Montañas Béticas y Sistema Ibérico), Francia (Alpes y vertiente francesa de los Pirineos) y Alpes suizos. Este Trabajo de Fin de Grado evalúa el origen introducido o autóctono de la población de G. isabellae localizada en Sousillon (Canton du Valais, Suiza) utilizando para ello información mitocondrial (gen COI) y nuclear (ocho loci microsatélites) y comparando su acervo genético con el de una población constatadamente introducida (Schallberg, Suiza), la única localidad conocida en la vertiente norte de los Pirineos (Custoja, Francia) y datos de otras poblaciones tomados de la bibliografía. Se comprobó que la población de Custoja es de origen natural, compartiendo características mitocondriales y nucleares con las demás poblaciones de los Pirineos orientales. La presencia de un único haplotipo ibérico pero componente nuclear francesa en Sousillon se debe a su origen introducido a partir de ejemplares de Schallberg, procedentes en su mayoría de los Alpes franceses con una contribución ibérica minoritaria.[Abstract] Graellsia isabellae (Lepidoptera: Saturniidae) is a nocturnal insect found in pinetree forests of Spain (western and eastern Pyrenees, Central Iberian System, Betic Mountains and Eastern Iberian Systema), France (Alps and northern slope at the Eastern Pyrenees) and Swiss Alps. The present work evaluates the origin (natural vs introduced) of the Swiss population of Sousillon (Canton du Valais). For this I have used mitochondrial (COI gene) and nuclear (eight microsatellite loci) information and compared Sousillon with a truly introduced population (Schallberg, Switzerland), the only known locality in the northern slope of the Pyrenees (Custoja, France) as well as other already published populations. The natural population of Custoja shared mitochondrial and nuclear features with the other populations from the eastern Pyrenees. The finding of a single Iberian haplotype in Sousillon, despite a nuclear affinity with the French Alps, is due to an introduction from Schallberg. In fact, our data confirm that Schallberg is the result of an introduction mainly from the French Alps, with a minor Iberian contribution.Traballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2014/201

Diversidad genética y filogeografía del arruí (Ammotragus lervia) y urial (Ovis orientalis) en una finca privada de Jordania

Trabajo Fin de Máster.A lo largo de los últimos años los marcadores moleculares se han tornado herramientas muy importantes en la gestión y conservación de especies manejadas y amenazadas. Utilizando un panel de microsatélites y el gen CytB del ADN mitocondrial, en este estudio se evaluó la diversidad genética y la filogeografía de dos especies de ungulados silvestres, arruí (Ammotragus lervia) y urial (Ovis vignei), introducidas en una finca privada de Jordania. Ambas poblaciones presentaron niveles moderados/elevados de diversidad genética cuando comparados con las poblaciones control. Se identificaron dos líneas maternales divergentes del ADN mitocondrial en ambas poblaciones, sugiriendo la presencia de dos subespecies distintitas en la finca para cada especie. Estos resultados sugieren que individuos procedentes de por lo menos dos región distintas fueran introducidos en la finca para cada una de las especies analizadas y que el posible cruzamiento de estos individuos diferenciados resultó en valores de diversidad genética que tienden a asegurar la viabilidad de las poblaciones en el futuro, aunque con impactos desconocidos en las subespecies.Peer Reviewe

Geographical range and spatial structure of genetic lineages in Sophora linearifolia (Fabaceae), an endemic shrub of Central Argentina

Las sierras de Córdoba y San Luis albergan una gran riqueza de especies endémicas. Un grupo importante de ellas muestra una distribución disyunta entre ambas serranías. Hasta la actualidad no existían estudios genéticos que permitieran inferir procesos históricos asociados a este patrón. Con este propósito caracterizamos el área de distribución y el patrón filogeográfico de Sophora linearifolia, abarcando todo su rango geográfico que incluye las Sierras Chicas (SC) y las Cumbres de Gaspar (CG) en Córdoba y el suroeste de las Sierras de San Luis (SL). Contrastamos la distribución actual con la distribución predicha a partir del modelado del nicho ecológico. Analizamos el nivel de variabilidad genética, la estructuración espacial del marcador de ADN plastidial trnH-psbA y reconstruimos las relaciones genealógicas entre los haplotipos. La distribución actual y la predicha mostraron una disyunción entre Córdoba y San Luis, pero la distribución actual presentó una disyunción entre SC y CG que no fue modelada en la distribución potencial. Se obtuvieron 8 haplotipos de distribución restringida con bajos niveles de diferenciación genética agrupados en 4 filogrupos: SC, CG y dos en SL. Nuestros resultados indican que S. linearifolia presentaría baja capacidad de dispersión y que se habría diversificado recientemente, sugiriendo que se trataría de un neoendemismo.A large number of endemic species occur in the Sierras of Córdoba and San Luis. A significant group of them shows a disjunct geographic distribution between these two mountain regions. Until the present study, there were none genetic studies that allow us to infer historical processes underlying this geographical pattern. For this purpose, we characterize the distribution area and phylogeographic patterns of Sophora linearifolia, across its geographic range which includes Sierras Chicas (SC) and Cumbres de Gaspar (CG) in Córdoba and in the southwestern area of Sierras of San Luis (SL). We compared the current with the predicted species area of distribution using ecological niche modelling analysis. We also analyzed genetic variability and spatial structure of the DNA chloroplast marker trnH-psbA, and reconstructed the genealogical relationships among the retrieved haplotypes. Current and the predicted distribution agreed in showing a climatic/topographic disjunction between Sierras of Cordoba and San Luis hills, although the current distribution presents a disjunction between SC and CG in Córdoba, not shown in the potential distribution map. We obtained eight haplotypes with restricted distribution and low levels of genetic differentiation that were grouped into four phylogroups: SC, CG and two in SL. Our results indicate that S. linearifolia presents low dispersal ability and it would have recently diversified, suggesting a neoendemic taxon.Fil: Alercia, David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Giorgis, Melisa Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Funes, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Cosacov Martinez, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentin

Filogeografía y conservación de especies endémicas mediterráneo-occidentales con distribución disyunta

[ES] A pesar de la poco común combinación de características de la zona que comprende el oeste mediterráneo y la Macaronesia, no hay estudios específicos que investiguen los efectos paleoclimáticos y paleogeográficos en la estructura genética de las plantas anuales que la habitan. Astragalus edulis es un endemismo con distribución disyunta que ocupa hábitats semiáridos de las islas Canarias (Lanzarote y Fuerteventura), el noroeste de África (Marruecos y Argelia) y el sureste de la península ibérica. A pesar de la distribución, la especie no presenta ninguna adaptación concreta a la dispersión a larga distancia. A. edulis está catalogada como en peligro. Se han analizado datos de AFLP y secuencias de ADN plastidial de un total de 360 individuos a lo largo del rango de distribución de la especie. Se calculó el modelo de distribución actual para la especie y se proyectó sobre las condiciones climáticas del Último Máximo Glacial y del último período interglaciar para obtener las áreas potenciales en el pasado. Los resultados de los AFLP muestran una estructura clara de 4 grupos genéticos. Los análisis filogeográficos, basados en el ADN plastidial, indican un evento de dispersión a larga distancia desde las poblaciones en el norte del Atlas hasta el archipiélago canario. Los modelos proponen la zona al norte de la vertiente norte del suroeste de la cordillera del Atlas como área ancestral, con una posterior colonización del noroeste de Marruecos y de la península ibérica. Los resultados también indican posibles zonas de refugio en los alrededores de la cordillera del Atlas. Por último, los modelos de distribución muestran una ruta de colonización sur-norte a través de Marruecos en el Último Máximo Glaciar. Diseño de estrategias de conservación para preservar la diversidad genética de Astragalus edulis Bunge, especie amenazada del Oeste mediterráneo Astragalus edulis (Fabaceae) es una herbácea en peligro de extinción de la región del Mediterráneo occidental que está presente en el SE de la península ibérica, NE y SW de Marruecos, y en las islas Canarias más orientales (Lanzarote y Fuerteventura). Aunque en España se han adoptado algunas medidas de conservación para la especie, todavía es necesario desarrollar un plan de gestión adecuado para preservar la diversidad genética en toda el área de distribución. Nuestro principal objetivo fue utilizar la genética de poblaciones, así como los datos ecológicos y filogeográficos, para seleccionar Unidades Genéticas Relevantes para la Conservación (RGUC) como el primer paso en el diseño de planes de conservación para A. edulis. En base a las estimaciones de la estructura genética de las poblaciones y las probabilidades de pérdida de alelos raros, identificamos seis RGUCs para la conservación in situ. Además, con el fin de establecer otros parámetros complementarios para determinar la prioridad de conservación, se consideraron; el área de ocupación, el tamaño de la población, la vulnerabilidad, el estado legal de conservación y la distribución de haplotipos. Tres poblaciones de la península ibérica, dos de Marruecos y una de las islas Canarias representan la diversidad genética total de la especie y la variación alélica más rara. Se recomienda la conservación ex situ para complementar la conservación de A. edulis, dado que la protección efectiva in situ de las poblaciones no es factible en todos los casos. La consideración de datos complementarios, filogeográficos y ecológicos, es útil para maximizar los esfuerzos de gestión y para preservar el potencial evolutivo de la especie Filogeografía de Arenaria balearica L. (Caryophyllaceae): Historia evolutiva de un endemismo con distribución fragmentada en las islas continentales del Oeste mediterráneo Aunque se ha aceptado tradicionalmente que Arenaria balearica (Caryophyllaceae) podría ser un relicto terciario, esto nunca ha sido comprobado experimentalmente; tampoco se han investigado las razones paleohistóricas que subyacen a la distribución altamente fragmentada de la especie. Se han utilizado un total de 250 plantas, muestreadas de 29 poblaciones en todo el rango de distribución de A. balearica en Mallorca, Córcega, Cerdeña y el archipiélago toscano. Se han analizado datos de AFLP (213 individuos) y secuencias de ADN plastidial (226 individuos). Los análisis de AFLP indican una estructura geográfica y una diferenciación interpoblacional muy bajas. En base a los resultados del ADN plastidial, se probaron seis hipótesis filogeográficas alternativas utilizando Approximate Bayesian Computation (ABC). Estos análisis revelaron como escenario más probable una fragmentación ancestral de área, esto concuerda con la topología radial encontrada en la red de haplotipos, que sugiere un patrón de supervivencia a largo plazo y posterior diferenciación in situ. En general, se encontraron bajos niveles de diversidad genética (tanto en los AFLPs, como en diversidad haplotípica), lo que refleja el estatidsmo evolutivo a largo plazo de una especie preservada en hábitats estables. Filogenia y filogeografía de Arenaria sección Pseudomoehringia La sección Pseudomoehringia del género Arenaria comprende seis taxones endémicos del Mediterráneo occidental (en concreto de la península ibérica y del norte de Marrruecos), los límites taxonómicos y las relaciones entre ellos aún son inciertos. Para explorar las relaciones filogenéticas y buscar patrones filogeográficos se realizaron análisis de ADN nuclear (AFLP y ITS) y de ADN plastidial (psbA-3 'trnK-matK y rps16) utilizando Neighbor-Joining, Inferencia Bayesiana y approximate Bayesian analysis. Los datos confirman la monofilia de la sección y solo se reconocen tres especies (Arenaria suffruticosa, A. funiculata y A. glochidisperma). Arenaria tejedensis se encuentra en una posición interna dentro del clado de A. suffruticosa, mientras que no se reconoce ninguna de las subespecies de A. suffruticosa. Los resultados del análisis filogeográfico apuntan al área original de la sección en el Sistema Baético y apoyan un evento de dispersión a larga distancia al norte de Marrruecos en el origen de A. glochidisperma. Arenaria funiculata y A. glochidisperma se identifican como especies hermanas a pesar de encontrarse separadas por el estrecho de Gibraltar y de tener diferente aptitud edáfica. El patrón filogeográfico de A. suffruticosa indica colonización por expansión de área seguida por la fragmentación del área y el posterior aislamiento de las poblaciones

Filogeografía comparada de siete especies de peces de agua dulce del Alto Madra (Amazonía Boliviana)

La filogeografía es una rama naciente del análisis de biogeografía histórica que combina los nuevos desarrollos en el análisis genético y filogenético con el análisis biogeográfico. Su potencial, como instrumento analítico pero también como base para implementar nuevas estrategias de conservación de la biodiversidad, ha sido ampliamente documentado en la literatura. El presente estudio tuvo por objetivo lograr un estimado preliminar de la filogeografía de siete especies de peces codistribuidos dentro de la cuenca del Alto Madera (Amazonía boliviana). (Résumé d'auteur