Explorando os efeitos do ambiente sobre a diversidade genética e a conectividade de populações da sardinha-cascuda brasileira Harengula sp
dc.contributor.advisor | Lima, Sérgio Maia Queiroz | |
dc.contributor.advisor-co1 | Pereira, Ricardo José do Nascimento | |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-9365-4879 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/8316105480397252 | pt_BR |
dc.contributor.author | Coelho, Jéssica Fernanda Ramos | |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0002-3736-8912 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6864055999320853 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Pinto, Miriam Plaza | |
dc.contributor.referees2 | Vasconcellos, Anderson Vilasboas de | |
dc.contributor.referees3 | Magalhães, Felipe de Medeiros | |
dc.date.accessioned | 2024-09-19T20:24:39Z | |
dc.date.available | 2024-09-19T20:24:39Z | |
dc.date.issued | 2024-03-14 | |
dc.description.abstract | Biodiversity loss is currently a major concern in conservation and evolutionary biology. Global warming can aggravate this scenario, as numerous species are already living closer to their thermal limits, especially tropical ones. Understanding the environmental features that drive population dynamics is an important step towards establishing the sustainable use of natural resources, once the environment influence species’ distribution, diversity and, ultimately, their evolution. In the present thesis, divided in three chapters, I used genomic and ecological data to understand how the environment guides the evolution of scaled sardines Harengula sp., a putative undescribed species at the Brazilian coast. In the first chapter, I estimated how past climatic cycles impacted the demographic history of Harengula sp. in the Atlantic Southwest. I found that this lineage is structured by depth and salinity in two populations that reflect the shallow-water habitat expansion following the LGM: a large, more diverse and expanding at the Brazilian coast, (coastal population, Ne 3.6) and a smaller, which contracted to a third the size of an ancestral population at the oceanic archipelago of Fernando de Noronha (FNO, island population, Ne 0.3). The status of the FNO population is more sensible, considering that Harengula sp. is of fundamental commercial and ecologic importance as the only sardine species in the archipelago, where conflicts remain unsolved between park managers and local fishers demanding the exploitation of this fishery in the park’s no-take zone. High differentiation (Fst 0.17) despite symmetric gene flow between coastal and insular populations reinforces the need for different management strategies for these two populations. In the second chapter, I investigated the dynamics of habitat occupation in the present climate and estimated habitat change given a future of global warming. Niche modelling indicates southward shift and range contraction of environmental suitability for the scaled sardines Harengula sp., a change that increases as the scenarios modelled for the future are aggravated. Larval dispersal models indicate that marine protected areas (MPAs) in islands, such as FNO, Abrolhos, and Rocas Atoll, currently act as a biodiversity and fishery spillover to the coastal mainland, potentially minimizing the effects of overfishing at the Brazilian coast and increasing population resilience to cope with habitat change. However, distantly located MPAs (>1,000 km) such as Trindade-Martim Vaz, are not a source of sardines’ larvae to the coast. The larval connection between FNO and the Brazilian coast reflects the genetic admixture between coastal and island populations aforementioned, demonstrating the dispersal potential of early life stages of this species. In the third chapter, I tested the effects of the environment on the structure of coastal and island (FNO) populations, testing the hypothesis of climatic stability over time harbour higher genetic diversity. I found no statistically significant correlation between the environmental features (present suitability and climatic stability) and genetic patterns tested (nucleotide diversity and demography). Here, the model that considers only geographic distance is the best to explain the patterns of genomic diversity of Harengula sp., reflecting the pattern of isolation by distance indicated in chapter 1. In this thesis, combining methods allowed uncovering genetic diversity, detecting population dynamics, estimating dispersal ability, habitat change and its impacts on the evolutionary trajectory of an undescribed marine species in the Atlantic Southwest. | pt_BR |
dc.description.resumo | Reverter a perda da biodiversidade é um dos maiores desafios para a biologia da conservação e evolutiva na atualidade. O aquecimento global agrava esse cenário, pois inúmeras espécies já vivem próximas ao seu limiar térmico, principalmente as tropicais. Compreender as características ambientais que impulsionam dinâmicas populacionais é um passo importante para estabelecer o uso sustentável dos recursos naturais, uma vez que o ambiente influencia a distribuição, a diversidade e a evolução das espécies. Na presente tese, dividida em três capítulos, utilizei dados genômicos e ecológicos para entender como o ambiente impacta a evolução da sardinha-cascuda Harengula sp., possivelmente uma espécie ainda não descrita da costa brasileira. No primeiro capítulo, estimei como ciclos climáticos passados impactaram a história demográfica de Harengula sp. no Atlântico Sudoeste. Descobri que esta linhagem é estruturada por profundidade e salinidade em duas populações que refletem a expansão do habitat raso após o último máximo glacial, sendo: uma população grande, diversa e em expansão na costa brasileira (população costeira; Ne 3,6) e uma menor, que contraiu a um terço do tamanho de uma população ancestral no arquipélago de Fernando de Noronha (FNO, população insular; Ne 0,3). A situação da população de FNO é mais sensível, considerando que Harengula sp. tem fundamental importância comercial e ecológica por ser a única espécie de sardinha no arquipélago, onde persistem conflitos entre gestores ambientais e pescadores locais que reivindicam a pesca da sardinha no Parque Nacional Marinho de Fernando de Noronha. Alta diferenciação (FST 0,17) apesar do fluxo gênico simétrico entre essas populações reforça a necessidade de diferentes estratégias de manejo para cada. No segundo capítulo, investiguei a dinâmica da ocupação geográfica de Harengula sp. no clima atual e estimei a mudança do habitat em três cenários futuros de aquecimento global. A modelagem de nicho indica deslocamento para o sul e contração de adequabilidade ambiental às sardinhas-cascudas, uma mudança que aumenta à medida que os cenários modelados para o futuro são agravados. Modelos de dispersão larval indicam que áreas marinhas protegidas (AMPs) em ilhas, como FNO, Abrolhos e Atol das Rocas, atuam como áreas-fonte de biodiversidade para o litoral continental, potencialmente minimizando os efeitos da sobrepesca na costa brasileira e aumentando a resiliência dessa população. No entanto, AMPs distantes (>1.000 km), como Trindade-Martim Vaz, não são fonte de ovos e larvas dessa sardinha-cascuda para a costa. A conexão larval entre FNO e costa brasileira reflete um pouco da mistura genética histórica entre as populações da costa e da ilha identificados no primeiro capítulo, demonstrando o potencial dispersivo dessa espécie nas fases iniciais de vida. No terceiro capítulo, testei o efeito da paisagem sobre a estruturação das populações da costa brasileira e FNO, testando a hipótese de que áreas de maior estabilidade climática ao longo do tempo abrangeriam maior diversidade genética. Não encontrei correlação significativa entre caracteres ambientais (adequabilidade ambiental presente e estabilidade climática) e os padrões genéticos testados (diversidade nucleotídica, endogamia e demografia). Aqui, o modelo que considera apenas distância geográfica é o que melhor explica os padrões de diversidade genômica de Harengula sp., reforçando o padrão de isolamento por distância indicado no primeiro capítulo. Nesta tese, a combinação de métodos permitiu descobrir diversidade genética, detectar dinâmicas populacionais, estimar a capacidade dispersiva, a mudança de habitat e seus impactos na trajetória evolutiva de uma espécie marinha ainda não descrita no Atlântico Sudoeste. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.identifier.citation | COELHO, Jéssica Fernanda Ramos. Explorando os efeitos do ambiente sobre a diversidade genética e a conectividade de populações da sardinha-cascuda brasileira Harengula sp. Orientador: Dr. Sérgio Maia Queiroz Lima. 2024. 140f. Tese (Doutorado em Sistemática e Evolução) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60222 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMÁTICA E EVOLUÇÃO | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Diversidade genética | pt_BR |
dc.subject | Genômica | pt_BR |
dc.subject | Conectividade populacional | pt_BR |
dc.subject | Manejo de pesca | pt_BR |
dc.subject | Mudanças climáticas | pt_BR |
dc.subject | Modelagem de nicho | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS | pt_BR |
dc.title | Explorando os efeitos do ambiente sobre a diversidade genética e a conectividade de populações da sardinha-cascuda brasileira Harengula sp | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
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