Estudios de relaciones filogenéticas y patrones de diversificación en el género prosopis en base A marcadores moleculares

• Autores: Catalano, Santiago Andrés
• Año de publicación: 2009
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Vilardi, Juan César; Saidman, Beatriz Ofelia
• Materia: PROSOPIS; FILOGENIA; DIVERSIFICACION; ARIDEZ; OPTIMIZACION; PROSOPIS; PHYLOGENY; DIVERSIFICATION; ARIDITY; OPTIMIZATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El genero Prosopis (Leguminosae) comprende 44 especies de árboles y arbustos que son importantes integrantes de ambientes áridos y semiáridos alrededor del mundo. Con el objeto de estudiar la diversificación y evolución de este género se realizó un estudio que combinó análisis de filogenia molecular, análisis de datación molecular y optimización de caracteres ambientales. Las relaciones filogenéticas se infirieron a partir de las secuencias de ADN de 5 marcadores moleculares (matK-trnK, trnL-trnF, trnS-psbC, G3pdh, NIA). El muestreo involucró 30 especies Prosopis que representaron todas las secciones y series del género además de estar también representada toda la distribución geográfica del género. Los resultados sugirieron que Prosopis no sería monofilético. Esto esta apoyado por (a) la posición filogenética de Xerocladia viridiramis que apareció junto con las especies americanas de Prosopis (b) la posición filogenética de las especies de Prosopis del viejo mundo que en ningún análisis formaron un grupo monofilético con el resto de las especies de Prosopis. La sección Strombocarpa fue monofilética, no así la sección Algarobia ya que P. argentina, perteneciente a la sección Monilicarpa, apareció entre especies de la sección Algarobia. Las especies de las series Chilenses, Pallidae y Ruscifoliae (clado de los mesquites o de los algarrobos) formaron un grupo altamente apoyado, apareciendo como grupo hermano de éste un clado formado por el resto de las especies de la sección Algarobia más P. argentina. El análisis de datación molecular realizado mediante el método de Penalizad Likelihood indicó que la divergencia entre las secciones Strombocarpa y Algarobia habría ocurrido en el Oligoceno, contrastando con una divergencia mucho más reciente (Mioceno Tardío) para los linajes dentro de cada uno de estos grupos. La diversificación del grupo de los algarrobos habría comenzado en el Plioceno, mostrando una alta tasa de diversificación. El momento de diversificación de los principales linajes de las especies americanas de Prosopis coincidiría con el desarrollo de ambientes áridos en América, sugiriendo un control ambiental de la diversificación del grupo. La optimización de parámetros ambientales sobre la filogenia obtenida de Prosopis sugirió una ocupación antigua de ambientes áridos por parte de los ancestros de las especies actuales. En esta tesis se han incluidos dos estudios complementarios a los previamente mencionados. Uno de ellos estuvo relacionado al análisis de la evolución de una inversión encontrada durante el proceso de secuenciación de la región del genoma de cloroplasto entre los genes trnS y psbC. En un segundo análisis se realizó una evaluación crítica de los métodos utilizados para optimizar variables ambientales en un contexto filogenético. Dicho desarrollo teórico fue tomado en cuenta a la hora de realizar la optimización de caracteres ambientales en Prosopis .
The genus Prosopis (Fabaceae) comprises 44 species of trees and shrubs that are important members of arid and semiarid environments around the world. To study Prosopis diversification and evolution, a combined approach including molecular phylogeny, molecular dating, and character optimization analysis was applied. Phylogenetic relationships were inferred from five different molecular markers (matKtrnK, trnL-trnF, trnS-psbC, G3pdh, NIA). Taxon sampling involved a total of 30 Prosopis species that represented all sections and series and the complete geographical range of the genus. The results suggest that Prosopis is not a natural group. This result is supported by (a) the phylogentic position of Xerocladia viridiramis, together with American species of Prosopis, (b) the phylogenetic position of the Old world species of Prosopis that never formed a monophyletic groups with the rest of the species of Prosopis. Section Stombocarpa appeared as monophyletic, but not Section Algarobia since P. argentina of Section Monilicarpa appeared intermingled with species of the former Section. Species of series Chilenses, Pallidae, and Ruscifoliae (mesquite or algarrobos clade) formed a strongly supported group with a sister clade formed by the rest of the species of Algarobia plus P. argentina. Molecular dating analysis indicated that the divergence between section Strombocarpa and section Algarobia plus section Monilicarpa occurred in the Oligocene, contrasting with a much recent diversification (Late Miocene) within each of these groups. The diversification of the mesquite group was inferred to have started in the Pliocene, showing a high diversification rate. The moment of diversification within the major lineages of American species of Prosopis is coincident with the spreading of arid areas in the Americas, suggesting a climatic control for diversification of the group. Optimization of habitat parameters on the Prosopis phylogeny suggests an ancient occupation of arid environments by Prosopis species. Two complementary analyses were conducted in this thesis. One of them related to the study of the evolution of an inversion found during the sequencing process of the trnS-psbC region of chloroplast genome. The second analysis was associated with a critical evaluation of the methods used to optimize environmental variables in a phylogenetic context. This theoretical development was taken into account in the optimization of environmental characters in Prosopis.
Fil: Catalano, Santiago Andrés. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.