História evolutiva da família Dendrophylliidae ( Cnidaria, Anthozoa) e sua correlação com variáveis paleoambientais

Abstract

Resumo: Os cnidários da Ordem Scleractinia são os principais formadores de recifes de corais de águas rasas (<50 m) e profundas (>100 m), os quais embora apresentem elevada diversidade e abundância de espécies, estão ameaçados devido, principalmente, as mudanças climáticas que estamos vivenciando. Apesar disso, os escleractíneos persistiram a inúmeras mudanças climáticas ao logo de sua história evolutiva, e acredita-se que adaptações e utilização de refúgios em águas mais profundas provavelmente auxiliaram na sobrevivência da ordem como linhagem. Dentre as 24 famílias recentes de Scleractinia, Dendrophylliidae é uma das poucas considerada monofilética, apesar de apresentar: i) elevada variedade morfológica; ii) representantes em ambientes rasos e profundos; e, consequentemente, iii) espécies zooxanteladas, azooxanteladas ou ainda com simbiose facultativa. Entretanto, dados moleculares vêm sugerindo que a maioria dos gêneros são para ou polifiléticos. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi realizar uma reconstrução da história evolutiva dos corais dendrofilídeos utilizando marcadores moleculares mitocondriais (CO1 e 16S rDNA) e nuclear (28S rDNA), buscando identificar/correlacionar as principais mudanças ambientais de nível global responsáveis pelos eventos de divergência entre os principais clados recuperados. Adicionalmente, o genoma mitocondrial (mt) de Dendrophyllia arbuscula foi descrito e a monofilia da família foi testada através da reconstrução filogenética com base em todos os genes codificadores de proteínas do genoma mt. De forma geral, análises filogenéticas suportaram a monofilia da família, mas colocam em questão a validade da maioria dos gêneros. O ancestral dos dendrofilídeos era provavelmente azooxantelado, solitário e habitava águas profundas, sendo a aquisição da simbiose com zooxantelas um fator facilitador para o estabelecimento de representantes em ambientes de águas rasas. O genoma mt de D. arbuscula é similar ao dos demais representantes da família, com maior teor de timina e menor de citosina, resultando em alta quantidade de (A+T) e de Fenilalanina (TTT). Possui 19.088 pb, compreendendo 2 rDNAs (rrnL e rrnS), 2 tRNAs (trnM e trnW) e 13 genes codificantes de proteína (ND1-6; ND4L; ATP6; ATP8, COB; CO1-3), além de dois introns de grupo I interrompendo os genes CO1 e ND5.

Abstract: Cnidarians of the order Scleractinia are the main builders of shallow water coral reefs (<50 m) and deep (> 100 m), which are characterized by high diversity and abundance of species and great economic and social influence. In general, these ecosystems are threatened mainly due to the current climate changes. In spite of this, the scleractinian coral persisted to numerous climate changes along its evolutionary history. Of the 24 families of the recent order, the Dendrophylliidae have: i) high morphological variety; ii) representatives in shallow and deep environments; and therefore iii) zooxanthelate, azooxanthelate or with facultative symbiosis species. However, molecular data suggesting that most genera of family are para or polyphyletic. Thus, the aim of this work was to perform a reconstruction of the evolutionary history of coral dendrofilídeos using mitochondrial (mt) molecular markers (CO1 and 16S rDNA) and nuclear (28S rDNA) and, through its correlation with paleo-environmental aspects, identify global environmental changes potentially responsible for the events of divergence between the recovered clades, which later served to the development of hypotheses about the future of this family facing contemporary global climate change. In addition, to describe the genome mt of Dendrophyllia arbuscula, providing information about the genera classification as well as the Dendrophylliidae family, and test the monofily of family by phylogenetic basis of all the genes encoding proteins mt genome. In general, phylogenetic reconstructions recovered the monophyly of Dendrophylliidae with good branch support and corroborate the hypothesis that the family ancestor was probably azooxanthelate, solitary and inhabited deep water. The acquisition of symbiosis with zooxanthellae possibly facilitated the representatives of this family to explore and to settle in shallow water environments. The genome of mt D. arbuscula is similar to that of other representatives of Dendrophyllia family. It has 19 088 bp, comprising 2 rDNAs (rrnL and rrnS), 2 tRNAs (trnM and trnW) and 13 protein-coding genes (ND1-6; ND4L; ATP6; ATP8, COB; CO1-3), and two group I introns interrupting the ND5 and CO1 genes.