Filogenia molecular e biogeografia de Pabstiella Brieger & Senghas (Orchidaceae)

Abstract

Resumo: A subtribo neotropical Pleurothallidinae (Epidendroideae: Epidendrae) é a mais rica em espécies dentro da família Orchidaceae. Apesar dos avanços na sua filogenia, a circunscrição de alguns dos seus gêneros ainda é problemática. Com cerca de 135 espécies epífitas, Pabstiella é um dos gêneros mais ricos e variáveis morfologicamente das Pleurothallidineae do Brasil, e sua diversidade se concentra principalmente no Sudeste do país. Estudos filogenéticos prévios da subtribo Pleurothallidinae no Brasil sugeriram a monofilia do gênero, no entanto, não existem sistemas de classificação infragenéricos. Este trabalho apresenta uma análise filogenética baseada em sequências de nrITS, matK e trnH-psbA, de 102 espécies de orquídeas, das quais 59 pertencem ao gênero Pabstiella, usando máxima verossimilhança, inferência Bayesiana e máxima parcimônia. Também foram realizadas análises de biogeografia, datação molecular e de reconstrução de caracteres morfológicos. Os resultados confirmam a monofilia do gênero. Dez clados infragenéricos são reconhecidos e propostos como seções, definidas e sustentadas por evidência morfológica e molecular. O gênero provavelmente originou-se nos Andes e na Mata Atlântica no Mioceno tardio (7.93 Ma), em uma época em que os dois biomas estavam provavelmente conectados. Um evento principal de vicariância dividiu a linhagem basal do gênero que habitava os Andes, do clado Atlântico que se diversificou neste bioma no Plioceno e Mioceno. Esse trabalho sugere que a Mata Atlântica pode ter tido um papel importante na origem da subtribo Pleurothallidinae. A reconstrução de caracteres morfológicos indica altos níveis de homoplasia, com algumas sinapomorfias relacionadas às pétalas e ramicaules. Outros caracteres vegetativos foram identificados como importantes na história evolutiva do gênero.

Abstract: The neotropical subtribe Pleurothallidinae (Epidendroideae: Epidendrae) is the most species-rich of the Orchidaceae. Despite the advances in its phylogeny, the circumscription of some genera is still problematic. Consisting of ca. 135 epiphytic species, Pabstiella is one of the richest and most morphologically variable genera of the brazilian Pleurothallidinae, and its greatest diversity is concentrated in southeastern Brazil. Previous phylogenetic studies of the brazilian Pleurothallidinae suggest the monophily of the genus, but there are no infrageneric classification systems. In this study we present a phylogenetic analysis based on nrITS, matK and trnH-psbA sequences from 102 orchid species, of which 59 belong to the genus, using maximum likelihood, Bayesian inference and maximum parsimony. We also performed molecular dating, biogeographical analyses and historical character reconstruction. Our results confirm the monophyletic nature of Pabstiella. Ten infrageneric clades are recognised and are herein proposed as sections, supported by morphological and molecular evidence. The genus originated in the Andes and the Atlantic Rainforest in the Late Miocene (ca. 7.93 Mya), in an epoch were these biomes were probably connected. A main vicariant event divided an early diverging lineage that inhabited the Andes, from an Atlantic Rainforest lineage that diversified in this region during the Pliocene and Pleistocene. Our findings also suggest that the Atlantic forest may have played an important role in the origin of the subtribe Pleurothallidinae. The morphological character reconstruction showed high levels of homoplasy, with few recognised synapomorphies associated with petals and ramicauls. Other vegetative characters were identified as important in the evolutionary history of the genus.