Uma abordagem ecofilogenética para compreensão dos padrões de diversificação e especificidade das espécies na interação parasito-hospedeiro

Abstract

Resumo: A interação entre parasitos e hospedeiros desempenha um papel crucial na ecologia e evolução dos organismos envolvidos. Investigar os padrões existentes nessa interação é essencial para uma melhor compreensão dos mecanismos de diversificação e circulação dos parasitos entre diferentes hospedeiros. Estudos anteriores destacaram a importância de identificar padrões na diversificação e amplitude de nicho dos parasitos e patógenos para compreender questões cruciais na ecologia e evolução desses organismos. No entanto, um desafio significativo nesse processo é a correta nomeação das espécies, sendo a taxonomia tradicional muitas vezes limitada por usar apenas dados morfológicos. Nesse contexto, a taxonomia integrativa surge como uma abordagem fundamental, superando tais desafios ao combinar múltiplas evidências, incluindo dados morfológicos, moleculares, filogenéticos e ecológicos. Esta abordagem é particularmente relevante para identificar espécies crípticas, que são morfologicamente indistinguíveis, mas geneticamente distintas. A precisão na identificação é essencial para estudos ecológicos, evolutivos e de conservação, e a taxonomia integrativa permite estimar a diversidade de parasitos de forma mais precisa do que os métodos tradicionais. A incorporação de técnicas moleculares, como o sequenciamento de DNA, junto com análises morfológicas detalhadas, facilita a resolução de problemas taxonômicos e a descoberta de novas espécies. Além disso, a delimitação de espécies desempenha um papel importante na conservação da biodiversidade e na compreensão da história evolutiva dos parasitos. Diante dessas considerações, o objetivo geral desta tese é desvendar a diversidade e entender os padrões gerais de interação entre parasitos e hospedeiros, com objetivos específicos que abrangem a descrição da diversidade de parasitos em anuros da Mata Atlântica, a síntese da variabilidade morfológica de parasitos pulmonares na região Neotropical e a descrição de espécies (Rhabdias spp.) com base em dados morfológicos, moleculares e filogenéticos. Encontramos uma grande diversidade de parasitos de anuros na Mata Atlântica, e observamos que a riqueza de parasitos está relacionada ao tamanho e esforço de amostragem dos hospedeiros, enquanto a prevalência de infecção está ligada ao número de espécies hospedeiras e à abundância dos parasitos. Nossos resultados também ampliaram o conhecimento sobre a diversidade, repertório de hospedeiros e distribuição de Rhabdias spp. já conhecidas, além de revelar potenciais novas espécies. A proposta filogenética e a delimitação de espécies trouxeram novidades na organização dos clados e agrupamentos, incluindo espécies não analisadas anteriormente, como Rhabdias guaianensis, Rhabdias matogrossensis e Rhabdias waiapi. Por fim, identificamos e descrevemos duas novas espécies de parasitos pulmonares, Rhabdias megacephala e Rhabdias taquariensis.

Abstract: The interaction between parasites and hosts plays a crucial role in the ecology and evolution of the organisms involved. Investigating the existing patterns in this interaction is essential for a better understanding of the mechanisms of diversification and circulation of parasites among different hosts. Previous studies have highlighted the importance of identifying patterns in the diversification and niche breadth of parasites and pathogens to comprehend crucial issues in the ecology and evolution of these organisms. However, a significant challenge in this process is the accurate species naming, with traditional taxonomy often constrained by using only morphological data. In this context, integrative taxonomy emerges as a fundamental approach, overcoming such challenges by combining multiple lines of evidence, including morphological, molecular, phylogenetic, and ecological data. This approach is particularly relevant for identifying cryptic species, morphologically indistinguishable but genetically distinct. Precision in identification is essential for ecological, evolutionary, and conservation studies, with integrative taxonomy enabling a more precise estimation of parasite diversity than traditional methods. The incorporation of molecular techniques, such as DNA sequencing, along with detailed morphological analyses, facilitates the resolution of taxonomic problems and the discovery of new species. Moreover, species delimitation plays an important role in biodiversity conservation and understanding the evolutionary history of parasites. Considering these considerations, the overall aim of this thesis is to unravel diversity and understand the general patterns of interaction between parasites and hosts, with specific objectives encompassing the description of parasite diversity in Atlantic Forest anurans, the synthesis of morphological variability of lung parasites in the Neotropical region, and the description of species (Rhabdias spp.) based on morphological, molecular, and phylogenetic data. We found a significant diversity of anuran parasites in the Atlantic Forest and observed that parasite richness is related to the size and sampling effort of the hosts, while infection prevalence is linked to the number of host species and parasite abundance. Our results also expanded the knowledge of the diversity, host repertoire, and distribution of known Rhabdias spp., as well as revealing potential new species. The phylogenetic proposal and species delimitation introduced novelties in the organization of clades and groupings, including species not previously analyzed, such as Rhabdias guaianensis, Rhabdias matogrossensis, and Rhabdias waiapi. Finally, we identified and described two new species of lung parasites, Rhabdias megacephala and Rhabdias taquariensis.