Evolução molecular na meiofauna: diversidade funcional, conectividade e convergências evolutivas no ambiente intersticial

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Silva, Thainá Cortez
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Biologia marinha
Diversidade
Diversity
Evolução
Evolution
Filogenômica
Fluxo gênico
Gene flow
Marine biology
Phylogenomics
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-27052025-132712/
Resumo: A meiofauna, caracterizada por organismos com tamanhos entre 42 e 500 µm, representa uma unidade ecológica de suma importância para processos ecológicos locais. Sua distribuição é diretamente afetada por condições ambientais e físicas, como a granulometria local. Entretanto, grupos distintos respondem de maneiras diferentes a tais variações. Para sobreviver no ambiente intersticial, isto é, no espaço lacunar entre os grãos de sedimento, esses organismos possuem uma série de adaptações, tais como a presença de glândulas adesivas, miniaturização corporal, ausência ou redução do estágio larval, corpo vermiforme, entre outras, que devem ter por eventos de convergência evolutiva na história de Metazoa. Enquanto muitas espécies da meiofauna estão distribuídas e conectadas geneticamente ao longo de grandes distâncias, apesar de seu diminuto tamanho e ausência de estágio larval, outros grupos possuem distribuição restrita e aparente baixa capacidade dispersiva. Até o momento, estudos de ecologia, dinâmica populacional e novidades genômicas ainda são escassos no Brasil. Desta forma, esta tese teve como objetivo geral compreender os padrões evolutivos da meiofauna utilizando diferentes abordagens e níveis taxonômicos: ecológicos, populacionais e filogenômicos em uma escala macroevolutiva. A partir de análises de correlação entre abundância e características granulométricas locais, foi possível inferir diferentes preferências de habitats em praias arenosas para filos distintos. As análises populacionais indicaram fluxo gênico entre largas distâncias geográficas para as duas espécies-modelo estudadas, Saccocirrus pussicus Marcus, 1948 e Kata leroda Marcus, 1950. Entretanto, para o anelídeo S. pussicus, inferências demográficas sugerem um antigo evento de isolamento entre as regiões Norte e Sul, potencialmente resultante de uma combinação de fatores bióticos e ambientais. Por fim, inferências filogenômicas comparativas revelaram que diferentes regiões genômicas atuam em vias metabólicas semelhantes ou iguais adjacentes às adaptações da meiofauna, suportando a hipótese de convergência evolutiva. Tais inferências conjuntas permitem compreender melhor os processos evolutivos adjacentes ao sucesso da meiofauna no ambiente marinho.
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Para sobreviver no ambiente intersticial, isto é, no espaço lacunar entre os grãos de sedimento, esses organismos possuem uma série de adaptações, tais como a presença de glândulas adesivas, miniaturização corporal, ausência ou redução do estágio larval, corpo vermiforme, entre outras, que devem ter por eventos de convergência evolutiva na história de Metazoa. Enquanto muitas espécies da meiofauna estão distribuídas e conectadas geneticamente ao longo de grandes distâncias, apesar de seu diminuto tamanho e ausência de estágio larval, outros grupos possuem distribuição restrita e aparente baixa capacidade dispersiva. Até o momento, estudos de ecologia, dinâmica populacional e novidades genômicas ainda são escassos no Brasil. Desta forma, esta tese teve como objetivo geral compreender os padrões evolutivos da meiofauna utilizando diferentes abordagens e níveis taxonômicos: ecológicos, populacionais e filogenômicos em uma escala macroevolutiva. A partir de análises de correlação entre abundância e características granulométricas locais, foi possível inferir diferentes preferências de habitats em praias arenosas para filos distintos. As análises populacionais indicaram fluxo gênico entre largas distâncias geográficas para as duas espécies-modelo estudadas, Saccocirrus pussicus Marcus, 1948 e Kata leroda Marcus, 1950. Entretanto, para o anelídeo S. pussicus, inferências demográficas sugerem um antigo evento de isolamento entre as regiões Norte e Sul, potencialmente resultante de uma combinação de fatores bióticos e ambientais. Por fim, inferências filogenômicas comparativas revelaram que diferentes regiões genômicas atuam em vias metabólicas semelhantes ou iguais adjacentes às adaptações da meiofauna, suportando a hipótese de convergência evolutiva. Tais inferências conjuntas permitem compreender melhor os processos evolutivos adjacentes ao sucesso da meiofauna no ambiente marinho.Meiofauna, defined as organisms ranging from 42 to 500 µm in size, represents an ecologically significant unit essential for local ecological processes. Its distribution is directly influenced by environmental and physical factors, such as sediment granulometry, even though different groups respond variably to these conditions. To thrive in the interstitial environment, i.e., the lacunar space between sediment grains, these organisms exhibit a range of adaptations, including adhesive glands, body miniaturization, reduced or absent larval stages, and vermiform bodies. These traits likely emerged in Metazoan history through events of convergent evolution. While many meiofaunal species are genetically connected over large distances despite their small size and lack of a larval stage, other groups present restricted distributions due to low dispersal capabilities. In Brazil, studies on meiofauna ecology, population dynamics, and genomic innovations remain scarce. Therefore, this thesis aimed to understand meiofaunal evolutionary patterns through diverse approaches and taxonomic levels, including ecological, population, and phylogenomic analyses on a macroevolutionary scale. Correlation analyses between abundance and sediment granulometric characteristics allowed the inference of distinct habitat preferences in sandy beaches among different phyla. Population studies revealed gene flow across large geographical distances for the two model species studied, Saccocirrus pussicus Marcus, 1948, and Kata leroda Marcus, 1950. However, demographic inferences for the annelid S. pussicus suggested an ancient isolation event between northern and southern regions, likely driven by a combination of biotic and environmental factors. Finally, comparative phylogenomic analyses showed that different genomic regions are involved in similar or identical metabolic pathways underlying important meiofauna adaptations, supporting the hypothesis of convergent evolution. Together, these findings provide a deeper understanding of the evolutionary processes underpinning the success of meiofauna in marine environments.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAndrade, Sonia Cristina da SilvaDomenico, Maikon diSilva, Thainá Cortez2025-03-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-27052025-132712/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-27T18:38:02Zoai:teses.usp.br:tde-27052025-132712Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-05-27T18:38:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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