Historia biogeográfica y filogeográfica de Nothofagus Antarctica en Sudamérica austral

Abstract

La historia geológica y climática del sur de Sudamérica muestra transformaciones complejas del paisaje que fueron el resultado de procesos que comenzaron hace millones de años en el antiguo continente de Gondwana. La formación de cuencas sedimentarias marinas Mesozoicas hasta los eventos glaciales ocurridos durante el Pleistoceno, han determinado cambios climáticos y ambientales que influenciaron el paisaje y el desarrollo de los ecosistemas. Por lo tanto, los patrones genéticos de la biota con raíces antiguas en Patagonia como son los linajes de Nothofagus reflejarán dichos cambios. En esta tesis se realizó un estudio filogeográfico de Nothofagus antarctica a lo largo de su rango total de distribución en los bosques templados de Argentina y Chile, mediante la utilización de ADN del cloroplasto como marcador molecular. Se analizaron secuencias de ADN en total de 158 individuos de 112 sitios de colecta, pertenecientes a tres regiones no codificantes (trnH-psbA, trnL-trnF, psbB-psbH); para evaluar la variabilidad genética presente y reconstruir su historia biogeográfica y filogeográfica. Se estimaron parámetros de diversidad genética y se realizaron análisis de estructura genética y demográficos. Los resultados muestran una estructuración genética geográfica con la latitud, y una mayor diversidad genética en el centro y norte de la distribución con presencia de haplotipos únicos en todas las regiones. Se identificaron tres linajes (clados) ubicados en el norte, centro y sur de la distribución de la especie. La divergencia entre linajes y la filogenia datada mediante fósiles de N. antartica fue concordante con eventos geológicos ocurridos en Patagonia en el Eoceno y Mioceno. La mayor diversidad genética en el centro y norte de la distribución y la extensa homogeneidad detectada en el sur están asociadas a eventos climáticos más recientes que ocurrieron durante el Plioceno y Pleistoceno. Se sugiere tener en cuenta la información generada en esta tesis al realizar prácticas con fines de manejo y restauración, y así evitar la mezcla de individuos provenientes de acervos genéticos divergentes.

The geological and climatic history of southern South America shows complex landscape transformations, as a result of different processes that began millions of years ago on the ancient continent of Gondwana. From the formation of Mesozoic marine sedimentary basins until the glacial events that occurred during the Pleistocene, have determined climatic and environmental changes that influenced the landscape and the development of ecosystems. Therefore, the genetic patterns of biota with ancient roots in Patagonia such as Nothofagus lineages will reflect these changes. This thesis conducted a phylogeographic study of Nothofagus antarctica throughout its total distribution range in Argentina and Chile´s temperate forests, using chloroplast DNA as a molecular marker. A total of 158 DNA sequences from 112 sites were analyzed, belonging to three non-coding DNA regions (trnH-psbA, trnL-trnF, psbB-psbH); to evaluate the present genetic variability and to reconstruct the biogeographic and phylogeographic history of the species. Genetic diversity parameters were estimated and demographic and genetic structure analyses were performed. The results show a geographical genetic structuring with latitude, and greater genetic diversity in the center and north of the distribution with the presence of unique haplotypes in all regions. Three lineages (clades) were identified located in the north, center and south of the specie´s distribution. The divergence between lineages and calibrated phylogeny by fossils of N. antartica was consistent with geological events that occurred in Patagonia in the Eocene and Miocene. The greater genetic diversity in the center and north of the distribution and the extensive homogeneity detected in the south are associated with more recent climatic events that occurred during the Pliocene and Pleistocene. It is suggested that the information generated in this thesis should be taken into account when carrying out practices for management and restoration purposes, and thus avoid the mixing of individuals from divergent genetic pools.