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dc.contributor.authorGustani, Emanuele Cristina
dc.date.accessioned2018-12-12T19:18:09Z
dc.date.available2018-12-12T19:18:09Z
dc.date.issued2018-08-31
dc.identifier.citationGUSTANI, Emanuele Cristina. Evolução e integração de fenótipos complexos em insetos: estudo de caso em Teleopsis Dalmanni (Diptera:Diopsidae) e em espécies de Anastrepha do grupo Fraterculus (Diptera: Tephritidae). 2018. Tese (Doutorado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10799.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10799
dc.description.abstractComplex traits are affected by multiple traits and processes, whose interaction shape and determine their evolutionary patterns. This work uses quantitative evolutionary genetic methodologies to understand the evolutionary forces affecting the morphological differentiation of complex traits in two different evolutionary models, with the goal of quantifying the magnitude of selection and its response modulated by the covariance of morphological traits. Teleopsis dalmanni are stalk-eyed flies whose exaggerated ornament is a response to mating choice on males with larger stalk-eyes for mating. However, few works explore the unintentional effect of this selection on other body parts, and the impact of the energy balance on the evolution of different traits. In two strains subjected to bidirectional artificial selection for large and small stalk-to-body ratios, we found phenotypic changes on target and non-target selected traits. Given this change, the genetic variance / covariance G matrix showed that these traits are positively correlated and the prediction of the response vectors to the selection also shows a correlated response. A separate experiment on individuals exposed to different levels of resource constraints detected a change in response to selection depending on resource availability, showing unintentional pattern selection among traits, possibly as compensation for extreme stalk-eye lengths, to maintain high flying capability in mating performances. A second case study investigated the evolutionary potential of morphological traits used to identify species and targets of sexual selection for species belonging to five groups of the genus Anastrepha (fraterculus, grandis, pseuparallela, serpentina and striata), which represent a portion of the great diversity in the genus, with a special focus on the fraterculus group, which harbors some of the most widely distributed species in the genus. We found significant phylogenetic signal for some of the traits linked to sexual identification and selection among species groups, and within the fraterculus group only for the aculeus apex and wing shape. A correlation analysis of ancestral matrix Principal components revealed that the studied species do not follow the Brownian stochastic model, suggesting that their evolution is shaped by selection. Considering that environmental heterogeneity (plasticity) could play a relevant role in the adaptation of these species, we quantified the environmental influence of hosts in two polyphagous species, A. fraterculus and A. obliqua. Plasticity vectors positively correlated with selection and response to selection gradients indicate a possible host specificity that affected mainly the aculeus apex, the aculeus width in their non-serrated portion, the wing size and width, the eye size and the head width. These results, together with the high intraspecific variation and phylogenetic signal only for a limited number of traits, though corroborate the relevant role of the aculeus on taxonomy, raise a cautionary flag for its use in species identification, particularly among species of the fraterculus group, which are phylogenetically closer, and suggests that host attributes should be considered to avoid potentially confounding results. Thus, our study contributes to the elucidation of morphological evolutionary patterns in these insect models, by considering poorly explored quantitative models as well as direct and indirect environmental pressure inferences.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso restritopor
dc.subjectGenética Quantitativapor
dc.subjectCaracteres complexospor
dc.subjectResposta à seleçãopor
dc.subjectQuantitative geneticeng
dc.subjectComplex traitseng
dc.subjectResponse selectioneng
dc.titleEvolução e integração de fenótipos complexos em insetos: estudo de caso em Teleopsis Dalmanni (Diptera:Diopsidae) e em espécies de Anastrepha do grupo Fraterculus (Diptera: Tephritidae)por
dc.title.alternativeEvolution and integration of complex traits in insects: a study case in Teleopsis Dalmanni (Diptera: Diopsidae) and Anastrepha species from the Fraterculus group (Diptera: Tephritidae)eng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Brito, Reinaldo Alves de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8253066295947754por
dc.description.resumoCaracteres complexos são afetados por múltiplas variáveis e processos, cuja interação molda e determina seu padrão de evolução. Este trabalho utiliza metodologias de genética quantitativa evolutiva para compreender as forças evolutivas afetando a diferenciação morfológica de caracteres complexos em dois modelos evolutivos, buscando quantificar a magnitude da seleção e a resposta modulada pelas covariâncias dos caracteres morfológicos. Teleopsis dalmanni é uma mosca de olhos pedunculados cujo ornamento exagerado é resposta à pressão da escolha por machos com olhos com pedúnculos maiores para o acasalamento. No entanto, poucos trabalhos exploram o efeito não-intencional dessa seleção em outras estruturas corporais, e do impacto do balanço energético na evolução de caracteres diferentes. Em duas linhagens submetidas à seleção artificial bidirecional para pedúnculos oculares maiores (High) e pedúnculos menores (Low), encontramos mudanças fenotípicas nos caracteres alvo e não-alvos da seleção. Diante desta mudança, a matriz de variância / covariância genética G revelou que estes caracteres estão positivamente correlacionados e a predição dos vetores de resposta à seleção evidenciam também uma resposta correlacionada. Em outro experimento em indivíduos expostos à níveis diferentes de restrição de recursos, detectamos mudança na resposta à seleção dependendo da disponibilidade recursos, evidenciando padrão de seleção não-intencional entre os caracteres, possivelmente como compensação para o tamanho extremo do comprimento do pedúnculo para manter a alta capacidade de vôo em performances de cópula. No segundo estudo de caso, investigamos o potencial evolutivo de caracteres morfológicos usados na identificação de espécies e alvos da seleção sexual para espécies pertencentes a cinco grupos do gênero Anastrepha (fraterculus, grandis, pseuparallela, serpentina e striata), que são representativas da grande diversidade desse gênero, e focamos no grupo fraterculus, que apresenta algumas das espécies mais amplamente distribuídas. Encontramos sinal filogenético significativo entre os grupos para alguns dos caracteres ligados à identificação e seleção sexual, e dentro do grupo fraterculus apenas para o ápice do acúleo e a forma da asa. Uma análise de correlações revelou que as espécies estudadas não seguem o modelo estocástico Browniano, sugerindo que estejam evoluindo sob influência de seleção. Considerando que a heterogeneidade ambiental (plasticidade) poderia desempenhar um papel preponderante na adaptação dessas espécies, quantificamos a influência ambiental de hospedeiros em duas espécies polífagas, A. fraterculus e A. obliqua. Vetores de plasticidade correlacionados com a seleção e resposta aos gradientes de seleção indicam uma possível especificidade ao hospedeiro que afetaram principalmente ápice do acúleo, largura da seção não-serrada do acúleo, tamanho e largura da asa, tamanho do olho e largura da cabeça. Esses resultados de plasticidade aliados à alta variação intraespecífica e sinal filogenético para poucos caracteres, embora tenha corroborado papel relevante de características do acúleo na taxonomia, inspiram cautela na identificação das espécies, particularmente entre espécies do grupo fraterculus que são filogeneticamente mais próximas, e sugere que sejam considerados as propriedades do hospedeiro para evitar potencial confundimento. Assim, nosso estudo contribui para o esclarecimento dos padrões de evolução morfológica em ambos os insetos, considerando aspectos pouco explorados e pressões diretas ou indiretas do ambiente.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEvpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA QUANTITATIVApor
dc.description.sponsorshipIdCódigo de Financiamento 001por
dc.ufscar.embargo24 meses após a data da defesapor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5932637086973437por


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