O potencial do DNA barcode na identificação de espécies de aves neotropicais

• Main Author: Priscila Fernanda Mussi Gonçalves
• Other Authors: Cristina Yumi Miyaki
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2009
• Subjects: DNA barcode; Aves; Psitacídeos; Birds; Parrots
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-11122009-112618/

O presente trabalho foi organizado em cinco capítulos. No primeiro é apresentada uma breve revisão da bibliografia relacionada ao DNA barcode, apontando as aplicações e os limites desse marcador. Os resultados obtidos são apresentados nos três capítulos subsequentes. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar o potencial do método de DNA barcoding na distinção de 783 amostras de 228 espécies diferentes de aves neotropicais de 16 ordens baseado na diferença dos valores de divergências intra- e interespecíficas. O DNA barcode permitiu a diagnose da maioria das espécies tanto utilizando os valores de distância quanto os agrupamentos nas árvores de Neighbor-joining (NJ), mostrando ser um marcador muito útil na identificação rápida de aves neotropicais. Além disso, verificamos que ele gera informações que podem ser relevantes a estudos biogeográficos. Foram identificadas espécies proximamente relacionadas que não puderam ser identificadas seguindo essa metodologia, todas pertencentes aos psitaciformes. Assim, o objetivo do capítulo seguinte foi investigar se há caracteres diagnósticos no coxI de pares de espécies irmãs de psitacídeos neotropicais (gêneros Amazona, Ara, Aratinga, Brotogeris e Graydidascalus) e de grupos que não puderam ser identificados nas análises anteriores devido a baixas distâncias interespecíficas ou por não formarem clados reciprocamente monofiléticos nas árvores de NJ (espécies dos gêneros Amazona, Aratinga, Myiopsitta, Pionites, Pyrrhura e Rhynchopsitta). As espécies irmãs apresentaram de quatro a 39 sítios diagnósticos puros e as espécies proximamente relacionadas apresentaram de um a 11 sítios diagnósticos. Apenas as espécies Rhynchopsitta pachyrhyncha e R. terrisi e as espécies Amazona aestiva e A. ochrochephala, não apresentaram caracteres diagnósticos exclusivos e, portanto não puderam ser identificadas. Os resultados mostraram que é possível identificar grande parte das espécies proximamente relacionadas desse grupo de aves utilizando caracteres diagnósticos do DNA barcode. O penúltimo capítulo teve como objetivo identificar espécies de embriões de aves apreendidos do tráfico internacional de animais, utilizando o DNA barcode. Das 58 amostras totais, 93% foram identificadas, sendo três amostras de Ara ararauna, duas de Triclaria malachitacea e 49 de Alipiopsitta xanthops. As quatro amostras restantes (7%) foram identificadas como Amazona aestiva e/ou Amazona ochrochephala. Essas espécies formam um complexo já descrito em alguns trabalhos de filogenia molecular, o que inviabiliza qualquer sistema de identificação de espécies ao nível molecular. O DNA barcoding parece ser eficaz na correta identificação de espécies de aves e é especialmente útil em casos nos quais dados morfológicos não são acessíveis, como o presente exemplo. Por fim são descritas as principais conclusões de cada capítulo. === The present study was organized in five chapters. The first one is a brief review of the literature on DNA barcode, pointing out its applications and limits. The results are presented in the three subsequent chapters. The second chapter aimed to evaluate the potential of the DNA barcoding method in the distinction of 783 samples of 228 different Neotropical birds species from 16 orders, based on the difference of values of intra- and interspecific distances. DNA barcode was able to diagnose most of the species using distance values and Neighbor-joining (NJ) trees. Thus, it is a useful tool for rapid identification of Neotropical birds and it can provide information that may be relevant to biogeography studies. Some closely related species, all psitaciformes, could not be identified. Thus, the following chapter attempted to identify diagnostic characters in the DNA barcode sequences of sister species pairs of Neotropical parrots (genera Amazona, Ara, Aratinga, Brotogeris and Graydidascalus) and groups of species that could not be identified due to low interspecific distances or lack of monophyly in NJ trees (species of the genera Amazona, Aratinga, Myiopsitta, Pionites, Pyrrhura, Rhynchopsitta). The pairs of sister species had four to 39 pure diagnostic sites and closely related species had one to 11 diagnostic sites. Only the pair of species Rhynchopsitta pachyrhyncha and R. terrisi, and Amazona aestiva and A. ochrochephala did not have exclusive characters and therefore could not be identified with this method. The results showed that it is possible to identify the majority of the closely related species of this avian group using DNA barcode characters. The next chapter intended to identify the species of bird embryos apprehended from the illegal animal trade using DNA barcodes. From the total of 58 samples, 93% were identified as: three Ara ararauna, two Triclaria malachitacea and 49 Alipiopsitta xanthops. The four remaining samples (7%) were identified as Amazona aestiva and/or A. ochrochephala. These species form a complex that was already suggested in previous molecular phylogeny studies. Thus, it seems to be impossible to distinguish them based on molecular markers. DNA barcoding seems to be efficient in the identification of species of birds and is especially useful in cases where morphological data is not accessible, as the present example. Finally the main conclusions are described in the last chapter.