UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Filogenia e Biogeografia de Leptohyphidae (Insecta: Ephemeroptera) Paula Malaquias Souto Vitória, ES Maio, 2018 UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Filogenia e Biogeografia de Leptohyphidae (Insecta: Ephemeroptera) Paula Malaquias Souto Orientador: Frederico Falcão Salles Coorientadora: Daniela Maeda Takiya Tese submetida ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Biologia Animal) da Universidade Federal do Espírito Santo como requisito parcial para a obtenção do grau de Doutora em Biologia Animal Vitória, ES Maio, 2018 i AGRADECIMENTOS Minha eterna gratidão... à minha mãe Cláudia e meu pai Paulo pelo apoio e amor incondicional; por entenderem minha ausência na reta final, meu atraso no jantar de aniversário e por cogitarem ir até o Espírito Santo só para me assistir virando uma página da história da vida enquanto falo um monte de baboseiras que eles não entendem (mas reconhecem um Ephemeroptera!). O importante é estar meu lado. à minha “rimã” Natália, minha melhor e mais antiga amiga, companheira de vida e de profissão; por ser tão cuidadosa e carinhosa comigo, se preocupando e estando sempre presente e no exato momento que preciso. ao meu amor, minha menina, Vivi, que mais do que qualquer outra pessoa presenciou minhas crises nervosas e esteve ao meu lado, ainda que existisse um oceano nos separando. Me alimentou e me deu água enquanto eu escrevia e me surpreendeu com carinhos e declarações inesperadas. Com você ao meu lado fica fácil enxergar um futuro de águas calmas. Você é amor da cabeça aos pés. ao meu orientador Fred, por acreditar em mim e sempre fazer questão de me estimular a buscar excelência em tudo que faço. Meu mais sincero agradecimento pelo aprendizado e infraestrutura, seja atrás de uma lupa, seja nos churrascos em sua casa. Nada que uma dose de cachaça não resolva! à minha (co)orientadora, mãe acadêmica, Dani, por ter seu colo sempre disponível, seu lar como refúgio e orientação dedicada. Meu muito obrigada por ter proporcionado estrutura necessária para o desenvolvimento dessa tese. Cada sushi, cada gole de cerveja, esporro (ainda que doloroso) e carinho foram essenciais. à Sophia, por ter dado à Dani as dores e as delícias da maternidade. ao meu amigo, meu irmão, meu filho e meu pai, Luiz Felipe, por seu abraço que me envolve a alma, seu ouvido e seus conselhos mansos. Você sabe que fez essa tese comigo. A barra da minha saia vai ficar solitária esse ano... Você pode ir, mas nunca vai sair de mim. à minha amiga e confidente Manu, que sabe dar aquele esporro e afago na hora certa. Essa tese também é sua. Não gostou disso né? Se não fosse pelo seu bom humor, sua fidelidade e amor, eu ia parar no meio do caminho. Ainda bem que você existe! ao meu amigo e irmão Dedé, cúmplice e companheiro nos momentos mais difíceis. O seu samba cura meu abandono, me tira do sono, cura a dor que existe e me faz dançar! ao professor e amigo Carlos Molineri, por me ensinar sobre esses lindos insetinhos com tanto esmero e me estimular a sempre ser subversiva. Ele me deu chocolate após eu sofrer uma tentativa de assalto. Isso não tem preço! aos companheiros de laboratório na Entomologia da UFRJ, em especial os queridos Tom, Leandro Sego e André Kiabo: sem vocês não haveria tantos prazeres nessa profissão. aos companheiros e companheiras de laboratório no Ceunes, em especial Marcos, Alice, Maísa, Taís, Rayner, Marina e Keyla. Eu achava que não existia amor em São Mateus, mas vocês me ii provaram o contrário. De abraços carinhosos de quem entende a dor à cerveja barata em Guriri, onde eu estiver carrego cada memória. às companheiras de profissão Lyndall, Helen, Janice e Inês por sua disposição em ajudar com material de Leptohyphidae. São mulheres fortes, dedicadas e competentes como vocês que são capazes de destruir a hegemonia machista na ciência. à professora Roberta Paresque, por sempre ter estado disponível para me ajudar com o que fosse preciso, desde carona, à material para as análises moleculares. ao professor Paulo Paiva por disponibilizar espaço e equipamentos para as análises moleculares. ao amigo Natan, por ter sido colo, casa, estorvo, ouvido e conselho por tantas noites em Vitorinha. Você foi o melhor pior casamento mais breve que eu tive durante a minha vida! Sem você minha vida em Vitoria e São Mateus não faria sentido algum. às amigas da República das Meninas: Maísa, Aiwny, Roberta e Marcelli. Vocês salvaram a minha vida! Me deram teto, lar, família e bom humor em Sama. Tudo regado a água salgada, ciclone tropical, pipoca doce e bolo ao som de feminejo! Onde eu estiver, vocês tem casa e travesseiro! ao amigo Breno que me ensinou a fazer o sumário e um dia me salvou com um abraço. aos amigos do Instituto de Biodiversidad Neotropical em Tucumán por terem disponibilizado seu espaço de trabalho e equipamentos durante meu estágio sanduíche. Vocês me proporcionado uma paz no ambiente de trabalho que nunca havia experimentado. Os dias em Horco Molle deixaram saudades e boas lembranças. às amigas queridas, irmãs de doutorado em Tuculand, Alexandra e Silvana. Saudade do mate, dos desabafos, da solidão compartilhada e das risadas sobre os sapatos das tucumanas. Nunca as esquecerei! aos amigos Tod e Dudu por dividirem um lar comigo e colorirem meus dias mais cinzas de fim de tese. Minha eterna gratidão por conseguirem arrancar tantas gargalhadas de mim. à miga querida Michele, por se fazer presente no momento mais difícil desses 4 anos. Não achei que seria capaz de dividir tantas coisas com alguém como dividi contigo, minha amiga. às amadas Jessica e Titi, minhas mães em Tucumán! Me alimentaram com empanadas e gargalhadas. Me deram lar e família na Argentina. Foram meus anjos protetores! às titulares e suplentes da banca que aceitaram prontamente o meu convite e dedicaram um tempo de suas vidas para me ajudarem nesse processo. à professora Taissa Rodrigues, por seu trabalho de excelência na coordenação do PPGBAN e por ter me defendido quando precisei. à CAPES pela oportunidade de fazer o doutorado sanduíche no exterior. à FAPES pela bolsa, ainda que tenha cortado quase metade da taxa de bancada com o argumento de crise econômica. iii Foi um rio que passou em minha vida.... iv RESUMO Leptohyphidae comporta 163 espécies e 15 gêneros válidos, apresentando distribuição pan- americana e provável origem Neotropical. Pertence à infraordem Pannota, onde já foi considerada subfamília de Tricorythidae. No entando, não existe um consenso entre os pesquisadores quanto às relações entre as famílias de Pannota e qual seria o grupo irmão de Leptohyphidae. Dentre as famílias propostas como mais relacionadas à Leptohyphidae, Tricorythidae e Coryphoridae são dois exemplos. Sendo a primeira restrita ao continente Africano e a segunda endêmica da Amazônia, os dois relacionamentos sugerem diferentes propostas biogeográficas para a origem e evolução de Leptohyphidae. Dentro deste contexto, a presente tese apresenta dois estudos dentro de Leptohyphidae: um acerca da diversidade genética de uma possível espécie críptiva com variação na cor dos olhos, Leptohyphodes inanis; e outro que investiga as relações filogenéticas de Leptohyphidae com as demais famílias de Pannota, além dos relacionamentos entre gêneros dentro da família e os possíveis processos que contribuíram para o padrão de distribuição atual dos gêneros de Leptohyphidae. Com objetivo de identificar a distância genética dentro de L. inanis, sequenciamos um segmento do gene mitocondrial COI de 17 indivíduos de diferentes populações com duas cores de olhos: vermelho e preto. Através das análises moleculares (Inferência bayesiana, Neighbour Joining e rede de haplótipos), foi possível encontrar três linhagens evolutivas, contudo as divergências genéticas intraespecíficas modelada pelo Kimura-2 parâmetros mostraram valores muito altos (0 a 30.5%) com 23.3 a 24.9% de média entre as linhagens e 4 a 13% dentro das linhagens, sugetindo uma forte evidência de pelo menos três espécies putativas no complexo de espécies de L. inanis. Ainda, os olhos vermelhos foram recuperados como traços plesiomórficos no grupo, não sendo um bom diagnóstico para identificar as espécies. Acerca do segundo estudo, as análises foram feitas bom base em caracteres moleculares e morfológicos usando abordagens bayesiana e de parcimônia. Todas as análises recuperaram o monofiletismo da família, enquanto que o grupo irmão de Leptohyphidae variou conforme o método, podendo ser Teloganodidae (Afrotropical), Ephemerythidae (Afrotropical) ou o clado formado por Melanemerella + Coryphoridae + Teloganodidae (Mata Atlântica, Amazônico e Afrotropical, respectivamente). Baseado nas análises de datação molecular, S-DIVA e do VIP (Vicariant Event Program), o ancestral de Leptohyphidae foi encontrado restrito à Subregião Chacoana na América do Sul após um evento vicariante do continente Gondwânico, por volta de 151.9 milhões de anos (120.0 – 184.4). Palavras-chave: Sistemática, diversidade genética, espécies crípticas, dados combinados v ABSTRACT Leptohyphidae is a Pan-American mayfly family with 163 species divided into 15 genera. It belongs to the infraorder Pannota, where it was already considered a subfamily of Tricorythidae. However, there is no agreement among researchers as to how exactly pannotan families are related, specially conserning to leptohyphid sister group. Among the families proposed as more