Filogeografía y biología de líquenes antárticos

Abstract

La presente tesis doctoral tiene como objetivo principal contribuir al conocimiento de la diversidad liquénica en la Antártida y a dilucidar su origen, a partir de estudios filogeográficos de especies endémicas y otras con distribución bipolar. En primer lugar, se emplea una taxonomía integradora para abordar los estudios de diversidad que aúna métodos propios de la sistemática tradicional de líquenes (morfología, anatomía, química y ecología) y el uso de secuencias de ADN. Como resultado se describen tres géneros y cuatro especies nuevos de hongos liquenizados y liquenícolas para la ciencia. En la familia Teloschistaceae se proponen los géneros Charcotiana y Amundsenia, y las especies C. antarctica, A. austrocontinentalis y Shackletonia cryodesertorum, todos representantes endémicos de la biota antártica. Por otra parte, se describe el género de hongos liquenícolas Austrostigmidium, y la especie A. mastodiae, presente en talos del liquen Mastodia tessellata en la Antártida Marítima y Tierra de Fuego. La metodología de delimitación de especies implementada en esta tesis también ha revelado especiación críptica en M. tessellata, en donde se incluyen dos especies genéticamente diferenciadas de mico- y fotobionte y con diferente rango de distribución geográfica, y en las especies del género Pseudephebe. En este último caso, se amplía la distribución geográfica de la especie morfológicamente variable y anfitropical P. minuscula a la Antártida, Nueva Zelanda, los Andes y China, se confirma el rango de distribución restringido a Europa de P. pubescens, y la presencia de un tercer taxón, no descrito, en Alaska (EEUU). Para indagar en el origen de la biota liquénica antártica se escogieron tres líquenes con distribución bipolar (Mastodia tessellata, Pseudephebe pubescens y P. minuscula) y emplearon análisis propios de la filogeografía basados en un muestreo extenso de individuos en ambos hemisferios y secuenciación de varios loci. En particular, se analiza la diversidad intraespecífica y la estructura genética de las poblaciones de mico- y fotobiontes, se estiman marcos temporales para la evolución espacial de los linajes y se construyen y comparan diferentes hipótesis biogeográficas. Los resultados muestran que la divergencia entre los dos mico- y fotobiontes que incluye Mastodia tessellata. ocurrió entre el Mioceno y el Plio/Pleistoceno, y que los niveles de diversidad genética intraespecífica en las especies bipolares Mastodia sp. 1 y Prasiola borealis son mayores en las poblaciones de Tierra de Fuego que en Norte América. Por otra parte, las tres especies filogenéticas de Pseudephebe se ha estimado que divergieron también entre el Mioceno y Plioceno, pero la mayor diversidad genética de la especie anfitropical P. minuscula se encuentra en el Hemisferio Norte. Las poblaciones de la Antártida Marítima de esta especie están genéticamente emparentadas con las de Tierra de Fuego, mientras que las de las Montañas Transantárticas muestran afinidades con poblaciones del Ártico. Asimismo, la adquisición de una distribución bipolar en Mastodia sp. 1, Prasiola borealis y Pseudephebe minuscula ocurrió en el Pleistoceno. En conjunto, los análisis filogeográficos realizados en esta tesis confirman un origen temporal dual de la biota liquénica antártica, con táxones endémicos más antiguos, pre-pleistocénicos, y otros anfitropicales que datan de tiempos más recientes, a partir del Pleistoceno. Estos mismos estudios sugieren que el origen de la distribución anfitropical en líquenes puede ser mixto, existiendo especies australes como Mastodia sp. 1 y Prasiola borealis que probablemente migraron al Hemisferio Norte, y otras especies como Pseudephebe minuscula, de origen boreal, que habrían migrado en sentido reverso, norte-sur, por ¿mountain-hopping¿ a través de las principales cordilleras americanas, o por dispersión a larga distancia directa entre ambos hemisferios. La participación conjunta de ambos mecanismos tampoco se puede descartar.