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Universidade do Estado do Rio De Janeiro
Centro Biomédico
Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução
Thiago Silva de Paula
O complexo Cliona celata Grant, 1826 (Porifera,
Demospongiae) na América do Sul: uma abordagem
molecular e morfológica
Rio de Janeiro
2009
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2
Thiago Silva de Paula
O complexo Cliona celata Grant, 1826 (Porifera,
Demospongiae) na América do Sul: uma abordagem
molecular e morfológica
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução, da
Universidade do Estado do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos para a obtenção do título de
Mestre em Ecologia e Evolução.
Linha de Pesquisa: Filogenia e Biogeografia
Orientadora: Profa. Dra. Gisele Lôbo Hajdu
Rio de Janeiro
2009
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3
CATALOGAÇÃO NA FONTE
UERJ / REDE SIRIUS / BIBLIOTECA CCS/A
Autorizo, apenas para fins acadêmicos e científicos, a reprodução parcial ou total desta
dissertação.
________________________________________________ _____________________
Assinatura Data
de Paula, Thiago Silva.
O complexo Cliona celata Grant, 1826 (Porifera,
Demospongiae) na América do Sul: uma abordagem
molecular e morfológica / Thiago Silva de Paula –
2009. 117 p.
Orientadora: Profa. Dra. Gisele Lôbo Hajdu.
Dissertação (Mestrado) – Universidade do Estado
do Rio de Janeiro, Instituto de Biologia Roberto
Alcantara Gomes.
Bibliografia: p. 92-102
1. Zoologia 2. Porifera 3. Esponjas bioerosivas
I. Título
4
Thiago Silva de Paula
O complexo Cliona celata Grant, 1826 (Porifera,
Demospongiae) na América do Sul: uma abordagem
molecular e morfológica
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução, da
Universidade do Estado do Rio de Janeiro, como
parte dos requisitos para a obtenção do título de
Mestre em Ecologia e Evolução.
Linha de Pesquisa: Filogenia e Biogeografia
______________________________________________
Orientadora: Profa. Dra. Gisele Lôbo Hajdu, UERJ
Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes da UERJ
Aprovado em: ____________________________________
Banca Examinadora:
______________________________________________
Prof. Dr. Antônio Mateo Solé-Cava
Instituto de Genética da UFRJ
_____________________________________________
Prof. Dr. Eduardo Carlos Meduna Hajdu
Museu Nacional da UFRJ
______________________________________________
Prof. Dr. Joel Christopher Creed
Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes da UERJ
Rio de Janeiro
2009
5
DEDICATÓRIA
A Hugo Mota Monte Cardoso
(1979-2008)
In Memoriam
Porque a última coisa que ele faria questão seria a dedicatória de um trabalho científico
(até porque existem coisas bem mais interessantes para se dedicar a alguém...)
6
AGRADECIMENTOS
Este trabalho não é apenas resultado da conclusão do meu Mestrado, mas sim, fruto de
anos de formação, a qual não seria possível sem o apoio, atenção, orientação e discussão das
mais variadas pessoas, ao longo desse tempo. E, sendo assim, agradecer ao mundo pelo o que
você é não é uma tarefa fácil, e, eventualmente, alguém muito importante na sua vida será
“esquecida” neste momento. Às milhares de pessoas que passaram por minha vida e que não
estão listadas aqui: obrigado.
Agradeço especialmente:
À Profa. Dra. Gisele Lôbo Hajdu, do Depto. de Genética da UERJ, minha orientadora,
pela amizade e paciência despendida nestes últimos anos, que, como não poderia ser de outra
forma, me abraçou como filhote desde nossos primeiros contatos.
Ao Prof. Dr. Ricardo Silva Absalão, do Depto. de Zoologia da UERJ, pela amizade e
orientação passada, a qual levo ainda hoje comigo, e a quem devo muito de minha atual
formação.
À Profa. Dra. Sonia Barbosa dos Santos, do Depto. de Zoologia da UERJ, pela
amizade e apoio, pois sem a qual este trabalho jamais seria possível.
À Profa. Dra. Jaqueline Gusmão da Silva Marien, do Depto. de Genética da UERJ e à
Dra. Carla Zilberberg, pela amizade e minha co-orientação oficiosa.
Ao Dr. Eduardo Carlos Meduna Hajdu, do Depto. de Invertebrados do MN/UFRJ,
pelo apoio e orientação neste projeto.
Ao Prof. Dr. Paulo Machado Britto, do Depto. de Zoologia da UERJ, pela amizade e
apoio.
À Dr. Christine Hanna Lydia Schönberg, do Instituto Australiano de Ciências
Marinhas da UWA (Austrália), pela amizade (mesmo que restrita pela distância e pela língua)
e apoio, ao me apresentar o maravilhoso mundo das esponjas bioerosivas, e pelo envio de
material.
Aos pesquisadores Dra. Grace McCormack, do Depto. de Zoologia da NUI Galway
(Irlanda), Dra. Dorte Janussen do Depto. de Zoologia Marinha do Naturmuseum Senckenberg
(Alemanha), e Dr. José Carballo do Instituto de Ciências do Mar e Limnologia da UNAM
(México), pelo envio de amostras.
7
Ao Museu Nacional do Rio de Janeiro (MN/UFRJ), especialmente ao Laboratório de
Taxonomia de Porifera (TAXPO) pela concessão de material, e aos devidos coletores que
providenciaram a coleção de Porifera ao longo desses anos, em especial ao Dr. Eduardo
Hajdu, a Dra. Gisele Lôbo-Hajdu, o Dr. Guilherme Muricy e o Dr. Philippe Willenz.
À minha banca de defesa de dissertação, pela paciência em revisar toda minha
prolixia, e pelos comentários valiosos.
Aos colegas e amigos do LGMar, Bruno, Dayane, Yuri, Rafaela, Nívia, Maria
Fernanda, Estéfane, Gabriela, Rafael, e Mira, e aos passados, Adriana, Leonardo, Meiry e
Milena, sem nenhuma ordem de preferência, onde espero não ter esquecido ninguém (e se o
fiz, mil perdões).
Às técnicas Valéria e Débora, pelo apoio e companheirismos neste tempo.
Aos colegas do DGen e DBCel da UERJ, Valéria, Silvia, Conceição, e Marcelo, por
aturar minhas dúvidas e interrupções.
Aos amigos Marcelo e Gigante, por serem quem são.
Aos amigos de idéias e de bar Japa, Whisky, Zé, Feijó, Fausto, Eduardo, Ivan, Daniel,
Lupa, e a minha prima rica Tati, pelas discussões e idéias sobre o mundo, o universo e tudo
mais. E ao Loreninha, por possibilitar que todo esse grupo tenha um lugar especial.
Aos colegas e professores de graduação e pós-graduação.
Ao grande amigo Tikão, por tudo.
À minha família, por toda minha vida anterior à UERJ, em especial minha irmã
Marcele, a qual me aturou por todo esse tempo.
À Nathy, pela atenção, companhia e paciência ao longo desse trabalho
E, por fim, agradeço aos meus pais, Leles e Ivana, pelo apoio, atenção e educação, os
quais fizeram de mim boa parte de quem eu sou, e, principalmente, pela minha fusão
gamética, que fez de mim, literalmente, o que eu sou.
8
“Árvores são poemas que a terra escreve para o céu.
Nós as derrubamos e as transformamos em papel para
registrar todo o nosso vazio.”
Khalil Gibran, poeta libanês
“Continuamos sob o domínio da crença fútil e destrutiva
de que o homem é o ápice da criação, e não apenas uma parte
dela, e que, sendo assim, tudo lhe é permitido... Somos
incapazes de perceber que o único sustentáculo genuíno de
nossas ações – se elas forem morais – é a responsabilidade. A
responsabilidade para com algo maior que a família, o país, a
empresa ou o sucesso. A responsabilidade para com a própria
essência do Ser, onde todas nossas ações estão indelevelmente
gravadas e serão, apenas ali, corretamente julgadas.”
Václav Havel, poeta, dramaturgo e estadista tcheco
9
RESUMO
DE PAULA, Thiago Silva. O complexo Cliona celata Grant, 1826 (Porifera,
Demospongiae) na América do Sul: uma abordagem molecular e morfológica. 2009. 117p.
Dissertação (Mestrado em Ecologia e Evolução) – Instituto de Biologia Roberto
Alcantara Gomes, Universidade do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009
Este trabalho visou a averiguação do status taxonômico das esponjas bioerosivas do
complexo Cliona celata da América do Sul por meio de técnicas moleculares, utilizando
como marcadores a subunidade I da Citocromo c oxidase (cox1) e os Espaçadores Internos
Transcritos do RNAr nuclear (ITS1 e ITS2), além de testar outros marcadores. Igualmente,
avaliou o grau de variabilidade morfológica encontrado nessas espécies, principalmente por
meio da morfometria dos tilóstilos, a fim de estabelecer uma diagnose para elas. Ainda, tentou
determinar as relações filogenéticas dessas espécies com as demais esponjas bioerosivas
utilizando o gene 28S do RNAr nuclear. Foi possível determinar a existência de cinco clados
de esponjas bioerosivas do complexo Cliona celata para a América do Sul, e dois outros
clados não-sulamericanos, por meio dos marcadores moleculares utilizados. Embora seja
discutida a validade desses clados como espécies distintas, continua impossível, por meio de
caracteres morfológicos, distingui-los, e dessa forma, a proposição formal de novas espécies é
evitada. Através da reconstrução filogenética do grupo, é possível verificar que as esponjas
bioerosivas analisadas se apresentaram como um grupo monofilético, e se separa em três
principais clados: Pione, Spirastrellidae, e Clionaidae. Por meio desta, é sugerida a alocação
das espécies do complexo C. viridis e C. schimidti dentro de Spirastrella, além de ser
necessária a criação de um novo gênero para alocar as espécies do novo complexo
identificado aqui, o complexo C. delitrix.
Palavras-chaves: Biogeografia, Espécies crípticas, Filogenia, Porifera, Esponjas bioerosivas.
10
ABSTRACT
DE PAULA, Thiago Silva. The Cliona celata Grant, 1826 (Porifera, Demospongiae)
complex in South America: a molecular and morphologic approach. 2009. 117p.
Dissertation (Master in Science Degree in Ecology and Evolution) – Instituto de Biologia
Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009
This work intended the validation of the taxonomic status of boring sponges from the
Cliona celata complex of South America by molecular techniques, using Cytochrome c
oxidase, subunit I (cox1), and Internal Transcribed Spacers (ITS) of rRNA nuclear genes as
molecular markers. Additionally, the degree of morphological variation necessary to establish
a correct diagnosis for the studied species was evaluated, and additional markers were tested.
Finally, a phylogenetic analysis comparing this species with other boring sponges, using the
28S rRNA nuclear gene was carried out. It was possible to point out the existence of five
clades of boring sponges from the C. celata complex in South America, and two more from
Mexico and Australia. Although these clades can comprise new valide species, no
morphological evidence was found to separate them, and thus, no formal species descriptions
were presented. Through out phylogenetic analyses it was possible to conclude that boring
sponges form a monophyletic group, which can be separated in three clades: Pione,
Spirastrellidae, and Clionaidae. This work suggests to allocate C. viridis and C. schimidti
species complexes inside Spirastrella, and to create a new genus for the new C. delitrix
species complex.
Keywords: Biogeography, Cryptic species, Phylogeny, Porifera, Boring sponges.
11
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 Posicionamento filogenético das esponjas entre Urmetazoa (animal
ancestral) e Urbilateria (bilatério ancestral) ..........................................
21
Figura 2 Plano corporal básico de uma esponja .................................................. 23
Figura 3 Cicatrizes resultantes da bioerosão ....................................................... 25
Figura 4 Estágios sucessionais de crescimento em esponajs bioerosivas ........... 26
Figura 5 Principais tipos espiculares encontrado nas esponjas bioerosivas ........ 27
Figura 6 Variação morfológica encontrada nos tilóstilos das espécies do
complexo Cliona celata Grant, 1826 ....................................................
31
Figura 7 Distribuição de frequências de identidade genética de Nei (1972) ....... 35
Figura 8 Quantificação do DNA genômico total de amostras de clionaídeos em
gel de 0,8% de agarose após procedimento de extração segundo
protocolo com fenol:clorofórmio .......................................................... 46
Figura 9 Visualização da amplificação da região ITS em gel de 1,5% de
agarose ..................................................................................................
47
Figura 10 Programa SeqMan DNASTAR para edição de sequência .................... 48
Figura 11 Alinhamento de sequências por meio do programa ClustalX2 ............. 48
Figura 12 Árvore de consenso de MP para cox1 Folmer ...................................... 60
Figura 13 Árvore de NJ para cox1 Folmer ............................................................ 61
Figura 14 Árvore de MP para ITS ......................................................................... 62
Figura 15 Árvore de NJ para ITS .......................................................................... 63
Figura 16 Árvores de RIM .................................................................................... 65
Figura 17 Árvore de 28S ....................................................................................... 66
Figura 18 Árvore linearizada de 28S assumindo o pressuposto do relógio
molecular ...............................................................................................
68
Figura 19 Padrões de RFLP para esponjas bioerosivas da América do Sul .......... 69
12
Figura 20 Preparações de lâminas de espículas dissociadas de indivíduos do
complexo Cliona celata Grant, 1826 .................................................... 70
Figura 21 Preparações de lâminas de corte espesso de indivíduos do complexo
Cliona celata Grant, 1826 ..................................................................... 70
Figura 22 Microscopia Eletrônica de Varredura dos tilóstilos .............................. 71
Figura 23 Gráfico de dispersão entre os parâmetros morfométricos L e W dos
tilóstilos de indivíduos do complexo Cliona celata Grant, 1826 ..........
73
Figura 24 Gráfico de dispersão entre os parâmetros morfométricos L e W dos
tilóstilos de indivíduos do complexo Cliona celata Grant, 1826,
apenas para dados deste trabalho, mostrando correlação e grau de
confiança ...............................................................................................
74
Figura 25
Gráfico de dispersão entre os parâmetros morfométricos W e T dos
tilóstilos de indivíduos do complexo Cliona celata
Grant, 1826,
apenas para dados deste trabalho, mostrando correlação e grau de
confiança ...............................................................................................
74
Figura 26
Gráfico de dispersão entre os valores canônicos de cada caso
separados por grupo ..............................................................................
76
Figura 27
Esquema representativo da distribuição de cada possível espécie
críptica detectada neste trabalho ........................................................... 91
Figura 28
Cladograma retratando as sugestões taxonomicas sugeridas pela
reconstrução filogenética obtida neste trabalho (árvore de MP do
gene 28S, sem valores de Bootstrap) .................................................... 91
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Material examinado neste trabalho ....................................................... 38
Tabela 2 Oligonucleotídeos específicos utilizados neste trabalho ....................... 45
Tabela 3 Espécimes do complexo Cliona celata Grant, 1826, em números de
indivíduos de cada grupo para os dados marcadores moleculares ........
55
Tabela 4 Distâncias genéticas entre os grupos do complexo Cliona celata
Grant, 1826 ............................................................................................
56
Tabela 5 Distâncias genéticas interna dos grupos do complexo Cliona celata
Grant, 1826. ...........................................................................................
57
Tabela 6 Modelos de substituição escolhidos com base nos resultados do
ModelTest para cada marcador molecular utilizado neste trabalho, e
seus respectivos parâmetros .................................................................. 58
Tabela 7 Resultados da hipótese de relógio molecular ........................................ 67
Tabela 8 Estimativa do tempo de divergência para cada nó da árvore
linearizada de 28S .................................................................................
67
Tabela 9 Média e erros-padrão dos parâmetros morfométrico para cada grupo . 71
Tabela 10 Morfometria do tilóstilo para espécies de esponjas bioerosivas do
complexo Cliona celata, valores médios retirados da literatura ........... 72
Tabela 11 Valores de correlação entre os parâmetros morfométricos e sua
significância .......................................................................................... 73
Tabela 12 Resultados estatísticos da análise discriminante ................................... 75
Tabela 13 Valores canônicos para o centróide dos grupos .................................... 75
Tabela 14 Matrix de classificação dos casos em cada grupo ................................. 76
14
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
28S gene 28S do RNAr nuclear, no âmbito deste trabalho região D2
AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism, polimorfismo de tamanho de
fragmentos amplificados
Atl Atlântico, no âmbito deste trabalho haplótipo de Cliona celata do Atlântico,
abrangendo Sudeste do Brasil, Venezuela e Irlanda.
atp6 subunidade 6 da ATP sintase
ca. cerca de
CI índice de consistência
CNI Close Neighbor Interchange
cox1 subunidade I da Citocromo c oxidase
cox2 subunidade II da Citocromo c oxidase
cytb Citocromo b
D2 região divergente 2 do gene 28S do RNAr nuclear
DNA ácido desoxirribonucléico
dNTP deoxinucleotídeos trifosfato
EDTA ácido etileno diaminotetracético
e.g. por exemplo, exempli gracia
et al. e colaboradores
EtBr brometo de etídeo
FedEx Federal Express
Hapl1 Haplótipo 1 de Cliona chilensis
Hapl2 Haplótipo 2 de Cliona chilensis
hLRT Hierarchical Likelihood Ratio Test, teste de razão de verossimilhança
hierárquico
15
I identidade genética para isoenzimas
IBRAG Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes
ICNZ International Code of Nomenclature Zoological, Código Internacional de
Nomenclatura Zoológica
Irl Irlanda, no âmbito deste trabalho haplótipo de Cliona celata da Irlanda,
exclusivamente.
ITS Internal Transcribed Spacers, espaçadores internos transcritos
JC Jukes-Cantor
L comprimento total do tilóstilo
LABMEL Laboratório de Microscopia Eletrónica da UERJ
LGMar Laboratório de Genética Marinha
LRT Likelihood Ratio Test, teste de razão de verossimilhança
L/W razão do comprimento total pela largura máxima do tilóstilo
M.a. Milhões de anos
Mc coleção pessoal de esponjas da Dra. Grace McCormack
MEV Microscopia eletrônica de varredura
ML Maximum Likelihood, Máxima Verossimilhança
MNRJ Museu Nacional do Rio de Janeiro, no âmbito deste trabalho referência de
tombo do Laboratório de Porifera do Museu Nacional do Rio de Janeiro
MP Máxima Parcimônia
n.c.
não calculável
n.d.
não disponível para cálculo
NE Nordeste do Brasil, no âmbito deste trabalho haplótipo do Nordeste do Brasil
de Cliona celata
NJ Neighbor-Joining
pb Pares de bases
16
PCR Polymerase Chain Rection, reação em cadeia da polimerase
RFLP Restriction Fragment Lenght Polymorphism, polimorfismo de tamanho de
fragmentos de restrição
RI índice de retenção
RIM região intergênica mitocondrial
RNAr ácido ribonucléico ribossomal
SBD Sponge Barcode Database
SSCP Single-Strand Conformation Polymorphism, polimorfismo de conformação
de fita simples
T largura máxima do tilo
T tempo de divergência
TBE Tris-borato-EDTA
Tris (hidroximetil) aminometano
Tth Thermus thermophilus
T/W razão da largura máxima do tilo pela largura máxima do tilóstilo
UERJ Universidade do Estado do Rio de Janeiro
UV ultravioleta
W largura máxima do tilóstilo
17
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ................................................................................................. 20
O Filo Porifera ................................................................................................... 20
As esponjas bioerosivas .....................................................................................
22
O complexo Cliona celata ..................................................................................
29
Espécies crípticas ............................................................................................... 33
Objetivo .............................................................................................................. 36
1
MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................. 37
1.1 Material Examinado ................................................................................... 37
1.2 Métodos Moleculares .................................................................................. 44
1.2.1 Extração de DNA ....................................................................................... 44
1.2.2 Amplificação in vitro de DNA ................................................................... 44
1.2.3 Sequênciamento, edição de sequências e alinhamento .............................. 46
1.2.4 Distâncias genéticas ................................................................................... 47
1.2.5 Modelos de substituição ............................................................................. 49
1.2.6 Análises filogenéticas .................................................................................
49
1.2.7 Estimativa de tempo de divergência ...........................................................
50
1.2.8 Haplotipagem por RFLP ............................................................................ 51
1.3 Métodos Morfológicos ................................................................................. 51
1.3.1 Preparação de lâminas de espículas dissociadas ........................................ 51
1.3.2 Preparação de lâminas de corte espesso ..................................................... 52
1.3.3 Microscopia eletrônica de varredura (MEV) ............................................. 52
1.3.4 Morfometria de espículas ........................................................................... 53
18
2
RESULTADOS .................................................................................................. 54
2.1 Análises Moleculares ................................................................................... 54
2.1.1 Extração de DNA ....................................................................................... 54
2.1.2 Amplificação in vitro de DNA ................................................................... 54
2.1.3 Sequênciamento, edição de sequências e alinhamento .............................. 54
2.1.4 Distâncias genéticas ................................................................................... 55
2.1.5 Modelos de substituição ............................................................................. 57
2.1.6 Análises filogenéticas .................................................................................
57
2.1.7 Estimativa de tempo de divergência ...........................................................
67
2.1.8 Haplotipagem por RFLP ............................................................................ 68
2.2 Análises Morfológicas ................................................................................. 69
2.2.1 Preparação de lâminas de espículas dissociadas ........................................ 69
2.2.2 Preparação de lâminas de corte espesso ..................................................... 69
2.2.3 Microscopia eletrônica de varredura (MEV) ............................................. 70
2.2.4 Morfometria de espículas ........................................................................... 71
3
DISCUSSÃO ...................................................................................................... 77
3.1 Limites de espécies ...................................................................................... 77
3.2 Detecção de espécies crípticas .................................................................... 79
3.3 Filogeografia do complexo Cliona celata ................................................... 81
3.4 Filogenia das esponjas bioerosivas ............................................................ 84
3.5 Implicações taxonômicas ............................................................................ 86
3.6 Considerações gerais ................................................................................... 88
4
CONCLUSÃO ................................................................................................... 90
REFERÊNCIAS ................................................................................................ 92
APÊNDICE A: Protocolos de extração de DNA ............................................ 103
19
APÊNDICE B: Protocolos de PCR .................................................................. 107
APÊNDICE C: Distâncias genéticas pareadas entre amostras .....................
109
APÊNDICE D: Valores dos casos da Análise Discriminante ........................ 117
20
INTRODUÇÃO
O Filo Porifera
O Filo Porifera compreende os animais invertebrados aquáticos popularmente
conhecidos como esponjas. As esponjas estão entre os mais antigos organismos desde a
origem da vida na Terra, tendo surgido aproximadamente há 650-700 M.a. Possuem
características muito primitivas, como ausência de organização tecidual, sendo consideradas
“fósseis vivos” por Müller (1998), embora essa designação ainda seja debatida. Em tempos
passados já foram classificados como sendo desde plantas, devido principalmente a seu hábito
séssil, à zoófitos. Grant, em 1836 lhes deu seu próprio lugar ao cunhar o nome Porifera,
‘portador de poros’, tendo sido interpretados como animais basais desde então. Huxley (1875)
e Sollas (1884) propuseram a separação das esponjas dos demais animais, definindo-os como
Parazoa, principalmente por serem destituídos de camadas germinativas e, portanto, com
ausência de tecidos verdadeiros. Contudo, a ultraestrura celular desses animais revelou
possuírem junções celulares equivalentes às dos metazoários, e estudos de biologia evolutiva
do desenvolvimento foi a derrocada dessa separação, demonstrando que as esponjas possuem
genes que expressam para a organização do plano corporal, os chamados genes homeobox ou
hox genes (Seimya et al., 1994; Degnan et al., 1995). Atualmente a filogenia do grupo tem
sido debatida por meio de diversos trabalhos moleculares, inclusive postulando sua parafilia
(e.g., Borchiellini et al., 2001; Sperling et al., 2006). Embora não haja um consenso sobre as
relações evolutivas entre os principais grupos das esponjas, muitos autores consideram que as
esponjas calcáreas (ver abaixo) seriam o grupo mais próximo dos demais metazoários (Figura
1).
As esponjas se caracterizam por serem metazoários com arquitetura corporal
exclusivamente celular, sem tecidos verdadeiros, embora haja indícios de apresentarem
21
células precursoras do mesoderma (Coutinho & Maia, 2007), predominantemente
assimétricos, embora alguns grupos possam apresentar superficialmente uma simetria radial; a
maioria de suas células são totipotentes, sendo muito estudadas para fins de entendimento da
diferenciação celular, sobretudo com finalidades médicas (Müller et al., 1998). São
organismos exclusivamente aquáticos, tanto marinhos quanto dulcícolas, sésseis e
suspensívoros, com exceção de um pequeno grupo de esponjas carnívoras (Vacelet & Boury-
Esnault, 1995). Seus corpos se organizam de maneira a formar um sistema aquífero no qual a
água circula por meio da utilização de células flageladas chamadas coanócitos – uma das
Figura 1. Posicionamento filogenético das esponjas entre Urmetazoa (animal
ancestral) e Urbilateria (bilatério ancestral). As novidades evolutivas atribuídas a
cada clado estão assinaladas em vermelho. Nesta representação, as esponjas
calcáreas se encontram separadas das demais esponjas e mais relacionadas aos outros
animais. Archaeocyatha é um clado extinto de esponjas com esqueleto calcáreo. O
surgimento dos Urmetazoa se localiza entre dois eventos de “Terra bola de neve”, a
glaciação Sturtiana e as eras do gelo Varanger-Marinoana. Ao longo da filogenia
ocorre mudança do mineral esquelético utilizado pelos animais, sendo sílica
hidratada amorfa em Hexactinellida e Demospongiae, e carbonato de cálcio em
Calcarea. Este último mineral também é encontrado em Protostomia e
Deuterostomia, sendo que nos vertebrados os ossos são compostos do fosfato de
cálcio (apatita). Modificado de
Müller & Müller, 2007
.
22
principais evidências morfológicas para considerar Choanoflagellida grupo irmão de Metazoa
(Lackey, 1959; Borchiellini et al., 2001). A Figura 2 ilustra e dá mais detalhes da organização
corporal básica das esponjas.
Existem cerca de oito mil espécies de esponjas, sendo a maioria restrita a zonas
bentônicas marinhas. Podem ser encontradas em todas as profundidades, embora a maior
diversidade se encontre em áreas não-poluídas e nas regiões recifais. Apresentam uma
incrível variação na coloração, e em grande parte esta se encontra relacionada com a presença
de simbiontes. Há alguns anos as esponjas vêm despertando atenção dos pesquisadores por
produzirem metabólitos secundários com importantes atividades farmacológicas (para uma
revisão de metabólitos de organismos marinhos ver Faulkner, 2001).
O Filo Porifera se subdivide atualmente em três Classes (Hooper & van Soest, 2002).
Estas são definidas basicamente pela natureza de seu esqueleto interno, i.e., espículas, matriz
de proteínas e arranjo dos elementos do esqueleto. As esponjas calcáreas (Calcarea) possuem
espículas inteiramente constituídas de carbonato de cálcio, as esponjas de vidro
(Hexactinellida) possuem espículas silicosas com seis raios (hexactinal), e as demosponjas
(Demospongiae) possuem esqueleto composto por espículas silicosas (não-hexactinal) que
pode ser suplementado ou substituído por uma matriz protéica, feita de uma proteína colágena
chamada espongina. Para uma discussão da validade de Homoscleromorpha como uma quarta
Classe de Porifera ver Sperling et al. (2006).
Dentro dessa diversidade se destaca um grupo de demosponjas de hábito único que se
caracteriza por erodir o substrato no qual se fixa, consumindo-o e se alojando nele, as
chamadas esponjas perfurantes ou bioerosivas (Rüztler, 2002a).
As esponjas bioerosivas
Foi com fascínio que Grant, em 1826, descreveu o que se tornou a primeira (e mais
controversa) espécie de esponja perfurante, Cliona celata Grant, 1826. De lá pra cá, a
capacidade bioerosiva das esponjas perfurantes atraiu a atenção de uma série de
pesquisadores, levando a um volume considerável de trabalhos publicados sobre o assunto, e
por fim, revelando uma enorme diversidade nesse grupo.
Inicialmente, as esponjas bioerosivas foram descritas dentro de uma única família de
demosponjas: Clionidae d'Orbigny, 1851 (atualmente Clionaidae, ver ICNZ Opinion 2133,
2006, para mudanças devido a sinonímias). Um fato curioso é que a principal característica
23
dessas esponjas, o fato delas se enclausurarem em um substrao calcáreo, não consta no nome
genérico da primeira esponja bioerosiva descrita por Grant, mas sim no epíteto específico da
espécie. Dessa forma, Clionaidae (derivado de cliona, do grego claudo) seria uma família de
esponjas que retraem suas papilas quando estimuladas, e não uma família de esponjas
escondidas no substrato (do epíteto celata).
Hoje, existem cerca de 230 espécies descritas de esponjas perfurantes, e um grande
número de traços fósseis, reconhecidos pelo icnogênero Entobia Portlock 1843 (para uma
redefinição de icnogêneros de esponjas bioerosivas ver Bromley, 1970), e que não se restringe
a um único grupo taxonômico. A bioerosão ocorre em diferentes Famílias taxonômicas, como
no caso dos hadromerídeos Clionaidae d’Orbigny, 1851, Spirastrellidae Ridley & Dendy,
1886, Samidae Sollas, 1888, e Alectonidae Rosell, 1996. E ela ocorre inclusive em gêneros
isolados, como no haplosclerídeo Aka de Laubenfels, 1936 e nos pecilosclerídeos
Figura 2. Plano corporal básico de uma esponja. (A) Forma asconóide de uma
esponja calcárea. (B) Principais tipos celulares encontrados em uma esponja
asconóide. Modificado de Brusca & Brusca, 2003.
24
Paracornulum Hallmann, 1920 e Zyzzya de Laubenfels, 1936 (Hooper & van Soest, 2002). O
estabelecimento de critérios robustos para o posicionamento sistemático dessas espécies é de
tal forma difícil que isso se reflete na história taxonômica das esponjas bioerosivas, onde
várias novas combinações, realocações de espécies e invalidações de gêneros ocorreram com
freqüência (para um histórico taxonômico de Clionaidae ver Rützler, 2002a). Um exemplo
recente é a invalidação de Anthosigmella Topsent, 1918, baseada no tipo espicular encontrado
nessas espécies (Rützler, 1990).
Levando em consideração o atual estado da sistemática de esponjas teríamos que
considerar que a capacidade bioerosiva tenha surgido independentemente em diferentes
linhagens de esponjas, principalmente quando consideramos a distância evolutiva entre
Hadromerida e Haplosclerida. É preciso uma revisão séria destes grupos, a fim de avaliar suas
monofilias, uma vez que dados moleculares têm mostrado que pelo menos dois desses táxons
(Clionaidae e Spirastrellidae) formariam um único grupo monofilético (Kober e Nichols,
2007). Todavia, é possível que estas linhagens sejam mais próximas do que imaginamos, já
que muitos trabalhos recentes têm rearranjado as relações filogenéticas entre vários grupos de
esponjas, nos mais variados níveis taxonômicos (e.g., Chombard et al., 1998; Borchiellini et
al., 2001; Kober & Nichols, 2007). Dessa forma, o surgimento da capacidade bioerosiva seria
um evento evolutivo único em Porifera, a despeito da taxonomia. Por outro lado, se a atual
taxonomia do grupo está correta, o surgimento da bioerosão poderia estar relacionado a
poucas transformações nos processos básicos de assentamento larval e fixação das esponjas
no substrato, e assim, seria possível imaginar que este evento tenha surgido
independentemente em várias linhagens.
Os trabalhos pioneiros estudando a capacidade bioerosiva dessas esponjas se
concentraram basicamente em determinar o processo bioerosivo por si. Warburton (1958)
demonstrou que a bioerosão em esponjas ocorre pela sinergia de dois processos distintos, um
bioquímico e outro celular. No primeiro caso enzimas, como a anidrase carbônica, produzem
ácidos que dissolvem o substrato de carbonato (Hatch, 1980). No segundo caso, processos de
alterações de membrana promovem o entalhamento (do termo em inglês etching) da
superfície coberta pela esponja, desagregando pequenas lascas do substrato (do inglês chips)
(Cobb, 1969, 1975) (Figura 3). Posteriormente vários trabalhos se dedicaram a estimar a taxa
de bioerosão promovida pelas esponjas perfurantes, basicamente por meio da medição da taxa
de lascas produzidas. Agora se sabe que este é um estimador ruim, uma vez que a maior parte
25
da bioerosão promovida é devido aos processos bioquímicos, e não celulares (Zundelevich et
al., 2007). Só nas últimas décadas a importância ecológica desse processo foi de fato
destacada, aplicando os estudos de bioerosão a comunidades recifais (e.g., Rützler, 2002b), e
mesmo a estruturas antropogênicas (Scott et al., 1988; Brusco et al., 2005). Recentemente têm
se questionado a aplicação das cicatrizes residuais da bioerosão como ferramenta taxonômica,
a qual é possível distinguir pelo menos gêneros diferentes (Calcinai et al., 2003), mas, até
onde este é um caráter forte a ser usado na taxonomia, somente mais trabalhos deste tipo
poderiam afirmar, uma vez que é grande a influência do substrato no feitio dessas cicatrizes
(Schönberg, 2002b; Calcinai et al., 2008).
O processo de assentamento da larva, concomitante à bioerosão do substrato, leva,
num primeiro momento, a uma forma de crescimento onde a maior parte da biomassa do
animal se encontra alojada no substrato, e apenas as papilas e ósculos se projetam para fora do
substrato. A partir de então, o crescimento da esponja leva ao consumo completo do substrato
intersticial (entre as câmaras aqüíferas) o que resulta numa forma incrustante. Daí, se o
substrato no qual a esponja está assentada possuir forma tal que, ao ser consumido, a esponja
apresente uma base pequena de fixação e/ou se estenda em altura muito além do substrato, irá
atingir um estágio massivo. Essas três fases de crescimento são denominadas,
respectivamente, alfa, beta e gama, e são características conspícuas das esponjas bierosivas,
determinando sua sucessão de crescimento (Nicol & Reisman, 1976) (Figura 4).
Embora a diversidade taxonômica seja grande entre as esponjas bioerosivas, a
diversidade morfológica se restringe a poucos tipos espiculares. Essencialmente, ocorrem
apenas dois tipos principais de megascleras (óxeas e tilóstilos, com variações sobre o tema –
Figura 3. Cicatrizes resultantes da bioerosão. O padrão resultante difere entre grupos,
e sua validade como ferramenta taxonômica é discutida na literatura. (A) Cliona
janitrix Topsent, 1932 e (B) Aka labyrinthica (Hancock, 1849) perfurando Corallium
rubrum (Linnaeus, 1758). Modificado de Calcinai et al. (2003).
26
e.g., as espinações nas óxeas de Pione
Gray, 1867); e um grande número de tipos de
microscleras, que aparentemente se mostram derivações de um tipo básico de espiráster (essa
impressão é apenas visual, uma vez que nenhum trabalho mostrou a evolução de caracteres
morfológicos entre as esponjas bioerosivas, mas ver Rosell & Uriz, 1997) (Figura 5).
Contudo, vários trabalhos já relataram a ocorrência de plasticidade fenotípica no grupo,
influenciada por fatores ambientais como correntes marinhas (Bell et al., 2002),
hidrodinamismo e predadores (Hill & Hill, 2002), alterando significativamente caracteres
morfológicos dessas esponjas, muitos deles importantes na taxonomia do grupo, o que
aumenta ainda mais a dificuldade de estabelecer uma taxonomia precisa (ver também
Maldonado et al., 1999).
Devido a seu hábito bioerosivo, ou seja, da sua dependência de um substrato calcáreo
para iniciar seu desenvolvimento a partir do seu estágio larval (ver abaixo), muitas espécies
marinhas portadoras de estruturas calcáreas externas, como conchas, são potenciais
hospedeiros para as esponjas perfurantes (e.g., Rützler et al., 2002c). A atividade bioerosiva
das esponjas perfurantes é capaz de causar grandes prejuízos a populações naturais (e.g,
Rützler, 2002c; Stefaniak et al., 2005) e cultivos, principalmente de mariscos e mexilhões (e.
g., Fromont et al., 2005). Com a perspectiva atual das alterações ambientais antrópicas,
Figura 4. Estágios sucessivos de crescimento em esponjas bioerosivas. (A-C)
Fotografias subaquáticas de Cliona celata em diferentes estágios de crescimento, alfa
(A), beta (B) e gama (C). (D-F) Esquema ilustrativo dos estágios de crescimento:
alfa, beta e gama. A região estriada representa o substrato, e a região acinzentada a
biomassa do animal. Crédito das fotos: (A) B.Pickton. (B) K.J.Hunkin. (C)
M.Damerval.
27
aparentemente as esponjas bioerosivas se favoreceriam tanto em abundância quanto em
riqueza (Holmes, 2000; Chaves-Fonnegra et al., 2007), porém, isso poderia implicar numa
maior pressão sobre os recifes de corais (um dos principais hospedeiros naturais dessas
espécies) (Rützler, 2002c), que já vêm sofrendo grandes danos apenas pela própria alteração
humana do ambiente (Smith & Buddemeier, 1992). Considerando essa perspectiva, um
esforço na tentativa de usar as esponjas perfurantes como possíveis bioindicadores seria
promissor, e possibilitaria gerenciar melhor as comunidades recifais, e os impactos sobre elas
(Carballo et al., 1994; Holmes, 2000).
Figura 5. Principais tipos espiculares encontrado nas esponjas bioerosivas. (A-B)
Megascleras. (D-L) Microscleras. (A) Tilóstilo, de Clionaopsis platei Thiele, 1905.
(B) Óxea, de C. platei. (C) Micróxea espinada, de Pione hixonii (Lendenfeld, 1886).
(D) Espiráster tipo II, de C. platei. (E) Amfiastroses, de Spheciospongia vesparium
(Lamarck, 1815). (F) Antosigma, de Cliona varians (Duchassaing & Michelotti,
1864). (G) Espiráteres, de C. dioryssa (de Laubenfels, 1950). (H) Diplásteres, de C.
dioryssa. (I) Microrrábides espinados, de P. lampa de Laubenfels, 1950). (J)
Espiráteres tipo I, de C. platei. (K) Amfiáster, de Thoosa armata Topsent, 1888. (L)
Diplásteres, de Diplastrella bistellata (Schmidt, 1862). Extraído e modificado de
Rützler, 2002a, b.
28
É notável também a capacidade de algumas espécies dessas esponjas de interagir com
diversos simbiontes, especialmente zooxantelas, o que lhes confere uma grande produtividade
(Rosell & Uriz, 1992). Um grupo de esponjas bioerosivas, conhecido como esponjas
perfurantes marrons (coloração decorrente da presença de simbiontes) é caracterizado pela
presença de zooxantelas (Rützler, 1990) (ver mais sobre complexos de espécies abaixo). Uma
grande parte dos trabalhos produzidos sobre bioerosão envolve algumas dessas espécies, pois
considerando a produtividade dessas esponjas (algumas chegam a cobrir rapidamente vários
metros quadrados de substrato) é determinante saber se sua taxa de bioerosão está
correlacionada com sua produtividade. Recentemente, Schönberg & Loh (2005)
demonstraram, por meio de técnicas moleculares, que as zooxantelas encontradas numa
espécie de esponja bioerosiva correspondem a um novo clado de Simbiodinium, não
relacionado às zooxantelas encontradas em corais; o que é surpreendente considerando uma
teoria tradicional de que as esponjas bioerosivas adquiriam seus simbiontes fotossintetizantes
a partir de seus hospedeiros (Schönberg & Loh, 2005).
Ainda pouco se sabe a respeito da reprodução das esponjas bioerosivas, embora haja
trabalhos recentes que tratem deste assunto. Postula-se, com base ainda em poucas espécies,
que as esponjas bioerosivas apresentem desenvolvimento indireto e externo, com larva do tipo
clavablástula (Maldonado, 2006) ou parenquimela (Mariani et al., 2000), ocasionalmente
fundindo-se entre si (Warburton, 1958), com pouca capacidade natatória. A liberação de
larvas parece ser sincronizada, intensa e pontual, somente no verão, e a abundância de larvas e
adultos está positivamente correlacionada, uma vez que a dispersão larval é limitada (Mariani
et al., 2000). O desenvolvimento da larva em juvenis ocorre cerca de duas semanas após o
assentamento, e nas espécies que apresentam zooxantelas, estas presumivelmente são
transmitidas durante a maturação do oócito. Alternativamente, a colonização assexual por
meio de fragmentos, embora ocorra experimentalmente, variando em graus de sucesso
basicamente devido ao tipo de coral invadido (Schönberg & Wilkinson, 2001), não parece
ocorrer naturalmente. A clonalidade aparenta ser mínima. Caso ocorresse colonização
assexuada por fragmentação o esperado seria uma estruturação da população. Contudo, não há
correlação entre a distância física e a genética, no caso estudado, indicando uma tendência
maior de dispersão sexuada ao invés de assexuada (Zilberberg et al., 2006)
Outra fonte de muitas publicações sobre estas esponjas decorre de sua produção de
metabólitos secundários de estrutura única. Um número considerável de produtos naturais já
foi descrito a partir de extratos de várias espécies de esponjas bioerosivas, como vários
29
esteróis, clionamida, celenamidas, e estorniamidas, só para citar alguns (ver referências
citadas por Sawangwong et al., 2008). E muitos desses já mostraram atividades
farmacológicas importantes, com ações antimitóticas, antibióticas e outras, revelando um
potencial econômico enorme, o que é típico em esponjas. Considerando a perspectiva de
viabilização econômica da produção de metabólitos por meio de culturas de tecido das
esponjas (Osinga et al., 1998), a produção científica sobre aplicação de produtos naturais de
esponjas, incluindo as esponjas bioerosivas, deve aumentar nos próximos anos.
O complexo Cliona celata
A despeito da diversidade encontrada nas esponjas bioerosivas, de longe Clionaidae
detêm o posto, na literatura, do grupo mais importante, tanto em número de trabalhos, quanto
em abordagens de estudo. Neste se destaca Cliona. Talvez por ter sido o primeiro gênero
descoberto de esponjas bioerosivas ou por ser o mais especioso, Cliona muitas vezes é usado
como sinônimo de esponjas bioerosivas.
Em Cliona, as espécies são usualmente categorizadas em complexos de espécies por
sua similaridade morfológica. É importante ressaltar que esse agrupamento de espécies não
reflete necessariamente uma categoria taxonômica, ou mesmo a hipótese de monofilia entre
os grupos de espécies, simplesmente se trata de uma definição prática, utilizada pelos
taxonomistas. Além disso, nem todas as espécies de Cliona são alocadas em complexos,
sendo algumas bem distintas umas das outras, não apresentando similaridades entre si a ponto
de constituir um complexo. Contudo, as que se encontram categorizadas dessa forma
geralmente o são pela dificuldade em estabelecer uma identificação precisa dessas espécies.
Abaixo estão resumidos os complexos de espécies utilizados para Cliona, e suas principais
características.
Complexo Cliona schmidti (ca. 7 spp.): apresenta estágio de crescimento do
alfa até o gama, coloração variando de púrpura ao vermelho forte, tilóstilos e
espirasteres como elementos espiculares.
Complexo Cliona viridis (ca. 14 spp.) (Schönberg, 2002a): apresenta estágio de
crescimento do alfa até o gama, coloração variando do marrom ao amarelo, tilóstilos e
fino espirasteres como elementos espiculares, zooxantelas.
Complexo Cliona celata (ca. 18 spp.) (Schönberg et al., 2006): apresenta
estágio de crescimento do alfa até o gama, coloração variando do amarelo ao
vermelho, apenas tilóstilos como elementos espiculares.
30
Complexo Cliona mucronata (ca. 6 spp.): apresenta apenas estágio de
crescimento alfa, coloração variando do laranja ao marrom, tilóstilos espessos e
espirasteres como elementos espiculares.
Dentre os complexos de espécies encontrados em Cliona, de longe o mais controverso
é o complexo C. celata. Isso se deve a três fatores: (1) é o complexo mais especioso em
Cliona, e por si só, isto leva a um grande número de confusões por parte dos autores na
literatura ao tentar expressar a diversidade desse grupo; (2) por apresentar apenas uma
categoria de espícula (tilóstilo), a sobreposição na variabilidade morfológica utilizada na
diagnose entre espécies desse complexo é grande, e assim, se torna quase impossível fazer
uma identificação confiável; e (3), talvez devido aos problemas na sistemática desse
complexo, muitas espécies do complexo C. celata apresentam amplas distribuições
geográficas, pois, atuando de maneira conservadora, os taxonomistas, pela falta de caracteres
morfológicos utilizáveis na taxonomia deste grupo para erigir novas espécies, preferem
aumentar a área de ocorrência de outras espécies correlatas já descritas.
Como o caráter morfológico relevante do complexo é apenas a morfologia do tilóstilo,
a forma de objetivar esse caráter é por meio das medidas extraídas dessa espícula,
basicamente o comprimento máximo do tilóstilo, a largura máxima do tilóstilo, e a largura
máxima do tilo. Apenas para Cliona celata temos na literatura medidas bem distintas desses
parâmetros para cada localidade em que é assinalada. Só por exemplo, o comprimento
máximo do tilóstilo é em média, 323µm nos EUA, 287µm na Nova Zelândia, 254µm e
325µm na Espanha, 340µm no Vietnã, e 328µm na Tunísia. Em comparação com outras
espécies do complexo, para o mesmo caráter, temos 256µm para C. californiana de
Laubenfels, 1932, no México, 253µm para C. dissimilis Ridley & Dendy, 1886, na Austrália,
349µm e 279µm para C. laticavicola Pang, 1973, no Caribe, e 250µm para C. insidiosa
Hancock, 1849, na Inglaterra, só para citar alguns exemplos. A Figura 6 ilustra a variabilidade
dos tilóstilos para o complexo C. celata, porém é importante ter em mente que as espículas
ilustram a média para as espécies. Se considerarmos a variância desses dados, que na maioria
dos casos é ignorada pela literatura, o que teríamos seria uma nuvem de dispersão desses
valores sem delimitações precisas. Além disso, a situação se torna mais caótica se levarmos
em conta a plasticidade desse caráter. Assim, se de fato a variabilidade do caráter morfológico
utilizado for contínua entre as espécies, e se nenhum outro caráter desponta como útil na
sistemática desse grupo, nos resta perguntar: qual é a validade dessas descrições para a
identificação das espécies do complexo Cliona celata?
31
Figura 6. Variação morfológica encontrada nos tilóstilos das espécies do complexo
Cliona celata Grant, 1826. (A-B) C. minuscula Schönberg, Grass & Heiermann,
2006. (C) C. californiana de Laubenfels, 1932. (D) C. celata Grant, 1826. (E-F) C.
delitrix Pang, 1973. (G) C. dissimilis Ridley & Dendy, 1886. (H) C. laticavicola
Pang, 1973. (I) C. parvispiculata Pang, 1973. (J) C. ecaudis Topsent, 1932. (K_M)
C. janitrix Topsent, 1932. (N) C. kempi Annandale, 1915. (O) C. macgeachii
Holmes, 2000. (P-Q) C. alderi Hancock, 1849. (R-S) C. insidiosa Hancock, 1849.
(T-U) C. millepunctata Hancock, 1849. (V) C. peponaca Pang, 1973. (W) C. caesia
(Schoenberg, 2000). (X–Z) Espiculas de outras espécies não relevantes para este
trabalho. Todas as espículas estão na mesma escala, 100
µm. Extraído de Schönberg
et al. (2006).
32
Toda essa problemática advém de: (1) uma questão intrínseca ao grupo, onde
aparentemente não há uma distinção entre as espécies no morfoespaço da variabilidade dos
caracteres utilizados na sua taxonomia, o que gera uma sobreposição da variabilidade
morfológica que impede uma identificação específica precisa; e (2) uma questão
metodológica por parte dos taxonomistas, que não exploram a variabilidade das espécies de
maneira a tentar representar a diversidade existente no grupo (examinando poucos indivíduos
de cada espécie ou indicando apenas valores de referência) ou expressam essa diversidade de
maneira descritiva (apenas com médias e amplitudes), impedindo comparações robustas (com
base estatística) que permitiriam discriminar essa variabilidade, ou ao menos entendê-la sob
um foco ecológico ou evolutivo.
Na América do Sul, ocorrem quatro espécies desse complexo: Cliona celata Grant,
1826, considerada cosmopolita, e que ocorre na costa Atlântica da América do Sul desde o
Caribe até o Sudeste do Brasil; Cliona chilensis Thiele, 1905, que ocorre desde a costa
Pacífica da América do Sul atravessando o Estreito de Magalhães e se estendendo até a
Argentina; Cliona diversytilla Sarà, 1978 e Cliona lisa Cuartas, 1991, que possuem
acorrência assinalada apenas para as localidades onde foram descritas (Cabo Domingo, no
Estreito de Magalhães, e Mar del Plata, na Argentina; respectivamente). Dessa forma, temos
duas espécies do complexo C. celata amplamente distribuídas para a costa da América do Sul,
e duas espécies com distribuição restrita. Levando em conta os problemas de variabilidade
morfológica assinalados acima, e que C. dyversytilla e C. lisa foram descritas com apenas
dois indivíduos cada, não expressando a variabilidade necessária para se fazer uma
identificação confiável dessas espécies, temos que, basicamente, apenas duas espécies são
consideradas para a América do Sul pelos pesquisadores na região, que apresentam uma
disjunção geográfica na região do Sudeste do Brasil.
Em resumo, temos que, sem caractéres morfológicos suficientes para uma diagnose
específica, acabamos por postular amplas distribuições geográficas para essas espécies.
Contudo, se considerarmos que a sistemática cladística prevê as espécies como linhagens
naturais monofiléticas, e não apenas táxons operacionais, temos que supor que as espécies
cosmopolitas sejam capazes de manter uma integridade minimamente razoável em seu fluxo
gênico, mesmo a longas distâncias, o que é duvidoso, quando consideramos organismos,
como as esponjas, que apresentam ciclo de vida larval de relativa curta duração e baixa
33
mobilidade
1
. Dessa forma, o que se acredita é que, para muitos dos casos, espécies
caracterizadas como tal na verdade constituam um complexo de diferentes espécies,
morfologicamente semelhantes, cada qual com uma distribuição menor, que, vista num
contínuo, parece ser uma distribuição ampla de uma única espécie.
Espécies crípticas
A ocorrência de espécies crípticas (a classificação de duas ou mais espécies
morfologicamente indistinguíveis dentro de uma única espécie nominal) não é um problema
exclusivo das esponjas. Organismos morfologicamente simples, independentemente de grupo
taxonômico, tendem mais a constituir complexos de espécies crípticas do que organismos
complexos, que possuem muitos caracteres que poderiam refletir a divergência entre as
espécies (Openn et al., 1996, Klautau et al., 1999).
Uma vez que a taxonomia clássica depende basicamente da nossa observação da
diversidade fenotípica das espécies, organismos que têm como base da especiação a variação
morfológica (como a orientação visual das aves para a procura de parceiros reprodutivos, ou
as diferenças anatômicas dos órgãos sexuais em insetos) são mais bem descritos e apresentam
taxonomia mais robusta.
Knowlton (1993) aponta que a presença de espécies crípticas no ambiente marinho
logicamente deva ser maior que no ambiente terrestre. Para ela, isso se deve ao fato de o
sistema de reconhecimento sexual no ambiente aquático ser basicamente determinado por
fatores de reconhecimento celular
2
. Uma vez que a observação de receptores de membrana e
compostos quimiotáxicos não são características usualmente observáveis pela percepção
humana, a negligência de caractéres tão importantes na distinção de espécies nos leva a
considerar, como uma única espécie, padrões morfológicos indistinguíveis.
1
Contudo, para as esponjas bioerosivas, deve-se ter em mente a possibilidade de transporte associado ao substrato que estão
perfurando.
2
Obviamente que a prerrogativa acima de isolamento reprodutivo remonta ao Conceito Biológico de Espécie (Mayr, 1963).
Contudo, com a prática atual de delimitação de espécies utilizando níveis de divergência genética (ver abaixo) e
reconstruções filogenéticas moleculares, cada vez mais se têm preferido argumentos que utlizem definições baseadas em
conceitos genéticos e filogenéticos de espécies (para uma tentativa de integração entre esses conceitos ver Avise &
Wollenberg, 1997). Mas, embora a determinação de um conceito de espécie empregado por parte do pesquisador seja
necessária para a delimitação de espécies crípticas, não é objetivo desse trabalho revisar ou discutir os diferentes conceitos
encontrados na literatura, e apenas quando pertinente esse assunto será devidamente tratado.
34
Sendo assim, na ausência de dados morfológicos, uma outra maneira de delimitar
espécies passou a ser feita com base em critérios genéticos. Seja por meio de dados
provenientes de proteínas ou DNA, a difusão do uso de marcadores moleculares propiciou
uma explosão exponencial na descoberta de espécies crípticas (Bickford et al., 2006). Os
animais deram uma forte contribuição para esse aumento de publicações, com espécies
crípticas sendo descobertas em corais (Le Goff-Vitry et al., 2005), moluscos (Nakano &
Spencer, 2007), crustáceos (Gusmão et al., 2000; Lefébure et al., 2007), insetos (Giogini &
Baldanza, 2004; Stahls & Savolainen, 2008), e vertebrados (Carreras-Carbonell et al., 2005;
Lemmon et al., 2007), só para citar alguns poucos exemplos.
De longe, o marcador molecular mais utilizado com a finalidade de distinguir espécies
é a subunidade I da Citocromo c oxidase (cox1) do genoma mitocondrial, a molécula do
Barcode of Life (Hebert et al., 2003). A despeito de todas as críticas metodológicas e
filosóficas a cerca da utilização de parte de uma única molécula como representação de toda a
diversidade morfológica, genética, ecológica, comportamental, e biogeográfica de uma
espécie, não há como negar o fato de que boa parte da diversidade críptica revelada nos
últimos anos se deve ao sequênciamento incessante da cox1, e pesquisas utilizando, pelo
menos em parte, a filosofia do código-de-barras de DNA. Para uma dicussão sobre vantagens
e desvantagens do código-de-barras de DNA aplicado a esponjas ver Solé-Cava & Wörheide
(2007).
Contudo, não só do código-de-barras de DNA foi feito esse progresso. Muitas outras
regiões do genoma também foram utilizadas como marcadores moleculares para a delimitação
de espécies, como os Espaçadores Internos Transcritos (ITS, do inglês Internal Transcribed
Spacers) dos genes codificantes do RNA ribossomal (RNAr) nuclear (Dawson & Jacobs,
2001; Nichols & Barnes, 2005), os gene 12S e 16S do RNAr mitocondrial (e.g., Le Goff-
Vitry et al., 2004; Carreras-Carbonell et al., 2005), os genes 18S e 28S do RNAr nuclear,
várias subunidades da Citocromo b oxidase (cytb) do genoma mitocondrial (Lecompte et al.,
2005; Jacobs et al., 2006), e muitas outras.
O problema em utilizar dados moleculares na delimitação de espécies consiste em
estabelecer um limite quantitativo de distância genética. Não existe um valor absoluto
determinado para essa delimitação, pois este varia com o grupo taxonômico estudado e com a
taxa de evolução da molécula. Habitualmente, o que se faz é avaliar se o nível de diversidade
genética dentro de grupos é menor do que o do universo amostral inteiro. Se uma
reconstrução filogenética for feita utilizando algoritmos de distância, essa avaliação se torna
35
bem visual, uma vez que os agrupamentos serão feitos com base na menor distância genética
entre as amostras. De uma maneira mais empírica, Nei (1972) descreve os valores de
identidade genética relativos aos níveis taxonômicos, no caso, onde a frequência dos
resultados obtidos na literatura indicam qual a distância genética entre os táxons (Figura 7).
Nei utilizou dados de alozimas, onde se postula que até 90% de identidade genética
corresponda a diferenças intraespecíficas, 60-70% a diferenças interespecíficas e mais do que
isso a gêneros diferentes
3
. Mas é possível estabelecer limites de distância genéticas similares
para dados de sequências entre diferentes níveis taxonômicos
4
.
3
Para esponjas, Solé-Cava & Boury-Esnault (1999) encontraram uma situação diferente, onde a distribuição de frequência
para identidade genética interespecífica foi bimodal. A explicação para esse tipo de distribuição seria que a sistemática
estabelecida em Porifera estaria considerando como espécies cogenéricas espécies que na verdade seriam cofamiliares ou
mesmo de ordens diferentes, quando comparadas suas identidades genéticas com a de outros animais.
4
Vale lembrar que o cálculo de identidade genética para isoenzimas (I) leva em conta as frequências dos alelos, e dessa
forma, é possível atingir valores muito baixos mesmos para espécies de gêneros cofamiliares, e de forma alguma esses
valores são equivalentes para distâncias genéticas para dados de sequências (como distância-p, JC, etc.). A identidade
FIGURA 7. Distribuição de frequências de identidade genética de Nei (1972) para
estimativas de divergência genética entre populações coespecíficas, espécies
cogenéricas e gêneros cofamiliares. Baseado na análise simultânea de muitos loci
gênicos. Extraído de Thorpe & Solé-Cava, 1994.
36
Por fim, as esponjas tiveram um papel importante na descoberta de espécies crípticas,
uma vez que foi um dos primeiros grupos de invertebrados a ter espécies crípticas reveladas
por dados moleculares (Solé-Cava & Thorpe, 1986). Desde então, um grande número de
trabalhos demonstrando a ocorrência de espécies crípticas por meio de dados moleculares têm
sido publicados (e.g., Muricy et al., 1996; Klautau et al., 1999; Lazoski et al., 2001; Duran &
Rützler, 2006; Blanquer & Uriz, 2007). Até agora, todos os complexos de espécies estudados
molecularmente em esponjas apresentaram delimitações de espécies crípticas.
Objetivo
O objetivo desse trabalho é averiguar o status taxonômico das esponjas bioerosivas do
complexo Cliona celata da América do Sul por meio de técnicas moleculares, utilizando
como marcadores principalmente a subunidade I da Citocromo c oxidase (cox1) e os
Espaçadores Internos Transcritos dos genes para os RNAr nucleares (ITS1 e ITS2), além de
testar outros marcadores. Ao mesmo tempo, avaliar o grau de variabilidade morfológica
encontrado nessas espécies a fim de estabelecer uma diagnose para elas, tentando uma relação
com a sua ocupação espacial, e outros fatores. Ainda, de maneira complementar, tentar
determinar as relações filogenéticas dessas espécies com as demais esponjas bioerosivas
utilizando o gene 28S do RNAr nuclear.
genética tende a zero com o aumento da distância evolutiva entre os organismos, porém com dados de sequências, é possível
estimar de maneira muito confiável (exceto para genes com taxas de evolução muito altas) a sua distância genética.
37
1. MATERIAL E MÉTODOS
1.1 Material Examinado
Todas as amostras analisadas neste trabalho se encontram listadas na Tabela 1, com
suas respectivas informações de tombo, identificação preliminar, localidade, e análises.
As amostras examinadas constam de material depositado em museus (as quais terão
seu número de tombo indicado), coleções particulares ou amostras coletadas ainda não
tombadas. As amostras foram coletadas, em sua maioria, por mergulho autônomo ou apnéia,
ou mesmo por acesso direto ao local, como, por exemplo, em poças de maré. Todas se
encontram fixadas em etanol 92%, contudo algumas poucas não tiveram essa preservação
desde o momento de coleta, principalmente amostras muito antigas. Umas poucas amostras
não foram examinadas fisicamente, e constaram apenas de sequências de DNA depositadas
em bancos de dados digitais de acesso público na internet (seguidas de seu número de acesso)
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov; http://www.spongebarcoding.org). Algumas não estão
tombadas em instituições, geralmente foram amostras enviadas por colaboradores, não
possuindo material suficiente para depósito.
As amostras foram escolhidas para trabalho com base em sua identificação preliminar,
isto é, como pertencentes ao complexo Cliona celata ou amostras de Clionaidae, usadas como
base de referências e comparações. A escolha do material também foi feita por sua localidade,
ou seja, provenientes da região sulamericana e, quando pertinente, outras regiões
comparativas (como zonas biogeográficas semelhantes ou localidades-tipo). Quando
disponível, as coordenadas geográficas serão dadas para cada amostra.
As amostras passaram por dois tipos principais de métodos de análise: moleculares e
morfológicas. Diversos dados foram gerados a partir das amostras em cada método, muitos
simplesmente exploratórios, e quando pertinente, serão indicados. As seções seguintes são
encarregadas de descrever cada método de aquisição e análises desses dados.
38
Tabela 1. Material examinado neste trabalho. Os números de tombo em itálico são referentes a números de acesso em bancos de dados da
internet (com refência à publicação original assinalada na coluna Coletor), e as que constarem com # não possuem tombo em instituições e
indicam o número de campo. Legenda dos dados no rodapé da tabela.
Espécie Tombo Localidade Data de coleta Coletor Dados Clado
Cliona celata Mc 4026 Irlanda, Strangford, Bird Island
Passage
9/mar/2007 G.
McCormack
F
Irl
Cliona celata Mc 4038 Irlanda, Strangford, Bird Island
Passage
9/mar/2007 G.
McCormack
F,S,R,I,D
Irl
Cliona celata Mc 4054 Irlanda, Strangford, Dunnyneil
Island
9/mar/2007 G.
McCormack
F,S,I
Atl
Cliona celata # I2 Irlanda C. Schönberg
S,R
Irl
Cliona celata MNRJ 10725 Brasil, Alagoas, Marechal Deodoro,
Saco da Pedra
18/out/2005 M.A. Correa
Cliona celata MNRJ 10725 Brasil, Alagoas, Marechal Deodoro,
Saco da Pedra
18/out/2005 M.A. Correa
F,S
NE
Cliona celata MNRJ 10728 Brasil, Alagoas, Maceió, Porto de
Maceió
27/abr/2006 V. Cedro
S
NE
Cliona celata MNRJ 10729 Brasil, Alagoas, Maceió, Porto de
Maceió
27/abr/2006 V. Cedro
F,S
NE
Cliona celata MNRJ 10730 Brasil, Alagoas, Maceió, Porto de
Maceió
27/abr/2006 V. Cedro
S,I
NE
Cliona celata MNRJ 10731 Brasil, Alagoas, Maceió, Porto de
Maceió
27/abr/2006 V. Cedro
S
NE
Cliona celata MNRJ 10733 Brasil, Alagoas, Maceió, Porto de
Maceió
27/abr/2006 V. Cedro
S
NE
Cliona celata MNRJ 11003 Brasil, Alagoas Maceió, Porto de
Maceió
13/set/2006 G. Lôbo-Hajdu
R
NE
39
Cliona celata MNRJ 11005 Brasil, Alagoas Maceió, Porto de
Maceió
13/set/2006 G. Lôbo-Hajdu
R
NE
Cliona celata MNRJ 11008 Brasil, Alagoas Maceió, Ponta Verde 01/set/2006 G. Lôbo-Hajdu
S
NE
Cliona celata MNRJ 11009 Brasil, Alagoas Maceió, Porto de
Maceió
13/set/2006 G. Lôbo-Hajdu
S
NE
Cliona celata MNRJ 11010 Brasil, Alagoas Maceió, Ponta Verde 12/set/2006 G. Lôbo-Hajdu
S
NE
Cliona celata MNRJ 11756 Brasil, Maranhão
S
NE
Cliona celata MNRJ 11773 Brasil, Maranhão
S
NE
Cliona celata MNRJ 10744 Brasil, Ceará, Fortaleza, Mucuripe jun/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
NE
Cliona celata MNRJ 10745 Brasil, Ceará, Fortaleza, Mucuripe jun/2006 G. Lôbo-Hajdu
S,I
NE
Cliona celata MNRJ 10746 Brasil, Ceará, Fortaleza, Mucuripe jun/2006 G. Lôbo-Hajdu
S,I
NE
Cliona celata MNRJ 10721 Brasil, Bahia, Camaçari, Praia de
Guarajuba
15/fev/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,S
NE
Cliona celata MNRJ 10722 Brasil, Bahia, Camaçari, Praia de
Guarajuba
15/fev/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
NE
Cliona celata MNRJ 10734 Brasil, Pernambuco, Jaboatão dos
Guararapes, P. de Piedade
15/jun/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,S
NE
Cliona celata MNRJ 10735 Brasil, Pernambuco, Jaboatão dos
Guararapes, P. de Piedade
15/jun/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
NE
Cliona celata MNRJ 10736 Brasil, Pernambuco, Jaboatão dos
Guararapes, P. de Piedade
15/jun/2006 G. Lôbo-Hajdu
S
NE
Cliona celata MNRJ 1484 Brasil, Rio de Janeiro, Praia
Vermelha (2257'261''S 4309'849''W)
24/jan/1998 E. Hajdu & E.
Costa
S
Atl
Cliona celata MNRJ 11017 Brasil, Rio de Janeiro, Baía de
Guanabra
18/mai/2007 G. Muricy
S,R,I,D
Atl
Cliona celata MNRJ 11019 Brasil, Rio de Janeiro, Baía de
Guanabra
18/mai/2007 G. Muricy
S,R,I
Atl
Cliona celata MNRJ 1823 Brasil, São Paulo, São Sebastião,
Ponta S. de Barequeçaba (2349.570'S
4525.288'W)
10/set/1998 E. Hajdu
S
Atl
Cliona celata MNRJ 741 Brasil, São Paulo, São Sebastião, 9/jan/1996 E. Hajdu
F
Atl
40
Ponta Grossa (2346.516'S
4513.831'W)
Cliona celata MNRJ 499 Brasil, São Paulo, São Sebastião,
Saco das Enchovas (2355.087'S
4517.844'W
22/jun/1997 M. LeBlanc
F
Atl
Cliona celata MNRJ 561 Brasil, São Paulo, São Sebastião,
Ilha da Prainha (2351'11"S
4525'04"W)
16/jun/1997 M. LeBlanc
F
Atl
Cliona celata MNRJ 11024 Venezuela, Parque Nacional Isla
Margarida, La restinga
19/jul/2007 E. Hajdu
S
Atl
Cliona celata MNRJ 11027 Venezuela, Parque Nacional Isla
Margarita, La restinga
19/jul/2007 E. Hajdu
F,S,R
Atl
Cliona celata # M2 França, Marseille C. Schönberg
S
Cliona celata EF519608 EUA, Flórida, Peanut Island 03 mar 2004 S. Duran
F
NE
Cliona celata AJ633869 Austrália Wörheide et
al., 2004
S
Cliona celata AM293628 Ligurian Sea, Gallinara Island, Baruca et al.,
2007
D
Atl
Cliona celata AM293629 Ligurian Sea, PortoWno Promontory Baruca et al.,
2007
D
Irl
Cliona celata AM293630 Adriatic Sea, Limski Canal Baruca et al.,
2007
D
Atl
Cliona chilensis MNRJ 10324 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 E. Hajdu & P.
Willenz
P
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10329 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 E. Hajdu & P.
Willenz
S
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10331 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 E. Hajdu & P.
Willenz
P
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 10332 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 E. Hajdu & P.
Willenz
S
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10344 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 D. Thompson
P
Hapl1
41
Cliona chilensis MNRJ 10351 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 D. Thompson
F,S,R,I,D,C,V
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 10353 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,S
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10354 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 D. Thompson
F
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 10357 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
P
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10374 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,S,R
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10382 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 10385 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10390 Chile, Fjord Quintupeu 10/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
P
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 10393 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10395 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10412 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10414 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10431 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,I
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10432 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,I,D,C
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 10433 Chile, Fjord Reñihué 16/out/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,S
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 8821 Chile, Fjord Quintupeu 25/fev/2005 E. Hajdu, P.
Willenz & G.
Lôbo-Hajdu
S
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 9268 Chile, Antofagasta, Península de
Mejillones
24/mai/2005 E. Hajdu & G.
Lôbo-Hajdu
F
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 8786 Chile, Isla Liliguapi 24/fev/2005 E. Hajdu & G.
Lôbo-Hajdu
F
Hapl2
Cliona chilensis MNRJ 9763 Argentina, Chubut, Puerto Madryn D. Navarro
S
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 9761 Argentina, Chubut, Puerto Madryn D. Navarro
F,S,I
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 9738 Argentina, Península Valdéz, Punta
Pardelas (42º37’47”S 64º16’00”W)
19/jan/2006 G. Lôbo-Hajdu
F,S,I,D
Hapl1
Cliona chilensis MNRJ 9750 Argentina, Península Valdéz, Punta
Pardelas
20/jan/2006 E. Hajdu
F,S,I
Hapl1
Cliona californiana # G5 México, Baía de Topolobampo,
Estera di Bichi
2/jul/2007 J. Carballo
S
Cliona rhodensis AM293631 Ligurian Sea, Pontetto Baruca et al.,
D
42
2007
Cliona delitrix MNRJ 10737 Panamá, Bocas del Toro G. Lôbo-Hajdu
F
Cliona delitrix SBD 92 EUA, Florida, Keys S. Duran
F
Cliona delitrix SBD 39 Belize, South Reef S. Duran
F
Cliona delitrix SBD 141 Belize, Fire Carrie Bow Reef S. Duran
F
Cliona delitrix # CL24 Bahamas C. Zilberberg
D
Cliona viridis AM293637 Ligurian Sea, PortoWno Promontory Baruca et al.,
2007
D
Cliona nigricans AM293635 Ligurian Sea, Gallinara Island Baruca et al.,
2007
D
Cliona utricularis AM293638 Celebes Sea, Bunaken Marine Park Baruca et al.,
2007
D
Cliona jullieni AM293625 Celebes Sea, Bunaken Marine Park Baruca et al.,
2007
D
Cliona schmidti AM293632 Ligurian Sea, Gallinara Island Baruca et al.,
2007
D
Cliothosa hancocki AM293634 Celebes Sea, Bunaken Marine Park Baruca et al.,
2007
D
Clionaopsis platei MNRJ 9228 Chile, Valparaiso, Naufrágio
''Araucaria'' (3301'00,6''S
7138'18,4''W)
14/mai/2005 E. Hajdu & G.
Lôbo-Hajdu
F,R
Clionaopsis platei MNRJ 9251 Chile, Ilha Choros, Punta de Choros, 21/mai/2005 E. Hajdu & G.
Lôbo-Hajdu
F,S
Pione sp. AJ633865 Wörheide et
al., 2004
S
Pione velans AY561981 Nichols, 2005
F
Pione vastifica SBD 17 EUA, Flórida, Peanut Island S. Duran
F
Pione vastifica SBD 22 EUA, Flórida, Peanut Island S. Duran
F
Spirastrella sabogae AY562088 Nichols &
Barnes, 2005
S
Spirastrella hartmani AY562095 Nichols &
S
43
Barnes, 2005
Spirastrella solida AM293640 Celebes Sea, Bunaken Marine Park Baruca et al.,
2007
D
Spirastrella vagabunda AM293640 Celebes Sea, Bunaken Marine Park Baruca et al.,
2007
D
Diplastrella megastella AY561893 Nichols, 2005
D
Placospongia sp. AY562020 Nichols &
Barnes, 2005
S
Placospongia sp. AY562085 Nichols &
Barnes, 2005
S
Placospongia sp. AY562052 Nichols &
Barnes, 2005
S
Placospongia sp. AY562082 Nichols &
Barnes, 2005
S
Placospongia sp. AY561964 Nichols &
Barnes, 2005
F
Placospongia sp. AY094604 S.A. Nichols
F
Placospongia sp. AY626299 Kober &
Nichols, 2007
D
Tethya actinia NC 006991 Lavrov et al.,
2005
G
C Lâmina de corte expesso I Sequência de RIM S Sequência de ITS
D Sequência de 28S - D2 G Sequência de genoma mitocondrial V Microscopia Eletrônica de Varredura
F Sequência de cox1 Folmer R Sequência de cox1 Rot
44
1.2 Métodos Moleculares
1.2.1 Extração de DNA
As amostras tiveram o DNA extraído segundo diferentes protocolos de extração de
DNA, que melhor se adequaram a diferentes situações. Os protocolos se basearam em três
técnicas principais, (1) lise por sal seguida de extração por fenol:clorofórmio, (2) lise por sal
seguida de extração sem fenol, e (3) lise por sal seguida de adsorção por sílica. Cada um
desses é indicado para diferentes tipos de amostras. O protocolo de extração 1 serviu para
extrair a maioria das amostras, e é um protocolo padrão desenvolvido para esponjas por Lôbo-
Hajdu et al. (2004). O protocolo 2 se adequa a amostras ricas em polissacarídeos, que foi o
caso de algumas amostras, que quando extraídas com o primeiro protocolo apresentaram uma
alta concentração de açúcares nos procedimentos finais do protocolo. O protocolo 3 é
indicado para amostras muito degradadas ou que possuem pouco material disponível para
análise, uma vez que a sílica adsorve o DNA, tendo um melhor aproveitamento, contudo,
apresentando menor quantidade de DNA extraído. Os três protocolos se encontram detalhados
no Apêndice A.
Basicamente, os protocolos de extração de DNA têm em comum os principais passos:
(1) homogeneização da amostra em um tampão de lise, (2) extração da fase aquosa em
solvente hidrofóbico, (3) aquisição do DNA da fase aquosa por (a) precipitação em álcool, ou
(b) eluição de partícula adsorvente.
Ao final da extração, a solução resultante foi colocada foi submetida a campo elétrico
(eletrofose) em gel de agarose, a fim de quantificar e qualificar o DNA extraído. A Figura 8
ilustra um gel de eletroforese de extração de DNA. As soluções de extração foram e
permanecem conservadas a -20
o
C, fazendo parte do ‘Banco de DNA de esponjas brasileiras’
do Laboratório de Genética Marinha (LGMar).
1.2.2 Amplificação in vitro de DNA
Regiões específicas do genoma das esponjas foram amplificadas in vitro pela técnica
da reação em cadeia da polimerase (PCR, do inglês Polymerase Chain Reaction). Para tal,
oligonucleotídeos específicos foram utilizados, e se encontram listados na Tabela 2.
Os marcadores moleculares foram escolhidos da literatura com base na variabilidade
descrita em outros organismos, a fim de se responder diferentes questões. A subunidade I da
Citocromo c oxidase (cox1) foi amplificada em duas regiões, descritas aqui, por conveniência,
45
Tabela 2: Oligonucleotídeos (primers, em inglês) específicos utilizados neste trabalho.
Primers Região Sequência Temp Fonte
LCO1490
cox1 Folmer
GGTCAACAAATCATAAAG
ATATTGG
48
o
C Folmer et al., 1994
HCO2198
cox1 Folmer
TAAACTTCAGGGTGACCA
AAAAATCA
48
o
C Folmer et al., 1994
C2 28S GAAAAGAACTTTGRARAG
AGAGT
54
o
C Chombard et al., 1998
D2 28S TCCGTGTTTCAAGACGGG 54
o
C Chombard et al., 1998
cox1-D2 cox1 Rot AATACTGCTTTTTTTGATC
CTGTTGG
50
o
C Rot et al., 2006
cox1-R1 cox1 Rot TGTTGRGGGAAAAARGTT
AAATT
50
o
C Rot et al., 2006
18S ITS TCATTTAGAGGAAGTAAA
AGTCG
56
o
C Lobo-Hajdu et al.,
2004
28S ITS GTTAGTTTCTTTTCCTCCG
CTT
56
o
C Lobo-Hajdu et al.,
2004
atp6 RIM TGGNGCAAATCATTCNTT
TATGC
50
o
C Lavrov (pers. comm.)
cox2 RIM CTACATTAAATTGATCAA
AATANGC
50
o
C Lavrov (pers. comm.)
pelo nome dos autores dos oligonucleotídeos utilizados: a região Folmer (cox1 Folmer,
Folmer et al., 1994) e a região Rot (cox1 Rot, Rot et al., 2006). Os Espaçadores Internos
Transcritos 1 e 2 dos genes do RNAr nuclear (ITS1 e ITS2, respectivamente) foram
amplificados em um único fragmento, incluíndo o gene 5.8S do RNAr, tratado genericamente
aqui como ITS. O gene 28S do RNAr nuclear teve apenas a região divergente 2 (D2)
amplificada. Foi também amplificada a região intergênica mitocondrial (RIM) flanqueada
pelos fragmentos contendo parte do gene da subunidade II da citocromo c oxidase (cox2) mais
parte da subunidade 6 da ATP sintase (atp6) do genoma mitocondrial das esponjas.
A técnica consiste de três passos sob termociclagem: (1) desnaturação das fitas duplas
de DNA, (2) pareamento dos oligonucleotídeos específicos na fita molde, e (3) extensão da
região subsequente da fita nova pela DNA polimerase.
46
A reação de amplificação constou com diferentes concentrações de reagentes para
cada um dos marcadores utilizados, e se encontram descritos integralmente no APÊNDICE B.
Basicamente, para 30 µL de volume de reação, a PCR ocorreu sob as seguintes condições: 1
unidade de DNA polimerase Tth da BioTools em Tampão de PCR da própria BioTools, 2,5
mM de Mg Cl
2
, 0,5-0,1 pmoles dos oligonucleotídeos, 1,5 µM de dNTP, e aproximadamente
10-100 ng de DNA da amostra a ser amplificada. Por fim, cada reação foi visualizada por
eletrofese em gel de agarose 1,5% a fim de avaliar seu funcionamento (Figura 9)
1.2.3 Sequenciamento, edição de sequências e alinhamento
Cerca de 20 µL contendo 30-200 ng de produto de PCR não-purificado, foi enviado
para Macrogen Inc., Coréia, prestadora de serviços de biotecnologia, por meio de envio postal
pela Federal Express (FedEx), seguindo todas as normas nacionais de envio de material
biológico para o exterior.
A homepage da Macrogen Inc. descreve a sua metodologia de sequenciamento
automático simples da seguinte forma: condições de ciclagem conduzidas em BigDyeTM
terminator, produtos de reação purificados usando precipitação por etanol, e sequenciados
utilizando sequenciador automático Applied Biosystems 3730xl.
Figura 8. Quantificação do DNA genômico total de amostras de clionaídeos em gel
de 0,8% de agarose após procedimento de extração segundo protocolo com
fenol:clorofórmio. Raias: (1) padrão de concentração de DNA de bacteriófago
lambda
(
λ
) de 10ng; (2)
padrão
λ
de
50ng; (3 a 9) amostras de clionaídeos.
47
Após o retorno dos resultados, cada par de sequências de cada amostra, senso e anti-
senso, foi editado com o programa SeqMan Pro, do pacote Lasergene, da DNASTAR
©
. A
Figura 10 ilustrao resultado da edição dos eletroferogramas obtidos após sequenciamento.
Após a edição das sequências, foi feito um BLAST com sequências depositadas no GenBank,
a fim de averiguar contaminação por outros organismos.
Após a edição das sequências, estas foram transferidas para o formato FASTA, e o
alinhamento das sequências foi feito pelo método de alinhamento múltiplo implementado no
ClustalX v2 (Larkin et al., 2007), utilizando os parâmetros-padrão do programa. A Figura 11
ilustra um alinhamento realizado dessa forma. Após a checagem visual do alinhamento, as
regiões flanqueadoras das sequências foram excluídas do alinhamento final, para evitar erros
por edição das sequências. Ainda, alteração dos parâmetros de alinhamento, e a alteração
manual do alinhamento foi explorada para todos os marcadores, contudo, isto resultou numa
grande subjetividade, diminuindo a reprodutibilidade dos resultados. Dessa forma, foi
preferido trabalhar apenas com os alinhamentos obtidos diretamente pelos parâmetros padrões
do programa.
1.2.4 Distâncias genéticas
Todos os cálculos de distância foram computados no programa MEGA4 (Tamura et
al., 2007) em sistema operacional Windows
©
XP.
Por meio do alinhamento gerado, foi calculada a distância-p pareada entre cada uma
das amostras, para todos os marcadores utilizados neste trabalho.
Figura 9. Visualização da amplificação da região ITS em gel de 1,5% de agarose.
Raias: (1) marcador de tamanho de fragmento Gene Ruler
©
100pb DNA ladder:
1031, 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100 e 80 pb;
(2 e 3) MNRJ 8821; (4)
MNRJ 9750; (5) MNRJ 9761; (6) MNRJ 9738; (7 e 8) MNRJ 9251.
48
Através da árvore de Neighbor-Joining gerada automaticamente pelo programa
ClustalX para cada alinhamento, exceto para o marcador 28S, foram determinados cinco
grupos de interesse geneticamente distintos, a saber, Haplótipos 1 e 2 de Cliona chilensis
(Hapl1 e Hapl2, respectivamente), Haplótipo de Cliona celata do Nordeste do Brasil (NE) e
do Atlântico, mas especificamente Sudeste do Brasil, Venezuela e Irlanda (Atl), e o Haplótipo
Figura 10. Programa SeqMan DNASTAR para edição de sequência. No exemplo, a
edição da sequência de ITS da amostra MNRJ 10721.
Figura 11. Alinhamento de sequências por meio do programa ClustalX2. No
exemplo, o alinhamento múltiplo de sequências de cox1 Folmer.
49
de Cliona celata da Irlanda (Irl), exclusivamente. Entre esses grupos foi calculada a distância-
p com o cálculo de erro-padrão realizado com 1000 aleatorizações por Bootstrap, deleção
completa de gaps, padrão homogêneo entre linhagens e taxas uniformes de substituição entre
sítios.
Ainda, foi calculada a distância-p interna dos grupos determinados acima, com o
cálculo de erro-padrão realizado com 1000 aleatorizações por Bootstrap, deleção completa de
gaps, padrão homogêneo entre linhagens e taxas uniformes de substituição entre sítios. Note
que em alguns casos esta distância não foi possível de ser calculada por alguns grupos serem
constituídos por um único indivíduo.
1.2.5 Modelos de substituição
Cada um dos marcadores teve seu modelo de substituição determinado por meio do
programa Modeltest, implementado pelo PAUP* versão 4.0b10 (Swofford, 2002). A seguir, o
resultado da análise foi obtido pelo programa MrMTgui, utilizando o critério de teste da razão
de verossimilhança hierárquico (Hierarchical Likelihood Ratio Test, hLRT). Como o
marcador ITS é composto por três regiões distintas, ele foi separado em seus dois
componentes mais variáveis, ITS1 e ITS2, excluindo o gene 5.8S do rRNA, e cada um foi
testado independentemente.
1.2.6 Análises filogenéticas
Dois métodos de reconstrução filogenética distintos foram aplicados neste trabalho
para cada um dos marcadores utilizados. O método de distância Neighbor-Joining (NJ)
através dos modelos de distância-p e Kimura-2-parâmetros com 1000 aleatorizações por
Bootstrap. E o métodos de Máxima Parcimônia (MP) utilizando o algorítmo de troca de
vizinhos próximos (Close Neighbor Interchange, CNI) com nível de busca 3, e com a árvore
inicial obtida por adição aleatória das sequências (100 réplicas) com 500 aleatorizações por
Bootstrap (em razão do tempo computacional dispendido). O método probabilístico de
Máxima Verossimilhança (do inglês Maximum Likelihood, ML), foi utilizado apenas para
testar o relógio molecular do marcador 28S (ver a seguir), e foi gerada através do método
heurístico de busca de árvore e utilizando o modelo de substituição escolhido pelo hLRT. As
análises de NJ e MP foram computadas no programa MEGA4, enquanto que a análise de ML
foi feita no programa PAUP*4 para Windows.
50
Todas as reconstruções filogenéticas foram feitas com a deleção completa de gaps nos
alinhamentos, exceto para o marcador RIM, o qual foi analisado por deleção pareada na
reconstrução por NJ, uma vez que essa é uma região rica em inserções e deleções (indels), e
não apresentou ambiguidades no alinhamento (diferentemente de ITS, que também é rico em
indels, mas mudanças sutis nos parâmetros de alinhamento geravam resultados muito
divergentes). Contudo, devido à análise de parcimônia considerar cada gap como um quinto
caráter, dessa forma, dando um peso muito maior para as deleções do que para as
substituições, a reconstrução por MP do marcador RIM foi feita também por deleção
completa de gaps.
1.2.7 Estimativa de tempo de divergência
Somente o marcador 28S foi utilizado a fim de estimar o tempo de divergência entre
as linhagens. Essa escolha foi feita a priori, com base na literatura, considerando o fato de
que as propriedades de certos marcadores poderiam levar a inferências filogenéticas errôneas,
como a possibilidade de introgressão mitocondrial e a taxa elevada de indels em ITS.
Assim, para realizar a estimativa do tempo de divergência entre os grupos genéticos,
primeiro foi testado se o marcador molecular utilizado respondia a uma hipótese de relógio
molecular (i.e., se cada linhagem apresentava taxas de substituição iguais). Para tal, foram
geradas duas árvores filogenéticas distintas por meio do algoritmo de Máxima
Verossimilhança utilizando os modelos de substituição escolhidos (1.2.5), uma com e outra
sem o pressuposto de relógio molecular. A seguir, foi testado por Likelihood Ratio Test (LRT)
se os valores de verossimilhança de cada árvore diferiam estatisticamente quando comparados
a uma distribuição qui-quadrada com n-2 graus de liberdade (onde n foi o número de
sequências utilizadas em cada reconstrução filogenética) (Felsenstein, 2003).
Caso não houvesse diferença estatística entre os valores de verossimilhança de cada
árvore, assumiria-se a hipótese de relógio molecular para aquele marcador, e assim, uma
árvore linearizada seria contruída, calibrando o relógio molecular por meio de dados
paleontológicos. O padrão utilizado para a calibragem seria a ocorrência de uma esponja
bioerosiva no tempo geológico, Entobia Portolock, 1843, um icnogênero datado do Cretáceo,
há 80 milhões de anos
5
.
5
Trabalhos recentes têm assinalado uma ocorrência mínima para Entobia ainda mais antiga, c.a. 400 M.a. (e.g.
Tapanila, 2006), conforme debatido pela banca examinadora. Isso elevaria as estimativas de tempo de
divergência a 3-4 vezes o encontrado neste trabalho. Contudo, essas modificações implicariam em alterações
significativas desta dissertação após a sua defesa, preferindo-se manter seus resultados originais.
51
1.2.8 Haplotipagem por RFLP
A fim de se ter uma maneira mais prática e barata de determinar os grupos genéticos
das amostras, que não por meio de sequenciamento, foi escolhido o método de polimorfismo
de tamanho de fragmentos de restrição (RFLP, do inglês Restriction Fragment Lenght
Polymorphism) para identificar cada haplótipo encontrado.
Somente os marcadores ITS e cox1 foram utilizados neste experimento, e para cox1,
somente os haplótipos de Cliona chilensis foram separados. Por meio do site na internet
http://insilico.ehu.es/restriction, sensu Bikandi et al. (2004), duas sequências foram
comparadas a fim de se encontrar diferentes sítios de restrições, para todas as enzimas de
restrição disponíveis no mercado. Aquelas que geraram padrões suficientemente distintos
(i.e., nenhuma enzima que tenha sítio de clivagem degenerado, ou que gere padrões de corte
onde alguma das sequências não tenha sofrido digestão), e que estavam disponíveis em nosso
laboratório foram testadas. Para cox1, a enzima escolhida foi a AluI, que possui como sítio de
corte a sequência AG’CT. Para ITS, a enzima escolhida foi a RsaI, que possui a sequência
GT’AC como sítio de corte. As reações de digestão ocorreram sob as seguintes condições:
solução contendo 2,0 µL de Tango Buffer, 1 U da enzima de restrição em questão, 5,0 µL de
solução de produto de PCR, 12,5 µL de H
2
O MilliQ, incubada por 16 horas à 37
o
C.
A seguir, os fragmentos foram sujeitos a corrida eletroforética em gel de 2,0% de
agarose em Tris-borato-EDTA (TBE) 0,5X, com brometo de etídeo (EtBr) incluído
previamente, sob 5V/cm, por 40 minutos, e visualizado em transiluminador de ultravioleta
(UV).
1.3 Métodos Morfológicos
1.3.1 Preparação de lâminas de espículas dissociadas
Dois tipos de preparações de lâminas de espículas dissociadas foram feitos. O primeiro
consiste de uma lâmina de preparo rápido, utilizado apenas para identificação preliminar e
tomada de medidas morfométricas (ver 2.2.4). Em tal procedimento, um pequeno pedaço de
esponja, cerca de 6 mm
3
, é colocado sobre uma lâmina, adicionando algumas gotas de solução
de 4% hiploclorito de sódio. Espera-se a total dissociação do tecido, para então colocar por
sobre a preparação a lamínula, para obervação em microscópio optico.
O segundo tipo de preparação de lâminas produz lâminas permanentes, que podem ser
guardadas para futuras observações. Neste procedimento, um pequeno pedaço de esponja,
cerca de 10 mm
3
, é colocado em um tubo de ensaio, adicionando em seguida um pouco de
52
solução de 65% de ácido nítrico, cerca de 1-2 mL. Em seguida, a preparação é aquecida em
lamparina a álcool, dentro de uma capela de exaustão, até que todo o material seja dissociado,
e a solução adquira aspecto límpido. Depois, as espículas passaram por três lavagens com
água, e três lavagens com etanol 92%, onde o solvente era adicionado até quase encher o tubo
de ensaio e esperava-se a decantação das espículas (em geral um intervalo de uma hora entre
cada lavagem), para a seguir retirar o mesmo por meio de uma pipeta Pasteur limpa. No fim,
as espículas eram ressuspendidas num volume pequeno de etanol (1-2 mL que sobraram da
última lavagem) e algumas gotas pingadas por sobre uma lâmina limpa. A lâmina com
espículas era posta sob uma lâmpada incandescente até que todo o etanol tivesse evaporado,
para, então, ser adicionado Entelan® ou Bálsamo do Canadá, quando por fim era colocada a
lamínula sobre a preparação. A lâmina foi guardada deitada em local abrigado em temperatura
ambiente e estaria totalmente pronta em cerca de uma semana, quando a resina estaria seca,
embora a observação cuidadosa possa ser feita mesmo com a resina ainda úmida.
1.3.2 Preparação de lâminas de corte espesso
As lâminas de corte espesso foram preparadas apenas para as amostras dos haplótipos
de C. chilensis. Um pedaço da amostra em estágio beta foi cortado, contendo tanto o
ectossomo quanto o endossomo da esponja, o qual ficou banhado em butanol, a fim de
clarificar a amostra para melhor visualização do corte. Após 24hs o banho de butanol foi
trocado por um novo, por mais 24hs. Em seguida a amostra foi colocada submersa em
parafina, permanecendo 4hs em estufa à 60
o
C. Retirada da estufa, a amostra foi emblocada
em parafina, e os cortes espessos feitos utilizando Micrótomo de Ranvier, deixando esfriar
por 4hs. Os cortes espessos foram feitos utilizando um bisturi novo, que foram colocados em
xilol para dissolução da parafina, trocando o xilol quando necessário. Os cortes limpos foram
então postos sobre lâmina de microscopia e algumas gotas de Bálsamo do Canadá foram
adicionadas para por fim recobrir a preparação com lamínula. Após secar, as lâminas foram
observadas em microscópio óptico.
1.3.3 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
A preparação de espícula para visualização por MEV segue o mesmo procedimento
que a preparação de lâminas permanente de espículas dissociadas, com exceção que as
espículas ressuspendidas, após a última lavagem com álcool, são colocadas por sobre uma
base metálica própria para amostras de MEV. A secagem do material foi feita ou por lâmpada
53
incandescente ou dessecador, para enfim ser metalizada. A metalização do material com pó de
ouro aumenta a densidade da superfície a ser escaneada, melhorando o contraste da imagem.
A visualização das amostras foi feita no Laboratório de Microscopia Eletrónica (LABMEL)
da UERJ, com o microscópio eletrônico Carl Zeiss LEO 1450VP, e no Centro de Microscopia
Eletrônica do Museu Nacional/UFRJ.
1.3.4 Morfometria de espículas
As lâminas de espículas dissociadas foram observadas em microscópio óptico com
uma lente micrometrada acoplada. Por meio desta, foram tiradas três medidas de 30 espículas
por indivíduo: comprimento total do tilóstilo (L); largura máxima do tilóstilo (W); e largura
máxima do tilo (T). A seguir, as seguintes razões foram calculadas: razão do comprimento
total pela largura máxima do tilóstilo (L/W), e razão da largura máxima do tilo pela largura
máxima do tilóstilo (T/W). A primeira razão representa o quão esguio ou robusto é o tilóstilo,
enquanto que a última representa o quanto o tilo é mais ou menos pronunciado que a largura
máxima da espícula.
Com base nos dados levantados, foram feitos dois tipos de análises estatísticas,
utilizando o programa Systat 12: (1) Correlação e Regressão, onde todas as variáveis foram
correlacionadas entre si; e (2) Análise Discriminante, na qual, por meio da estatística de
variáveis canônicas, foi procurado se alguma variável era capaz de distinguir os grupos
genéticos, e testar a acurácia dos grupos pela morfometria (se as variáveis utilizadas podem
ser utilizadas como diagnose dos grupos, evitando erros de classificação pela análise).
54
2. RESULTADOS
2.1 Análises Moleculares
2.1.1 Extração de DNA
No total, mais de 120 extrações foram realizadas, utilizando alternativamente os três
protocolos, dependendo do caso. Dessas, somente as que foram bem sucedidas em obter DNA
íntegro, foram utilizadas nos experimentos.
Dos três protocolos, o que em todas as vezes utilizado resultou em um DNA capaz de
ser amplificado, foi a extração baseada em sílica. Os outros dois apresentaram algum tipo de
problema, nem sempre solucionado, produzindo uma extração não aproveitável num primeiro
momento, tendo sido descartada deste trabalho (contudo, mantida guardada para futuros
trabalhos).
2.1.2 Amplificação in vitro de DNA
Mais de 600 reações de amplificação pela técnica de PCR foram conduzidas. Uma boa
parte destas falhou em amplificar as regiões desejadas, nas condições utilizadas, seja pela
amplificação não ter ocorrido, ou por ter amplificado múltiplas regiões. Somente as reações
que produziram uma única banda de amplificação, numa concentração aceitável (acima de 30
ng/µL) foram submetidas para sequenciamento. Para conseguir amplificar as amostras
trabalhadas, várias modificações de protocolo foram feitas, como alterações na diluição do
DNA, nas concentrações dos reagentes, e nas condições de termociclagem.
2.1.3 Sequênciamento e edição de sequências e alinhamento
Foram feitos, no total, 156 sequenciamentos, sendo que destes, quatro foram
detectados como contaminações por outros organismos via BLAST e, aparentemente, todos
estes são organismos associados a esponjas. Outras 39 sequências foram descartadas por não
55
apresentaram informação útil após sua edição, como múltiplos picos no eletroferograma,
indicando muito provavelmente uma amplificação de baixa qualidade, ou mesmo uma
possível variação intragenômica em alguns casos. Por fim, 113 sequências válidas foram
obtidas após sua edição.
2.1.4 Distâncias genéticas
As distâncias pareadas entre as amostras, para cada marcador molecular se encontram
listadas no Apêndice B.
Cada grupo contou com um número diferenciado de integrantes, de acordo com os
resultados positivos do sequenciamento das amostras. Nem todos os marcadores contaram
com o mesmo esforço de produção de resultados, tendo sido os fragmentos de cox1 Folmer e
ITS preferidos para análise, por terem sido os marcadores propostos pelo projeto inicial. As
distâncias entre os grupos definidos neste trabalho, conforme 1.2.4, seguidas de seus
respectivos erros-padrão, estão listadas na Tabela 4. Para as distâncias entre grupos, foram
analizados 582 sítios para cox1 Folmer, 510 para ITS, 614 para cox1 Rot, 482 para RIM, e
437 sítios para 28S (os quais não necessariamente correspondem ao número de sítios das
sequências amplificadas). Estes mesmos resultados foram obtidos pelas distâncias internas
dos grupos.
Tabela 3. Espécimes do complexo Cliona celata Grant, 1826, em números de indivíduos de
cada grupo para os dados marcadores moleculares.
cox1 Folmer ITS cox1 Rot RIM
Hapl1 12 9 1 5
Hapl2 6 2 1 1
NE 8 19 0 3
Atl 5 6 3 3
Irl 2 2 2 1
As distâncias entre os grupos definidos estão mostradas na Tabela 4. As amostras de
C. celata da América do Sul (NE e Atl) apresentaram maior distância genética das amostras
da Irlanda (Irl) tanto para cox1 Folmer quanto ITS, sendo os haplótipos de C. chilensis (Hapl1
56
Tabela 4. Distâncias genéticas entre os grupos do complexo Cliona celata Grant, 1826.
Hapl2 NE Atl Irl
cox1 Folmer
Hapl1 0.031 ± 0.007 0.080 ± 0.011 0.042 ± 0.008 0.059 ± 0.009
Hapl2 - 0.072 ± 0.010 0.027 ± 0.006 0.060 ± 0.009
NE - - 0.067 ± 0.010 0.084 ± 0.011
Atl - - - 0.073 ± 0.010
ITS
Hapl1 0.094 ± 0.013 0.132 ± 0.014 0.132 ± 0.012 0.087 ± 0.012
Hapl2 - 0.128 ± 0.014 0.065 ± 0.010 0.094 ± 0.012
NE - - 0.132 ± 0.014 0.134 ± 0.014
Atl - - - 0.096 ± 0.012
cox1 Rot
Hapl1 0.041 ± 0.008 - 0.038 ± 0.007 0.042 ± 0.008
Hapl2 - - 0.045 ± 0.008 0.054 ± 0.008
NE - - - -
Atl - - - 0.057 ± 0.008
RIM
Hapl1 0.017 ± 0.006 0.077 ± 0.011 0.042 ± 0.009 0.054 ± 0.010
Hapl2 - 0.077 ± 0.011 0.032 ± 0.007 0.048 ± 0.010
NE - - 0.093 ± 0.013 0.109 ± 0.013
Atl - - - 0.073 ± 0.012
28S
Hapl1 0.073 ± 0.012 n.d. 0.066 ± 0.011 0.076 ± 0.013
Hapl2 - n.d. 0.037 ± 0.009 0.078 ± 0.013
NE - - n.d. n.d.
Atl - - - 0.066 ± 0.012
n.d. não disponível
57
e Hapl2) mais próximos geneticamente de C. celata da Irlanda (Irl). O marcador cox1 Rot foi,
na média, menos variável entre os grupos (apresentou menor distância genética)do que cox1
Folmer. RIM apresentou distâncias entre os grupos muito variáveis indo de 0,017 a 0,109.
28S, embora não teve o grupo NE disponível para análise, apresentou valores bem elevados
de distância.
As distâncias internas dos grupos definidos são mostradas na Tabela 5. A diversidade
intragrupo foi baixa, para a maior parte dos grupo, considerando os quatro marcadores
analisados, com exceção de Atl, que apresentou elevadas distâncias internas tanto para cox1
Folmer quanto ITS.
Tabela 5. Distâncias genéticas interna dos grupos do complexo Cliona celata Grant, 1826.
cox1 Folmer ITS cox1 Rot RIM
Hapl1 0.000 ± 0.000 0.003 ± 0.002 n.c. 0.000 ± 0.000
Hapl2 0.000 ± 0.000 0.000 ± 0.000 n.c. n.c.
NE 0.001 ± 0.001 0.006 ± 0.001 - 0.001 ± 0.001
Atl
0.004 ± 0.002 0.020 ± 0.004 0.007 ± 0.002 0.004 ± 0.002
Irl 0.000 ± 0.000 0.004 ± 0.003 0.007 ± 0.003 n.c.
n.c. não calculável
2.1.5 Modelos de substituição
Os modelos de substituição escolhidos pelo ModelTest se encontram listados na
Tabela 6. Nenhum marcador apresentou o mesmo modelo de substituição, incluindo os dois
ITS.
2.1.6 Análises filogenéticas
As análises filogenéticas realizadas neste trabalho serão apresentadas abaixo por
ordem do marcador molecular utilizado, e não pelo método de reconstrução, a fim de melhor
organização dos dados. Os grupos relevantes do complexo Cliona celata foram evidenciados
por cores, mantendo sua correspondência entre as diferentes árvores, exceto para o marcador
28S (empregado para avaliar a relação filognética superior entre os grupos, as cores utilizadas
nesta árvore não correspondem as mesmas nas demais).
58
Tabela 6. Modelos de substituição escolhidos com base nos resultados do ModelTest para
cada marcador molecular utilizado neste trabalho, e seus respectivos parâmetros.
Marcador
Modelo
escolhido
-lnL
Freq bases
Mod Subs
Prop.Sít.
Inv. (I)
Gamma
(G)
ITS1 TrN+G 2415.0063
A = 0.1950
C = 0.2282
G = 0.2405
T = 0.3363
[A-C] = 1.0000
[A-G] = 2.1083
[A-T] = 1.0000
[C-G] = 1.0000
[C-T] = 2.6671
[G-T] = 1.0000
0 0.5872
ITS2 K80+G 2281.7805
Igual
ti/tv =1.5502 0 0.4741
cox1
Folmer
HKY+I+G
2421.0850
A = 0.2786
C = 0.1086
G = 0.1916
T = 0.4212
ti/tv = 2.1537 0.6769 0.7047
RIM HKY+G 2169.4583
A = 0.3729
C = 0.0792
G = 0.1940
T = 0.3539
ti/tv = 0.3539 0 0.4912
28S GTR+G 1906.3522
A = 0.1415
C = 0.2668
G = 0.3830
T = 0.2087
[A-C] = 0.7660
[A-G] = 1.5642
[A-T] = 1.2820
[C-G] = 0.3173
[C-T] = 3.3766
[G-T] = 1.0000
0 0.356
A Figura 12 ilustra a árvore de MP obtida para cox1 Folmer contendo 45 sequências.
Nela é mostrada a árvore de consenso inferida a partir de 500 réplicas por Bootstrap. Os
ramos correspondentes às partições reproduzidas menos que 30% das vezes em Bootstrap
estão colapsados. Foram analizadas no total 581 posições das quais apenas 100 foram
informativas. Das sequências correspondentes ao complexo Cliona celata pode-se identificar
cinco clados definidos por altos valores de Bootstrap, equivalentes aos grupos determinados
em 1.2.4, a saber: Haplótipos 1 (laranja) e 2 (rosa) de Cliona chilensis, Haplótipos do
Nordeste (azul) e Atlântico (verde) do Brasil de Cliona celata, e o Haplótipo de Cliona celata
da Irlanda (amarelo). Ainda, mostra uma relação próxima entre Clionaopsis platei e táxons do
complexo C. celata, uma politomia entre os grupos contituídos por Pione velans, Pione
59
vastifica C. delitrix, o grupo de Cliona celata da Irlanda (amarelo) e um grupo maior do
complexo C. celata incluindo C. platei (ver acima).
A Figura 13 ilustra a árvore de NJ obtida para cox1 Folmer contendo 45 sequências.
Nela é mostrada a árvore ótima com soma do comprimento dos ramos igual a 0.39485061,
analizadas no total 581 posições. A topologia da árvore de NJ é basicamente a mesma da de
MP, com exceção da resolução da politomia existente na anterior, embora com baixos valores
de Bootstrap.
A Figura 14 ilustra a árvore de MP obtida para ITS contendo 51 sequências. Nela é
mostrada a árvore de consenso inferida a partir de 500 réplicas por Bootstrap. Os ramos
correspondentes às partições reproduzidas menos que 30% das vezes em Bootstrap estão
colapsados. Foram analizadas no total 447 posições das quais apenas 160 foram informativas.
Os mesmos grupos genéticos do complexo Cliona celata encontrados em cox1 Folmer foram
obtidos nesta árvore, com a adição de dois novos táxons pertencentes ao complexo: um
haplótipo de C. celata da Austrália (roxo), e C. californiana (vermelho). A posição
filogenética do grupo correspondente a C. celata do Nordeste do Brasil (azul) mudou em
relação a cox1 Folmer, estando este posicionado no topo da árvore em ITS, mais relacionado
aos demais táxons do complexo e grupo-irmão de C. californiana, e não basal em relação à
Placospongia sp, como visto em cox1 Folmer. Pione ainda aparece posicionado junto às
demais Cliona, e as relações de proximidade entre os dois grupos de C. chilensis e C. celata
do Atlântico permanecem em ITS. Na base da topologia, é possível ver Spirastrella como o
grupo mais basal das esponjas bioerosivas, seguido por um grupo composto por C. varians e
uma C. celata da França (que não foi evidenciada neste trabalho como pertencente ao
complexo por suspeitas de contaminação do material, não tendo sido possível ainda confirmar
a sua identificação e sequenciamento).
A Figura 15 ilustra a árvore de NJ obtida para ITS contendo 51 sequências. Nela é
mostrada a árvore ótima com soma do comprimento dos ramos igual a 0.95008601,
analizadas no total 581 posições. A topologia da árvore de NJ é basicamente a mesma que a
de MP, com exceção do posicionamento de C. platei, que na reconstrução por NJ se encontra
como grupo-irmão do complexo C. celata + Pione. Ainda, C. celata da Irlanda (amarelo)
agora se relaciona mais com um dos haplótipos de C. chilensis (laranja), e não na base do
grupo C. chilensis 1 + 2 + C. celata Atl como na árvore de MP.
60
Figura 12. Árvore de consenso de MP para cox1 Folmer. Os valores de Bootstrap são
mostrados em cada ramo. As cores evidenciam os grupos genéticos encontrados para
o complexo Cliona celata: Hapl1 (laranja); Hapl2 (rosa); NE (azul); Atl (verde) e Irl
(amarelo).
61
Figura 13. Árvore de NJ para cox1 Folmer. Os valores de Bootstrap são mostrados
em cada ramo. As cores evidenciam os grupos genéticos encontrados para o
complexo Cliona celata: Hapl1 (laranja); Hapl2 (rosa); NE (azul); Atl (verde) e Irl
(amarelo). A árvore está desenhada em escala, com tamanhos dos ramos na mesma
unidade que as distâncias evolutivas utilizadas para inferir as relações filognéticas.
62
Figura 14. Árvore de MP para ITS. Os valores de Bootstrap são mostrados em cada
ramo. As cores evidenciam os grupos genéticos encontrados para o complexo Cliona
celata: Hapl1 (laranja); Hapl2 (rosa); NE (azul); Atl (verde); Irl (amarelo); haplótipo
da Austrália (roxo); e haplótipo de C. californiana (vermelho).
63
Figura 15. Árvore de NJ para ITS. Os valores de Bootstrap são mostrados em cada
ramo. As cores evidenciam os grupos genéticos encontrados para o complexo Cliona
celata: Hapl1 (laranja); Hapl2 (rosa); NE (azul); Atl (verde); Irl (amarelo); haplótipo
da Austrália (roxo); e haplótipo de C. californiana (vermelho). A árvore está
desenhada em escala, com tamanhos dos ramos na mesma unidade que as distâncias
evolutivas utilizadas para inferir as relações filogenéticas.
64
A Figura 16.A ilustra a árvore de MP obtida para MIR contendo 14 sequências. Nela é
mostrada a árvore de consenso inferida a partir de 500 réplicas por Bootstrap. Os ramos
correspondentes às partições reproduzidas menos que 30% das vezes em Bootstrap estão
colapsados. Foram analizadas no total 474 posições das quais 51 foram informativas. Ela
mostra C. celata do NE (azul) como grupo mais basal, C. celata da Irlanda (amarelo) e um
dos haplótipos de C. chilensis (rosa) como grupos-irmãos, e este grupo mais relacionado com
C. celata do Atlântico (verde) do que com o outro haplótipo de C. chilensis (laranja).
A Figura 16.B ilustra a árvore de NJ obtida para RIM contendo 14 sequências. Nela é
mostrada a árvore ótima com soma do comprimento dos ramos igual a 0.50620417,
analizadas no total 936 posições. A topologia dessa árvore difere da obtida por MP,
basicamente nas relações entre os grupos internos do complexo C. celata, embora estas sejam
suportadas por baixos valores de bootstrap, e com distâncias irrisórias. Contudo, C. celata do
NE (azul) ainda permanece como basal.
A Figura 17.A ilustra a árvore de MP obtida para 28S contendo 23 sequências. Nela é
mostrada a árvore de consenso inferida a partir das 49 árvores mais parcimoniosas. Os ramos
correspondentes às partições reproduzidas menos que 30% das vezes estão colapsados. O
índice de consistência (CI) é 0.494382 e o índice de retenção (RI) é 0.594595. Foram
analizadas no total 302 posições das quais 74 foram informativas. Nesta árvore pode se notar
a monofilia das esponjas bioerosivas. É possível distiguir claramente três grupos
monofiléticos, compostos por taxa do complexo C. celata + C. rhodensis (amarelo), C.
delitrix + C. utricularis (vermelho), e um grupo composto pelo complexo C. viridis (verde).
Destaca-se ainda a relação entre os complexos C. schimidti (rosa), parafilético, e C. viridis
com Spirastrella (azul claro), também parafilético, que tem Diplastrella megastella Hechtel,
1965 como ramo mais basal (azul escuro). O grupo do complexo C. celata + C. rhodensis
possui como grupo-irmão o agrupamanto Cliothosa (laranja) + grupo vermelho, tendo C.
platei (roxo) na base desse agrupamento. Pione (cinza) se localiza na base de todas as
esponjas bioerosivas.
A Figura 17.B ilustra a árvore de NJ obtida para 28S contendo 22 taxa. Nela é
mostrada a árvore ótima com soma do comprimento dos ramos igual a 0.94826644, tendo sido
analizadas no total 302 posições. A topologia da árvore de NJ é idêntica a de MP, tendo sido
já descrita acima.
65
Figura 16. Árvores de RIM. A. Reconstrução por MP. B. Reconstrução por NJ. Os
valores de Bootstrap são mostrados em cada ramo. As cores evidenciam os grupos
genéticos encontrados para o complexo Cliona celata: Hapl1 (laranja); Hapl2 (rosa);
NE (azul); Atl (verde) e Irl (amarelo). A árvore de NJ está desenhada em escala, com
tamanhos dos ramos na mesma unidade que as distâncias evolutivas utilizadas para
inferir as relações filognéticas.
A.
B.
66
FIGURA 17. Árvore de 28S. A. Reconstrução por MP. B. Reconstrução por NJ. Os
valores de Bootstrap são mostrados em cada ramo. As cores evidenciam os grupos
encontrados nas esponjas bioerosivas. A árvore de NJ está desenhada em escala, com
tamanhos dos ramos na mesma unidade que as distâncias evolutivas utilizadas para
inferir as relações filognéticas.
A.
B.
67
2.1.7 Estimativa de tempo de divergência
Os resultados do teste de relógio molecular estão listados na Tabela 7. O marcador
molecular 28S refutou a hipótese de relógio molecular, quando utilizados todos os 23 taxa na
análise (28S completo). Contudo, com a exclusão de C. rhodensis, C. hancocki, e T. actinia
(alguns dos maiores ramos em termos de distância), não é possível rejeitar um relógio
molecular (28S parcial).
Tabela 7. Resultados da hipótese de relógio molecular.
-lnL -lnL (relógio) 2dL df p
28S completo 1902.69033 1925.07922 44.77778 21 0.002
28S parcial 1543.31885 1555.23312 23.82854 18 0.161
A partir da árvore linearizada (Figura 18), foi calculado o comprimento de cada um
dos ramos. Em seguida, assumindo o nó das esponjas bioerosivas (nó 2) como o
posicionamento filogenético de Entobia para calibragem do relógio molecular, foi calculada a
taxa de substituição (r = d / 2T, onde d é a distância entre dois taxa e T é o tempo de
divergência entre eles) considerando 80 milhões de anos como o tempo mínimo de
surgimento desse grupo sensu Bromley (1970), o que resulta num r = 0,00066. Em seguida,
foi calculado o tempo de divergência para cada nó (T
ij
= d
ij
/ 2r), com base da taxa de
substituição assumida, que se encontram resumidos na Tabela 8.
Tabela 8. Estimativa do tempo de divergência para cada nó da árvore linearizada de 28S.
Nó
Distância do
nó
Tempo
estimado (M.a) Nó
Distância do
nó
Tempo estimado
(M.a)
1 0.1645 124.5 10 0 0.0
2 0.10569 80.0 11 0 0.0
3 0.09033 68.4 12 0.02641 20.0
4 0.08629 65.3 13 0.07595 57.5
5 0.06875 52.0 14 0.06228 47.1
6 0.04539 34.4 15 0.04414 33.4
7 0.04037 30.6 16 0.02939 22.2
8 0.02497 18.9 17 0.0257 19.5
9 0.01327 10.0 18 0.00169 1.3
68
2.1.8 Haplotipagem por RFLP
A haplotipagem dos grupos genéticos pela técnica de RFLP funcionou como uma
ferramenta de identificação genética rápida, e eficaz até onde foi testada (é necessário um
número maior de amostras para afirmar até que ponto esta técnica é capaz de identificar
precisamente esses haplótipos em vista da possível diversidade molecular dos marcadores
utilizados).
A digestão de COI pela enzima de restrição AluI resultou, para o haplótipo 1 de C.
chilensis (Hapl1) em três fragmentos, de aproximadamente 93, 219 e 373 pb, enquanto que
para o haplótipo 2 de C. chilensis (Hapl2) foram visualizado dois fragmentos, de 93 e 592 pb
(Figura 19.A).
Já a digestão de ITS pela enzima de restrição RsaI resultou para Hapl1 em dois
fragmentos, de 232 e 428 pb, para Hapl2 fragmentos de aproximadamente 42, 141 e 427 pb,
para o haplótipo do Nordeste de C. celata (NE) fragmentos de 112, 123, 207 e 228 pb, e para
o haplótipo do Atlântico de C. celata (Atl) fragmentos de 88, 153 e 429 pb (Figura 19.B).
Figura 18. Árvore linearizada de 28S assumindo o pressuposto do relógio molecular.
Entobia está posicionada no nó da onde partem todas as esponjas bioerosivas. Os
números em vermelho indicam o nó de cada divergência na árvore (ver Tabela 8 para
estimativa do tempo de divergência). A barra de escala indica o comprimento de
cada ramo.
69
2.2 Análises Morfológicas
2.2.1 Preparação de lâminas de espículas dissociadas
Um número bem superior de lâminas rápidas foi feito em relação a lâminas
permanentes. A avaliação qualitativa dos tipos espiculares por meio das preparações feitas
não permitiu diferenciar os indivíduos além de sua identificação preliminar, não permitindo
nenhuma separação entre grupos.
2.2.2 Preparação de lâminas de corte espesso
Não foram feitas lâminas de corte espesso dos indivíduos dos grupos NE e Atl no
devido tempo de preparação desta dissertação. Para as lâminas feitas dos Hapl1 e Hapl2,
nenhuma diferença significativa foi encontrada (a Figura 21 ilustra apenas um dos grupos). A
organização das espículas no ectossomo é mista, com uma região paliçádica mais externa, que
A.
B.
Figura 19. Padrões de RFLP para esponjas bioerosivas da América do Sul. A.
Digestão de cox1 por AluI. Raias: (1) marcador de tamanho de fragmento Gene
Ruler
©
100pb DNA ladder: 1031, 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100 e 80
pb; (2-3) Hapl1, 93, 219 e 373 pb, onde (2) MNRJ 10431 e (3) MNRJ 10432; (4-5)
Hapl2, 93 e 592 pb, onde (4) MNRJ 10351 e (5) MNRJ 10433. B. Digestão de ITS
por RsaI. Raias: (1-2) Hapl2, 42, 141 e 427 pb, onde (1) MNRJ 10351 e (2) MNRJ
10354; (3-4) Hapl1, 232 e 428 pb, onde (3) MNRJ 10353 e (4) MNRJ 9761; (5-6)
NE, 112, 123, 207 e 228 pb, onde (5) MNRJ 10730 e (6) MNRJ 10731; (7) Atl, 88,
153 e 429 pb, MNRJ 1823.
70
se torna confusa mais para o interior. Os canais aquíferos medem, em média, 300µm para os
indivíduos examinados, sem organização espicular aparente em seu entorno.
2.2.3 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
Não foi encontrado nenhum carácter ultraestrutural que dintinguissem os dois
indivíduos analisados por MEV, o esquizótipo de C. chielensis e o grupo Hapl1 (Figura 22).
Figura 20. Preparações de lâminas de espículas dissociadas de indivíduos do
complexo Cliona celata Grant, 1826. A. MNRJ 10374. B. MNRJ 1823. C. MNRJ
10353.
Figura 21. Preparações de lâminas de corte espesso de indivíduos do complexo
Cliona celata Grant, 1826. No exemplo, a região do ectossoma (A) e canais
aquíferos (B) da amostra MNRJ 10351.
71
2.2.4 Morfometria de espículas
A média e o erro-padrão para cada um dos parâmetros morfométricos analisados para
cada grupo se encontra listado na Tabela 9. Não houve medidas da largura média do tilo (T)
para o grupo Atl.
Tabela 9. Média e erros-padrão dos parâmetros morfométrico para cada grupo.
L W T T/W L/W
Hapl1
[N=11]
260.7±19.19 12.4±1.77 11.1±1.14 0.90±0.04 21.4±2.54
Hapl2
[N=8]
313.7±41.13 11.8±1.71 11.6±1.22 0.99±0.08 26.7±2.88
NE
[N=17]
296.0±19.03 8.7±1.68 9.6±1.27 1.12±0.10 35.2±6.43
Atl
[N=7]
255.5±13.35 7.2±0.56 n.d. n.c. 35.4±1.72
n.d. não disponível
n.c. não calculável
Para fins ilustrativos, a Figura 23 mostra um gráfico de dispersão entre os parâmetros
L e W, para cada um dos grupos, e da média para esses valores de algumas espécies retirada
da literatura (ver Tabela 10).
FIGURA 22. Microscopia Eletrônica de Varredura dos tilóstilos. A. MNRJ 10351.
B. Esquizótipo de Cliona chilensis MHNG 10049.
72
Tabela 10. Morfometria do tilóstilo para espécies de esponjas bioerosivas do complexo Cliona
celata, valores médios retirados da literatura.
Espécie Trabalho Localidade L (µm) W (µm)
Cliona celata
Calcinai et al.,
2006
Vietnã 339.5 9.6
“
Carballo et al.,
1994
Estreito de
Gibraltar
325.2 9.4
“ Bell et al., 2002 Bullock Isle 321 12.3
“ “ Whirlpool Cliff 323 12.3
“ “ Labhra Cliff 312 13.9
“ “ West Cliff 313 13.9
“
Rosell & Uriz,
2002
Meditarrâneo 254 7
“ Rützler, 1973 Tunísia 328 5.5
“ Thomas, 1972 Oceano Índico 283 10
“ Hartman, 1958 Nova Inglaterra 323 9.1
“ Bergquist, 1968 Nova Zelândia 287 8,1
Cliona
amplicavata
Carballo et al.,
2004
Mexico 266 7
“
Rosell & Uriz,
2002
Blanes 386 10
Cliona janitrix
Rosell & Uriz,
2002
Meditarrâneo 178 8
Cliona minuscula
Schönberg et al.,
2006
GBR 225.3 4.5
Cliona
californiana
Carballo et al.,
2004
Mexico 256 7.8
Cliona dissimilis
Fromont el al.,
2005
Austrália 253 6.8
Cliona laticavicola
laticavicola
Pang, 1973 Caribe 349 10.2
Cliona laticavicola
parvaspiculata
Pang, 1973 Caribe 279 7.3
Cliona macgeachii Holmes, 2000 Barbados 143.1 7.1
Cliona alderi
Rützler & Stone,
1986
? 240 7
Cliona insidiosa
Rützler & Stone,
1986
? 250 10
Cliona peponaca Pang, 1973 Caribe 243 8.9
73
Todas as variáveis foram correlacionadas entre si, e os valores de correlação, assim
como sua significância estatística estão listados na Tabela 11. A Figura 24 mostra o gráfico de
dispersão entre L e W, assim como a correlação entre eles e a área de 95% de confiança. Já a
Figura 25 mostra um gráfico equivalente para W e T, que apresentou alto valor de correlação.
Tabela 11. Valores de correlação entre os parâmetros morfométricos e sua significância.
L W T T/W
W 0,19 - - -
T 0,36* 0,92* - -
T/W -0,02 -0,89* -0,69* -
L/W 0,18 -0,89* -0,78* 0,89*
* correlações significativas com p < 0,05
Figura 23. Gráfico de dispersão entre os parâmetros morfométricos L (comprimento
do tilóstilo) e W (largura máxima do tilóstilo) dos tilóstilos de indivíduos do
complexo Cliona celata Grant, 1826. Valores indivíduais para cada grupo neste
trabalho marcados como losango aberto. Médias retiradas da literatura para cada
espécie como círculos fechados.
74
Figura 24. Gráfico de dispersão entre os parâmetros morfométricos L (comprimento
do tilóstilo) e W (largura máxima do tilóstilo) dos tilóstilos de indivíduos do
complexo Cliona celata Grant, 1826, apenas para dados deste trabalho, mostrando
correlação e grau de confiança.
Figura 25. Gráfico de dispersão entre os parâmetros morfométricos W (largura
máxima do tilóstilo) T (largura máxima do tilo) dos tilóstilos de indivíduos do
complexo Cliona celata Grant, 1826, apenas para dados deste trabalho, mostrando
correlação e grau de confiança.
75
O resultado da Análise Discriminante revelou que é possível, por meio das variáveis L
e W (T, assim como as razões T/W e L/W, não foi usado como parâmetro dessa análise
devido sua correlação significativa com W), discriminar entre os grupos definidos a priori
(Hapl1 = 11, Hapl2 = 8, NE = 17, e Atl = 7). Os resultados do teste estatístico da Análise
Discriminante estão listados na Tabela 12.
Tabela 12. Resultados estatísticos da análise discriminante
Wilk’s Lamba
Lambda 0.139
F-ratio aproximado 21.348
p 0.000
A análise gerous quatro funções de classificação para cada um dos grupos, a saber:
S
Hapl1
= -54.745 + 0.367*(L) + 0.892*(W)
S
Hapl2
= -78.364 + 0.524*(L) - 0.878*(W)
S
NE
= -70.193 + 0.549*(L) - 2.425*(W)
S
Atl
= -55.962 + 0.491*(L) - 2.249*(W)
Para cada grupo, com base nos respectivos casos, foram determinados seus valores
centróides (Tabela 13), e os valores canônicos para cada caso (Apêndice D). A seguir, foi
calculada a distância-quadrada Mahalanobis de cada caso entre o centróide de cada grupo, e a
menor distância determinou a classificação desse caso (Apêndice D). A matriz de
classificação se encontra na Tabela 14. A Figura 26 mostra o gráfico de dispersão dos valores
canônicos para cada grupo.
Tabela 13. Valores canônicos para o centróide dos grupos
Fator 1 Fator 2
Hapl1 -2.771 -0.335
Hapl2 -0.258 1.372
NE 1.479 0.051
Atl 1.058 -1.167
76
Tabela 14. Matriz de classificação dos casos em cada grupo.
Hapl1 Hapl2 NE Atl % acertos
Hapl1 10 1 0 0 91
Hapl2 1 6 1 0 75
NE 0 1 11 5 65
Atl
0 0 0 7 100
Total 11 8 12 12 79
Figura 26. Gráfico de dispersão entre os valores canônicos de cada caso separados
por grupo. Hapl1. Haplótipo 1 de Cliona chilensis. Hapl2. Haplótipo 2 de Cliona
chilensis. NE. Haplótipo de Cliona celata do Nordeste do Brasil. Atl. Haplótipo de
Cliona celata do Atlântico.
77
3. DISCUSSÃO
3.1 Limites de Espécies
Boa parte das análises feitas neste trabalho partem, a priori, do estabelecimento de
limites genéticos entre grupos de indivíduos. Até então, estes grupos de indivíduos eram
denominados simplesmente como grupos genéticos, ou haplótipos, ou qualquer outra
referência às suas similaridades moleculares. Tais grupos foram determinados (como expresso
em Materiais e Métodos 1.2.4) por meio do agrupamento formado pela árvore de NJ criada
automaticamente pelo programa ClustalX após a realização do alinhamento múltiplo, e
quando esses agrupamentos não eram evidentes (como quando as análises contaram com um
número pequeno de indivíduos), o agrupamento prévio daquela amostra por outro marcador
foi utilizado como critério. Embora a determinação do grupo tenha se baseado numa
metodologia orientada visualmente (a identificação de agrupamentos em árvores de genes),
esta na verdade contou implicitamnete com uma metodologia mais objetiva, na qual, os
agrupamentos formados se discriminavam pela distância genética entre elas.
Contudo, mesmo que a distância entre os grupos tenha variado de marcador para
marcador (ver Tabela 4), estas foram muito elevadas, e equivalentes às distâncias esperadas
para separações ao nível específico, como observado em outros estudos (ver Discussão 3.2
abaixo). Além disso, os mesmos grupos foram recuperados com os diferentes marcadores
utilizados (ou, pelo menos, quando as mesmas amostras foram utilizadas em análises com
marcadores diferentes, estas se comportaram igualmente entre os grupos constituídos). Isso
nos evidencia a possibilidade de ocorrência de linhagens genéticas independentes.
Dentro dessa perspectiva de linhagens independentes, foram identificados sete clados
distintos (conforme a representação de cores da Figura 14) de esponjas bioerosivas do
complexo Cliona celata. Destes, apenas cinco ocorrem na América do Sul: O Clado Laranja,
representado por espécimes do haplótipo 1 (Hapl1) de C. chilensis; o Clado Rosa,
representado pelo haplótipo 2 (Hapl2) de C. chilensis; o Clado Verde, representado pelo
78
grupo de C. celata do Alântico (Sudeste do Brasil, Venezuela e Irlanda) (Atl); o Clado
Amarelo, representado pelo grupo de C. celata da Irlanda (Irl); e o Clado Azul, representado
pelo grupo do Nordeste de C. celata (NE). Não ocorrem na América do Sul: o Clado Roxo,
representado por C. celata da Austrália; e o Clado Vermelho, representado por C.
californiana do México.
Entretanto, embora a identificação dessas linhagens seja bastante precisa por meio de
dados moleculares, ao ponto de ser possível desenvolver uma identificação confiável por
padrões de RFLP (ver Resultados 2.1.8), a morfologia não revelou padrões tão evidentes
assim. Até onde foi comparada a morfologia dessas linhagens, não foi encontrado nenhum
caráter que distinguisse entre as linhagens. Essa conclusão é expressa dessa forma, pois não
foi possível abranger as análises morfológicas de forma a esgotar os recursos metodológicos
disponíveis. Por exemplo, não foram feitas lâminas de corte espesso para três dos cinco clados
que ocorrem na América do Sul (a saber, Verde, Amarelo e Azul), e, a partir daí, não foram
utilizadas colorações histológicas específicas que permitiriam uma melhor visualização das
estruturas, e suas variações. Também não foi feita Microscopia Eletrônica de Varredura para
esses mesmos clados, embora, de maneira inédita, foi possível micrografar os tilóstilos do
esquizótipo de Cliona chilensis. Mas mesmo assim, é possível que a MEV não seja uma
técnica capaz de auxiliar na distinção entre esses clados da forma como foi utilizada, pois a
estrutura morfológica do tilóstilo, até agora, tem se mostrado conservativa do ponto de vista
ultraestrutural, variando apenas em seu formato. Outro recurso não explorado, foi o padrão de
bioerosão das amostras, seja o padrão de escavação ou os padrões das cicatrizes resultantes do
processo de bioerosão. Muito embora não haja na literatura exemplos de diagnose entre
espécies correlatas por meio de padrões bioerosivos, nenhum trabalho também explorou de
maneira abrangente esse possível recurso taxonômico.
Além disso, embora a morfometria tenha sido capaz de separar significativamente
quatro dos clados (todavia deva ser reconhecido que foram analizados um número pequeno de
indivíduos, limitados pela identificação genética), não houve nenhuma distinção
morfométrica clara, tendo havido uma grande sobreposição entre as variações observadas e
um número razoável de classificações erradas por parte da análise discriminante.
Isso nos revela que, embora haja uma determinação intrinseca (genética?) a cada
linhagem no formato dos tilóstilos, não há uma separação tão acentuada desse caráter entre as
linhagens de forma a ser estabelecido um critério de identificação a partir deste. Ainda mais,
se somarmos a própria variação intrinseca de cada grupo os efeitos que os fatores ambientais
79
potencialmente exercem sobre a morfologia das espículas, esse critério taxonômico se torna
ainda mais inconsistente. Dessa forma, a morfologia do tilóstilo, embora pareça divergir entre
as linhagens, não constitui um caráter diagnóstico para as esponjas bioerosivas do complexo
C. celata na América do Sul. Também, se considerarmos a sobreposição que esse parâmetro
apresenta para outras espécies do complexo com as variações dos clados deste trabalho
(Figura 24), é bem provável que esta conclusão se aplique para todo o complexo. Talvez até
mesmo para as esponjas bioerosivas como um todo, muito embora o tilóstilo não apresente
papel fundamental na sistemática dos demais taxa de esponjas bioerosivas, e dessa forma, não
denota grandes problemas para a taxonomia desses grupos.
3.2 Detecção de Espécies crípticas
Cada marcador, apesar de apresentar a mesma resolução quanto aos clados formados,
resultou em níveis de divergência diferentes. Não há como alegar até que ponto essa
divergência de deveu simplesmente a questões históricas ou a propriedades de cada marcador.
Contudo, mesmo apresentando modelos de susbstituição diferentes, o que possivelmente
refletiu nas diferentes topologias de cada reconstrução filogenética, os marcadores foram
capazes de recuperar os mesmos grupos.
Para cox1 Folmer, a distância-p média entre os cinco clados da América do Sul foi de
~0,060, equivalente, na média, à distância entre espécies crípticas detectadas pelo mesmo
marcador em outros animais, como 0.033 para crustáceos (Mathews et al., 2008), 0.089 para
efemerópteros (Stahls & Savolaine, 2008), 0.223 e 0.053 para moluscos (Nakano & Spencer,
2007), 0,073 para tunicados (Pérez-Portela & Turon, 2008), 0,087 para peixes (Carreras-
Carbonell et al., 2005), mas inferior ao encontrado em esponjas, onde distâncias de 0,135 e
0,124 foram encontradas para Scopalina (Blanquer & Uriz, 2007). Os outros marcadores
mitocondriais utilizados neste trabalho não apresentaram distâncias tão diferentes quanto cox1
Folmer. A distância-p média de cox1 Rot para quatro dos cinco clados foi de ~0,046,
enquanto a de RIM para os cinco clados foi de ~0,062. A diferença entre os dois é que cox1
Rot apresentou distâncias muito mais uniformes (c
v
≈ 0,17, σ ≈ 0,008) do que RIM (c
v
≈ 0,46,
σ ≈ 0,029), o que é esperado, devido a alta ocorrência de inserções e deleções (indels) na
região intergênica mitocondrial. Por outro lado, a argumentação de Erpenbeck et al. (2006)
que postulam uma maior diversidade nucleotídica para a região I3-M11 (interna à região cox1
Rot) para diploblásticos, se mostra inválida para essas esponjas bioerosivas, uma vez que
cox1 Folmer é mais variável do que cox1 Rot. Comparativamente, não há parâmetros de
80
diversidade dessas regiões em esponjas bioerosivas e outros organismos, já que não há
trabalhos publicados, até o presente momento, que utilizem esses dois marcadores.
Em esponjas, os ITS têm sido utilizados para diferenciação de complexos de espécies
ou para estudos de filogenia ao nível de espécies (e.g. Lopez et al., 2002; Wörheide et al.,
2002a,b; Duran et al., 2004; Lobo-Hajdu et al., 2004; Nichols & Barnes, 2005; Schmitt et al.,
2005; Alvarez et al., 2007), muito devido à carência de marcadores moleculares (sobretudo
para estudos populacionais) disponíveis para esses organismos. Uma vez que outros
marcadores conhecidos não apresentam variabilidade suficiente para estudos de diversidade
genética em esponjas, o marcador ITS, a despeito dos problemas inerentes à região (ver
abaixo) vem se tornando sobreutilizado. Neste trabalho, a distância-p média para ITS entre os
cinco clados é de ~0,110, bem superior aos marcadores mitocondriais. A distância entre
espécies crípticas detectadas por ITS em animais é de 0,123 para cnidários (Dawson et al.,
2005), e 0,104 para crustáceos (Raupach & Wagele, 2006), e em esponjas esse valor foi de
0,080 para Placospongia (Nichols & Barnes, 2005, somente para os clados C3-C9). Mesmo a
região RIM (que, juntamente com ITS, também possui muitos indels, e, por estar no genoma
mitocondrial, deveria possuir maior taxa de mutação do que regiões nucleares) não apresentou
uma variabilidade tão elevada quanto ITS, muito devidamente ao processo de coalescência
dos haplótipos mitocondriais ocorrer mais rapidamente, e a constituição do ITS em famílias
gênicas.
O fato do RNAr nuclear constituir famílias gênicas é o principal argumento contra a
utilização de ITS como marcador molecular. A teorização da evolução em concerto (Elder &
Turner, 1995) como processo de homogeneização das sequências do RNAr ao longo do tempo
evolutivo amenizou as críticas sobre a utilização do ITS em estudos moleculares. Mas
somente com estudos de variabilidade intragenômica o ITS começou a ser melhor aceito
como um marcador molecular válido, embora ainda com grandes ressalvas. Uma vez que
Wörheide et al. (2004) determinaram níveis de variação intragenômica para vários táxons de
esponjas, estes estabeleceram referência sobre em quais grupos ITS poderia ser facilmente
utilizado, e quais iriam gerar hipóteses questionáveis devido simplesmente à variação
intragenômica. Felizmente, esse trabalho continha uma espécie de Cliona, a qual revelou
níveis nulos de variação intragenômica, o que não invalida a utilização de ITS como tal no
presente trabalho. Contudo, ainda fica em aberto o quanto de variação intragenômica para ITS
existe nas esponjas bioerosivas como um todo, embora novos estudos estejam sendo feitos a
81
fim de complementar os resultados de Wörheide et al. (2004) estabelecendo níveis de
variação intragenômica para mais organismos (e.g., Alvarez et al., 2007).
3.3 Filogeografia do complexo Cliona celata
Dos cinco clados observados, quatro estão diretamente em simpatria
6
. Ocorrem em
simpatria os clados Laranja e Rosa, na costa do Chile, e os clados Amarelo e Verde, na costa
da Irlanda, embora o clado Verde apresente uma distribuição bem mais ampla (ver abaixo).
Uma vez que os clados Laranja e Rosa apresentam sobreposição na sua distribuição, a
determinação por parte da localidade-tipo de qual clado corresponde à espécie Cliona
chilensis descrita por Thiele (1905), em Calbuco, no Chile, se torna impossível, sendo que o
mesmo é válido para os clados Amarelo e Verde quanto à correspondência com C. celata de
Grant (1826), cuja localidade-tipo é Newheaven, na Escócia. E tendo em vista que não há, até
agora, dados morfológicos que distingam esses clados, a correspondência por meio da
morfologia do holótipo dessas espécies também se torna inviável. Sendo assim, a única
solução em perspectiva é a determinação genética dos holótipos. Mas, como a recuperação de
sequências de DNA de amostras tão antigas pode ser, em alguns casos, praticamente
impossível, permanece em aberto a questão sobre o status taxonômico desses clados, uma vez
que não há meios de enquadrá-los em nenhuma classificação, e não é possível descrever
novas espécies com base nos dados apresentados neste trabalho. Essa situação pode ser pior
no caso de C. celata, uma vez que o holótipo não tendo sido revisto por Rützler (2002a) na
revisão de Cliona para o Systema Porifera (Hooper & van Soest, 2002) parece estar perdido.
Em termos de distribuição, o clado Laranja possui representante ocorrendo em boa
parte da costa do Chile (mesmo que seja por poucos indivíduos amostrados, sua ocorrência
não deixa dúvidas quanto a sua ampla distribuição no Pacífico). Por outro lado, o clado Rosa
se restringiu no Pacífico a uma pequena faixa central da costa do Chile, e no Atlântico a uma
porção da costa da Argentina. Logicamente, devido aos baixos valores de distância genética
entre esses indivíduos anfioceânicos (ver Apêndice C) devemos pressupor um fluxo gênico
por meio do Estreito de Magalhães, e uma distribuição imaginária por todo Cone Sul da
América do Sul. A partir das reconstruções filogenéticas realizadas neste trabalho, o clado
Laranja aparece relacionado aos clados Verde + Rosa, e remonta a um ancestral comum a
6
Com ‘diretamente' é apontado o fato de terem sido encontrados neste trabalho grupos genéticos
correspondentes aos clados nas localidades em questão, e não meramente como fruto de um espaço virtual de
distribuição. O termo simpatria é utilizado, a despeito de sua referência à situações geográficas exclusivas de
espécies, pelas evidências (discutidas abaixo) de que cada clado deva corresponder a espécies diferentes.
82
cerca de 30 milhões de anos. Já o clado Rosa parece com uma divergência mais recente com o
clado Verde, de cerca de 19 milhões de anos. Dessa forma, a simpatria desses dois clados não
significa proximidade evolutiva ou divergência recente de espécies-irmãs, mas talvez apenas
conservação das áreas de ocorrência dos ancestrais, ou mesmo convergência biogeográfica
por dispersão posterior.
O clado com a divergência mais antiga, e que apresentou indivíduos com distribuição
mais restrita observada, foi o clado Amarelo, com divergência dos outros clados do complexo
C. celata estimada em aproximadamente 35 milhões de anos (ver Discussão 3.4), ocorrendo
apenas na Irlanda. Contudo, se adicionarmos os dados de 28S veremos que os indivíduos
desse clado se relacionam com outros do Mediterrâneo, também identificados como C. celata
por outros pesquisadores, ampliando, desta forma, sua distribuição para boa parte da costa da
Europa.
Os casos mais notórios quanto a sua distribuição são os clados Verde e Azul. O clado
Verde possui uma área de distribuição bastante ampla, ocorrendo no Sudeste do Brasil, na
Venezuela e na Irlanda, e se imaginássemos uma distribuição contínua para este clado,
teríamos uma distribuição anfiatlântica
7
, com disjunção no Nordeste do Brasil. Além do mais,
foi o grupo que apresentou maior variabilidade genética dentre todos os clados observados. A
possibilidade de contaminação foi descartada por inferência paralela dos vários métodos, e
não concomitância dos experimentos. E a bioinvasão não foi considerada uma vez que este
clado apresentou uma variabilidade genética muito elevada e que não condiz com um
processo de gargalo seguido de expansão, normalmente associado ao fenômeno da
bioinvasão. Dessa situação emergem duas hipóteses. (1) Ou o clado Verde é correspondente a
uma linhagem de fato cosmopolita, e a alta diversidade genética seria causada por algum tipo
de estruturação populacional por restrições no fluxo gênico, que não pôde ser melhor
evidenciada devido ao reduzido número de indivíduos e/ou à variabilidade intrinseca dos
marcadores analizados; (2) ou esse clado corresponde a linhagens que divergiram
recentemente, e o processo de coalescência dos marcadores moleculares ainda não ocorreu
completamente, de forma a permitir verificar o processo de divergência dessas espécies (ver
Funk & Omland, 2003) e/ou não houve ainda tempo suficiente para o acúmulo de mutações
nesses marcadores. A segunda hipótese ganha força ao observarmos a árvore de 28S, onde um
indivíduo identificado como C. celata do Sudeste do Brasil se agrupa com outro dessa mesma
7
Essa distribuição é imaginária, e uma suposição para as discussões que se seguem seguir. São necessárias
coletas em outras localidades para averiguar a distribuição real desse clado.
83
suposta espécie do Mediterrâneo (semelhante ao agrupamento Sudeste do Brasil + Irlanda no
clado Verde). Essa separação está estimada como tendo ocorrido hà 10 milhões de anos, e
sendo assim, caso assumissemos a segunda hipótese como verdadeira, somente um processo
de coalescência ainda em andamento seria razoável para explicar o que estaria acontecendo
neste clado.
O clado Azul, por outro lado, se mostrou uma linhagem com relativa consistência, do
ponto de vista biogeográfico, com a ocorrência de indivíduos que se restringem basicamente
ao Nordeste do Brasil, com um caso na Flórida, dessa forma, com uma distribuição contínua
imaginária indo da costa Nordeste do Brasil ao Caribe. A ocorrência geográfica desse clado
coincide com a disjunção na distribuição do clado Verde na costa do Nordeste do Brasil, mas
a causa exata dessas disjunções geográficas não necessariamente devem ser oriundas da
ocorrência dessas linhagens (como em algum tipo de exclusão competitiva), mas
simplesmente por questões amostrais. Contudo, o posicionamento desse clado parece divergir
na topologia das árvores utilizando ITS, um marcador nuclear. O clado Azul aparece sempre
distanciado dos demais clados nas árvores mitocondriais, enquanto que na árvore de ITS, este
aparece proximamente relacionado a eles. Essa diferença nas topologias das árvores pode ser
simplesmente uma questão específica da sequência dos marcadores utilizados, todavia, pode
implicar questões mais profundas na evolução do grupo. Especula-se que este clado possa ter
sofrido introgressão mitocondrial como resultante de um proceso passado de hibridização.
Porém, uma vez que não há relações estabelecidas deste clado com os demais por parte de
outros marcadores nucleares a fim de corroborar ou refutar qualquer tipo de comparações, é
inconsistente fazer tal afirmação, mas é argumentação é válida, principalmente na orientação
de pesquisas futuras. De certa forma, a topologia das árvores de ITS e 28S se assemelham
(ver abaixo), e isso provavelmente é devido a elas refletirem o mesmo sinal filogenético,
sendo assim, dizer que a posição do clado Azul no topo da árvore de ITS é meramente
causada por questões específicas da evolução do ITS também pode ser uma afirmação
precipitada. Assim, é considerada como possível a ocorrência de introgressão mitocondrial
por hibridização no clado Azul, e para solucionar esta questão deveriam ser feitas mais
sequenciamentos e comparações com outros marcadores moleculares (como, no caso, 28S, e
outros marcadores nucleares).
84
3.4 Filogenia das esponjas bioerosivas
As relações entre as esponjas bioerosivas ainda não foram exaustivamente abordadas.
Alguns poucos trabalhos já foram feitos, tanto utilizando dados morfológicos (Rosel & Uriz,
1997), quanto dados moleculares (Barucca et al., 2006; Kober & Nichols, 2007), mas todos
eles ou não apresentaram uma resolução filogenética clara (devido a ambiguidade de seus
dados, no caso da filogenia molecular), ou não contaram com um número significativo de
espécies de esponjas bioerosivas a fim de determinar suas relações (como no caso das
filogenias moleculares). Uma vez que as reconstruções filogenéticas apresentadas aqui
utilizaram, além de sequências novas geradas por este trabalho, uma combinação de
sequências obtidas de publicações anteriores, acredita-se que uma parte razoável da
diversidade das esponjas bioerosivas esteja aqui representada, mas muito longe ainda do ideal.
Além disso, basicamente somente a região D2 do gene 28S do RNAr foi utilizada na
reconstrução filogenética, e novas árvores obtidas com outros marcadores deverão ser feitas a
fim de corroborar esses resultados. Contudo, ao se comparar a topologia das árvores de ITS
com as de 28S, é possível ver várias correlações entre os grupos, como, p.ex., Spirastrella e
complexo C. viridis (representado, na ávore de ITS, por C. varians) divergente das demais
esponjas bioerosivas, e C. platei na base das esponjas do complexo C. celata. A exceção é a
posição de Pione entre as esponjas deste complexo. No mais, as relações obtidas por este
trabalho se mostram robustas, e apresentam uma lógica sistemática subjacente (ver Discussão
3.5), o que, se não retrata a verdadeira relação filogenética entre os grupos analizados, pelo
menos nos dá indícios e subsídios para investigações futuras mais abrangentes.
Placospongia Gray, 1867 (Placospongiidae), aparece como grupo-irmão de
Clionaidae. Essa relação já foi obtida e discutida nos trabalhos moleculares citados
anteriormente, e este deve ter sido, talvez o maior erro da reconstrução feita por dados
morfológicos. Na reconstrução de Rosel & Uriz (1997), o grupo externo utilizado foram três
espécies de Thoosa Hancock, 1849, um gênero de Clionaidae, com um história taxonômica
confusa, sob argumentações baseadas no tipo espicular apenas, sem qualquer base evolutiva
sólida, tendo sido, aparentemente, arbitrário sob o ponto de vista cladista. Mais do que isso,
boa parte das conclusões desse trabalho vão de encontro à sistemática cladista, como, por
exemplo, a validação de gêneros tendo como base grupos parafiléticos.
As esponjas bioerosivas estudadas se mostraram como um clado monofilético, com
Placospongia como grupo-irmão (separado das esponjas bioerosivas a cerca de 125 M.a.),
considerando Tethya actinia de Laubenfels, 1950 (Tethyidae), como grupo externo, nas
85
recontruções obtidas neste trabalho. Pione Gray, 1867, aparece como o grupo mais basal
dentre as esponjas bioerosivas. Essa relação nos parece ilógica, uma vez que Pione possui
muitos caracteres que poderiam ser vistos como derivados em relação à Placospongia,
quando comparado a outras esponjas bioerosivas (como, p.ex., óxeas espinadas,
microrrábides, etc.). A calibração do relógio molecular se situa exatamente no nó onde Pione
diverge das demais esponjas bioerosivas, e sendo assim, Entobia, o icnogênero fóssil das
esponjas bioerosivas deva compartilhar características com o ancestral de Pione. Isso implica
que os grupos seguintes devem ter sofrido, de alguma forma, uma reversão em muitos de seus
caracteres espiculares.
A partir daí dois grandes grupos podem ser reconhecidos. O primeiro deles é um clado
composto por espécies do complexo C. viridis e C. schimidti que se relacionam com
Spirastrella e Diplastrella, sendo que esse clado data de pelo menos 57,5 M.a. Essa relação já
foi observada por Kober & Nichols (2007), e causou ainda mais confusão nas relações
evolutivas das esponjas bioerosivas. Dentro desse grupo, Diplastrella toma a posição de
grupo mais basal, seguida pelo complexo C. schimidti, que aparece nas árvores obtidas como
um grupo parafilético. Mais internamente, temos duas situações: (1) o complexo C. viridis e
Spirastrella aparecem como grupos-irmãos (na árvore de MP); e (2) Spirastrella aparece se
relacionando de forma parafilética e o complexo C. viridis se mostra um grupo monofilético
dentre deste (na reconstrução por NJ). Se considerarmos a árvore obtida por ML, reconstruída
a fim de estimar o tempo de divergência entre os clados, como fator de desempate, a situação
dois seria a aceita (com Spirastrella parafilético, contendo o complexo C. viridis dentro desse
clado).
O outro grupo é composto exclusivamente por espécies pertencentes à Família
Clionaidae, e tem seu ancestral comum situado há 52 M.a. Na base desse grupo se encontra
Clionaopsis platei. Uma outra espécie morfologicamente complexa (do ponto de vista de seus
elementos espiculares) que se situa na base de um grupo que comporta espécies mais simples
(similar a relação de Pione com as demais esponjas bioerosivas). Essa relação nos faz cogitar
se a reversão ou perda de caracteres devam ser fenômenos comuns na evolução dessas
esponjas, se assumirmos a filogenia obtida neste trabalho como verdadeira. Mais
internamente neste clado, aparece um grupo que junta Cliothosa com um grupo composto por
duas espécies de Cliona: C. delitrix e C. utricularis. C. delitrix é considerado por Schönberg
et al. (2006) como pertencente ao complexo C. celata, uma vez que possui apenas tilóstilos
como elemento espicular, muito embora não cite C. utricularis, que, de certa forma, é
86
morfologicamente semelhante à C. delitrix. Contudo C. delitrix destoa das demais espécies do
complexo no qual se encontra pela sua coloração avermelhada, quando a moda do complexo
C. celata é apresentar uma coloração amarelada. Dessa forma, a filogenia obtida nos revela a
existência de um novo complexo dentro de Cliona, o complexo C. delitrix.
Por fim, no topo da filogenia, dentro do último grande clado, se encontra um grupo
constituído quase que exclusivamente por espécies do complexo C. celata, datando de pelo
menos 34,5 M.a.. A única exceção é a presença de C. rhodensis, uma espécie caracterizada
por possuir uma grande diversidade de microscleras. Todas as espécies desse grupo
apresentam coloração amarelada, o que já foi ressaltado por Barucca et al. (2006) para seus
próprios dados, contudo a argumentação utilizada aceitou a taxonomia vigente das Cliona,
tendo refutado apenas a validade do status genérico de Cliothosa.
3.5 Implicações taxonômicas
Neste trabalho foram definidos sete clados de esponjas bioerosivas. Do ponto de vista
morfológico, não foi possível determinar características que as diagnosticassem. Contudo, até
que ponto tais clados correspondem a espécies distintas, se não foi encontrado meios
morfológicos de separação, é uma questão ainda em aberto. Porém, se observarmos o tempo
de divergência entre esses clados (ou pelo menos para os que integram a árvore de 28S),
veremos que eles apresentam pelo menos 10 M.a. de separação (para o nó mais recente), com
base na estimativa realizada. Um tempo de divergência muito maior do que o encontrado para
grupos de indivíduos reconhecidamente da mesma espécie, cujo tempo de divergência é zero
(Figura 18, nós 10 e 11). Mesmo o tempo de divergência entre duas espécies consideradas
distintas, como C. viridis e C. nigricans, de 1 M.a., é bem inferior ao encontrado para os
clados identificados do complexo C. celata neste trabalho, muito embora a literatura divirja
sobre o status taxonômico destas duas espécies (Rosel & Uriz, 1991; Barbieri et al., 1995).
Tanto a distância genética entre os clados, como suas posições filogenéticas, e o tempo
de divergência apontam que esses clados são espécies distintas, e representam linhagens
evolutivas indepentes, mesmo que não haja, até então, diferenciação morfológica entre eles.
Sendo assim, o clado Laranja corresponderia à Cliona sp1, o clado Rosa à Cliona sp2,
o clado Verde à Cliona sp3 (mas ver Discussão 3.2), o clado Azul à Cliona sp4, o clado
Amarelo à Cliona sp5, o clado Roxo à Cliona sp6, e o clado Vermelho à Cliona californiana,
a única espécie identificada dentre os sete clados. A identificação de C. celata e C. chilensis,
como foi dito acima, fica dependendo da determinação do haplótipo genético dos holótipos
87
dessas espécies. Fica em aberto ainda a validade de C. lisa e C. dyversytilla, as quais também
dependem da determinação haplotípica dos holótipos. Dessa forma, a perspectiva de que haja
espécies que não podem ser distinguidas pela morfologia é uma possibilidade próxima, pelo
menos para as esponjas bioerosivas do complexo C. celata.
Por outro lado, a filogenia molecular possui um papel mais decisório na taxonomia,
sendo capaz de organizar a taxonomia de grupos supra-específicos. Como, por exemplo, a
partir das relações filogenéticas obtidas neste trabalho, é possível averiguar que as espécies do
complexo C. viridis e C. schimidti são melhor alocadas em Spirastrellidae, e não em
Clionaidae. Tal combinação remonta à validade do gênero Anthosigmella, e a diferença na
morfologia do tilóstilo apontada por Rützler (1990) como determinante para invalidação deste
gênero e alocação das espécies de Anthosigmella em Cliona (tilóstilos mais finos do que as
demais Spirastrellidae), não seria, então, um caráter suficientemente robusto
sistematicamente, ainda mais em vista da plasticidade do caráter, e dos resultados
morfométricos deste trabalho (ver Discussão 3.1). Contudo, se Anthosigmella se constituir
com espécies dos complexos C. viridis e C. schimidti, este gênero se tornaria parafilético,
devido às relações deste grupos na filogenia obtida. E, sendo assim, talvez a melhor solução
taxonômica possível seria alocar essas espécies dentro de Spirastrella, na qual a presença de
espirásteres e a coloração avermelhada seriam suas principais características (a coloração
verde/marrom do complexo C. viridis seria um artefato causado pela acquisição de
zooxantelas).
Adicionalmente, a constituição do complexo C. delitrix deveria vir associado a criação
de um novo gênero, se considerarmos que a divergência deste com as demais Cliona se
equipara com a divergência de Cliothosa, e cujas características seriam a presença exclusiva
de tilóstilos e a coloração avermelhada. Dessa forma, o complexo C. celata + C. rhodensis
acabariam separados das demais esponjas bioerosivas, e contituiriam um gênero a parte,
Cliona stricto sensu, uma vez que C. celata, a espécie-tipo de Cliona, integra esse grupo. Tal
gênero se destacaria pela coloração amarelada de suas espécies, e a constituição espicular
contaria com a presença de tilóstilos e microscleras.
Essas relações nos mostram que, a despeito do que se relatava, a coloração em
esponjas bioerosivas possui mais informação filogenética do que a constituição do esqueleto,
embora este deva ser re-analizado, de forma a enquadrar melhor a diversidade espicular de
cada grupo, e focar mais na presença dos tipos de espículas, do que em sua abundância,
88
formato ou posição anatômica. Mas, para isso, seria necessário um estudo mais objetivo sobre
a evolução de caracteres dessas esponjas, associado a uma filogenia mais robusta.
3.6 Considerações gerais
Primeiramente, sob a perspectiva de limites de espécies em esponjas bioerosivas do
complexo C. celata, o uso do formato dos tilóstilos como ferramenta taxonômica na diagnose
de espécies deve ser profundamente questionado. Não há evidência que suporte diagnoses
taxonomicas confiáveis por parte desse parâmetro nas esponjas desses grupo estudadas, uma
vez que as análises de probabilidade posteriores não suportam os grupos determinados
geneticamente.
O fato das espículas responderem tão drasticamente, tanto em presença quanto em
morfologia, a variáveis ambientais tão simples e onipresentes, como apontado por Maldonado
et al. (1999) deveria por em dúvida boa parte da taxonomia de esponjas cuja morfologia seja
demasiadamente simples ou ambígua. E uma vez que basicamente toda sua classificação em
Porifera é sustentada basicamente pelos elementos espiculares, essa discussão poderia
facilmente ser ampliada para outros grupos (incluindo outros tipos de espículas) e deveria ser
uma agenda na taxonomia de Porifera.
Outra questão é que os taxonomistas de esponjas deveriam se ater mais a importância
da variabilidade populacional de uma espécie, e associado a isso, aos diferentes fatores
ambientais que a influenciam. O pensamento tipológico, baseado numa visão fixista das
espécies, a qual permite, por exemplo, que espécies sejam descritas com apenas um ou dois
indivíduos examinados, deveria ser, se não erradicado, severamente desencorajado pelos
taxonomistas. E nisto, os editores e revisores científicos deveriam assumir um papel crucial,
recusando publicações sob tais implicações metodológicas e filosóficas, pois esta prática é tão
reducionista quanto o código-de-barra de DNA. Somente se devidademente reconhecida e
analizada, com fundamentos metodológicos robustos, a diversidade morfológica servirá como
critério para estabelecer identificações confiáveis e úteis, sobretudo se tal diversidade
morfológica advir de parâmetros quantitativos, como na morfometria.
Todavia, a sistemática deve entender que a especiação nem sempre é seguida por
mudanças na morfologia das espécies, e assim, o número verdadeiro de espécies biológicas é
deveras maior que o atual de espécies nominais. E, em algum momento, a identificação de
espécies por meio de métodos moleculares deverá ser incorporada ao arcabouço prático
89
conceitual da taxonomia, uma perspectiva que parece inevitável, mas que deve ser dirigida de
forma a evitar abusos e absurdos.
Mas não só a ocorrência de espécies crípticas gera problemas em estimar a
biodiversidade como também a forma como as espécies são definidas. O conceito biológico
de espécie (Mayr, 1963) a despeito de ser o conceito mais popular, por alegar apenas o
isolamento reprodutivo como processo de formação de novas espécies, não oferece meios
universais em delimitar espécies, uma vez que os mecanismos de isolamento reprodutivo
diferem entre os taxa. Mas enquanto novas espécies são reveladas por métodos moleculares, a
maioria permanece taxonomicamente críptica, o que impede o estabelecimento de uma
taxonomia alfa, baseada na morfologia. Isso impede que uma análise histórica das amostras
depositadas em instituições utilizadas em trabalhos anteriores seja feita, quando, por exemplo,
um número grande de trabalhos antigos tenha utilizado espécies crípticas como fonte de
dados. E enquanto os investimentos e esforço em técnicas moleculares, aplicados no
descobrimento de espécies crípticas, cresce exponencioalmente, o número de especialistas em
taxonomia alfa permanece estagnado.
Embora a descoberta de novas espécies tenha sido potencializada pela disponibilidade
de um amontoado de sequência de DNA, a genética puramente não é a solução para a
delimitação e descrição de espécies. Deve-se ter em mente que a anatomia, ecologia,
comportamento e biogeografia são fatores igualmente importantes, e devem ser sempre
observado sob uma perspectiva populacional, onde a variabilidade é inerente, e fundamental
para o processo de evolução.
90
4. CONCLUSÃO
Ao final deste trabalho, foi possível determinar, por meios moleculares, a existência de
cinco clados de esponjas bioerosivas do complexo Cliona celata para a América do Sul: O
Clado Laranja, representado por espécimes do haplótipo 1 (Hapl1) de C. chilensis; o Clado
Rosa, representado pelo haplótipo 2 (Hapl2) de C. chilensis; o Clado Verde, representado
pelo grupo do Atlântico de C. celata (Atl); o Clado Amarelo, representado pelo grupo de C.
celata da Irlanda (Irl); e o Clado Azul, representado pelo grupo do Nordeste de C. celata
(NE). Dois outros clados não-sulamericanos também foram identificados a partir deste
trabalho: o Clado Roxo, representado por C. celata da Austrália; e o Clado Vermelho,
representado por C. californiana do México. Embora seja discutida a validade desses clados
como espécies distintas, continua impossível, por meio de caractéres morfológicos, distinguí-
los, e dessa forma, a proposição de novas espécies é evitada. A Figura 27 ilustra a distribuição
relativa de cada uma das supostas espécies crípticas para a América do Sul.
Ainda, demonstra que a morfometria dos tilóstilos não deve ser utilizada na diagnose
das espécies do complexo C. celata, devido a incapacidade de classificar robustamente os
diferentes grupos estudados.
Por fim, através da reconstrução filogenética do grupo, é possível verificar que as
esponjas bioerosivas representam um grupo monofilético (até onde sua diversidade foi
analizada), e se separa em três principais clados: Pione, Spirastrellidae, e Clionaidae. Por
meio desta, é sugerida a alocação das espécies do complexo C. viridis e C. schimidti dentro de
Spirastrella, além de ser necessária a criação de um novo gênero para alocar as espécies do
novo complexo identificado aqui, o complexo C. delitrix. A Figura 28 ilustra as sugestões
taxonômicas discutidas neste trabalho.
91
FIGURA 27. Esquema representativo da distribuição de cada possível espécie
críptica detectada neste trabalho.
FIGURA 28. Cladograma retratando as sugestões taxonomicas sugeridas pela
reconstrução filogenética obtida neste trabalho (árvore de MP do gene 28S, sem
valores de Bootstrap).
92
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Apêndice A: Protocolos de extração de DNA
1. Protocolo de Extração com Tampão de lise contendo Hidrocloreto de Guanidina
(Lôbo-Hajdu et al., 1999)
Tampão de lise: Hidrocloreto de guanidina (GuHCl) 4 M, Tris-HCl 50 mM, pH 8,0, EDTA
0,05 M, e N’ lauryl sarcosine 0,5%.
• A amostra é triada sob estereoscópio óptico para remoção de parasitas e outros
organismos associados, com o intuito de evitar contaminação da amostra;
• Um pequeno pedaço da amostra (cerca de 50 mm
3
) é retirado e colocado em TE por 20
minutos, a fim de se retirar o álcool usado como fixador. Esse processo é repetido duas vezes;
• A mostra em questão é picada e colocada em microtubo de 1,5 mL, adicionando-se
600 µL de tampão de lise.
• A seguir a amostra é homogeneizada com pistilo de polipropileno aplicando-se
movimentos circulares contra o fundo do tubo;
• Incuba-se o homogeneizado no banho-maria a 56
o
C por no mínimo 1 hora;
• Adicionar 600 µL de fenol: clorofórmio em cada tubo (não se esquecendo da
proporção de 1:1 volume entre fenol: clorofórmio e amostra) e misturar por inversão. Nesta
etapa ocorre a retirada de lipídeos e proteínas que se particionam nos solventes orgânicos,
após a lise das membranas e da desnaturação das proteínas por ação do detergente, alto sal e
da alta temperatura do processo de homogeneização;
• Centrifugar a 6000 rpm por 3 minutos na temperatura ambiente em microcentrífuga,
com os tubos equilibrados;
• Retirar 550 µL do sobrenadante para microtubo de 1,5 mL limpo;
• Adicionar 550 µL de clorofórmio e misturar por inversão e centrifugar a 6000 rpm por
3 minutos na temperatura ambiente. Esta etapa pode ser repetida caso ainda haja muita sujeira
na interface das duas soluções, observando sempre de se retirar aproximadamnete 50 µL a
menos em cada procedimento, para evitar retirar a fase orgânica;
• Passar o sobrenadante para um microtubo limpo, e adicionar 1000 µL de etanol
absoluto e deixar no freezer à –20
o
C por pelo menos 1 hora. O etanol absoluto retira a água de
solvatação do DNA, que aliada à baixa temperatura, aumenta a precipitação de DNA;
104
• Centrifugar a 10000 rpm por 20 minutos a 4
o
C em microcentrifuga refrigerada;
• Retirar o sobrenadante todo por inversão, secando o precipitado colocando o tubo de
ponta-cabeça sobre uma folha de papel toalha;
• Adicionar 1 mL de etanol 70% gelado, ressuspendendo o precipitado;
• Centrifugar a 6000 rpm por 3 minutos em microcentrífuga e em temperatura ambiente;
• Remover o etanol 70% residual, por inversão, secando o pellet colocando o tubo de
ponta-cabeça sobre uma folha de papel toalha;
• Ressuspender o pellet em 20-100 µL de solução de RNAse 10 µg/µL, e incubar a 37
o
C
graus por 1 hora;
2. Protocolo de extração com Tampão de lise contendo CTAB
Tampão de lise: Brometo de Cetil-Trimetil Amônio (CTAB) 2%, NaCl 1,4 M, Tris-HCl 100
mM pH 8,0, EDTA 20 mM
• A amostra é triada sob estereoscópio óptico para remoção de parasitas e outros
organismos associados, com o intuito de evitar contaminação da amostra;
• Um pequeno pedaço da amostra (cerca de 50 mm
3
) é retirado e colocado em TE por 20
minutos, a fim de se retirar o álcool usado como fixador. Esse processo é repetido duas vezes;
• A mostra em questão é picada e colocada em microtubo de 1,5 mL, e adiciona-se 700
µL de tampão de lise. A seguir a amostra é homogeneizada com pistilo de polipropileno
aplicando-se movimentos circulares contra o fundo do tubo;
• Adiciona-se 1 µL de beta-mercaptoetanol e 0,5 µL de proteinase K (10 µg/µL), e
incuba-se o homogeneizado no banho-maria a 56
o
C por no mínimo 3 horas;
• Adicionar 700 µL de clorofórmio em cada tubo (não se esquecendo da proporção de
1:1 volume entre clorofórmio e amostra) e misturar por inversão;
• Centrifugar a 6000 rpm por 3 minutos na temperatura ambiente em microcentrífuga,
com os tubos equilibrados;
• Esta etapa pode ser repetida caso ainda haja muita sujeira na interface das duas
soluções, observando sempre de se retirar aproximadamnete 50 µL a menos em cada
procedimento, para evitar retirar a fase orgânica;
105
• Passar o sobrenadante para um tubo limpo, e adicionar 1000 µL de etanol absoluto, e
1/10 desse volume de solução de acetato de sódio 3 M, e deixar no freezer à –20
o
C por pelo
menos 3 horas.;
• Centrifugar a 10000 rpm por 20 minutos a 4
o
C em centrifuga refrigerada;
• Retirar o sobrenadante todo por inversão, secando o precipitado colocando o tubo de
ponta-cabeça sobre uma folha de papel toalha;
• Adicionar 1 mL de etanol 70% gelado, ressuspendendo o precipitado;
• Centrifugar a 6000 rpm por 3 minutos em microcentrífuga e em temperatura ambiente;
• Remover o etanol 70% residual, por inversão, secando o pellet colocando o microtubo
de ponta-cabeça sobre uma folha de papel toalha;
• Ressuspender o pellet em 20-100 µL de solução de RNAse 10µg/µL, e incubar a 37
o
C
por 1 hora.
3. Protocolo de extração por adsorção em sílica
Tampão de lise*: Tiocianato de Guanidina (GuSCN) 4 M, Tris-HCl 10 mM (pH 6,4), EDTA
20 mM, e TritonX-100 0,65%.
Tampão de Lavagem*: Tiocianato de Guanidina (GuSCN) 4 M, Tris-HCl 10 mM (pH 6,4).
* Obs.: é possível substituir o GuSCN por GuHCl.
Tampão de Eluição: Tris-HCl 10 mM (pH 8,0)
Suspensão de Sílica: 3 g de sílica vortexada em 25 mL de H
2
O MilliQ e sedimentada por 24
horas. 22 mL do sobrenadante é descartado e o volume de 25mL é completado com H
2
O
MilliQ, e deixado precipitar por 5 horas. 22 mL do sobrenadante é descartado, e aos 3 mL
restantes é adicionado 30 µL de HCl concentrado, e autoclavado.
• A amostra é triada sob estereoscópio óptico para remoção de parasitas e outros
organismos associados, com o intuito de evitar contaminação da amostra;
• Um pequeno pedaço da amostra (cerca de 10 mm
3
) é retirado e colocado em TE por 20
minutos, a fim de se retirar o álcool usado como fixador. Esse processo é repetido duas vezes;
106
• A mostra em questão é colocada em microtubo de 1,5 mL, e adiciona-se 500 µL de
tampão de lise. A seguir a amostra é homogeneizada com pistilo de polipropileno aplicando-
se movimentos circulares contra o fundo do tubo;
• Incuba-se o homogeneizado no banho-maria a 60
o
C
por no mínimo 6 horas;
• Adicionar 500 µL de clorofórmio em cada tubo (não se esquecendo da proporção de
1:1 volume entre clorofórmio e amostra) e misturar por inversão;
• Centrifugar a 6000 rpm por 3 minutos na temperatura ambiente em microcentrífuga,
com os tubos equilibrados;
• Retirar 450 µL do sobrenadante para microtubo de 1,5 mL limpo;
• Adicionar 1 mL de tampão de lise e 40 µL de suspensão de sílica e misturar por
vórtex. Nessa fase é importante que a solução final tenha pH inferior à 6,5, ou o DNA não irá
adsorver à sílica. Incubar à temperatura ambiente por 10’ com agitação periódica;
• Centrifugar a 6000 rpm por 3 minutos na temperatura ambiente. Descartar o
sobrenadante e adicionar 1 mL do tampão de lavagem. Ressuspender o precipitado por vórtex;
• Centrifugar a 6000 rpm por 3 minutos na temperatura ambiente. Descartar o
sobrenadante e adicionar 1 mL de etanol 95%, ressuspendendo o precipitado. Incubar à -20
o
C
por 15’. Repetir esse passo mais uma vez. O etanol elimina os traços de GuSCN, o qual inibe
a reação de PCR;
• Descarta o sobrenadante e secar o precipitado em fluxo laminar ou à vácuo até que
todo etanol seja retirado;
• O precipitado é ressuspendido em 75 µL do tampão de eluição, e incubado à 56
o
C por
10’. Nessa fase é importante que a solução final tenha pH superior à 7,5 senão o DNA não irá
eluir da sílica;
• Centrifugar o tubo à 10000 rpm por 5’. 55 µL do sobrenadante é transferido para um
tubo limpo devidamente rotulado. Repetindo a fase de eluição, é possível obter uma maior
concentração de DNA eluído, mas aumenta a probabilidade de contaminação.
107
Apêndice B: Protocolos de PCR
1. Protocolo de amplificação de cox1 Folmer
Reação de PCR: 1 U de DNA polimerase Tth, em tampão próprio, 2,5 mM de MgCl
2
, 4 µM
de dNTP, 0,5 µM dos primers LCO1490 e HCO2198, e 10-100 ng de DNA fita molde.
Termociclagem*: 1 ciclo de 94
o
C por 4’; 45 ciclos de 92
o
C por 30”, 48
o
C por 45”, e 72
o
C
por 1’; e 1 ciclo de 72
o
C por 6’.
2. Protocolo de amplificação de cox1 Rot
Reação de PCR: 1 U de DNA polimerase Tth, em tampão próprio, 2,5 mM de MgCl
2
, 4 µM
de dNTP, 0,5 µM dos primers cox1-D2 e cox1-R1, e 10-100 ng de DNA fita molde.
Termociclagem*: 1 ciclo de 94
o
C por 4’; 45 ciclos de 92
o
C por 30”, 50
o
C por 45”, e 72
o
C
por 1’; e 1 ciclo de 72
o
C por 6’.
3. Protocolo de amplificação de RIM
Reação de PCR: 1 U de DNA polimerase Tth, em tampão próprio, 2,5 mM de MgCl
2
, 4 µM
de dNTP, 0,5 µM dos primers atp6 e cox2, e 10-100 ng de DNA fita molde.
Termociclagem*: 1 ciclo de 94
o
C por 4’; 45 ciclos de 92
o
C por 30”, 50
o
C por 45”, e 72
o
C
por 1’; e 1 ciclo de 72
o
C por 6’.
4. Protocolo de amplificação de ITS
Reação de PCR: 1 U de DNA polimerase Tth, em tampão próprio, 2,5 mM de MgCl
2
, 3,25
µM de dNTP, 0,05 µM dos primers 18S e 28S, e 10-100 ng de DNA fita molde.
108
Termociclagem: 1 ciclo de 94
o
C por 5’; 45 ciclos de 92
o
C por 30”, 56
o
C por 45”, e 72
o
C por
1’; e 1 ciclo de 72
o
C por 5’.
5. Protocolo de amplificação de 28S
Reação de PCR: 1 U de DNA polimerase Tth, em tampão próprio, 2,5 mM de MgCl
2
, 3,25
µM de dNTP, 0,43 µM dos primers C2 e D2, e 10-100 ng de DNA fita molde.
Termociclagem: 1 ciclo de 94
o
C por 5’; 45 ciclos de 92
o
C por 30”, 54
o
C por 45”, e 72
o
C por
1’; e 1 ciclo de 72
o
C por 5’.
*Obs.: a amplificação dos marcadores mitocondriais também podem ser feitas com
base na termociclagem abaixo, utilizada em programas de código-de-barras de DNA
(http://www.barcoding.si.edu/protocols.html).
Termociclagem: 1 ciclo de 94
o
C por 4’; 5 ciclos de 92
o
C por 30”, 44
o
C por 45”, e 72
o
C por
1’; 35 ciclos de 92
o
C por 30”, 51
o
C por 45”, e 72
o
C por 1’; e 1 ciclo de 72
o
C por 6’.
109
APÊNDICE C: Distâncias genéticas pareadas entre amostras
cox1 Folmer
# Tombo Espécie Localidade Grupo
[ 1] MNRJ 10353 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl1
[ 2] MNRJ 9750 Cliona chilensis Argentina Hapl1
[ 3] MNRJ 10374 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl1
[ 4] MNRJ 10432 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[ 5] MNRJ 9761 Cliona chilensis Argentin Hapl1
[ 6] MNRJ 9738 Cliona chilensis Argentin Hapl1
[ 7] MNRJ 10431 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[ 8] MNRJ 10412 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[ 9] MNRJ 10414 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[10] MNRJ 10385 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[11] MNRJ 10393 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[12] MNRJ 10395 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[13] MNRJ 9268 Cliona chilensis Antofagasta, Chile Hapl2
[14] MNRJ 10382 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl2
[15] MNRJ 8786 Cliona chilensis Liliguapi, Chile Hapl2
[16] MNRJ 10433 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl2
[17] MNRJ 10351 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl2
[18] MNRJ 10354 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl2
[19] MNRJ 741 Cliona celata SãoPaulo, Brasil Atl
[20] MNRJ 499 Cliona celata SãoPaulo, Brasil Atl
[21] Mc4054 Cliona celata Irlanda Atl
[22] MNRJ 561 Cliona celata São Paulo, Brasil Atl
[23] MNRJ 11027 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil Atl
[24] MNRJ 10737 Cliona delitrix Panama
[25] SBD92 Cliona delitrix Florida, EUA
[26] SBD39 Cliona delitrix Belize
[27] SBD141 Cliona delitrix Belize
[28] MNRJ 9228 Clionaopsis platei Chile
[29] MNRJ 9751 Clionaopsis platei Chile
[30] AY561964 Placospongia sp. -
[31] AY094604 Placospongia sp. -
[32] MNRJ 10721 Cliona celata Bahia, Brasil NE
[33] MNRJ 10734 Cliona celata Pernambuco, Brasil NE
[34] MNRJ 10744 Cliona celata Ceara, Brasil NE
[35] MNRJ 10729 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[36] MNRJ 10735 Cliona celata Pernambuco, Brasil NE
[37] MNRJ 10725 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[38] MNRJ 10722 Cliona celata Bahia, Brasil NE
[39] EF519608 Cliona celata Flórida NE
[40] AY561981 Pione velans -
[41] SBD17 Pione vastifica Florida
[42] SBD22 Pione vastifica Florida
[43] Mc4026 Cliona celata Irlanda Irl
[44] Mc4038 Cliona celata rlanda Irl
[45] NC 006991 Tethya actinia -
110
[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
[ 1]
[ 2] 0.000
[ 3] 0.000 0.000
[ 4] 0.000 0.000 0.000
[ 5] 0.000 0.000 0.000 0.000
[ 6] 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
[ 7] 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
[ 8] 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
[ 9] 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002
[10] 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.000
[11] 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000
[12] 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000 0.000
[13] 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031
[14] 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031 0.000
[15] 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031 0.000 0.000
[16] 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031 0.000 0.000 0.000
[17] 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031 0.000 0.000 0.000 0.000
[18] 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
[19] 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.045 0.043 0.043 0.043 0.043 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028
[20] 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.045 0.043 0.043 0.043 0.043 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.000
[21] 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.043 0.041 0.041 0.041 0.041 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.002 0.002
[22] 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.043 0.041 0.041 0.041 0.041 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.005 0.005 0.003
[23] 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.045 0.043 0.043 0.043 0.043 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.028 0.007 0.007 0.005 0.002
[24] 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.046 0.045 0.045 0.045 0.045 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.048 0.048 0.046 0.046 0.048
[25] 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.046 0.048 0.046 0.046 0.046 0.046 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.043 0.050 0.050 0.048 0.048 0.050
[26] 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.046 0.045 0.045 0.045 0.045 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.048 0.048 0.046 0.046 0.048
[27] 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.046 0.045 0.045 0.045 0.045 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041 0.048 0.048 0.046 0.046 0.048
[28] 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.034 0.033 0.033 0.033 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.045 0.045 0.043 0.043 0.045
[29] 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.033 0.034 0.033 0.033 0.033 0.033 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.045 0.045 0.043 0.043 0.045
[30] 0.076 0.076 0.076 0.076 0.076 0.076 0.076 0.077 0.076 0.076 0.076 0.076 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.083 0.081 0.081 0.083
[31] 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.074 0.072 0.072 0.072 0.072 0.079 0.079 0.079 0.079 0.079 0.079 0.081 0.081 0.079 0.079 0.081
[32] 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.081 0.081 0.081 0.081 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.065 0.065 0.067 0.067 0.069
[33] 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.081 0.081 0.081 0.081 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.065 0.065 0.067 0.067 0.069
[34] 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.081 0.081 0.081 0.081 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.065 0.065 0.067 0.067 0.069
[35] 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.081 0.081 0.081 0.081 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.065 0.065 0.067 0.067 0.069
[36] 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.081 0.081 0.081 0.081 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.065 0.065 0.067 0.067 0.069
[37] 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.081 0.081 0.081 0.081 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.072 0.065 0.065 0.067 0.067 0.069
[38] 0.079 0.079 0.079 0.079 0.079 0.079 0.079 0.081 0.079 0.079 0.079 0.079 0.074 0.074 0.074 0.074 0.074 0.074 0.067 0.067 0.069 0.069 0.071
[39] 0.077 0.077 0.077 0.077 0.077 0.077 0.077 0.079 0.077 0.077 0.077 0.077 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.065 0.065 0.067 0.067 0.069
[40] 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.057 0.055 0.055 0.055 0.055 0.064 0.064 0.064 0.064 0.064 0.064 0.062 0.062 0.060 0.064 0.065
[41] 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.071 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.069 0.067 0.067 0.065 0.065 0.067
[42] 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.072 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.071 0.072 0.072 0.071 0.067 0.069
[43] 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.060 0.059 0.059 0.059 0.059 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.074 0.074 0.072 0.072 0.074
[44] 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.059 0.060 0.059 0.059 0.059 0.059 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 0.074 0.074 0.072 0.072 0.074
[45] 0.134 0.134 0.134 0.134 0.134 0.134 0.134 0.136 0.134 0.134 0.134 0.134 0.143 0.143 0.143 0.143 0.143 0.143 0.136 0.136 0.136 0.139 0.141
111
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 ]
[25] 0.002
[26] 0.003 0.002
[27] 0.003 0.002 0.000
[28] 0.028 0.029 0.028 0.028
[29] 0.028 0.029 0.028 0.028 0.000
[30] 0.071 0.072 0.071 0.071 0.072 0.072
[31] 0.071 0.072 0.071 0.071 0.067 0.067 0.014
[32] 0.067 0.069 0.067 0.067 0.071 0.071 0.095 0.090
[33] 0.067 0.069 0.067 0.067 0.071 0.071 0.095 0.090 0.000
[34] 0.067 0.069 0.067 0.067 0.071 0.071 0.095 0.090 0.000 0.000
[35] 0.067 0.069 0.067 0.067 0.071 0.071 0.095 0.090 0.000 0.000 0.000
[36] 0.067 0.069 0.067 0.067 0.071 0.071 0.095 0.090 0.000 0.000 0.000 0.000
[37] 0.067 0.069 0.067 0.067 0.071 0.071 0.095 0.090 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
[38] 0.069 0.071 0.069 0.069 0.072 0.072 0.093 0.088 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
[39] 0.065 0.067 0.065 0.065 0.069 0.069 0.095 0.090 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.005
[40] 0.059 0.060 0.059 0.059 0.052 0.052 0.088 0.090 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.083 0.081
[41] 0.064 0.065 0.064 0.064 0.059 0.059 0.098 0.096 0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.090 0.091 0.088 0.034
[42] 0.069 0.071 0.069 0.069 0.060 0.060 0.096 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.096 0.093 0.043 0.009
[43] 0.053 0.055 0.053 0.053 0.050 0.050 0.088 0.088 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.086 0.084 0.071 0.081 0.083
[44] 0.053 0.055 0.053 0.053 0.050 0.050 0.088 0.088 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.086 0.084 0.071 0.081 0.083 0.000
[45] 0.145 0.145 0.143 0.143 0.145 0.145 0.134 0.133 0.146 0.146 0.146 0.146 0.146 0.146 0.148 0.143 0.150 0.139 0.138 0.143 0.143
112
ITS
# Tombo Espécie Localidade Grupo
[ 1] AJ633865 Pione sp. -
[ 2] AY562052 Placospongia sp. -
[ 3] AY562085 Placospongia sp. -
[ 4] AY562082 Placospongia sp. -
[ 5] AY562020 Placospongia sp. -
[ 6] AY562088 Spirastrella sabogae -
[ 7] MNRJ 10725 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[ 8] MNRJ 11010 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[ 9] MNRJ 11024 Cliona celata Venezuela Atl
[10] MNRJ 11027 Cliona celata Venezuela Atl
[11] MNRJ 10353 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl1
[12] MNRJ 10374 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl1
[13] MNRJ 10351 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl2
[14] MNRJ 10433 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl2
[15] MNRJ 11019 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil SE
[16] I2 Cliona celata Irlanda Irl
[17] AJ633869 Cliona celata Australia
[18] G5 Cliona californiana Mexico
[19] MNRJ 1484 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil Atl
[20] MNRJ 10721 Cliona celata Bahia, Brasil NE
[21] MNRJ 10734 Cliona celata Pernambuco, Brasil NE
[22] MNRJ 10736 Cliona celata Pernambuco, Brasil NE
[23] MNRJ 9228 Clionaopsis platei Chile
[24] MNRJ 10329 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[25] MNRJ 10332 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[26] MNRJ 10720 Cliona varians Bahia, Brasil
[27] AY562095 Spirastrella hartman -
[28] MNRJ 10746 Cliona celata Ceara, Brasil NE
[29] M2 Cliona celata Marseille, França
[30] MNRJ 1823 Cliona celata São Paulo, Brasil Atl
[31] MNRJ 10745 Cliona celata Ceara, Brasil NE
[32] MNRJ 11008 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[33] MNRJ 11009 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[34] MNRJ 11010 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[35] MNRJ 11756 Cliona celata Maranhão, Brasil NE
[36] MNRJ 11773 Cliona celata Maranhão, Brasil NE
[37] MNRJ 9761 Cliona chilensis Argentina Hapl1
[38] MNRJ 9763 Cliona chilensis Argentina Hapl1
[39] MNRJ 10721 Cliona celata Bahia, Brasil NE
[40] MNRJ 10725 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[41] MNRJ 10728 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[42] MNRJ 10729 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[43] MNRJ 10730 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[44] MNRJ 10731 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[45] MNRJ 10733 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[46] Mc4038 Cliona celata Irlanda Irl
[47] Mc4054 Cliona celata Irlanda Atl
[48] MNRJ 8821 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl1
[49] MNRJ 9738 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl1
[50] MNRJ 9750 Cliona chilensis Argentina Hapl1
[51] MNRJ 9251 Clionaopsis platei P.Choros.Chile
113
[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
[ 1]
[ 2] 0.219
[ 3] 0.235 0.065
[ 4] 0.224 0.031 0.063
[ 5] 0.237 0.132 0.130 0.119
[ 6] 0.170 0.230 0.224 0.228 0.204
[ 7] 0.078 0.228 0.246 0.226 0.239 0.152
[ 8] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002
[ 9] 0.125 0.235 0.237 0.233 0.242 0.161 0.110 0.107
[10] 0.128 0.237 0.239 0.235 0.244 0.163 0.112 0.110 0.002
[11] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076
[12] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076 0.000
[13] 0.125 0.230 0.237 0.228 0.239 0.163 0.103 0.101 0.054 0.056 0.074 0.074
[14] 0.125 0.230 0.237 0.228 0.239 0.163 0.103 0.101 0.054 0.056 0.074 0.074 0.000
[15] 0.125 0.233 0.233 0.230 0.239 0.166 0.103 0.101 0.022 0.025 0.078 0.078 0.047 0.047
[16] 0.121 0.235 0.246 0.239 0.248 0.166 0.103 0.101 0.072 0.074 0.069 0.069 0.076 0.076 0.076
[17] 0.101 0.242 0.255 0.246 0.239 0.166 0.085 0.083 0.112 0.114 0.103 0.103 0.107 0.107 0.116 0.107
[18] 0.083 0.230 0.239 0.233 0.246 0.166 0.049 0.047 0.105 0.107 0.114 0.114 0.112 0.112 0.101 0.116 0.087
[19] 0.121 0.233 0.235 0.233 0.242 0.163 0.103 0.101 0.018 0.020 0.083 0.083 0.058 0.058 0.020 0.078 0.112 0.094
[20] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101
[21] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000
[22] 0.081 0.230 0.248 0.228 0.242 0.154 0.002 0.004 0.112 0.110 0.110 0.110 0.105 0.105 0.105 0.105 0.087 0.051 0.105 0.004 0.004
[23] 0.119 0.233 0.244 0.233 0.244 0.177 0.119 0.116 0.130 0.132 0.123 0.123 0.128 0.128 0.128 0.119 0.116 0.121 0.132 0.116 0.116 0.121
[24] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076 0.000 0.000 0.074 0.074 0.078 0.069 0.103 0.114 0.083 0.105 0.105 0.110 0.123
[25] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076 0.000 0.000 0.074 0.074 0.078 0.069 0.103 0.114 0.083 0.105 0.105 0.110 0.123
[26] 0.157 0.242 0.237 0.242 0.248 0.172 0.152 0.150 0.139 0.141 0.119 0.119 0.132 0.132 0.132 0.134 0.157 0.157 0.139 0.150 0.150 0.154 0.145
[27] 0.170 0.230 0.226 0.230 0.208 0.018 0.152 0.150 0.166 0.168 0.168 0.168 0.163 0.163 0.166 0.166 0.166 0.166 0.163 0.150 0.150 0.154 0.179
[28] 0.092 0.226 0.251 0.226 0.242 0.159 0.018 0.016 0.119 0.116 0.116 0.116 0.112 0.112 0.112 0.112 0.098 0.063 0.112 0.016 0.016 0.016 0.128
[29] 0.150 0.242 0.237 0.242 0.228 0.154 0.152 0.150 0.145 0.148 0.130 0.130 0.136 0.136 0.145 0.136 0.145 0.150 0.145 0.150 0.150 0.154 0.145
[30] 0.123 0.233 0.233 0.230 0.239 0.163 0.101 0.098 0.020 0.022 0.076 0.076 0.045 0.045 0.002 0.078 0.114 0.098 0.018 0.098 0.098 0.103 0.125
[31] 0.074 0.226 0.244 0.224 0.239 0.148 0.004 0.002 0.110 0.112 0.107 0.107 0.103 0.103 0.103 0.103 0.083 0.049 0.103 0.002 0.002 0.007 0.119
[32] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000 0.000 0.004 0.116
[33] 0.078 0.228 0.246 0.226 0.239 0.152 0.004 0.002 0.110 0.112 0.107 0.107 0.103 0.103 0.103 0.103 0.085 0.049 0.103 0.002 0.002 0.007 0.119
[34] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000 0.000 0.004 0.116
[35] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000 0.000 0.004 0.116
[36] 0.078 0.224 0.242 0.221 0.235 0.152 0.004 0.002 0.110 0.112 0.107 0.107 0.103 0.103 0.103 0.103 0.085 0.049 0.103 0.002 0.002 0.007 0.114
[37] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076 0.000 0.000 0.074 0.074 0.078 0.069 0.103 0.114 0.083 0.105 0.105 0.110 0.123
[38] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076 0.000 0.000 0.074 0.074 0.078 0.069 0.103 0.114 0.083 0.105 0.105 0.110 0.123
[39] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000 0.000 0.004 0.116
[40] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000 0.000 0.004 0.116
[41] 0.078 0.224 0.242 0.221 0.235 0.152 0.004 0.002 0.110 0.112 0.107 0.107 0.103 0.103 0.103 0.103 0.085 0.049 0.103 0.002 0.002 0.007 0.114
[42] 0.085 0.230 0.248 0.228 0.242 0.159 0.011 0.009 0.116 0.119 0.114 0.114 0.110 0.110 0.110 0.110 0.092 0.056 0.110 0.009 0.009 0.013 0.121
[43] 0.083 0.233 0.251 0.230 0.244 0.157 0.009 0.007 0.114 0.112 0.112 0.112 0.107 0.107 0.107 0.107 0.089 0.054 0.107 0.007 0.007 0.007 0.123
[44] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000 0.000 0.004 0.116
[45] 0.076 0.226 0.244 0.224 0.237 0.150 0.002 0.000 0.107 0.110 0.105 0.105 0.101 0.101 0.101 0.101 0.083 0.047 0.101 0.000 0.000 0.004 0.116
[46] 0.121 0.230 0.242 0.235 0.244 0.161 0.103 0.101 0.072 0.074 0.069 0.069 0.076 0.076 0.076 0.004 0.105 0.114 0.078 0.101 0.101 0.105 0.116
[47] 0.125 0.235 0.235 0.233 0.242 0.166 0.103 0.101 0.018 0.020 0.078 0.078 0.047 0.047 0.004 0.076 0.116 0.096 0.016 0.101 0.101 0.105 0.128
[48] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076 0.000 0.000 0.074 0.074 0.078 0.069 0.103 0.114 0.083 0.105 0.105 0.110 0.123
[49] 0.107 0.219 0.233 0.221 0.239 0.166 0.107 0.105 0.074 0.076 0.000 0.000 0.074 0.074 0.078 0.069 0.103 0.114 0.083 0.105 0.105 0.110 0.123
[50] 0.110 0.221 0.235 0.224 0.242 0.168 0.110 0.107 0.076 0.078 0.002 0.002 0.076 0.076 0.081 0.072 0.105 0.116 0.085 0.107 0.107 0.112 0.125
[51] 0.121 0.235 0.246 0.235 0.246 0.179 0.121 0.119 0.132 0.134 0.125 0.125 0.130 0.130 0.130 0.121 0.119 0.123 0.134 0.119 0.119 0.123 0.002
114
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
[25] 0.000
[26] 0.119 0.119
[27] 0.168 0.168 0.172
[28] 0.116 0.116 0.152 0.152
[29] 0.130 0.130 0.114 0.154 0.159
[30] 0.076 0.076 0.130 0.163 0.110 0.143
[31] 0.107 0.107 0.152 0.148 0.018 0.152 0.101
[32] 0.105 0.105 0.150 0.150 0.016 0.150 0.098 0.002
[33] 0.107 0.107 0.152 0.152 0.018 0.152 0.101 0.004 0.002
[34] 0.105 0.105 0.150 0.150 0.016 0.150 0.098 0.002 0.000 0.002
[35] 0.105 0.105 0.150 0.150 0.016 0.150 0.098 0.002 0.000 0.002 0.000
[36] 0.107 0.107 0.152 0.152 0.018 0.152 0.101 0.004 0.002 0.004 0.002 0.002
[37] 0.000 0.000 0.119 0.168 0.116 0.130 0.076 0.107 0.105 0.107 0.105 0.105 0.107
[38] 0.000 0.000 0.119 0.168 0.116 0.130 0.076 0.107 0.105 0.107 0.105 0.105 0.107 0.000
[39] 0.105 0.105 0.150 0.150 0.016 0.150 0.098 0.002 0.000 0.002 0.000 0.000 0.002 0.105 0.105
[40] 0.105 0.105 0.150 0.150 0.016 0.150 0.098 0.002 0.000 0.002 0.000 0.000 0.002 0.105 0.105 0.000
[41] 0.107 0.107 0.152 0.152 0.018 0.152 0.101 0.004 0.002 0.004 0.002 0.002 0.000 0.107 0.107 0.002 0.002
[42] 0.114 0.114 0.157 0.159 0.025 0.159 0.107 0.011 0.009 0.011 0.009 0.009 0.007 0.114 0.114 0.009 0.009 0.007
[43] 0.112 0.112 0.157 0.157 0.018 0.157 0.105 0.009 0.007 0.009 0.007 0.007 0.009 0.112 0.112 0.007 0.007 0.009 0.013
[44] 0.105 0.105 0.150 0.150 0.016 0.150 0.098 0.002 0.000 0.002 0.000 0.000 0.002 0.105 0.105 0.000 0.000 0.002 0.009 0.007
[45] 0.105 0.105 0.150 0.150 0.016 0.150 0.098 0.002 0.000 0.002 0.000 0.000 0.002 0.105 0.105 0.000 0.000 0.002 0.009 0.007 0.000
[46] 0.069 0.069 0.132 0.161 0.112 0.132 0.078 0.103 0.101 0.103 0.101 0.101 0.103 0.069 0.069 0.101 0.101 0.103 0.110 0.107 0.101 0.101
[47] 0.078 0.078 0.132 0.166 0.112 0.145 0.002 0.103 0.101 0.103 0.101 0.101 0.103 0.078 0.078 0.101 0.101 0.103 0.110 0.107 0.101 0.101 0.076
[48] 0.000 0.000 0.119 0.168 0.116 0.130 0.076 0.107 0.105 0.107 0.105 0.105 0.107 0.000 0.000 0.105 0.105 0.107 0.114 0.112 0.105 0.105 0.069
[49] 0.000 0.000 0.119 0.168 0.116 0.130 0.076 0.107 0.105 0.107 0.105 0.105 0.107 0.000 0.000 0.105 0.105 0.107 0.114 0.112 0.105 0.105 0.069
[50] 0.002 0.002 0.121 0.170 0.119 0.132 0.078 0.110 0.107 0.110 0.107 0.107 0.110 0.002 0.002 0.107 0.107 0.110 0.116 0.114 0.107 0.107 0.072
[51] 0.125 0.125 0.148 0.181 0.130 0.148 0.128 0.121 0.119 0.121 0.119 0.119 0.116 0.125 0.125 0.119 0.119 0.116 0.123 0.125 0.119 0.119 0.119
47 48 49 50 51 ]
[48] 0.078
[49] 0.078 0.000
[50] 0.081 0.002 0.002
[51] 0.130 0.125 0.125 0.128
115
cox1 Rot
# Tombo Espécie Localidade Grupo
[ 1] I2 Cliona celata Irlanda Irl
[ 2] Mc4038 Cliona celata Irlanda Irl
[ 3] MNRJ 11017 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil Atl
[ 4] MNRJ 11019 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil Atl
[ 5] MNRJ 11003 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[ 6] MNRJ 11027 Cliona celata Venezuela Atl
[ 7] MNRJ 10351 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl2
[ 8] MNRJ 10374 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl1
[ 9] MNRJ 11005 Cliona delitrix Alagoas, Brasil NE
[10] MNRJ 9228 Clionaopsis platei Chile
[11] NC 006991 Tethya actinia -
[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ]
[ 1]
[ 2] 0.007
[ 3] 0.054 0.060
[ 4] 0.054 0.060 0.000
[ 5] 0.055 0.062 0.002 0.002
[ 6] 0.054 0.060 0.010 0.010 0.011
[ 7] 0.039 0.046 0.039 0.039 0.041 0.036
[ 8] 0.050 0.057 0.044 0.044 0.042 0.047 0.041
[ 9] 0.049 0.055 0.054 0.054 0.055 0.052 0.042 0.049
[10] 0.041 0.046 0.047 0.047 0.046 0.047 0.036 0.039 0.037
[11] 0.116 0.117 0.121 0.121 0.122 0.116 0.117 0.124 0.117 0.122
RIM
[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ]
[ 1]
[ 2] 0.000
[ 3] 0.000 0.000
[ 4] 0.000 0.000 0.000
[ 5] 0.000 0.000 0.000 0.000
[ 6] 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042
[ 7] 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042 0.000
[ 8] 0.044 0.044 0.044 0.044 0.044 0.006 0.006
[ 9] 0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 0.032 0.032 0.034
[10] 0.074 0.074 0.074 0.074 0.074 0.089 0.089 0.091 0.074
[11] 0.074 0.074 0.074 0.074 0.074 0.089 0.089 0.091 0.074 0.000
[12] 0.076 0.076 0.076 0.076 0.076 0.091 0.091 0.093 0.076 0.002 0.002
[13] 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.074 0.074 0.076 0.049 0.105 0.105 0.108
[14] 0.367 0.367 0.367 0.367 0.367 0.363 0.363 0.367 0.373 0.376 0.376 0.378 0.390
# Tombo Espécie Localidade Grupo
[ 1] MNRJ 10432 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[ 2] MNRJ 9750 Cliona chilensis P. Valdez, Argentina Hapl1
[ 3] MNRJ 9761 Cliona chilensis Chubut, Argentina Hapl1
[ 4] MNRJ 10431 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[ 5] MNRJ 9738 Cliona chilensis P. Valdez, Argentina Hapl1
[ 6] MNRJ 11017 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil Atl
[ 7] MNRJ 11019 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil Atl
[ 8] Mc4054 Cliona celata Irlanda Atl
[ 9] MNRJ 10351 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl2
[10] MNRJ 10730 Cliona celata Alagoas, Brasil NE
[11] MNRJ 10745 Cliona celata Ceará, Brasil NE
[12] MNRJ 10746 Cliona celata Ceará, Brasil NE
[13] Mc4038 Cliona celata Irlanda Irl
[14] NC 006991 Tethya actinia -
116
28S
[ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
[ 1]
[ 2] 0.000
[ 3] 0.003 0.003
[ 4] 0.071 0.071 0.068
[ 5] 0.071 0.071 0.068 0.000
[ 6] 0.096 0.096 0.093 0.076 0.076
[ 7] 0.058 0.058 0.056 0.061 0.061 0.078
[ 8] 0.068 0.068 0.066 0.066 0.066 0.086 0.028
[ 9] 0.068 0.068 0.066 0.066 0.066 0.083 0.038 0.048
[10] 0.076 0.076 0.073 0.091 0.091 0.116 0.088 0.093 0.098
[11] 0.078 0.078 0.076 0.096 0.096 0.114 0.086 0.093 0.101 0.043
[12] 0.096 0.096 0.093 0.104 0.104 0.114 0.096 0.098 0.106 0.088 0.083
[13] 0.116 0.116 0.114 0.096 0.096 0.114 0.096 0.101 0.106 0.111 0.106 0.131
[14] 0.119 0.119 0.116 0.098 0.098 0.116 0.098 0.104 0.109 0.111 0.106 0.131 0.003
[15] 0.114 0.114 0.116 0.111 0.111 0.131 0.106 0.111 0.121 0.119 0.106 0.129 0.051 0.053
[16] 0.101 0.101 0.098 0.091 0.091 0.114 0.091 0.096 0.104 0.101 0.091 0.119 0.038 0.040
[17] 0.114 0.114 0.111 0.096 0.096 0.126 0.109 0.098 0.106 0.116 0.114 0.124 0.073 0.076
[18] 0.101 0.101 0.098 0.086 0.086 0.111 0.093 0.106 0.109 0.114 0.109 0.116 0.073 0.076
[19] 0.078 0.078 0.076 0.083 0.083 0.098 0.081 0.093 0.088 0.101 0.093 0.111 0.114 0.116
[20] 0.083 0.083 0.081 0.088 0.088 0.098 0.091 0.093 0.104 0.096 0.088 0.091 0.078 0.081
[21] 0.187 0.187 0.187 0.192 0.192 0.189 0.177 0.179 0.187 0.182 0.187 0.179 0.177 0.179
[22] 0.225 0.225 0.222 0.247 0.247 0.255 0.237 0.222 0.242 0.240 0.230 0.242 0.237 0.240
[23] 0.545 0.545 0.545 0.545 0.545 0.548 0.540 0.535 0.538 0.538 0.533 0.551 0.523 0.525
16 17 18 19 20 21 22 23 ]
[16] 0.048
[17] 0.076 0.058
[18] 0.091 0.071 0.098
[19] 0.116 0.093 0.111 0.104
[20] 0.091 0.078 0.104 0.076 0.088
[21] 0.177 0.167 0.182 0.182 0.169 0.152
[22] 0.232 0.230 0.225 0.240 0.232 0.227 0.237
[23] 0.530 0.528 0.530 0.528 0.535 0.528 0.538 0.561
# Tombo Espécie Localidade Grupo
[ 1] Mc4038 Cliona celata Irlanda Irl
[ 2] AM293628 Cliona celata -
[ 3] AM293630 Cliona celata -
[ 4] MNRJ 10432 Cliona chilensis Reñihué, Chile Hapl1
[ 5] MNRJ 9738 Cliona chilensis P. Valdez, Argentina Hapl1
[ 6] AM293631 Cliona rhodensis -
[ 7] MNRJ 11017 Cliona celata Rio de Janeiro, Brasil Atl
[ 8] AM293629 Cliona celata -
[ 9] MNRJ 10351 Cliona chilensis Quintupeu, Chile Hapl2
[10] CL24 Cliona deltrix -
[11] AM293638 Cliona utricularis -
[12] AM293634 Cliothosa hancocki -
[13] AM293637 Cliona viridis -
[14] AM293635 Cliona nigricans -
[15] AM293640 Spirastrella vagabunda -
[16] AM293642 Spirastrella solida -
[17] AM293632 Cliona schmidti -
[18] AM293625 Cliona jullieni -
[19] MNRJ 9251 Clionaopsis platei Chile
[20] AY561893 Diplastrella megastela -
[21] AY626299 Placospongia sp. -
[22] AY626300 Tethya sp. -
117
APÊNDICE D: Valores dos casos da Análise Discriminante
Valores canônicos e distância-quadrada Mahalanobis do centróide dos grupos com
probabilidade posterior para agrupamento
Valores canônicos Hapl1 Hapl2 NE Atl
Caso Fator1 Fator2
Squared
Distance
p-
value
Squared
Distance
p-
value
Squared
Distance
p-
value
Squared
Distance
p-
value
1
-3.605 -0.889 1.003 0.999 16.314 0.000 26.733 0.000 21.829 0.000
2
-3.547 -0.051 0.683 0.998 12.843 0.002 25.275 0.000 22.462 0.000
3
-3.188 -0.815 0.405 0.998 13.366 0.002 22.528 0.000 18.153 0.000
4
-4.247 -0.242 2.188 1.000 18.519 0.000 32.878 0.000 29.009 0.000
5
-2.308 -0.647 0.313 0.978 8.280 0.018 14.828 0.001 11.602 0.003
6
-2.093 -0.865 0.741 0.968 8.368 0.021 13.595 0.002 10.021 0.009
7
-2.150 0.147 0.619 0.899 5.078 0.097 13.177 0.002 12.022 0.003
8*
-0.789 0.976 5.648 0.064 0.438 0.863 5.998 0.054 8.007 0.020
9
-4.956 0.993 6.539 1.000 22.215 0.000 42.302 0.000 40.848 0.000
10
-1.562 -1.127 2.089 0.863 7.948 0.046 10.639 0.012 6.871 0.079
Hapl1
11
-2.038 -1.161 1.221 0.969 9.586 0.015 13.839 0.002 9.588 0.015
12 -0.362 0.268 6.168 0.051 1.231 0.603 3.436 0.200 4.077 0.145
13 1.530 4.932 46.235 0.000 15.868 0.982 23.823 0.018 37.424 0.000
14* 1.273 1.360 19.227 0.000 2.346 0.404 1.754 0.543 6.431 0.052
15 -0.419 1.392 8.516 0.013 0.026 0.913 5.398 0.062 8.732 0.012
16 -0.235 0.422 7.004 0.030 0.903 0.634 3.077 0.214 4.201 0.122
17* -2.462 1.582 3.769 0.637 4.899 0.362 17.874 0.001 19.953 0.000
18 -0.158 0.607 7.717 0.019 0.596 0.683 2.988 0.207 4.629 0.091
Hapl2
19 -1.235 0.417 2.924 0.346 1.867 0.588 7.499 0.035 7.769 0.031
20 3.293 -0.206 36.788 0.000 15.102 0.002 3.356 0.781 5.916 0.217
21 1.127 0.838 16.570 0.000 2.205 0.287 0.742 0.597 4.025 0.116
22 1.412 0.360 17.979 0.000 3.814 0.107 0.100 0.683 2.458 0.210
23 1.761 1.054 22.470 0.000 4.181 0.160 1.084 0.754 5.427 0.086
24 1.409 1.554 21.044 0.000 2.814 0.415 2.263 0.546 7.529 0.039
25 0.413 -0.084 10.199 0.005 2.570 0.214 1.155 0.433 1.592 0.348
26 2.718 -0.531 30.168 0.000 12.482 0.003 1.874 0.653 3.158 0.344
27 0.758 0.527 13.198 0.001 1.749 0.312 0.746 0.516 2.960 0.171
28* 2.340 -1.328 27.114 0.000 14.045 0.001 2.644 0.380 1.669 0.619
29 1.364 0.160 17.343 0.000 4.100 0.085 0.025 0.653 1.856 0.261
30 1.060 1.260 17.222 0.000 1.752 0.457 1.636 0.485 5.891 0.058
31 0.877 0.866 14.755 0.001 1.546 0.389 1.026 0.505 4.169 0.105
39* 1.333 -1.619 18.498 0.000 11.482 0.003 2.810 0.219 0.279 0.778
40* 0.637 -0.691 11.747 0.002 5.061 0.056 1.259 0.372 0.404 0.570
41* 2.341 -1.009 26.586 0.000 12.425 0.002 1.866 0.474 1.669 0.523
42* 2.123 -1.113 24.556 0.000 11.846 0.003 1.769 0.420 1.135 0.577
NE
43* 0.176 0.833 10.050 0.005 0.480 0.656 2.309 0.263 4.781 0.076
32 1.386 -0.618 17.366 0.000 6.666 0.022 0.456 0.483 0.410 0.495
33 0.922 -1.488 14.967 0.000 9.573 0.007 2.679 0.216 0.121 0.777
34 1.202 -1.809 17.964 0.000 12.256 0.002 3.537 0.174 0.432 0.823
35 0.513 -1.752 12.798 0.002 10.360 0.007 4.186 0.144 0.640 0.848
36 1.271 -0.794 16.553 0.000 7.035 0.018 0.758 0.421 0.184 0.561
37 0.808 -0.707 12.948 0.001 5.460 0.042 1.025 0.390 0.275 0.567
Atl
38 1.307 -1.004 17.077 0.000 8.096 0.011 1.143 0.367 0.088 0.622
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