Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/20635
Título: The role of history, chance and selection during adaptation : an integrated perspective
Autor: Fragata, Inês Regina Lopes de Mendonça, 1985-
Orientador: Matos, Margarida Maria Demony de Carneiro Pacheco de, 1958-
Santos, Mauro
Palavras-chave: Drosophila subobscura
Evolução biológica
Adaptação biológica
Fenótipo
Cariotipagem
Selecção natural
Teses de doutoramento - 2015
Data de Defesa: 2015
Resumo: Understanding the mechanisms and processes that underlie adaptation and which factors affect the evolutionary potential of populations are central themes in Evolutionary Biology. In this thesis I address the issue of how history, chance and selection can affect the adaptation to new environments, integrating several biological levels. For that I characterized the initial differentiation in the new laboratorial environment of three Drosophila subobscura populations, derived from different locations along the European cline for several phenotypic traits, thermal plasticity, chromosomal inversion frequencies, and the association between chromosomal polymorphism and wing traits – the latter expanded to South American populations. Additionally, for the European populations, I followed their real-time evolutionary trajectories during adaptation to a novel, common environment. The main conclusions are that, though history played a prominent role on the initial performance of several phenotypic traits, fast convergence was observed for both adult phenotypic traits and plastic response to non-optimal temperatures. However, convergence did not occur for chromosomal inversion frequencies, as populations remained differentiated even after forty generations of evolution in the common environment. Nevertheless, some inversions presented similar patterns between foundations indicating that selection acted within the boundaries created by history. On the other hand, chance events shaped the association between inversion polymorphisms and wing traits during the colonizing event of South America. These contrasting patterns between European and South American populations are consistent at the continent level. On the other hand, laboratory evolution changed the association between wing size and inversions for the European populations. Summing-up, this thesis shows that history does not constrain phenotypic adaptive evolution, or the plastic thermal response. It also shows that adaptation to a new environment can be attained through different genetic mechanisms. Finally, it suggests that adaptation to a stable environment does not hamper later response to novel environmental challenges.
Compreender os mecanismos e processos subjacentes à adaptação e quais os factores que afectam o potencial evolutivo das populações são temas centrais na Biologia Evolutiva. Esta tese foca-se em perceber como é que a história, o acaso e a seleccão afectam a adaptação a novos ambientes, integrando vários níveis biológicos. Para tal caracterizei a diferenciacão inicial, no ambiente laboratorial, de três populacões de Drosophila subobscura, derivadas do cline Europeu, em várias características fenotípicas, plasticidade térmica, frequências de inversões cromossómicas e associacão entre polimorfismo cromossómico e características das asas – esta última expandida a populações da América do Sul. Adicionalmente, nas populações Europeias, caracterizei a trajectória evolutiva em tempo real durante a adaptação a um novo ambiente comum. As principais conclusões são que, apesar do papel proeminente da história no desempenho inicial em várias características fenotípicas, foi observada convergência para características fenotípicas dos adultos e resposta plástica. Contudo, esta não ocorreu para frequências de inversões cromossómicas, levando a que as populações se mantivessem diferenciadas, mesmo após quarenta gerações de evolução. Algumas inversões apresentaram padrões similares entre fundações, indicando que a selecção agiu dentro dos limites da história. Por outro lado, eventos aleatórios afectaram a associação entre inversões e características das asas durante a colonização da América do Sul. Estes padrões contrastantes entre a Europa e América do Sul mantiveram-se consistentes ao nível do continente. Por outro lado, a evolução no laboratório mudou a associação ao entre o tamanho da asa e as inversões nas populações Europeias. Em resumo, esta tese mostra que a história não constrange a evolução adaptativa fenotípica ou a resposta térmica plástica. Também ilustra que a adaptação a um novo ambiente pode ser obtida através de diferentes mecanismos genéticos. Finalmente sugere que a adaptação a um ambiente estável não impede a resposta a novos desafios ambientais.
Descrição: Tese de doutoramento, Biologia (Biologia Evolutiva), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015
URI: http://hdl.handle.net/10451/20635
Designação: Doutoramento em Biologia
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