RESUMEN
BACKGROUND AND AIMS: Four species of Pinus subsection Australes occur in the Caribbean Basin: P. caribaea, P. cubensis, P. maestrensis and P. occidentalis. This study analyses the phylogeography of these species to assess possible colonization events from Central America to the islands and subsequent population expansions during glacial periods driven by both drier climate and larger emerged land areas. METHODS: Allele size data were obtained for plastid microsatellites for 314 individuals from 24 populations, covering the distribution range of subsection Australes in the Caribbean Basin. KEY RESULTS: In total, 113 plastid haplotypes were identified. The highest genetic diversity was found in populations of P. caribaea. Overall, Caribbean Basin populations fit the isolation by distance model. Significant phylogeographical structure was found (R(ST) = 0·671 > permuted R(ST) = 0·101; P < 0·0001). The haplotype network and a Bayesian analysis of population structure (BAPS) indicated different Central American origins for P. caribaea var. bahamensis and P. caribaea var. caribaea plastids, with Central America populations in northern and south-eastern groups. Sudden expansion times for BAPS clusters were close to three glacial maxima. CONCLUSIONS: Central America contains ancestral plastid haplotypes. Population expansion has played a major role in the distribution of genetic diversity in P. caribaea var. hondurensis. Two colonization events gave rise to the P. caribaea var. bahamensis and P. caribaea var. caribaea lineages. Plastid variation in the eastern species (P. cubensis, P. maestrensis and P. occidentalis) evolved independently from that in P. caribaea var. caribaea. Incomplete lineage sorting between P. cubensis and P. maestrensis is apparent. Inferred expansion times for P. caribaea var. bahamensis and for the eastern lineages correspond to glacial maxima, whereas those for P. caribaea var. hondurensis correspond to the beginning of the temperature decrease that led to Marine Isotope Stage 8.
Asunto(s)
Evolución Biológica , Variación Genética , Pinus/genética , Plastidios/genética , Región del Caribe , América Central , ADN de Plantas/genética , Haplotipos , Repeticiones de Microsatélite , Datos de Secuencia Molecular , Filogenia , Filogeografía , Análisis de Secuencia de ADNRESUMEN
Pinus caribaea Morelet var. caribaea Barret & Golfari es una especie vulnerable, debido a la fragmentación de su hábitat y a su extracción. En Pinar del Río, Cuba, las poblaciones naturales de esta especie se encuentran localizadas en distintos tipos de suelo y diferentes condiciones climáticas. Se realizó un estudio en ocho poblaciones (Cajálbana, Marbajita, La Güira, La Jagua, Galalón, Viñales, Pinar del Río y Sabanalamar) con el fin de caracterizar atributos ecofisiológicos y relacionarlos con características de clima y suelo. Para cada población se evaluó el potencial hídrico y la transpiración y 17 características físico-químicas del suelo. Además, se evaluó la tasa de fotosíntesis en una localidad. Los resultados indican que Pinus caribaea var. caribaea se desarrolla en una gran diversidad de ambientes. Se detectó un mejor control estomático a las 16:00 hs. Se clasificaron las localidades de acuerdo a su capacidad para el desarrollo de esta especie. En la localidad menos adecuada, con suelos arenosos, escasos nutrientes y baja capacidad de almacenamiento de agua se presentó mayor estrés hídrico y menor transpiración. Estos resultados podrían tomarse en cuenta para realizar planes de manejo de esta especie y ayudar así a su conservación.
Pinus caribaea Morelet var. caribaea Barret & Golfari is a vulnerable species due to extraction and habitat fragmentation. In Pinar del Río, Cuba, natural populations occur in different soil types and climatic conditions. A study of eight populations (Cajálbana, Marbajita, La Güira, La Jagua, Galalón, Viñales, Pinar del Río and Sabanalamar) was conducted to characterize ecophysiology traits in relation with climate and soil. For each population, water potential and transpiration, as well as 17 soil variables were measured. Photosynthesis rate was also evaluated in one locality. Results showed that Pinus caribaea var. caribaea grows in a broad spectrum of environments. A better stomatal control was detected at 16:00 hs. Localities were classified according to their suitability for the growth of the species. In the least adequate locality, with sandy soils, low nutrients and water availability more water stress and less transpiration was detected. These results could be considered in management plans for this species, and thus help its conservation.
Pinus caribaea Morelet var. caribaea Barret & Golfari é uma espécie vulnerável, devido à fragmentação de seu hábitat e à sua extração. Em Pinar del Río, Cuba, as populações naturais desta espécie se encontram localizadas em distintos tipos de solo e diferentes condições climáticas. Realizou-se um estudo em oito populações (Cajálbana, Marbajita, La Güira, La Jagua, Galalón, Viñales, Pinar del Río e Sabanalamar) com o fim de caracterizar atributos ecofisiológicos e relacioná-los com características de clima e solo. Para cada população foram avaliados o potencial hídrico, a transpiração e 17 características físico-químicas do solo. Também foi avaliada a taxa de fotossíntese em uma das localidades. Os resultados indicam que Pinus caribaea var. caribaea se desenvolve em uma grande diversidade de ambientes. Detectou-se um melhor controle estomático às 16:00 hs. Classificaram-se as localidades de acordo com sua capacidade para o desenvolvimento desta espécie. A localidade menos adequada, com solos arenosos, escasos nutrientes e baixa capacidade de armazenamento de agua, apresentou maior estresse hídrico e menor transpiração. Estes resultados poderiam levar-se em consideração para realizar planos de manejo desta espécie e ajudar assim à sua conservação.