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A dependência aquática e baixa capacidade dispersiva geralmente é relacionada com anfíbios não possuírem ampla distribuição. Contudo, espécies biologicamente distintas, mas com distribuição similar podem responder diferentemente aos mesmos processos histórico-demográficos e barreiras ambientais. Assim, utilizamos a filogeografia para comparar a história evolutiva de Corythomantis greeningi (Cg) e Rhinella jimi (Rj) na Caatinga e áreas adjacentes. Reunimos amostras de tecido cobrindo toda a distribuição de ambas as espécies. Utilizamos abordagem multilocus, sequenciando genes mitocondriais e nucleares (cinco para Cg e quatro para Rj) e utilizamos reconstruções genéticas e histórico-demográficas para ambas as espécies. Obtivemos 98 sequências para Cg e 128 para Rj. A reconstrução bayesiana de árvores multilocus recuperou estruturação somente para Cg. Já o assinalamento populacional recuperou três populações para Cg (P1, P2 e Espinhaço) com compartilhamento de haplótipos entre P1 e P2, enquanto que Rj houve somente uma população amplamente distribuída. Testamos a população do Espinhaço com métodos coalescentes de delimitação (BPP) e verificamos ser uma nova espécie de Corythomantis. Inferências histórico-demográficas mostraram que as populações P2 e Espinhaço permaneceram estáveis, enquanto P1 e Rj expandiram no Pleistoceno. A alta dispersibilidade e tolerância ambiental de Rj permitem que a espécie transponha barreiras, diferente do que se espera de Cg, restrita a riachos em áreas rochosas. Assim, sugerimos que o efeito fundador ou vicariância podem ser responsáveis pelo isolamento da população do Espinhaço, dada a não sobreposição com demais registros de Cg. Estes fatores podem ter moldado a história evolutiva das espécies, conforme sugerido nos resultados.
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