The biogeographic history of a species results from responses to past and current processes, and understanding those responses at both temporal scales is essential. We explored phylogeographic and current genetic variation structure in Ctenomys flamarioni—a subterranean rodent that inhabits a small region of the coastal plain of Brazil—and contrasted the roles of “present-day niche suitability” versus “historical climate stability” to understand current and past intraspecific genetic diversity. We used both mitochondrial DNA sequences (concatenated Cytb and D-loop, n = 78) and nuclear DNA (9 microsatellites loci, n = 154) molecular markers for individuals across the entire distribution of the species. We used phylogeographic trees, Bayesian clustering, and haplotype networks to explore genetic variation and diversity. We correlated genetic diversity with measures of current niche suitability and potential areas of Late Quaternary paleostability. Phylogeographic patterns confirmed low levels of genetic diversity structured at different hierarchical levels. We also found a weak but significant pattern of isolation by distance, indicating that geographical distance partially modulates genetic differences among populations. We also observed a positive correlation between genetic diversity and climate paleostability for microsatellites at local and regional scales. However, we found no significant association between genetic diversity and niche suitability for microsatellites at local or regional scales. We observed several signatures of bottleneck and population expansion at different geographic scales. Our results suggest that Quaternary climatic fluctuations—acting together with habitat suitability and other contemporary factors—played a fundamental role in elucidating the evolutionary history of the species—including patterns of historical dispersal, and current patterns of habitat occupation and genetic structure. In addition, based on our molecular and environmental data sets from the across the range of the species and considering the restricted endemism of C. flamarioni, we emphasize the urgency of conservation actions to protect this endangered species.

A história biogeográfica de uma espécie é resultado tanto de processos históricos quanto atuais e, compreender ambas as escalas temporais é essencial. Neste trabalho, exploramos os padrões filogeográficos e os padrões atuais de variação genética de Ctenomys flamarioni, um roedor subterrâneo que habita uma pequena região da Planície Costeira do Brasil, e comparamos a adequabilidade climática atual com a estabilidade climática histórica para entender os padrões genéticos atuais dessa espécie. Para isso, utilizamos sequências de mtDNA (um fragmento concatenado de Citocromo b e D-loop, n = 78), e nDNA (nove loci de microssatélites, n = 154) de animais coletados ao longo de toda a distribuição geográfica da espécie, e geramos hipóteses filogenéticas, análises de cluster bayesianos e redes de haplótipos. Ainda, relacionamos a diversidade genética com a adequabilidade climática atual e áreas potenciais de estabilidade climática do Quaternário. Os padrões filogeográficos obtidos indicam que a baixa variabilidade genética observada se encontra estruturada em diferentes níveis hierárquicos. Também foi verificado um fraco mas significativo padrão de isolamento pela distância, indicando que a distância geográfica parcialmente modula as diferenças genéticas entre populações ao longo da distribuição geográfica da espécie. Encontramos uma relação positiva entre a diversidade genética e a paleoestabilidade climática em escalas locais e regionais, assim como sinais de gargalo de garrafa e expansão populacional em diferentes escalas geográficas. Os resultados obtidos, indicam que as flutuações climáticas do Quaternário, agindo em conjunto com a disponibilidade do habitat e outros fatores contemporâneos (como a ocupação e modificação humana do ambiente), têm um papel fundamental na história evolutiva da espécie, bem como para a compreensão dos processos de dispersão, ocupação do hábitat, e padrões atuais de estruturação genética das populações. Finalmente, com base em nossas análises integrativas, e considerando o endemismo de C. flamarioni ao longo de um ambiente costeiro instável e restrito, enfatizamos a necessidade de gerar medidas de proteção urgentes para esta espécie altamente ameaçada.