Terça, 31 de janeiro de 2023.
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Tese
Título Comparação molecular de piranhas dos gêneros Serrasalmus e Pygocentrus (Characiformes, Serrasalmidae) das bacias do alto rio Paraná, alto rio Paraguai, rio Tocantins e rio São Francisco
Autor Bignotto, Thaís Souto
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Prof. Dr. Alberto José Prioli
Co-Orientador(es) Prof. Dr. Sônia Maria Alves Pinto Prioli
Prof. Dr. Horácio Ferreira Júlio Júnior.
Banca Examinadora Prof. Dr. Vladimir Pavan Margarido
Profª Drª Adriana Gonela
Profª. Drª. Ana Silvia Lapenta
Profª. Drª. Maria Claudia Colla Ruvolo Takasusuki
Data de Defesa 30/08/2010
Resumo Peixes conhecidos popularmente como “piranhas” pertencem à família Serrasalmidae, ordem Characiformes, e englobam os gêneros Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycon e Pygopristis. Diversos estudos filogenéticos e de sistemática têm sido desenvolvidos com esse grupo de peixes, mas muito ainda permanece sem esclarecimento. A condição monofilética de Serrasalmus tem sido questionada e as relações entre os táxons da família ainda não foram estabelecidas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar molecularmente diferentes espécies de piranhas (Serrasalmus maculatus, S. marginatus, S. eigenmanni, S. rhombeus, S. brandtti, Serrasalmus sp., Pygocentrus nattereri e P. piraya) das bacias do alto rio Paraná, alto rio Paraguai, rio Tocantins e rio São Francisco, no intuito de contribuir na compreensão das relações genéticas e filogenéticas do grupo. Segmentos do DNA mitocondrial – região controle (D-loop) e os genes citocromo b e citocromo c oxidase I – foram seqüenciados e analisados. Foram realizadas análises filogenéticas de máxima verossimilhança, neighbor-joining e de inferência bayesiana. As espécies de piranhas que ocorrem em mais de uma bacia hidrográfica estão geneticamente diferenciadas entre si, de acordo com suas respectivas localidades. As populações de Pygocentrus nattereri das bacias do rio Tocantins e do alto rio Paraguai são, indubitavelmente, distintas uma da outra. O mesmo acontece com as populações de Serrasalmus maculatus da bacia do rio Tocantins e do sistema Paraná-Paraguai. As populações de P. nattereri foram diferenciadas por baixos valores de distância genética, caracterizando diferenças entre populações de uma única espécie amplamente distribuída. Em contraste, as populações de S. maculatus apresentaram valores de divergência genética comumente encontrados entre espécies diferentes, indicando que, possivelmente, há um complexo de pelo menos duas espécies de S. maculatus nos locais estudados. Houve compartilhamento de haplótipos mitocondriais entre Serrasalmus sp. e S. maculatus, ambas da bacia do rio Tocantins, sugerindo que estas pertencem à uma única espécie ou que eventos de hibridação ocorrem na região. Serrasalmus marginatus e S. rhombeus revelaram-se muito próximos entre si, com baixos valores de distância genética. Além disso, S. rhombeus foi dividido em dois clados menores por valores equivalentes ao detectado entre essa espécie e S. marginatus, o que sugere a provável existência de um complexo de espécies. O padrão biogeográfico encontrado para as espécies de piranhas analisadas parece estar de acordo com os eventos geológicos e hidrológicos anteriormente documentados em literatura. A separação das bacias hidrográficas e eventos de captura de cabeceira entre diferentes sistemas fluviais que ocorreram no passado parecem ter influenciado fortemente a distribuição das espécies de piranhas.
Palavras-chave complexo de espécies; diferenciação molecular; marcadores mitocondriais.
Title
Abstract Fish known as “piranhas” belong to the family Serrasalmidae, order Characiformes, and comprise four genus (Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycon and Pygopristis). Several phylogenetic and systematic studies that include this group of fish have been developed, although much remains unclear. The monophyletic condition of Serrasalmus was not successfully accomplished and relationships among Serrasalmidae taxons were not yet established. Hence, this work aims to characterize different piranhas species (Serrasalmus maculatus, S. marginatus, S. eigenmanni, S. rhombeus, S. brandtii, Serrasalmus sp., Pygocentrus nattereri and P. piraya) from Upper Paraná River, Upper Paraguai River, Tocantins River and São Francisco River basins in an attempt to contribute with the comprehension of their genetic and phylogenetic relationships. DNA mitochondrial regions – control region (D-loop) and cytochrome b and cytochrome c oxidase I genes – were sequenced and analysed. Phylogenetic analysis of neighbor-joining, maximum-likelihood and Bayesian approach were performed. Piranhas species inhabiting more than one hydrographic basin are genetically differentiated according to their respective localities. Pygocentrus nattereri populations from Tocantins and upper Paraguai River basins are genetically different from each other. The same occurred to Serrasalmus maculatus populations from Tocantins and Paraná-Paraguai River basins. Pygocentrus nattereri population from Tocantins River differed from upper Paraguai River population by low values of genetic distance, which characterizes differences between populations of only one species that is broadly distributed. On the other hand, S. maculatus populations presented values of divergence usually found for different species. This can suggest that there is a S. maculatus complex of at least two species on the localities sampled. Shared mitochondrial haplotypes were identified between Serrasalmus sp. and S. maculatus both from Tocantins River basin, indicating that or these fish belong to one same species or hybridization processes occur frequently in this basin. Low values of genetic distances were identified between S. marginatus and S. rhombeus, indicating that these species are very close to each other. Moreover, S. rhombeus was split into two clades by values very similar to those found between S. rhombeus and S. marginatus. This also suggests the occurrence of a species complex. The biogeographic pattern found for the analyzed piranhas species seems to corroborate the geological and hydrological events previously documented in the literature. Basins separations and headwater capture events between different rivers systems that occurred in the past seem to have strongly influenced the distribution of piranha species.
Key-words species complex; molecular differentiation; mitochondrial markers.
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