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Análise integrativa para validação da diversidade de peixes voadores (Exocoetidae) no arquipélago de São Pedro e São Paulo, região meso-atlântica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-30) Lima, Louise Thuane Barreto de; Molina, Wagner Franco; Amorim, Karlla Danielle Jorge; https://orcid.org/0000-0003-3441-4298; http://lattes.cnpq.br/9154327371891444; https://orcid.org/0000-0002-6695-0952; http://lattes.cnpq.br/8437464961129518; http://lattes.cnpq.br/5578074425864289; Costa, Gideão Wagner Werneck Felix da; Garcia Júnior, José; Carvalho, Marcelo Moreira de; Soares, Rodrigo Xavier
A família Exocoetidae, cujos representantes são chamdos de peixes voadores, encontra-se amplamente distribuída em águas tropicais e subtropicais, sendo epipelágica e habitando as camadas superficiais de oceanos abertos. No Brasil, essa família é representada por 19 espécies. Além de sua diversidade, os peixes voadores constituem um valioso modelo biológico para estudos ecológicos e evolutivos, devido às suas diversas especializações morfológicas. Além disso, desempenham um papel crucial na cadeia trófica, sendo as presas preferidas de predadores de elevado valor comercial, dentre os quais o Dourado (Coryphaena hippurus), Albacora (Thunnus albacares) e o Atum (Thunnus atlanticus). A monofilia da família Exocoetidae está solidamente estabelecida por meio de dados morfológicos e moleculares. No entanto, as informações genômicas ainda são incipientes para avaliar a diversidade atual dos peixes voadores, especialmente das espécies que ocorrem no arquipélago de São Pedro e São Paulo (ASPSP). Este estudo tem como objetivo trazer informações dos peixes voadores (Exocoetidae) do Arquipélago de São Pedro e São Paulo, contribuindo para a prospecção da biodiversidade. Todas as espécies foram identificadas por meio de características morfométricas e morfológicas, sendo validadas por meio de sequenciamento com o marcador molecular Citocromo C Oxidase I (COI) e comparadas com sequências depositadas nos bancos de sequências GenBank/BOLD. Como resultado, foram coletados 32 exemplares no ASPSP, distribuídos em três espécies e uma apenas a nivel de gênero, Hirundichtys affinis, Cheilopogon cyanopterus, Cheilopogon sp., Exocoetus volitans.
Conservadorismo cromossômico e mapeamento in situ do DNAr em Pareques acuminatus (Perciformes, Sciaenidae) do litoral do Rio Grande do Norte
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11-26) Santos, Ericka Wannescka dos; Molina, Wagner Franco; Amorim, Karlla Danielle Jorge; Costa, Gideão Wagner Werneck Félix da
A citogenética molecular tem se mostrado uma ferramenta dinâmica e necessária para ajudar a se chegar mais próximo das reais histórias evolutivas dos organismos, resolver problemas em grupos - principalmente de peixes - e ajudar no reconhecimento da biodiversidade. A ordem Perciformes constitui uma das mais diversas dos vertebrados, apesar disto, os dados citogenéticos de suas espécies ainda são escassos, em particular, aqueles referentes à dinâmica de importantes sequências repetitivas através de hibridização in situ com fluorescência (FISH). Perciformes é constituída por 66 famílias, dentre estas, a família Sciaenidae, com 36 espécies conhecidas para a costa brasileira. Uma dessas, Pareques acuminatus é largamente distribuída em regiões costeiras recifais do Atlântico Ocidental. Visando contribuir com dados citogenéticos que possam estimar padrões da evolução cromossômica da família, foi realizada a caracterização citogenética da espécie, através de técnicas citogenéticas clássicas (coloração convencional por Giemsa, Ag-RONs e bandamento C), coloração com fluorocromos base-específicos (CMA3/DAPI) e hibridização in situ fluorescente (FISH) com sondas DNAr 18S e 5S. Os espécimes foram coletados na Praia de Santa Rita/Extremoz-RN e acondicionados no laboratório, onde foram submetidos às técnicas citogenéticas. A espécie apresenta 2n=48 cromossomos com um cariótipo formado exclusivamente por elementos acrocêntricos. Blocos heterocromáticos estão distribuídos nas regiões centroméricas dos cromossomos. Sítios Ag-RONs/CMA+/DAPI- ocorrem exclusivamente na região pericentromérica do braço longo do par 2, coincidentes com os sítios DNAr 18S. Os sítios DNAr 5S, localizados no par 1, apresentaram uma condição heterozigota singular, onde em um dos homólogos ocupava posição centromérica, enquanto no outro localizava-se em posição pericentromérica no braço longo. Os padrões citogenéticos obtidos são coincidentes com outras espécies da família e indicam condições consideradas simplesiomórficas e largamente compartilhadas entre os grupos de Perciformes. A variação estrutural dos sítios DNAr 5S sugere uma condição transitória derivada de um evento de inversão paracêntrica. Análises adicionais nesta e em outras populações da espécie, permitirão estimar o polimorfismo estrutural envolvendo os sítios DNAr 5S e suas possíveis consequências evolutivas.
Diversificação citogenômica em serranidae (Perciformes), um modelo de estase cariotípica: aspectos evolutivos e aplicados
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-03-13) Amorim, Karlla Danielle Jorge; Molina, Wagner Franco; ; ; Motta Neto, Clóvis Coutinho da; ; Bertollo, Luiz Antonio Carlos; ; Cioffi, Marcelo de Bello; ; Lima Filho, Paulo Augusto de;
A família Serranidae, cujos representantes são conhecidos como garoupas, constitui um dos mais diversos grupos de peixes em ambientes recifais. São predadores eficientes que podem ocupar desde poças de maré a recifes profundos. Algumas espécies podem alcançar porte considerável e, em geral, significativo valor econômico. Com distribuição circunglobal, o grupo é composto por 577 espécies, distribuídas em 75 gêneros, dos quais Epinephelus é o mais representativo. Apesar do crescente conjunto de informações genéticas, menos de 10% das espécies apresentam aspectos citogenéticos conhecidos. Abordagens citogenéticas para a família se mostram dissociadas quanto aos seus aspectos filogenéticos, geográficos e taxonômicos, limitando a compreensão de seus aspectos evolutivos e aplicados ao manejo. No presente trabalho, análises citogenéticas convencionais e mapeamento por hibridização in situ fluorescente das sequências DNAr 18S, DNAr 5S, elementos transponíveis Tol2 e Rex3, microssatélites (CA)15, (GA)15, (CAA)10 e (CGG)10, foram realizadas em 11 espécies de Serranidae. O primeiro capítulo pretende comparar a distribuição de sequências repetitivas dentro do cenário filogenético e em diferentes regiões biogeográficas. Em virtude das informações citogenéticas estarem concentradas no gênero Epinephelus, o segundo capítulo traz informações citogenômicas para outras três espécies da família dos gêneros Cephalopholis e Rypticus. No terceiro capítulo análises citogenômicas de três espécies de garoupas de interesse comercial foram realizadas para gerar informações sobre a organização dos cromossomos e o nível de divergência cromossômica entre as espécies, além de aspectos adaptativos e potencialidades aplicáveis à práticas de hibridização interespecífica. Todas as espécies apresentaram 2n=48, das quais apenas três possuem cariótipos não compostos exclusivamente por elementos acrocêntricos. O conservadorismo cariotípico, apenas perturbado por inversões pericêntricas, se estende à organização do DNA repetitivo onde as sequências repetitivas aqui analisadas refletem um baixo dinamismo evolutivo. A divergência citogenética e genômica entre espécies decorrente de ancestralidade comum ocorrida em períodos entre 15 a 11 M.a aparentemente proporciona reduzido nível de bloqueio reprodutivo pós-zigótico, com valiosas implicações para a hibridização induzida na aquicultura. Sob perspectiva biogeográfica e filogenética, os grupos mais basais do Atlântico apontam 2n=48a como o padrão ancestral para a família, indica que a especiação no grupo não foi seguida por modificações cariotípicas significantes e a despeito de uma relativa frequência de cariótipos divergentes, esse grupo de peixes se adequa a um padrão evolutivo de estase cariotípica.
Padrões citogenômicos em espécies da família Labridae da costa nordeste e ilhas oceânicas do Brasil
(2016-02-26) Amorim, Karlla Danielle Jorge; Molina, Wagner Franco; Cioffi, Marcelo de Bello; ; ; ; Costa, Gideão Wagner Werneck Felix da; ; Lima Filho, Paulo Augusto de;
Labridae possui grande interesse ecológico devido as suas complexas interações com o ambiente recifal. Representa uma das famílias mais diversas, com mais de 530 espécies, distribuídas em 82 gêneros, com importantes relações ecológicas e aspectos econômicos. Suas espécies estão amplamente representadas nos oceanos Índico, Pacífico e Atlântico. O gênero Halichoeres, é o mais diverso dentro da família. Os budiões, como são conhecidos os representantes da família, apresentam variações no padrão de cor que podem se modificar de acordo com o sexo ou fase de desenvolvimento. Diante disso, muitas espécies vêm sendo reavaliadas e reordenadas. Apesar das contribuições significativas na identificação dos mecanismos de divergência cariotípica intra e interespecíficas na família, poucas espécies tiveram seus padrões cromossômicos analisados com técnicas mais resolutivas. Aqui são apresentados dados citogenéticos que ampliam as informações citogenéticas para os gêneros Halichoeres e Thalassoma, analisando padrões heterocromáticos qualitativos, com distribuição de regiões (GC+/AT-), localização e frequência de sítios Ag-RON e hibridização fluorescente in situ com sondas ribossomais, das populações do litoral nordeste e ilhas oceânicas do Brasil. As espécies Halichoeres radiatus, H. poeyi, H. brasiliensis, H. penrosei apresentaram 2n=48 (48a), enquanto Thalassoma noronhanum apresentou 2n=48 (2m+46a). O mapeamento de sequências repetitivas ribossomais (DNAr 18S e 5S) identificou sítios DNAr 18S, múltiplos (3 a 5 loci), e DNAr 5S, simples ou múltiplos, bem como sintenia destes genes. Comparações populacionais evidenciaram diferenciações conspícuas quanto à frequência de sítios ribossomais DNAr 18S entre populações de H. radiatus. A extensa ocorrência de sítios 18S/5S co-localizados, em todas as espécies, demonstra uma condição basal das espécies de Halichoeres do Atlântico. Apesar de independentes evolutivamente, a sintenia destes genes se mostra filogeneticamente compartilhada para os gêneros Halichoeres e Thalassoma. Esta condição estrutural indica que co-localizações de sítios ribossomais 18S/5S podem ser estáveis, funcionais e mais frequentes do que se pensava em alguns grupos de peixes.
Padrões da evolução cariotípica da família cichlidae sob contexto global: regularidades biogeográficas e especificidades citogenômicas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-30) Silva, Simião Alefe Soares da; Molina, Wagner Franco; Costa, Gideão Wagner Werneck Felix da; https://orcid.org/0000-0001-7899-2677; http://lattes.cnpq.br/8974329991208250; https://orcid.org/0000-0002-6695-0952; http://lattes.cnpq.br/8437464961129518; http://lattes.cnpq.br/5413617734333622; Amorim, Karlla Danielle Jorge; Carvalho, Marcelo Moreira de; Fernandes, Maria Aparecida; Lima Filho, Paulo Augusto de
A família Cichlidae é um dos grupos de peixes mais diversificados, cujas quase duas mil espécies estão globalmente distribuídas em bacias hidrográficas das Américas, África, Madagascar, Índia, Sri Lanka e Oriente Médio. A diversificação desse grupo é baseada tanto em extensos processos de alopatria, assim como rápidas explosões irradiativas simpátricas. Embora muitos aspectos citogenéticos do grupo tenham sido avaliados, a compreensão da associação dos processos de diversificação biogeográfica e filética com a evolução do cariótipo é menos conhecida. Nesse contexto, aqui foram realizadas análises citogenômicas comparativas em um conjunto expressivo de espécies multicontinentais da família Cichlidae, com vistas a contribuir no entendimento das tendências evolutivas associadas à biogeografia e seus processos de diversificação. Os padrões cromossômicos se mostraram conspicuamente diferenciados entre grupos de espécies Neotropicais (América Central e do Sul) e Afro-Tropicais (África), regiões que abrigam a maior diversidade de espécies. O valor diploide modal das espécies Neotropicais, retrata uma condição basal, com 48 cromossomos, com notável variação estrutural dos cariótipos; enquanto as espécies Afro-Tropicais apresentaram cariótipos reduzidos, com 2n=44, e mais similares entre si quanto a estrutura dos cariótipos, além de particularidades na organização de sequências de DNAs repetitivos. Sítios DNAr múltiplos e por vezes sintênicos, além de outras sequências repetitivas, indicam intensas reorganizações internas nos cromossomos. O contexto biogeográfico da diversificação citogenética indica que multipartições alopátricas, envolvendo rios da América Central e da bacia Amazônica, na América do Sul, potencializam maiores mudanças estruturais nos cariótipos, com reflexos na evolução de suas espécies, enquanto rápidos processos simpátricos de radiação adaptativa, devido a partições ecológicas, ocorridos nos grandes lagos africanos, promoveram a retenção de um significativo conservadorismo cariotípico nas espécies Afro-Tropicais.
Primeira caracterização citogenética para Kyphosus sectatrix (Kyphosidae – Perciformes)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-06-18) Borges, Amanda Torres; Molina, Wagner Franco; Soares, Rodrigo Xavier; Amorim, Karlla Danielle Jorge
A família Kyphosidae é um grupo de peixes de habitats recifais, com distribuição nos Oceanos Atlântico, Indico e Pacífico. São peixes herbívoros, alimentando-se principalmente de algas, podendo comer pequenos crustáceos e moluscos se houver necessidade. Suas relações filogenéticas são confusas e estudos recentes tem demonstrado divergência em seus resultados. Apesar da ampla distribuição do grupo as informações de seus padrões citogenéticos são escassas, suas espécies têm pouca ou nenhuma informação de padrões cromossomais. O Arquipélago de São Pedro e São Paulo é uma formação rochosa constituído por material proveniente de extravasamento do manto, sua localização é estratégica e amplamente utilizada por espécies migradoras, além de possuir uma ampla diversidade de organismos recifais. A espécie K. sectatrix, coletada aos arredores do ASPSP, teve seus aspectos cromossômicos analisados através de métodos citogenéticos clássicos (coloração convencional, bandamento C, Ag-RONs), coloração com fluorocromos AT- e GC-específicos e mapeamento cromossômico in situ dos genes RNAr 18S e 5S. A espécie apresentou 2n=48 cromossomos, sendo dois cromossomos submetacêntricos e quarenta e seis acrocêntricos, com sítios ribossomais (Ag-RONs/DNAr 18S/Mitramicina+) no primeiro par cromossômico, em posição pericentromérica dos braços curtos. As informações geradas são os primeiros dados citogenéticos para a espécie e para representantes do gênero no Atlântico Ocidental, dados importantes para um maior conhecimento do grupo e suas relações evolutivas e filogenéticas.
Processos sequenciais da divergência citogenômica em donzelinhas do gênero Stegastes Jenyns, 1840 (Pomacentridae) do Atlântico: variação inter e intraespecífica e análise de zona híbrida
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-22) Rocha, Marsílio Secundo Pereira da; Molina, Wagner Franco; https://orcid.org/0000-0002-6695-0952; http://lattes.cnpq.br/8437464961129518; http://lattes.cnpq.br/2599588070517695; Costa, Gideão Wagner Werneck Felix da; https://orcid.org/0000-0001-7899-2677; http://lattes.cnpq.br/8974329991208250; Amorim, Karlla Danielle Jorge
Pomacentridae (donzelinhas) constitui um grupo de peixes extremamente diverso e abundante em áreas rochosas e recifes de corais de regiões oceânicas tropicais e subtropicais. No Atlântico Sul Ocidental o gênero Stegastes é o mais representativo. Variações na coloração e sobreposição de caracteres merísticos tornam a taxonomia das espécies Atlânticas deste gênero em certos casos imprecisa. Neste sentido, o status taxonômico e as relações de formas nominais insulares, como S. rocasensis, S. sanctipauli e S. fuscus trindadensis, têm merecido crescente atenção. Dados citogenéticos prévios para Stegastes, têm indicado uma notável variação cariotípica estrutural. Entretanto, comparações citogenéticas populacionais, aspectos da organização de sequências repetitivas dos cromossomos, que podem auxiliar na compreensão da taxonomia e relações filogenéticas dessas espécies, ainda são incipientes. Desta forma, no corrente trabalho foram realizadas análises citogenéticas populacionais e interespecíficas, incluindo os padrões de organização das sequências DNAr, de espécies de Stegastes endêmicas da costa do Atlântico Ocidental, do Atol das Rocas (AR), e das regiões dos Arquipélagos de São Pedro e São Paulo (ASPSP) e Ilha de Trindade (IT). Adicionalmente, foram investigados os padrões cariotípicos de S. fuscus e S. variabilis, em uma provável zona de hibridização no litoral do Rio Grande do Norte, região Nordeste do Brasil. As espécies apresentaram 2n=48, com valores elevados de NF (braços cromossômicos; 88-90). A heterocromatina apresentou distribuição interespecífica similar, com blocos conspícuos nas regiões centroméricas e pericentroméricas. Os loci Ag-RONs são únicos, exceto para S. variabilis, que apresentou sítios múltiplos. As amostras de S. rocasensis do AR e do ASPSP (previamente S. sanctipauli), mostraram cariótipos e arranjos dos sítios DNAr similares. Stegastes fuscus da IT apresentou um arranjo sintênico dos sítios DNAr 18S e 5S, em contraste com a população de S. fuscus do litoral, cujos sítios ocorrem em cromossomos diferentes. Essa variação cariotípica conspícua indica um status de Unidade Evolutivamente Significativa (UES) para essa população insular. Stegastes variabilis apresentou arranjos DNAr 18S e 5S sintênicos transcricionalmente ativas, demonstrando que tal organização não impede sua funcionalidade gênica. Somados a dados moleculares e morfológicos, S. rocasensis/S. sanctipauli também compartilham os mesmos padrões citogenéticos, apoiando tratar-se de uma mesma espécie. Análises populacionais de S. variabilis e S. fuscus em uma zona de hibridização, não revelaram cariótipos intermediários, sugerindo que a hibridização nesta região possa constituir eventos esporádicos, raros, ou de limitada dimensão temporal. A evolução cariotípica em Stegastes revelou uma diferenciação conspícua, com clara distinção citotaxonômica, acentuadamente modelada por múltiplas inversões pericêntricas. Análises da dinâmica das sequências repetitivas nestas espécies contribuirão para elucidar o elevado nível de diferenciação cromossômica neste grupo de peixes recifais.
Redução cariotípica em espécies da família apogonidae (kurtiformes): rearranjos envolvidos e associação com aspectos biológicos do grupo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-10-11) Santos, Ericka Wannescka dos; Molina, Wagner Franco; http://lattes.cnpq.br/8437464961129518; http://lattes.cnpq.br/6094428563676837; Costa, Gideão Wagner Werneck Felix da; http://lattes.cnpq.br/8974329991208250; Amorim, Karlla Danielle Jorge
A família Apogonidae (Kurtiformes), conhecida como cardeais, representa um grupo muito diverso de peixes recifais, presente em todos os oceanos. Algumas de suas espécies exibem o raro comportamento de incubação bucal dos ovos, o que pode influenciar no potencial de dispersão das espécies. Este grupo possui cariótipos com valores diploides reduzidos (2n=34-46), entretanto, dados citogenéticos para a família ainda são escassos. Nesse sentido, a ampliação dos dados cromossômicos para a família, envolvendo representantes de diferentes oceanos, representa um modelo evolutivo relevante de evolução cariotípica. Com vista a compreender a evolução cromossômica da família, aqui são apresentados dados citogenéticos que expandem o espectro filogenético, e permitem analisá-los quanto ao potencial dispersivo das espécies e da organização das sequências repetitivas nos cromossomos. Para isso, foram empregadas técnicas citogenéticas convencionais (coloração Giemsa, AgRONs e bandamento C); mapeamento de sequências de seis classes de DNA repetitivo (DNAr 18S, DNAr 5S; retrotransposon Rex3; Microssatélites (CA)15 e (CGG)10 e sequência telomérica) utilizando-se a técnica de FISH, nas espécies Apogon americanus, Phaeoptyx pigmentaria (Oceano Atlântico), Sphaeramia nematoptera e Pterapogon kauderni (Indo-Pacífico). Os números diploides se mostraram reduzidos (2n=36, A. americanus; 2n=38, P. pigmentaria; e 2n=46, S. nematoptera e P. kauderni), sobretudo nas espécies do Atlântico. As regiões heterocromáticas são reduzidas e as regiões Ag-RONs/DNAr 18S são simples. Os sítios DNAr 18S e 5S se mostram não sintênicos nas espécies do Pacífico e colocalizados em um mesmo par cromossômico nas espécies do Atlântico. As duas sequências microssatélites, bem como Rex3, estão dispersas nos cromossomos. As sequências teloméricas exibiram sítios teloméricos intersticiais (ITS) em A. americanus e P. pigmentaria, indicando uma redução cariotípica mediada pelo mecanismo de fusão in tandem com participação ativa de inversões pericêntricas. A diversidade cariotípica da família contrasta com o conservadorismo numérico de outros grupos de peixes recifais, sugerindo uma possível relação com fatores biológicos (incubação bucal de ovos), que reduzem o potencial dispersivo e favorecem a diferenciação cariotípica do grupo. As particularidades cariotípicas dos Apogonidae amplia o entendimento sobre como fatores biológicos e ambientais (fatores extrínsecos) contribuem como gatilhos para a elevada taxa de diferenciação cromossômica (fatores intrínsecos) em alguns grupos de peixes marinhos.

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