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Title: Sistemática integrativa de Cichlasoma orientale Kullander 1983 e Crenicichla menezesi Ploeg 1991 (Teleostei: Cichlidae) das bacias hidrográficas do Nordeste do Brasil
Authors: Berbel Filho, Waldir Miron
Keywords: Filogeografia. Morfometria geométrica. DNA mitocondrial. Caatinga. Nordeste médio oriental. Transposição do rio São Francisco;Phylogeography. Geometrics morphometrics. Mitochondrial DNA. Mid-Northeastern Caatinga. São Francisco interbasin water transfer
Issue Date: 30-Apr-2014
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: BERBEL FILHO, Waldir Miron. Sistemática integrativa de Cichlasoma orientale Kullander 1983 e Crenicichla menezesi Ploeg 1991 (Teleostei: Cichlidae) das bacias hidrográficas do Nordeste do Brasil. 2014. 144 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Portuguese Abstract: O Nordeste brasileiro, majoritariamente imerso no bioma Caatinga, se caracteriza pelo clima semi-árido, baixa precipitação e um regime de rios intermitentes. Quanto ao conhecimento ictiofaunístico, a região é considerada uma das maiores lacunas mundiais, e uma das mais ameaçadas pelas atividades antrópicas. Além disso, a região está passando por obras de transposição, que ligará águas do rio São Francisco com quatro bacias da região: Jaguaribe, Apodi-Mossoró, Piranhas-Açu e Paraíba do Norte. Perda de diversidade, hibridização de espécies, alterações de comunidade, homogeneização de populações, alteração de qualidade e regime de fluxo de água, são impactos ambientais já atribuídos a empreendimentos similares. O presente estudo objetiva investigar a variação morfológica e molecular de Cichlasoma orientale Kullander 1983 e Crenicichla menezesi Ploeg 1991, duas espécies com ampla distribuição ao longo das bacias do Nordeste brasileiro, através de métodos de sistemática integrativa. Além disso, o estudo visa analisar a influência de fatores climáticos e geomorfológicos nesta variação, e apontar possíveis impactos da conexão artificial das bacias envolvidas na transposição do rio São Francisco. Para estes fins, foram utilizadas análises de morfometria geométrica e filogeográficas com indivíduos de três ecorregiões hidrográficas do Nordeste brasileiro. Nossos resultados mostraram que há uma significativa variação morfológica nas bacias envolvidas na transposição do rio São Francisco, que não está ligada à uma separação ancestral das bacias, evidenciando uma variação morfológica que pode representar um conjunto de respostas plásticas às constantes transformações principalmente relacionadas ao regime hídrico da região. O papel de respostas plásticas em ambientes naturalmente variáveis, assim como o potencial impacto do distúrbio no regime hídrico a ser trazido pela transposição do rio São Francisco, são discutidos. Além disso, nossos dados moleculares permitiram fornecer mais informações sobre a distribuição das espécies e sua taxonomia, incluindo a identificação de uma potencial nova espécie de Crenicichla na bacia do rio São Francisco. Os dados também mostraram alguns haplótipos compartilhados para ambas as espécies, que podem representar cenários incompletos de separação de linhagens ou fluxo gênico recente entre populações, porém forte estruturação entre a maior parte das bacias. Eventos climáticos como a regressão da Mata Atlântica durante o Pleistoceno, flutuações do nível do mar e a dispersão por paleorios na porção estuarina das bacias que desaguam no litoral norte da região nordeste, além de eventos neotectônicos envolvendo captura de cabeceiras, parecem ter contribuído para a atual distribuição de linhagens destas espécies no Nordeste brasileiro. Além disso, análises de variância molecular (AMOVA e SAMOVA) evidenciaram que a atual conjuntura das bacias se mostrou um fator importante para a variação molecular, apesar da indicação de compartilhamento recente entre algumas bacias. Diferenças de padrões de diversidade intrapopulacional entre as espécies podem estar relacionadas a múltiplos eventos históricos de colonização, ou à diferenças biológicas. O presente estudo representa o primeiro esforço de sistemática integrativa com espécies da ictiofauna continental do Nordeste brasileiro, e revelou variações morfológicas e moleculares entre drenagens isoladas que podem ser irrecuperavelmente afetadas com a conexão artificial destas bacias a partir das obras de transposição do rio São Francisco
Abstract: Understanding the historical and ecological relationships which are influent in current biological diversity is one of the most challenging tasks of evolutionary biology. Recent systematics emphasizes the need of integrative approaches to delimit different lineages and species. The northeastern Brazil, mostly placed in Caatinga biome, is characterized by a semi-arid weather, low precipitation and seasonal behavior of rivers. This region is regarded lacking as ichthyological knowledge and one of the most threatened by anthropic activities. Further, will be affected by a massive water diverpsion work that will transfer waters from São Francisco basin, to other major four basins: Jaguaribe, Apodi-Mossoró, Piranhas-Açu and Paraiba do Norte. Loss of diversity and richness, hibridizitation, community interactions changes, population homogenization, changes in water quality and flow regime, are examples of environmental impacts already related with similar works. The present study aims to investigate morphological and molecular variation of Cichlasoma orientale Kullander 1983 and Crenicichla menezesi Ploeg 1991, two cichlid species present in northeastern Brazil basins. Further, the study aims to evaluate the influence of geomorphological and climatic processes in this variation, and point some possible impacts of the artificial connectivity which can be brought by São Francisco interbasin water transfer to their population dynamics. Geometric morphometrics and phylogeographical analysis were used to investigate the populations from three different hydrological regions. Our results showed a significant morphological variation of populations from basins that are involved in the São Franscisco s diversion project, not related to an ancient separation between populations, emphasizing morphological variation which could represent a set of plastic responses to the variable hydrological regime in Northeastern Brazil. The role of plastical responses in naturally variable habitats as well as the potential disturbs that could be brought by the interbasin water transfer works are discussed here. Further, our molecular data allowed us to make inferences about species distribution and their taxonomy, and identification of a potential new species of Crenicichla for São Francisco river basin. Our data also allowed to identify some shared haplotypes for both species, which could be related to lineage sorting scenarios or recent gene flow between populations. However a strong structure in most of the pairwise comparisons between populations for both species was revealed. Climatic events such as Atlantic forest regression during the Pleistocene, sea level fluctuations and dispersion by paleorivers in the mouth of Apodi-Mossoró river, and neotectonic events regulating the connection between drainages are likely to have had a contribution for the actual lineages distribution in northeastern Brazil. Further, analysis of molecular variation (AMOVA and SAMOVA) showed that the actual basin s isolation is an important factor to molecular variation, in spite of the signal of recent contact between some basins. Different genetic diversity patterns between species could be related to multiple historic events of colonization, basins landscapes or biological differences. The present study represents the first effort of integrative systematics involving fish species of northeastern Brazil, and showed important morphological and molecular patterns which could be irrecoverably affected by the artificial connection that might be caused by the São Francisco interbasin water transfer
URI: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/18134
Appears in Collections:PPGSE - Mestrado em Sistemática e Evolução

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