Genetic comparison of populations of Piaractus brachypomus and P. orinoquensis (Characiformes: Serrasalmidae) of the Amazon and Orinoco basins

Recently, the large migratory fishes of the family Serrasalmidae (Piaractus brachypomus and P. orinoquensis) were described as restricted to the Orinoco and Amazon basins. Both species provide important ecosystem services. They also are an important fisheries resource, which has caused that their populations have decreased in recent years. National fisheries policies still consider both species as one, which leads to inefficiencies in their management and conservation. The aim of this study was to genetically characterize these two species, using microsatellite and mitochondrial markers, and discuss the implication of these results for conservation and management. We found that both species have moderate genetic diversity and varied patterns of genetic distribution in the fluvial landscape. Piaractus brachypomus presented genetic diversity of A=6.5; He=0.72; Ho=0.67; H=1.000; á´«=0.0092, three management units related to the evolutionary process of the Amazon basin and the effective sizes of local populations were smaller compared to P. orinoquensis, which presented genetic diversity of A=6.1; He=0.66; Ho=0.55; H=0.968; á´«=0.010 and comprises only one management unit. These results demonstrate the need to design management policies that focus on species and geographically restricted populations.

Recientemente, los grandes peces migratorios Serrasalmidae (Piaractus brachypomus y P. orinoquensis) fueron diferenciados en las cuencas del Orinoco y Amazonas. Ambas especies brindan importantes servicios ecosistémicos, entre ellos la pesca para la dieta humana, lo que ha provocado que sus poblaciones hayan disminuido en los últimos años. Las políticas pesqueras nacionales aún consideran a ambas especies como una sola, lo que conduce a ineficiencias en su gestión y conservación. El objetivo de este estudio fue caracterizar genéticamente estas dos especies de Piaractus, usando marcadores microsatélites y mitocondriales, y discutir la implicación de estos resultados para la conservación y el manejo. Encontramos que ambas especies tienen una diversidad genética moderada y patrones variados de distribución genética en el paisaje fluvial. Piaractus brachypomus presentó diversidad genética de A=6.5; He=0.72; Ho=0.67; H=1.000; á´«=0.0092, tres unidades de manejo relacionadas con el proceso evolutivo de la cuenca Amazónica y los tamaños efectivos de las poblaciones locales fueron menores en comparación con P. orinoquensis, que presentó diversidad genética de A=6.1; He=0.66; Ho=0.55; H=0.968; á´«=0,010 y comprende una sola unidad de gestión. Estos resultados demuestran la necesidad de diseñar políticas de manejo que se enfoquen en especies y poblaciones geográficamente restringidas.

Molecular diagnosis of the arowanas Osteoglossum ferreirai Kanazawa, 1966 and O. bicirrhossum (Cuvier, 1829) from the Orinoco and Amazon River basins

The arowanas, fishes of Gondwanan origin, are represented in South America by the genus Osteoglossum. All species were initially reported as being exclusive to the Amazon region, with O. ferreirai restricted to the Negro River basin and O. bicirrhosum to the Amazon and Essequibo Rivers basin. Starting in the mid 1970's it was reported that O. ferreirai also occurs in the Orinoco River basin. In all regions the arowanas assumed significant socio-economic importance due to their popularity in the international ornamental fish trade, leading to over-exploitation of both species in some areas. The Orinoco populations are particularly heavily exploited, and thus conservation and management measures are needed. Both depend on the clarification of taxonomic status, and phylogenetic distinctness of the Orinoco populations. With the goal of molecularly characterizing the two species of Osteoglossum, and comparing populations of Osteoglossum from the Orinoco and Amazon basins, we characterized individuals sampled from eight localities, one in the Orinoco River basin and seven in the Amazon River basin. We sampled 39 individuals, obtaining 1004 base pairs, of which 79 were synapomorphies. Genetic distance between the two species calculated using the HKY + G model of molecular evolution was 8.94%. Intraspecific distances ranged from 0.42% in O. bicirrhosum to 0.10% in O. ferreirai. The genetic characterization confirmed the taxonomic status of O. ferreirai in the Orinoco basin, and suggested that its distribution in the Orinoco basin is unlikely to be the result of vicariance or natural dispersal, but rather an anthropic introduction.(AU)

Os aruanãs, peixes de origem Gondwana, são representados na América do Sul pelo gênero Osteoglossum. Todas as espécies foram inicialmente reportadas como sendo exclusivamente da região Amazônica, com O. ferreirai restrito a bacia do Rio Negro e O. bicirrhosum para a bacia Amazônica e rio Essequibo. No meio dos anos 70 foi reportado que O. bicirrhosum também ocorre na bacia do rio Orinoco. Em todas as regiões os aruanãs são de significante importância socio-econômica devido a sua popularidade no comércio internacional de peixes ornamentais, levando a sobre-exploração de ambas as espécies em algumas áreas. As populações no rio Orinoco são particularmente muito exploradas, e assim medidas de conservação e manejo são necessárias. Ambas as medidas dependem de clarificações do estatus taxonômico, e distinções filogenéticas das populações do Orinoco. Com o objetivo de caracterizar molecularmente as duas espécies de Osteoglossum, e comparar as populações de Osteoglossum das bacias do Orinoco e Amazonas, nós caracterizamos indivíduos amostrados de oito localidades, uma da bacia do rio Orinoco e sete da bacia Amazônica. Nós amostramos 39 indivíduos, obtendo 1004 pares de bases, dos quais 97 foram sinapomorfias. A distância genética entre as duas espécies, calculadas usando-se o modelo HKY+G de evolução molecular foi de 8.94%. Distâncias intraespecíficas variaram de 0.42% em O. bicirrhosum a 0.10% em O. ferreirai. A caracterização genética confirmou o estatus taxonômico de O. ferreirai na bacia do rio Orinoco, e sugere que sua distribuição na bacia do rio Orinoco é improvavel de ser o resultado de um evento de vicariância ou dispersão natural, sendo melhor explicada como uma introdução antrópica.(AU)