Hydrography rather than lip morphology better explains the evolutionary relationship between Gymnogeophagus labiatus and G. lacustris in Southern Brazil (Cichlidae: Geophagini)

ABSTRACT

Gymnogeophagus labiatus and G. lacustris have been long recognized as sister species exhibiting different ecological requirements. Gymnogeophagus labiatus occurs in rock bottom rivers in the hydrographic basins of Patos Lagoon (HBP) and Tramandaí River (HBT), while G. lacustris is exclusive from sand bottom coastal lagoons of the HBT. In this study, we used molecular markers, morphological measurements and data from nuptial male coloration to investigate the evolutionary relationship between these species in each hydrographic basin. We found, for all data sets, a closer relationship between G. labiatus and G. lacustris from the HBT than between G. labiatus populations from HBT and HBP. In particular, lip area had a large intraspecific plasticity, being uninformative to diagnose G. lacustris from G. labiatus. Molecular clock-based estimates suggest a recent divergence between species in the HBT (17,000 years ago), but not between G. labiatus from HBP and HBT (3.6 millions of years ago). Finally, we also found a divergent G. labiatus genetic lineage from the Camaquã River, in the HBP. These results show that the current taxonomy of G. labiatus and G. lacustris does not properly represent evolutionary lineages in these species.(AU)

RESUMO

Gymnogeophagus labiatus e G. lacustris vêm sendo consideradas espécies irmãs que possuem diferentes exigências ecológicas. Gymnogeophagus labiatus ocorre em rios de fundo de pedra nas bacias hidrográficas da Laguna dos Patos (HBP) e do rio Tramandaí (HBT), enquanto G. lacustris é exclusivo da HBT, ocorrendo em lagoas costeiras de fundo de arenoso. Nesse estudo, foram usados marcadores moleculares, medidas morfológicas e dados sobre a coloração nupcial em machos para investigar a relação evolutiva entre estas espécies em cada bacia hidrográfica. Para todos os conjuntos de dados foi observada uma relação mais próxima entre G. labiatus e G. lacustris da HBT do que entre as populações de G. labiatus da HBP e HBT. Em particular, a área do lábio teve uma grande plasticidade intraespecífica, não sendo informativa para diagnosticar G. lacustris de G. labiatus. Estimativas baseadas no relógio molecular sugeriram uma divergência recente entre as espécies da HBT (17.000 anos atrás), mas não entre as populações de G. labiatus da HBP e HBT (3,6 milhões de anos atrás). Finalmente, também foi encontrada uma linhagem genética de G. labiatus divergente no rio Camaquã, na HBP. Esses resultados mostram que a taxonomia atual de G. labiatus e G. lacustris não representa adequadamente as linhagens evolutivas nessas espécies.(AU)