ABSTRACT
Two populations of the Astyanax scabripinnis complex, isolated by a waterfall with over 100 meters depth and inhabiting different altitudes of the same river (1850 m a.s.l. and 662 m a.s.l.) were compared in reproductive data, geometric morphometry, tooth morphology, anal-fin rays counts, and karyotype, in order to test the hypothesis of speciation between the two populations. The results in the geometric morphometry analysis showed differences between the populations. Discriminant function analysis (DFA) and canonical variance analysis revealed sexual dimorphism. Secondary sexual characters, such as hooks in the anal fin rays of the males are absent in the lower altitude population. Both populations had the same macro karyotype structure, except for the absence of B chromosomes in the lower altitude population. The fluorescence in situ hybridization showed differences for both markers (18S rDNA and 5S rDNA), and reproductive data suggests pre-zygotic reproductive isolation among the two populations. The data showed the absence of gene flow, indicating that an incipient speciation process has occurred, which leads the two populations to follow independent evolutionary pathways.
Duas populações do complexo Astyanax scabripinnis isoladas por uma queda d´água de mais de 100 metros de altura e localizadas em diferentes altitudes do mesmo rio (662 m e 1850 m a.s.l.) foram comparadas através de dados de reprodução, cariótipo, morfometria geométrica, morfologia dentária, e número de raios da nadadeira anal, de modo a testar a hipótese de especiação entre as duas populações. Os resultados de morfometria geométrica mostraram diferenças entre as populações. A análise da função discriminante (DFA) e a análise de variância canônica (CVA) demonstraram a presença de dimorfismo sexual. Caracteres sexuais secundários, como ganchos em raios da nadadeira anal dos machos, estão ausentes na população de menor altitude. Ambas as populações têm a mesma macro estrutura cariotípica, exceto pela ausência de cromossomos B na população de menor altitude. A hibridação in situ mostrou diferenças para ambos os marcadores (rDNA 18S e rDNA 5S), e os dados de reprodução sugerem isolamento reprodutivo pré-zigótico entre as duas populações. Os dados mostram ausência de fluxo gênico, indicando que ocorreu um processo de especiação incipiente, o que leva as duas populações seguirem vias evolutivas independentes.
Subject(s)
Animals , Biological Evolution , Cytogenetics/instrumentation , Morphogenesis , Species Specificity , Fishes/classificationABSTRACT
The recently described fish species, Astyanax altiparanae (tetra) is common in the upper rio Paraná basin, and has been reported in the Iguaçu basin. However, its natural origin in the rio Iguaçu is questionable. In the present work, karyotypical and morphological features of two populations of Astyanax altiparanae from the upper rio Tibagi and upper rio Iguaçu were compared. Both populations showed 2n=50 chromosomes and differences in their karyotype formula, NOR-bearing chromosomes and location of heterochromatin. Morphometric data from both populations were analyzed through free-size canonical variables. Cytogenetic and morphological results were mostly coincident showing exclusive markers that reflect their degree of populational isolation. In addition to other geographic, morphological and molecular data for A. altiparanae populations from the lower rio Iguaçu and rio Paraná tributaries upstream from the Itaipu Dam (South Brazil), the present results indicate that the two populations analyzed in this study belong to different stocks. The presence of this species along the rio Iguaçu basin would be a consequence of a complex and poorly understood evolutionary history.
Astyanax altiparanae, recentemente descrita, é comum na bacia do alto rio Paraná, tendo sido registrada recentemente na bacia do rio Iguaçu. Entretanto, sua origem natural no rio Iguaçu é questionável. No presente trabalho algumas características cariotípicas e morfológicas de duas populações de Astyanax altiparanae do rio alto rio Tibagi e alto rio Iguaçu foram comparadas. Ambas as populações mostraram 2n=50 cromossomos e diferenças nas suas fórmulas de cariotípicas, cromossomos portadores das regiões organizadoras de nucléolos e localização da heterocromatina. Dados morfométricos das duas populações foram analisados para variáveis canônicas livres de tamanho. Os dados citogenéticos e morfológicos foram coincidentes e mostraram marcas exclusivas que refletem o grau de isolamento populacional. Em adição a outros dados geográficos, morfológicos e moleculares em populações de A. altiparanae do baixo rio Iguaçu e tributários do rio Paraná acima da represa de Itaipu (Sul do Brasil), os presentes resultados indicam que as duas populações analisadas neste estudo pertençam a diferentes estoques. A presença desta espécie ao longo da bacia do rio Iguaçu pode ser uma conseqüência de uma história evolutiva complexa e pouco conhecida.