ABSTRACT
The coastal basins of southeastern Brazil are influenced by climatic changes that caused sea-level oscillations during the Pleistocene. These marine transgressions and regressions can generate isolation and connection among coastal rivers. In this region, freshwater fishes are excellent models for phylogeographic studies because their distributions may have been affected by geographical and ecological changes resulting from these processes. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the effects of Pleistocene sea-level changes on the genetic structure of the loricariid Hisonotus leucofrenatus throughout its area of occurrence. Two genes were sequenced: Cytochrome Oxidase subunit 1 (mitochondrial gene) and rpS7 ribosomal protein gene intron 1 (nuclear gene) from specimens representing 14 river drainages. The genetic data corroborate a divide for freshwater fish by the Serra do Tabuleiro mountain in Santa Catarina State. This divide determines two main genetic groups in H. leucofrenatus: one group to the south and one to the north of this mountain range. The genetic structure observed coincide with the limits of estimated paleodrainage systems for the region, supporting that marine transgressions and regressions during the Pleistocene influenced the biogeographical history of H. leucofrenatus.(AU)
As bacias costeiras do sul do Brasil são influenciadas pelas mudanças climáticas que causaram oscilações no nível do mar durante o Pleistoceno. Essas transgressões e regressões marinhas geraram isolamento e conexão entre os rios. Nessa região, as espécies de peixe são excelentes modelos para estudos filogeográficos, pois suas distribuições podem ter sido afetadas por mudanças históricas e ecológicas decorrentes desses processos. Portanto, o objetivo principal deste estudo foi testar os efeitos das alterações do nível do mar durante o Pleistoceno na estrutura genética das populações do loricarídeo Hisonotus leucofrenatus ao longo de sua área de ocorrência. Dois genes foram sequenciados: Citocromo Oxidase subunidade 1 (gene mitocondrial) e o intron 1 da proteína ribossomal rpS7 (gene nuclear) de espécimes representando 14 bacias de drenagens. A estrutura genética observada corrobora uma divisão para peixes de água doce separada pela Serra do Tabuleiro, em Santa Catarina. Essa divisória determina dois grupos principais genéticos em H. leucofrenatus: um grupo ao sul e outro ao norte desse divisor. A estrutura genética também coincide com os limites dos sistemas de paleodrenagens estimados para a região, sustentando que as transgressões e regressões marinhas durante o Pleistoceno influenciaram a história biogeográfica de H. leucofrenatus.(AU)
Subject(s)
Catfishes/anatomy & histology , Catfishes/genetics , Genetic Structures , Phylogeography , Fishes , Climate Change , Sea LevelABSTRACT
The coastal basins in Northeastern Brazil used in this study make up two different ecoregions for freshwater fishes (Amazonas estuary and coastal drainages, and Parnaiba) and two areas of endemism for Characiformes (Maranhão and Parnaíba), and exhibits a diversified yet poorly explored freshwater fish fauna. The population structure and biogeography of two migratory freshwater fish species that are commercially exploited from Maranhão and Parnaíba regions were herein analyzed. Molecular sequence data and statistical analyses were used to estimate haplotypes networks and lineage divergence times and correlated with hydrographic history of drainage and paleodrainages of the region. A total of 171 sequences was produced for both species, Schizodon dissimilis (coI, n = 70) and Prochilodus lacustris (D-loop, n = 101). All analyses identified the presence of three genetically delimited groups of S. dissimilis and six groups of P. lacustris. The lineage time analyses indicate diversification among these species within the past 1 million year. The results indicate the influence of geodispersal in the formation of the ichthyofauna in the studied area through headwater stream capture events and reticulated connections between the mouths of rivers along the coastal plain due to eustatic sea level fluctuations.(AU)
As bacias costeiras do nordeste do Brasil usadas neste estudo compõem duas ecorregiões diferentes para peixes de água doce (Estuário do Amazonas e drenagens costeiras e Parnaíba) e duas áreas de endemismo para Characiformes (Maranhão e Parnaíba), exibindo uma diversificada e ainda pouco explorada fauna de peixes de água doce. A estrutura populacional e biogeografia de duas espécies migradoras de peixes de água doce exploradas comercialmente nas regiões do Maranhão e Parnaíba foram analisadas. Dados de sequências moleculares e análises estatísticas foram utilizados para estimar redes de haplótipos e tempos de divergência entre linhagens, e foram correlacionados com a história hidrográfica das drenagens e paleodrenagens da região. Um total de 171 sequências foram geradas para ambas espécies, Schizodon dissimilis (coI, n = 70) e Prochilodus lacustris (D-loop, n = 101). Todas análises identificaram a presença de três grupos geneticamente delimitados para S. dissimilis e seis grupos para P. lacustris. A análise de tempo de divergência das linhagens indicou uma diversificação entre estas espécies nos últimos 1 Ma. Os resultados indicam influência da geodispersão na formação da ictiofauna do Maranhão, devido eventos de capturas de cabeceira e conexões reticuladas entre as fozes dos rios ao longo da planície costeira devido às flutuações eustáticas do nível do mar.(AU)