Enigma dos riachos mineiros: Psalidodon rivularis (Acestrorhamphidae: Acestrorhamphinae), um modelo no estudo de espécies crípticas
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Gustavo Campos e Silva Kuhn
Caroline Garcia
Juan Marcos Mirande
Jorge Abdala Dergam Dos Santos
Caroline Garcia
Juan Marcos Mirande
Jorge Abdala Dergam Dos Santos
Resumo
Quando comparada a outras bacias hidrográficas, o número de espécies do gênero
Psalidodon na bacia do Alto rio São Francisco é consideravelmente baixo, com apenas três
espécies formalmente descritas: Psalidodon fasciatus, Psalidodon rivularis e Psalidodon
pessalii. Duas problemáticas justificam esse baixo número, a primeira se deve ao gênero
Psalidodon ser ter sido reconsiderado válido apenas em 2020 após anos em desuso, com várias
espécies, principalmente dos gêneros Astyanax e Hyphessobrycon, sendo transferidas a
Psalidodon. A segunda se deve ao fato de que tanto P. fasciatus quanto P. rivularis
correspondem a complexos de espécies. No caso de P. rivularis, sua formalização como
complexo de espécies é recente, e é amparada por dados citogenéticos, moleculares e
morfológicos. Neste trabalho, apresentamos dois capítulos, o primeiro deles usando uma
abordagem integrada de dados morfológicos, citogenéticos e genômicos para esclarecer quantas
espécies existem no complexo P. rivularis no Alto rio São Francisco. No segundo, apresentamos
um novo protocolo para montagem e comparação in silico e in vitro de satelitomas, denominado
“SatFisher protocol”, e empregamos esse protocolo na quantificação de diferentes satDNAs,
demonstrando sua aplicação como marcadores moleculares em espécies crípticas de Astyanax
e Psalidodon, e em especial, P. rivularis. Nossos resultados indicam que P. rivularis representa
um complexo de espécies com pelo menos cinco espécies distintas distribuídas ao longo do
Alto rio São Francisco, com vários casos de simpatria, e que uma dessas espécies
corresponderia a “Hyphessobrycon” santae, para a qual propomos a realocação para o gênero
Psalidodon como Psalidodon santae comb. nov. Além disso, nosso protocolo de montagem e
validação de satelitomas conseguiu, com sucesso, obter marcadores quantitativos para
diferenciar espécies dos complexos P. rivularis e P. fasciatus das bacias do São Francisco e
Paranaíba, e entre os gêneros Astyanax e Psalidodon. Nossos resultados indicam que a evolução
e especiação do complexo P. rivularis é fruto de vários processos evolutivos em conjunto, como
evolução cromossômica, adaptação morfológica, processos biogeográficos complexos
envolvendo vicariância, dispersão e captura de cabeceiras, hibridismo com outras espécies e,
possivelmente, processos genômicos ainda não compreendidos totalmente. Finalizamos
evidenciando a necessidade de conservação dos pequenos afluentes do Alto São Francisco, uma
vez que estes representam ambientes complexos com uma rica biodiversidade taxonômica e
genômica, e correspondem aos habitats preferenciais do grupo P. rivularis.
Abstract
When compared to other river basins, the number of species of the genus Psalidodon in
the Upper São Francisco River basin is considerably low, with only three species formally
described: Psalidodon fasciatus, Psalidodon rivularis, and Psalidodon pessalii. Two problems
justify this low number. The first is due to the genus Psalidodon being reconsidered valid only
in 2020 after years of disuse, with several species, mainly from Astyanax and Hyphessobrycon,
being transferred to Psalidodon. The second is because P. fasciatus and P. rivularis correspond
to species complexes. In the case of P. rivularis, its formalization as a species complex is recent
and is supported by cytogenetic, molecular, and morphological data. In this work, we present
two chapters. The first uses an integrated approach of morphological, cytogenetic, and genomic
data to clarify how many species exist in the P. rivularis complex in the Upper São Francisco
River. In the second, we present a new protocol for assembly and comparison in silico and in
vitro of satellitomes, called “SatFisher protocol”, and we use this protocol in the quantification
of different satDNAs, demonstrating their application as molecular markers in cryptic species
of Astyanax and Psalidodon, and in particular, P. rivularis. Our results indicate that P. rivularis
represents a species complex with at least five distinct species distributed along the Upper São
Francisco River, with several cases of sympatry, and that one of these species corresponds to
“Hyphessobrycon” santae, which we propose to relocate to the genus Psalidodon as
Psalidodon santae comb. nov. Furthermore, our satellitome assembly and validation protocol
successfully obtained quantitative markers to differentiate P. rivularis and P. fasciatus
complexes species from the São Francisco and Paranaíba basins and between the genera
Astyanax and Psalidodon. Our results indicate that the evolution and speciation of the P.
rivularis complex are the result of several evolutionary processes together, such as
chromosomal evolution, morphological adaptation, complex biogeographic processes such as
vicariance, dispersion and headwaters captures, hybridism with other species, and, possibly,
genomic processes not yet fully understood. We conclude by highlighting the need to conserve
the small tributaries of the Upper São Francisco since they represent complex environments
with rich taxonomic and genomic biodiversity and correspond to the preferred habitats of the P.
rivularis group.
Assunto
Zoologia, Taxonomia, Characidae, DNA Satélite
Palavras-chave
alto rio São Francisco, complexo de espécies, Hyphessobrycon santae, satDNAs, taxonomia integrativa