Resumo não disponível

Cromossomos sexuais evoluíram repetidas vezes independentemente nos grandes grupos de vertebrados. Sistemas sexuais altamente diferenciados e antigos são caracterizados por grandes diferenças morfológicas e de conteúdo gênico entre os dois cromossomos homólogos onde a recombinação é restrita a uma pequena região homóloga. Os sistemas recentes característicos de peixes caracterizam-se pela similaridade entre os cromossomos X e Y (ou Z e W), nos quais as diferenças observadas freqüentemente envolvem a presença de heterocromatina, translocações e inversões. A recombinação ocorre entre o par sexual na maior parte de sua extensão, sendo inibida apenas na região diretamente relacionada com a determinação sexual. Notavelmente, sistemas diferentes de determinação podem ser encontrados em espécies, ou mesmo populações. O gênero Eigenmannia compreende grupos de espécies crípticas do ponto de vista morfológico que exibem variação no número cromossômico e podem apresentar sistemas sexuais XY ou ZW, incluindo sistemas múltiplos (com translocação Y-autossomo). Estes sistemas estão entre os mais recentes descritos (<16ma) e estão dispostos de forma desordenada em árvores de relações filogenéticas, sugerindo origens múltiplas. No presente estudo, a técnicas de pintura cromossômica usando sondas obtidas por microdissecção de cromossomos sexuais foram empregadas para testar a homologia de dois sistemas XY encontrados nos citótipos (ou espécies) E. virescens e E. sp.2. Os resultados mostram que, de fato, ambos são não homólogos. A fusão Y-autossomo provavelmente ocorreu após a separação de E. sp.2 com sua espécie irmã, E. sp.1 uma vez que um evento de fusão independente, envolvendo um dos cromossomos homólogos ao Y, foi detectado em E. sp.1. A hibridação in sit&#956; do cromossomo X de E. virescens em sua população mais próxima (também com 38 cromossomos, mas sem cromossomos sexuais heteromórficos) mostrou que o cromossomo X é homólogo a um par de acrocêntricos, condizente com o modelo proposto de diferenciação por acúmulo de heterocromatina. Essa heterocromatina foi caracterizada e mostrou um padrão complexo de seqüências CG-ricas. Dois fragmentos de DNA repetitivo GC-ricos presentes no cromossomo X foram isolados e seqüenciados. Não foram detectadas similaridades em comparações com bases de dados e entre os fragmentos obtidos. Estes mostraram-se concentrados nas regiões cromomicina-positivas de E. virescens, incluindo regiões periteloméricas de sete pares e os dois maiores blocos heterocromáticos (nos cromossomos X e par n. 8), além de um cromossomo acrocêntrico, possivelmente o Y. Curiosamente, essas seqüências foram detectadas em apenas três pares cromossômicos na população mais próxima, incluindo um par acrocêntrico de morfologia semelhante à condição ancestral do X, sugerindo que processos dinâmicos de expansão e homogenização genômica ocorreram após a separação dessas populações / Sex chromosomes have evolved independently several times in all major groups of vertebrates. Highly differentiated sex chromosomes are characterized by extensive differences in morphology and gene content, whereas recombination is restricted to a small homologous region. Recent sex chromosomes are characteristic of fish, and display a high level of homology between X and Y (or Z and W) chromosomes, recombination is restricted only in a small sex determining region. Notably, different sex chromosome systems can be found in closely related groups, such as species or even populations. The genus Eigenmannia comprises a group of morphologically cryptic species that display a variety of diploid numbers and different sex chromosome systems, including XY, ZW and a multiple XY system (with a Y-autosome fusion). These systems are among the most recent known (<16ma) and occur with a lack of phylogenetic pattern, whereas frequently populations bearing heteromorphic sex chromosomes are closest related to populations displaying no sex chromosomes. In the present study, chromosome painting using probes derived from the microdissection of two different sex chromosomes where used to investigate the homology of both systems. Results show that, in fact, they are non-homologous and evolved independently. The Y-autosome hypothesis gained further support from the observation that a chromosome homologous to the Y in a close population is involved in yet a different fusion event. The X chromosome present in the E. virescens karyotype was found to be homologous to acrocentric chromosomes in all populations analyzed, thus supporting the notion that its differentiations is mainly due to the accumulation of heterochromatin. The X heterochromatic block was shown to form a complex pattern of GC-rich sequences, different from what was previously described. Two GC-rich fragments were isolated and sequenced; both showed no similarities to known sequences and to one another. These sequences were shown to be concentrated viii on the two largest heterochromatic blocks, those of the X and n.8 chromosomes besides peri-telomeric regions of seven additional pairs and the putative Y. Curiously, these sequences were detected in only three pairs in the closest population, including an acrocentric pair morphologically similar to undifferentiated sex pair. This suggests that dynamic evolutionary processes of expansion and genomic homogenization have occurred after the separation of these populations.

Cromossomos sexuais evoluíram repetidas vezes independentemente nos grandes grupos de vertebrados. Sistemas sexuais altamente diferenciados e antigos são caracterizados por grandes diferenças morfológicas e de conteúdo gênico entre os dois cromossomos homólogos onde a recombinação é restrita a uma pequena região homóloga. Os sistemas recentes característicos de peixes caracterizam-se pela similaridade entre os cromossomos X e Y (ou Z e W), nos quais as diferenças observadas freqüentemente envolvem a presença de heterocromatina, translocações e inversões. A recombinação ocorre entre o par sexual na maior parte de sua extensão, sendo inibida apenas na região diretamente relacionada com a determinação sexual. Notavelmente, sistemas diferentes de determinação podem ser encontrados em espécies, ou mesmo populações. O gênero Eigenmannia compreende grupos de espécies crípticas do ponto de vista morfológico que exibem variação no número cromossômico e podem apresentar sistemas sexuais XY ou ZW, incluindo sistemas múltiplos (com translocação Y-autossomo). Estes sistemas estão entre os mais recentes descritos (<16ma) e estão dispostos de forma desordenada em árvores de relações filogenéticas, sugerindo origens múltiplas. No presente estudo, a técnicas de pintura cromossômica usando sondas obtidas por microdissecção de cromossomos sexuais foram empregadas para testar a homologia de dois sistemas XY encontrados nos citótipos (ou espécies) E. virescens e E. sp.2. Os resultados mostram que, de fato, ambos são não homólogos. A fusão Y-autossomo provavelmente ocorreu após a separação de E. sp.2 com sua espécie irmã, E. sp.1 uma vez que um evento de fusão independente, envolvendo um dos cromossomos homólogos ao Y, foi detectado em E. sp.1. A hibridação in sit&#956; do cromossomo X de E. virescens em sua população mais próxima (também com 38 cromossomos, mas sem cromossomos sexuais heteromórficos) mostrou que o cromossomo X é homólogo a um par de acrocêntricos, condizente com o modelo proposto de diferenciação por acúmulo de heterocromatina. Essa heterocromatina foi caracterizada e mostrou um padrão complexo de seqüências CG-ricas. Dois fragmentos de DNA repetitivo GC-ricos presentes no cromossomo X foram isolados e seqüenciados. Não foram detectadas similaridades em comparações com bases de dados e entre os fragmentos obtidos. Estes mostraram-se concentrados nas regiões cromomicina-positivas de E. virescens, incluindo regiões periteloméricas de sete pares e os dois maiores blocos heterocromáticos (nos cromossomos X e par n. 8), além de um cromossomo acrocêntrico, possivelmente o Y. Curiosamente, essas seqüências foram detectadas em apenas três pares cromossômicos na população mais próxima, incluindo um par acrocêntrico de morfologia semelhante à condição ancestral do X, sugerindo que processos dinâmicos de expansão e homogenização genômica ocorreram após a separação dessas populações / Sex chromosomes have evolved independently several times in all major groups of vertebrates. Highly differentiated sex chromosomes are characterized by extensive differences in morphology and gene content, whereas recombination is restricted to a small homologous region. Recent sex chromosomes are characteristic of fish, and display a high level of homology between X and Y (or Z and W) chromosomes, recombination is restricted only in a small sex determining region. Notably, different sex chromosome systems can be found in closely related groups, such as species or even populations. The genus Eigenmannia comprises a group of morphologically cryptic species that display a variety of diploid numbers and different sex chromosome systems, including XY, ZW and a multiple XY system (with a Y-autosome fusion). These systems are among the most recent known (<16ma) and occur with a lack of phylogenetic pattern, whereas frequently populations bearing heteromorphic sex chromosomes are closest related to populations displaying no sex chromosomes. In the present study, chromosome painting using probes derived from the microdissection of two different sex chromosomes where used to investigate the homology of both systems. Results show that, in fact, they are non-homologous and evolved independently. The Y-autosome hypothesis gained further support from the observation that a chromosome homologous to the Y in a close population is involved in yet a different fusion event. The X chromosome present in the E. virescens karyotype was found to be homologous to acrocentric chromosomes in all populations analyzed, thus supporting the notion that its differentiations is mainly due to the accumulation of heterochromatin. The X heterochromatic block was shown to form a complex pattern of GC-rich sequences, different from what was previously described. Two GC-rich fragments were isolated and sequenced; both showed no similarities to known sequences and to one another. These sequences were shown to be concentrated viii on the two largest heterochromatic blocks, those of the X and n.8 chromosomes besides peri-telomeric regions of seven additional pairs and the putative Y. Curiously, these sequences were detected in only three pairs in the closest population, including an acrocentric pair morphologically similar to undifferentiated sex pair. This suggests that dynamic evolutionary processes of expansion and genomic homogenization have occurred after the separation of these populations.

Orientador: Irani Quagio-Grassiotto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T21:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franca_GisleineFernanda_D.pdf: 12888107 bytes, checksum: b5adf2302500a4a5bb3ee0ced3071f53 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Gymnotiformes, os peixes faca, constituem um importante componente da fauna Neotropical de água doce das Américas Central e do Sul. Este grupo compreende mais de 100 espécies válidas, distribuídas em 27 gêneros. Gymnotus sp., representante da família Gymnotidae, é conhecido regionalmente como tuvira, morenita, ituí ou sarapó. Apesar do fato que a dinâmica reprodutiva, morfologia do aparelho reprodutor e a histologia das gonâdas de Gymnotus sp. terem sido abordadas por alguns autores, informações detalhadas das alterações histológicas e fisiológicas durante o ciclo reprodutivo não estão disponíveis. Considerando a importância deste grupo de peixes na região Neotropical, o ciclo reprodutivo de Gymnotus sp. foi reavaliado. Obteve-se, além disto, as concentrações plasmáticas dos esteróides, dados da histologia gonadal, imunocitoquímicos, de atividade enzimatica e proliferação celular. As gônadas de Gymnotus sp. localizam-se ventralmente na cavidade celomática e são conectadas por longos ductos à papila urogenital e que tem posição anterior no corpo do animal. Ovários são fundidos, e a morfologia interna de ambos, ovário e testículo, não diferem de outros Ostariophysi . O ciclo reprodutivo em fêmeas e machos foi dividido em cinco fases, de acordo com uma nova abordagem do desenvolvimento das células germinativas. Esta classificação, desenvolvida para ser universal, para ovário assim como para o testículo, melhor expressa as alterações histológicas durante o ciclo reprodutivo em Gymnotus sp.. A relação entre o índice gonadossomático e características histológicas nas fases reprodutivas foi realizada. As concentrações plasmáticas de estradiol e 11-cetotestosterona foram pouco variáveis em fêmeas, possuindo, ambos, tendência a maiores valores no início do ciclo reprodutivo e em animais com ovários possuindo oócitos aptos a desova. As concentrações de testosterona se elevam conforme o ovário desenvolve-se, sugerindo uma possível relação do hormônio com o desenvolvimento dos folículos. As células da teça responderam positivamente à localização da enzima 3? hidroxiesteróide desidrogenase que está de acordo com as concentrações plasmáticas da testosterona. Inesperado e nunca reportado para os Teleostei, as células foliculares também reagem a detecção da 3? hidroxiesteróide desidrogenase. Em machos as concentrações plasmáticas de estradiol permanecem, praticamente, constantes durante todo o ciclo reprodutivo. A concentração plasmática de 11- cetotestosterona possui tendência a concentrações elevadas no início do ciclo, com uma queda gradual até a fase de maturação final, quando há nova elevação. O perfil hormonal da testosterona é semelhante aos dados de proliferação de espermatogônias secundárias, sugerindo uma possível relação entre as concentrações hormonais e os eventos proliferativos. Juntos concentração plasmática de esteróides, histologia gonadal, imunocitoquímica, atividade enzimática e detecção de proliferação celular forneceram uma nova compreensão do ciclo reprodutivo em Gymnotus. / Abstract: Gymnotiformes, the American knifefish, constitute an important component of the Neotropical freshwater fauna in the Central and South America. This group comprises more than 100 valid species, divided in 27 genera. Gymnotus sp., a representative of the family Gymnotidae, regionally known as tuvira, morenita, ituí or sarapó, is the best known gymnotid. Despite the fact that reproductive dynamic, morphology of the reproductive systems and the gonadal histology of Gymnotus sp. have been studied by some authors, detailed information on histological and physiological changes of the gonads along the reproductive cycle are not available. Considering the importance of this group of fish in the Neotropical region, the reproductive cycle of Gymnotus sp. has been reevaluated. Besides plasma steroids concentration along the reproductive cycle, data from gonadal histology, imunocitochemistry, enzymatic activity and cell proliferation were obtained. Gonads of Gymnotus sp. are ventrally located in the coelomic cavity and connected by long ducts to the urogenital papilla which has an anterior position in the animal body. Ovaries are fused, and the internal morphology of both, ovary and testis, do not differ from other ostariophysians. The reproductive cycle in females and males was divided in five phases, according to a new approach from the germ cells development. This classification, developed to be universal, for ovary as well as for testis better express the histological alterations during reproductive cycle in Gymnotus sp. The relation between the gonadossomatic index and the histological characteristics of the reproductive phases was done. Plasma concentrations of estradiol and 11-ketotestosterone were low variable in females, having, both, a tendency to high values in the beginning of the reproductive cycle and in animal's ovary with oocytes able to spawn. Testosterone concentration increasingly elevate as ovary develops, suggesting a possible relation with the follicles growth. The cal cells positivity for the enzymatic detection of 3? hidroxisteroid desidrogenase is in agreement with the plasma concentration of testosterone. Unexpected and never reported in Teleostei also the follicle cells react to the enzimatic detection of the 3? hidroxisteroid desidrogenase. In males, the plasma concentrations of estradiol remain approximatly constant along the reproductive cycle. Plasma concentration of 11-ketotestosterone tends to be high at the beginning of the cycle, with a gradual decrease at the final maturation phase, in which there is a new elevation. The highest concentration of testosterone along the male reproductive cycle coincids with the secondary spermatogonia proliferation, suggesting a possible relation between the concentration of this hormone and the proliferative events. Together plasma steroids concentration, gonadal histology, imunocitochemistry, enzymatic activity and detection of cell proliferation provide a new compreension of the reproductive cycle in Gymnotus. / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Submitted by Gizele Lima (gizele.lima@inpa.gov.br) on 2016-08-23T20:37:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Thiago_Petersen_versao_final.pdf: 4348289 bytes, checksum: 0e3660e9c3b7b38026e9591917fbdac7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-23T20:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Thiago_Petersen_versao_final.pdf: 4348289 bytes, checksum: 0e3660e9c3b7b38026e9591917fbdac7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-08-14 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Gymnotiformes is a fish order only present in the neotropical region, with the highest biodiversity in the amazon region. The most striking feature of this this group is the ability to generate and distinguish electric fields which working together make the Electrogenic and Electrosensory System. The Electric Organ Discharge (EOD) are highly accurate and coordinated by a Pacemaker Nucleus (PN) present in the fish’s medulla, which receives input to slow down or rise up your rhythm from two another brain regions. In electric fishes, the Jamming Avoidance Response (JAR) behavior begins when there is interference between the EOD signals, leading the individuals involved to adapt to the interfering signal. Microsternarchus is a fish genus from the order Gymnotiforms, presumably monotypic, classified how a pulse-electric-fish with at least 4 lineages and 8 sub-lineages with high molecular differences. In the presente study experiments to analyse and compare the JAR and other EOD modulations between two Microsternarchus lineages were been performed. No distinct lineages were be found among the tested fishes, only sub-lineages from the C lineage. The results suggest the two sub-lineages have diferences on your EODs and in your JAR models. The main differences between the sub-lineages were see in the frequencies related variables, males had higher number of chirps and some females showed abrupt interruptions in your EODs. This phase and frequency behaviours were then reported and described to the tested fishes in presence of interference stimulus and compared with the experimental models performed. Finally, the EOD modulations observed were been related to the neurophysiology of the PN from other species of Gymnotiforms. Conclusions: the lineages, as well as sex, have some measurable differences in their JAR models; the genus from this study presents a common JAR and EOD modulations to other genus from the order Gymnotiforms; and possibly share, in part, a PN control mechanisms with another pulser electric fishes and even wave electric fishes. / Gymnotiformes é uma ordem de peixes unicamente presentes na região neotropical, tendo o ápice de sua diversidade concentrado na região amazônica. A característica mais marcante deste grupo é a sua capacidade de gerar e perceber campos elétricos, sendo que, em conjunto, compõem o Sistema Eletrogênico e Eletrosensório. As descargas de Órgão Elétrico (DOE) são altamente precisas e coordenadas por um Núcleo Marca-passo (NM) presente na medula do peixe que, por sua vez, recebe informações para aumentar ou diminuir seu ritmo de outras duas regiões cerebrais. Em peixes elétricos, o comportamento de Jamming Avoidance Response (JAR) ocorre quando existe uma interferência entre as DOEs, levando os indivíduos envolvidos a se adaptar ao sinal interferente. Microsternarchus é um gênero da ordem Gymnotiformes, supostamente monotípico, classificado como peixe elétrico pulsador, apresentando pelo menos 4 linhagens e outras 8 sub-linhagens com elevadas diferenças moleculares. No presente trabalho foram realizados experimentos para se analisar e comparar o JAR e outras modulações da DOE entre duas linhagens de Microsternarchus. Não foram encontradas linhagens distintas entre os peixes experimentados, apenas sub-linhagens da linhagem C. Os resultados mostraram que as sub-linhagens se diferenciam em suas DOEs e mesmo em seus modelos de JARs. As principais diferenças entre as sub-linhagens foram vistas nas variáveis relacionadas às frequências, além de que machos apresentaram maior número de chirps e algumas fêmeas apresentaram interrupções abruptas em suas DOEs. Foram então relatados e descritos comportamentos de fase e de frequência para o JAR dos indivíduos experimentados, sendo estes comparados aos modelos experimentais realizados. Por fim, as modulações da DOE observadas foram relacionadas à neurofisiologia do controle do NM de outras espécies de Gymnotiformes. Concluiu-se, que: as linhagens, assim como o sexo, apresentam algumas diferenças mensuráveis em seus modelos de JARs; que o gênero estudado apresenta características em comum no JAR e nas suas modulações com outros gêneros da ordem Gymnotiformes; e que o gênero estudado compartilha, em parte, mecanismos de controle do NM com outros gêneros de peixes elétricos pulsadores e até mesmo onduladores.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-08-30T12:00:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IntegracaoEstudosCromossomicos.pdf: 1817366 bytes, checksum: 3c1634ef74508886d0d4b52b6d5a125d (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-31T12:39:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IntegracaoEstudosCromossomicos.pdf: 1817366 bytes, checksum: 3c1634ef74508886d0d4b52b6d5a125d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T12:39:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_IntegracaoEstudosCromossomicos.pdf: 1817366 bytes, checksum: 3c1634ef74508886d0d4b52b6d5a125d (MD5) Previous issue date: 2016-05-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A Ordem Gymnotiformes é composta por 219 espécies válidas, que estão distribuídas em cinco famílias. Os gêneros mais investigados são Eigenmannia e Gymnotus. Nosso trabalho concentrou-se na família Rhamphichthyidae, gênero Rhamphichthys que, assim como os demais Gymnotiformes, apresentam maior abundância e diversidade na região Amazônica. Foram realizadas coletas nos municípios de Abaetetuba, Barcarena e Belém (Pará) e em Tefé, Reserva Ecológica de Mamirauá (Amazonas), com objetivo de melhor definir as espécies, através da integração de dados citogenéticos clássicos, citogenômicos (através das sondas de sequências repetitivas de DNA) e do DNA Barcoding e assim compreender a evolução deste gênero de peixes na Amazônia. Foram identificados um novo citótipo para o gênero R. rostratus com a presença de cromossomos B e fórmula cariotípica FC=48m/sm+2st/a+(5-10)B, um novo citótipo da região do Amazonas, Rhamphichthys sp. FC = 44m/sm +6st/a, e também de R. marmoratus, FC = 46+4st/a no estado do Pará. A análise das sequências repetitivas nos novos citótipos demonstrou que as sondas de 18S são coincidentes com as regiões de constrição secundárias que são marcadas com nitrato de prata na técnica de coloração clássica da NOR. As sondas de DNA 5S marcam sítios múltiplos, deixando evidente que a evolução da família de genes ribossomais ocorre de maneira independente, pelo menos no gênero Rhamphichthys. Os retroelementos REX1 e REX3 marcaram de forma dispersa pelo genoma, como já foi descrito na literatura para outros peixes. O elemento REX1 marca ainda a região de constrição secundária em R. rostratus, o que também já foi descrito em outras espécies de peixes que habitam ambientes poluídos, expostos a estresses ambientais e também em indivíduos híbridos. A análise de DNA barcoding permitiu a construção de uma árvore bayesiana, que está de acordo com os dados de citogenética. Assim, as populações de R. rostratus com e sem cromossomos B constituem taxa distintos. Por sua vez, a amostra de Mamirauá, aqui denominada Rhamphichthys sp. por não haver sido descrita formalmente, é mais similar tanto nos dados cariotípicos como na análise de barcoding a R. hanni do Sudeste brasileiro. Nossos dados apontam para um número subestimado de espécies em Rhamphichthys, o que reforça a necessidade de uma revisão taxonômica para o gênero. / The Order Gymnotiformes is composed by 219 valid species, which are distributed in five families. The most investigated genera are Eigenmannia and Gymnotus. Our work focused on family Rhamphichthyidae, genus Rhamphichthys that, like other Gymnotiformes, present greater abundance and diversity in the Amazon region. Sampling was carried out in the municipalities of Abaetetuba, Barcarena and Belém (Pará) and Tefé, Ecological Reserve Mamirauá (Amazonas), in order to better define the species, through the integration of classical cytogenetic data, cytogenomic analysis (probes for repetitive DNA sequences) and DNA Barcoding and thus understand the evolution of this fish in the Amazon. A new karyotype was identified for R. rostratus with the presence of B chromosomes and karyotype formula FC = 48m / sm + 2st / a + (5-10) B, as well as a new cytotype from the Amazon region, in Rhamphichthys sp. FC = 44m / sm + 6st / a, and also in R. marmoratus, FC = 46 + 4st / a in the state of Pará. The analysis of repetitive sequences in the new cytotypes demonstrated that probes 18S coincided with the regions of constriction secondary that are marked with silver nitrate in the classical NOR staining technique. The DNA probes 5S mark multiple sites, letting clear that the evolution of the ribosomal gene family is independent, at least in the genus Rhamphichthys. Retroelements REX1 and REX3 marked in a dispersed fashion throughout the genome, as already described in literature for other fishes. The REX1 element also marks the secondary constriction in R. rostratus, which has also been described in other species of fishes that inhabit polluted environments, exposed to environmental stresses and also in hybrid individuals. The barcoding DNA analysis allowed the construction of a Bayesian tree, which is in agreement with the cytogenetic data. Thus, populations of R. rostratus with and without B chromosomes are separate taxa. In turn, the sample from Mamirauá, herein called Rhamphichthys sp., since it was not been formally described, it is more similar in both karyotypic data as the barcoding analysis with R. hanni from southeastern Brazil. Our data let clear that the number of species in Rhamphichthys is underestimated, which reinforces the need for a taxonomic revision of the genus.

Communication signals are shaped by the opposing selection pressures imposed by predators and mates. A dynamic signal might serve as an adaptive compromise between an inconspicuous signal that evades predators and an extravagant signal preferred by females. Such a signal has been described in the gymnotiform electric fish, Brachyhypopomus gauderio, which produces a sexually dimorphic electric organ discharge (EOD). The EOD varies on a circadian rhythm and in response to social cues. This signal plasticity is mediated by the slow action of androgens and rapid action of melanocortins. My dissertation research tested the hypotheses that (1) signal plasticity is related to sociality levels in gymnotiform species, and (2) differences in signal plasticity are regulated by differential sensitivity to androgen and melanocortin hormones. To assess the breadth of dynamic signaling within the order Gymnotiformes, I sampled 13 species from the five gymnotiform families. I recorded EODs to observe spontaneous signal oscillations after which I injected melanocortin hormones, saline control, or presented the fish with a conspecific. I showed that through the co-option of the ancient melanocortin pathway, gymnotiforms dynamically regulate EOD amplitude, spectral frequency, both, or neither. To investigate whether observed EOD plasticities are related to species-specific sociality I tested four species; two territorial, highly aggressive species, Gymnotus carapo and Apteronotus leptorhynchus, a highly gregarious species, Eigenmannia cf. virescens, and an intermediate short-lived species with a fluid social system, Brachyhypopomus gauderio. I examined the relationship between the androgens testosterone and 11-ketotestosterone, the melanocortin a-MSH, and their roles in regulating EOD waveform. I implanted all fish with androgen and blank silicone implants, and injected with a-MSH before and at the peak of implant effect. I found that waveforms of the most territorial and aggressive species were insensitive to hormone treatments; maintaining a static, stereotyped signal that preserves encoding of individual identity. Species with a fluid social system were most responsive to hormone treatments, exhibiting signals that reflect immediate condition and reproductive state. In conclusion, variation in gymnotiform signal plasticity is hormonally regulated and seems to reflect species-specific sociality.