O gênero Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae) com cerca de 130 espécies nominais, se destaca como um dos mais diversos e amplamente distribuídos gêneros de peixes de água doce neotropical. Devido a sua ampla distribuição e alta diversidade, os conhecimentos taxonômicos, filogenéticos e biogeográficos para as espécies do gênero são ainda consideravelmente incompletos. Consequentemente, pouco se sabe sobre processos naturais envolvidos em diversificação e variação morfológica para o gênero. Hypostomus ancistroides é uma espécie descrita para a bacia do Alto Paraná, uma eco-região hidrográfica tradicionalmente reconhecida por seu endemismo ictiofaunístico, ocorrendo também na bacia costeira do rio Ribeira de Iguape. Esta espécie apresenta considerável variação morfológica, cariotípica e isoenzimática em suas diferentes populações, sugerindo a existência de um complexo de espécies. Sua ampla área de distribuição, somada aos novos conhecimentos sobre padrões biogeográficos para diversas espécies de peixes do Alto Paraná, reforça essa possibilidade. Entretanto, a variação encontrada na morfologia das populações de H. ancistroides é ampla e contínua, impedindo que se defina diferentes espécies através das abordagens taxonômicas clássicas em ictiologia. Assim, este trabalho se propõe a utilizar ferramentas da sistemática molecular, genética de populações e filogeografia para responder questões fundamentais sobre a evolução desse potencial complexo de espécies. Sequências nucleotídicas completas do marcador mitocondrial ATP sintase (subunidades 6 e 8; 842 pb) foram obtidas para diversas espécies de Hypostomus, incluindo 162 exemplares de H. ancistroides provenientes de doze localidades abrangendo toda a sua área de ocorrência, além de outros gêneros da família Loricariidae, utilizados como grupos externos. Análises filogenéticas de Máxima Verossimilhança, Máxima Parcimônia e Neighbor Joining resultaram em topologias essencialmente semelhantes, sustentando a monofiletismo da espécie, e apontando como seus parentes mais próximos espécies de bacias hidrográficas adjacentes ao Alto Paraná. Esses resultados mostram ainda a existência de quatro filogrupos distintos para a espécie, com áreas de distribuição parcialmente sobrepostas. Análises populacionais e filogeográficas incluiram comparação de distância genética P, estruturação populacional baseada em distribuição de haplótipos e índices de diversidade, testes de neutralidade, índice de fixação FST, análise de variância molecular (AMOVA), análise espacial de variância molecular (SAMOVA), construção de rede haplotípica de parcimônia, e análise de clados hierarquizados (NCPA). Os resultados mostram 48 haplótipos repartidos em doze populações bem estruturadas, com baixo ou nenhum fluxo gênico entre si. Eventos de expansão geográfica podem ser identificados ao longo da história demográfica, sugerindo que a estruturação encontrada atualmente reflete não só as características ecológicas da espécie, como também uma história de mudanças nas condições ambientais, eventualmente favoráveis a migração e dispersão. Contatos entre populações de diferentes bacias podem ser mais frequentes através de capturas de cabeceiras do que ao longo do corpo dos rios principais. A hipótese mais plausível para a presença da espécie na bacia do Ribeira é a de uma captura de cabeceira do alto rio Tietê. Apesar de ser formado por quatro filogrupos distintos, algumas linhagens derivadas de H. ancistroides apresentam sobreposição de suas áreas de distribuição. Esse contato secundário revelado apenas por um marcador de herança matrilineal impossibilita a delimitação de diferentes espécies correspondentes aos filogrupos, sob os paradigmas clássicos de especiação em peixes neotropicais. / The genus Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae), comprising ca. 130 nominal species, is one of the most species-rich and widely distributed genera of neotropical freshwater fish. Because of its wide distribution and vast diversity, knowledge on the taxonomy, phylogenetic relationships and biogeography of Hypostomus is still severely incomplete. Consequently, little is known about the processes involved in the diversification and morphological variation for the genus. Hypostomus ancistroides is a species described from the upper Rio Paraná drainage, a freshwater ecoregion known for its ichthyological endemism, also occurring in the coastal basin of Rio Ribeira de Iguape. This species shows considerable morphological, karyotypic and isoenzimatic variation among different populations, suggesting the existence of a species complex. Its wide distribution area, coupled with recent understanding on biogeographic patterns of several fish species from the Upper Parana, reinforces that possibility. However, morphological variation in populations of H. ancistroides is wide and continuous, and does not allow recognition of potential different species by means of traditional taxonomic approaches. Thus, this paper uses tools from molecular systematics, population genetics, and phylogeography in order to answer major questions about the evolution of this potential species complex. Complete sequences of the mitochondrial marker ATP synthase (subunits 6 and 8; 842 bp) were obtained for several species of Hypostomus, including 162 specimens of H. ancistroides from twelve localities covering its entire area of distribution, plus other loricariid genera as outgroups. Phylogenetic analysis using methods of Maximum Likelihood, Maximum Parsimony, Neighbor Joining and Bayesian Inference resulted in mostly similar topologies, supporting the monophyly of the species, and showing as its closest relatives other species from river basins bordering the Upper Parana. Results also reveal four distinct phylogroups for the species, with partially overlapping distribution areas. Population and phylogeographic analysis included comparisons of genetic distance P, population structure based on the haplotype distribution and diversity indices, neutrality tests, fixation index FST, analysis of molecular variance (AMOVA), spatial analysis of molecular variance (SAMOVA), construction of a parsimony haplotype network, and nested clade phylogeographical analysis (NCPA). Results show 48 haplotypes distributed into twelve well-structured populations with little or no gene flow. Geographic range expansion events can be identified along the demographic history of H. ancistroides, suggesting that the structure found today reflects not only the ecology of the species, but also a history of changing environmental conditions that on occasion weree favorable for migration and dispersal. Contact between populations from differente basins may be more intense through headwater stream capture than through the river channel. The most supported hypothesis for the presence of the species in the Rio Ribeira basin is a headwater capture from the upper Rio Tiete. Although H. ancistroides is split into four distinct phylogroups, some derived lineages of the species have overlapping distribution ranges. Such secondary contact is revealed only by a matrilineal inheritance marker and does not allow the recognition of separate species for the different phylogroups under the current paradigm of speciation and species limits in Neotropical fishes.

A tribo Glandulocaudini inclui os gêneros Lophiobrycon, Glandulocauda e Mimagoniates e dez espécies, distribuídas em ambientes de água doce do leste e sul do Brasil, no Paraguai e nordeste do Uruguai. São peixes neotropicais de pequeno porte, cujo grau de especialização morfológica e comportamental, bem como os padrões de distribuição das espécies, constituem interessante modelo para estudos evolutivos e para o entendimento de padrões biogeográficos de peixes de água doce na América do Sul. Embora os trabalhos sobre sistemática e biogeografia realizados recentemente representem avanço considerável no conhecimento de Glandulocaudini, nenhum foi embasado fundamentalmente em evidências moleculares. Além disso, amostragens recentes revelaram aspectos inéditos relativos à distribuição de populações alopátricas das espécies Glandulocauda melanopleura e Mimagoniates microlepis e estes novos dados indicaram a necessidade de estudos mais aprofundados em nível populacional, envolvendo a análise combinada de dados moleculares e morfológicos. A presente tese aborda estas questões, e para isto está dividida em três capítulos. No primeiro capítulo foi realizada uma análise filogenética com base em sequências gênicas do mtDNA e nuDNA para a tribo Glandulocaudini, que representa a primeira hipótese de relações proposta com base em dados moleculares para o grupo. No segundo e o terceiro capítulos foram realizadas análises filogenéticas, filogeográficas, de demografia histórica, e análises morfológicas das populações alopátricas de Mimagoniates microlepis e Glandulocauda melanopleura, respectivamente. / The tribe Glandulocaudini comprises three genera, Lophiobrycon, Glandulocauda and Mimagoniates, and ten species, distributed in freshwater environments of eastern and southern Brazil, Paraguay, and northeastern Uruguay. Its members include small Neotropical fishes, whose degree of morphological and behavioral specialization, as well as the distributional patterns of the species are of great value for evolutionary studies and understanding of biogeographical patterns of South American freshwater fishes. Although studies on systematics and biogeography carried out recently represent considerable progress on the knowledge of Glandulocaudini, none was grounded in molecular evidence. Furthermore, recent samples revealed unknown aspects concerning the allopatric distributions of populations of Glandulocauda melanopleura and Mimagoniates microlepis, and this new data indicates the need of more deep studies at population levels, combining both molecular and morphological analysis. This thesis addresses such issues and for this purpose it is divided in three chapters. In the first chapter, a phylogenetic analysis of the tribe Glandulocaudini, based on mtDNA and nuDNA data was performed, representing the first hypothesis of relationship for the group based on molecular data. In the second and third chapters, analysis of phylogeny, phylogeography and historical demography were performed, as well as morphological studies on allopatric population of Mimagoniates microlepis and Glandulocauda melanopleura, respectively.

The tribe Philodryadini is constituted by a rich group of neotropical snakes that are highly diverse ecologically and morphologically. Currently, 24 species compose the tribe, and are recognized as common components of the ophidian diversity in several regions of South America. The species of Philodryadini exhibit two great geographical distribution patterns, with most species occurring in the lowlands of the cis-Andean region of the American continent, while another not so diverse group is distributed in the trans-Andean region of the central and southern Andes, in Ecuador, Peru and Chile. The richness of the tribe and its evolutionary relationships has varied greatly in recent years, mainly due to the recent formulation of diverse phylogenetic hypotheses based on molecular evidence. In the same way, in recent years many taxonomic complexes have been studied and the taxonomic status of several species has been clarified. However, many questions about the status of some complexes and phylogenetic relationships within the tribe are still unknown. To understand the evolutionary relationships between Philodryadini and the other Xenodontinae tribes we performed a phylogenetic analysis including molecular evidence of a representative sample of all tribes of the subfamily. Simultaneously, we evaluated the relationships within Philodryadini using DNA sequences from the vast majority of the species of the tribe described so far. Likewise, we performed a taxonomic revision of the tribe species, using a combination of morphological and molecular evidence. Our phylogenetic analyzes revealed that the tribe Philodryadini is a non-monophyletic group, and is currently composed of two different lineages of unrelated xenodontine snakes. To provide a phylogenetic structure that reflected the relations of the tribes in the interior of the subfamily, we erected a new tribe and a new genus to accommodate the group of species that constituted a completely different radiation of xenodontine snakes from the Andes. Within Philodryadini (sensu stricto), we recognize a particular pattern of diversification, with a first clade, composed of two groups , closely related to the clade that contains the type species of Philodryadini. To best represent the pattern of evolutionary diversification within the tribe, we restructured its generic composition by resurrecting the genera Chlorosoma and Xenoxybelis. Additionally, with our taxonomic revision we resolve the taxonomic status of three species complexes and recognize four taxa previously located in the synonymy of Philodryas. With our study, the relationships within Philodryadini are now better understood and their diversity is currently consisted of three genera and 24 species. / A tribo Philodryadini é composta por um rico grupo de serpentes neotropicais altamente diversas ecológica e morfologicamente. Na atualidade, 24 espécies fazem parte da tribo, sendo amplamente reconhecidas como um dos componentes comuns da diversidade de ofídio-fauna de América do Sul. As espécies que fazem parte de Philodryadini apresentam dois grandes padrões de distribuição geográfica, sendo que a grande maioria das espécies ocorrem nas terras baixas da região cis-Andina do continente americano, enquanto que um outro grupo não tão diverso distribui-se na região trans-Andina dos Andes centrais e do Sul, no Equador, Peru e Chile. O conhecimento da diversidade da tribo e das suas relações evolutivas tem variado muito nos últimos anos, principalmente pela recente formulação de diversas hipóteses filogenéticas baseadas em evidência de biologia molecular. Do mesmo jeito, muitos complexos taxonômicos têm sido abordados recentemente e o status taxonômico de várias espécies esclarecido. No entanto, ainda se desconhecem muitas questões sobre o status de alguns complexos e as relações filogenéticas do interior da tribo. Para entender as relações evolutivas entre Philodryadini e as demais tribos de Xenodontinae realizamos uma análise filogenética incluindo evidência molecular de uma amostra representativa de todas as tribos da subfamília. Simultaneamente, avaliamos as relações ao interior de Philodryadini empregando sequências de ADN da grande maioria das espécies da tribo descritas até o momento. De igual forma, realizamos uma revisão taxonômica das espécies da tribo, empregando uma combinação de variáveis morfológicas e moleculares. As nossas análises filogenéticas mostraram que a tribo Philodryadini é um grupo não monofilético, estando na atualidade composto por duas linhagens diferentes de serpentes xenodontineas não relacionadas. Para fornecer uma estrutura filogenética que refletisse as relações das tribos no interior da subfamília, erigimos uma nova tribo e um gênero novo para acomodar o grupo de espécies que constituem uma radiação completamente diferente de serpentes xenodontineas dos Andes. Já no interior de Philodryadini (sensu stricto), reconhecemos um padrão de diversificação particular, com um primeiro clado, composto por dois grupos (as cobras cipó e as cobras de focinho afiado da Amazônia), estreitamente relacionado com o clado que contem a espécie tipo de Philodryadini. Pra melhor representar o padrão de diversificação evolutivo no interior da tribo, reestruturamos a sua composição genérica ao ressuscitar os gêneros Chlorosoma e Xenoxybelis. Adicionalmente, com a nossa revisão taxonômica reconhecemos o status taxonômico de três complexos de espécies e reconhecemos a validade de quatro táxons previamente localizadas na sinonímia de Philodryas. Com o nosso estudo, as relações no interior da tribo Philodryadini ficaram melhor resolvidas e a sua diversidade ficou constituída por três gêneros e 24 espécies.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O gênero Steno pertence à Ordem Cetartiodactyla, Família Delphinidae, e compreende apenas uma espécie: o golfinho-de-dentes-rugosos, Steno bredanensis. O golfinho-de-dentes-rugosos é encontrado nos Oceanos Atlântico, Pacífico e Índico, em águas profundas tropicais, subtropicais e temperadas quentes. Entretanto, em algumas localidades como as regiões Sudeste e Sul do Brasil, esta espécie é conhecida por apresentar hábitos costeiros, o que a torna suscetível a ameaças antropogênicas como a degradação do hábitat, as capturas acidentais e diversos tipos de poluição. Conhecer a magnitude destes impactos e o grau de diferenciação genética das populações usando marcadores moleculares são aspectos importantes para a conservação da espécie. Os marcadores moleculares são segmentos específicos de DNA que podem ou não fazer parte de um gene e que apresentam grau de polimorfismo adequado para responder questões sobre as relações genéticas de indivíduos, populações ou diferentes espécies. O DNA mitocondrial é um dos marcadores moleculares mais utilizados em estudos sobre estrutura populacional, sistemática e filogenia de cetáceos. Estudos genéticos têm mostrado que várias espécies de delfinídeos apresentam estrutura populacional genética, entre e dentro das bacias oceânicas. No presente estudo foi investigada a diferenciação genética do golfinho-de-dentes-rugosos usando sequências da região controle mitocondrial de várias localidades em todo o mundo (Oceano Pacífico Centro-Sul: N=59; Pacífico Tropical Leste: N= 4; Pacífico Noroeste: N=1; Oceano Índico: N=1; Atlântico - Caribe: N=3; Atlântico Sudoeste: N=44; N total = 112). Análises preliminares indicaram grande diferenciação genética entre os Oceanos Atlântico e Pacífico/Índico (distância p = 0,031), que foram posteriormente investigadas utilizando sequências do citocromo b e mitogenomas completos. As análises filogenéticas de Neighbor-Joining e Bayesianas não foram conclusivas sobre a existência de especiação críptica em Steno. No entanto, a grande diferenciação entre as bacias oceânicas merece uma análise mais aprofundada, utilizando outros marcadores genéticos (por ex., sequências nucleares) bem como dados morfológicos. Não obstante, as análises AMOVA e FST par-a-par revelaram forte diferenciação populacional, não só entre os oceanos Atlântico e Pacífico, mas também no Atlântico, onde foram detectadas três populações: Caribe, região Sudeste e região Sul do Brasil. As populações detectadas no Atlântico Sudoeste devem ser aceitas como Unidades de Manejo (Management Units, MU) e dados demográficos básicos precisam ser levantados para essas MU, a fim de possibilitar uma melhor avaliação dos impactos antrópicos sobre elas. Este estudo fornece a primeira perspectiva sobre a diferenciação genética mundial de S. bredanensis. / The genus Steno belongs to the Order Cetartiodactyla, Family Delphinidae, and comprises only one species: the rough-toothed dolphin, Steno bredanensis. The rough-toothed dolphin has a wide distribution range, being found in the Atlantic, Pacific and Indian oceans in tropical, subtropical and warm temperate deep waters. However, in some places like the Southeast and South regions of Brazil, this species is known to inhabit coastal areas, making it susceptible to anthropogenic threats such as habitat degradation, by-catch and various types of pollution. Estimating the magnitude of these impacts and determining the degree of genetic differentiation between populations through molecular markers are important aspects for species conservation. Molecular markers are specific DNA segments that may or may not be part of a gene and which have appropriate degree of polymorphism to answer questions about the genetic relationship of individuals, populations or different species. Mitochondrial DNA is one of the most widely used molecular markers in studies on the population genetics, systematics and phylogeny of cetaceans. Studies have shown that several delphinid species are genetically structured, both between and within ocean basins. We investigated genetic differentiation in the rough-toothed dolphin using mitochondrial control region sequences from several localities worldwide (N = 112). Preliminary analyses indicated large genetic differentiation between the Atlantic and Pacific/Indian Oceans, which were further investigated using complete cytochrome b sequences and mitogenomes. Phylogenetic analyses were inconclusive about the existence of cryptic speciation in Steno. Notwithstanding, AMOVA and FST analyses revealed strong population differentiation not only between the Atlantic and Pacific, but also within the Atlantic, where three populations were detected: Caribbean, Southeastern Brazil and Southern Brazil. We propose that those populations be considered Management Units for the species. Our results provide the first perspective about the worldwide genetic differentiation of S. bredanensis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O gênero Steno pertence à Ordem Cetartiodactyla, Família Delphinidae, e compreende apenas uma espécie: o golfinho-de-dentes-rugosos, Steno bredanensis. O golfinho-de-dentes-rugosos é encontrado nos Oceanos Atlântico, Pacífico e Índico, em águas profundas tropicais, subtropicais e temperadas quentes. Entretanto, em algumas localidades como as regiões Sudeste e Sul do Brasil, esta espécie é conhecida por apresentar hábitos costeiros, o que a torna suscetível a ameaças antropogênicas como a degradação do hábitat, as capturas acidentais e diversos tipos de poluição. Conhecer a magnitude destes impactos e o grau de diferenciação genética das populações usando marcadores moleculares são aspectos importantes para a conservação da espécie. Os marcadores moleculares são segmentos específicos de DNA que podem ou não fazer parte de um gene e que apresentam grau de polimorfismo adequado para responder questões sobre as relações genéticas de indivíduos, populações ou diferentes espécies. O DNA mitocondrial é um dos marcadores moleculares mais utilizados em estudos sobre estrutura populacional, sistemática e filogenia de cetáceos. Estudos genéticos têm mostrado que várias espécies de delfinídeos apresentam estrutura populacional genética, entre e dentro das bacias oceânicas. No presente estudo foi investigada a diferenciação genética do golfinho-de-dentes-rugosos usando sequências da região controle mitocondrial de várias localidades em todo o mundo (Oceano Pacífico Centro-Sul: N=59; Pacífico Tropical Leste: N= 4; Pacífico Noroeste: N=1; Oceano Índico: N=1; Atlântico - Caribe: N=3; Atlântico Sudoeste: N=44; N total = 112). Análises preliminares indicaram grande diferenciação genética entre os Oceanos Atlântico e Pacífico/Índico (distância p = 0,031), que foram posteriormente investigadas utilizando sequências do citocromo b e mitogenomas completos. As análises filogenéticas de Neighbor-Joining e Bayesianas não foram conclusivas sobre a existência de especiação críptica em Steno. No entanto, a grande diferenciação entre as bacias oceânicas merece uma análise mais aprofundada, utilizando outros marcadores genéticos (por ex., sequências nucleares) bem como dados morfológicos. Não obstante, as análises AMOVA e FST par-a-par revelaram forte diferenciação populacional, não só entre os oceanos Atlântico e Pacífico, mas também no Atlântico, onde foram detectadas três populações: Caribe, região Sudeste e região Sul do Brasil. As populações detectadas no Atlântico Sudoeste devem ser aceitas como Unidades de Manejo (Management Units, MU) e dados demográficos básicos precisam ser levantados para essas MU, a fim de possibilitar uma melhor avaliação dos impactos antrópicos sobre elas. Este estudo fornece a primeira perspectiva sobre a diferenciação genética mundial de S. bredanensis. / The genus Steno belongs to the Order Cetartiodactyla, Family Delphinidae, and comprises only one species: the rough-toothed dolphin, Steno bredanensis. The rough-toothed dolphin has a wide distribution range, being found in the Atlantic, Pacific and Indian oceans in tropical, subtropical and warm temperate deep waters. However, in some places like the Southeast and South regions of Brazil, this species is known to inhabit coastal areas, making it susceptible to anthropogenic threats such as habitat degradation, by-catch and various types of pollution. Estimating the magnitude of these impacts and determining the degree of genetic differentiation between populations through molecular markers are important aspects for species conservation. Molecular markers are specific DNA segments that may or may not be part of a gene and which have appropriate degree of polymorphism to answer questions about the genetic relationship of individuals, populations or different species. Mitochondrial DNA is one of the most widely used molecular markers in studies on the population genetics, systematics and phylogeny of cetaceans. Studies have shown that several delphinid species are genetically structured, both between and within ocean basins. We investigated genetic differentiation in the rough-toothed dolphin using mitochondrial control region sequences from several localities worldwide (N = 112). Preliminary analyses indicated large genetic differentiation between the Atlantic and Pacific/Indian Oceans, which were further investigated using complete cytochrome b sequences and mitogenomes. Phylogenetic analyses were inconclusive about the existence of cryptic speciation in Steno. Notwithstanding, AMOVA and FST analyses revealed strong population differentiation not only between the Atlantic and Pacific, but also within the Atlantic, where three populations were detected: Caribbean, Southeastern Brazil and Southern Brazil. We propose that those populations be considered Management Units for the species. Our results provide the first perspective about the worldwide genetic differentiation of S. bredanensis.

A tribo Glandulocaudini inclui os gêneros Lophiobrycon, Glandulocauda e Mimagoniates e dez espécies, distribuídas em ambientes de água doce do leste e sul do Brasil, no Paraguai e nordeste do Uruguai. São peixes neotropicais de pequeno porte, cujo grau de especialização morfológica e comportamental, bem como os padrões de distribuição das espécies, constituem interessante modelo para estudos evolutivos e para o entendimento de padrões biogeográficos de peixes de água doce na América do Sul. Embora os trabalhos sobre sistemática e biogeografia realizados recentemente representem avanço considerável no conhecimento de Glandulocaudini, nenhum foi embasado fundamentalmente em evidências moleculares. Além disso, amostragens recentes revelaram aspectos inéditos relativos à distribuição de populações alopátricas das espécies Glandulocauda melanopleura e Mimagoniates microlepis e estes novos dados indicaram a necessidade de estudos mais aprofundados em nível populacional, envolvendo a análise combinada de dados moleculares e morfológicos. A presente tese aborda estas questões, e para isto está dividida em três capítulos. No primeiro capítulo foi realizada uma análise filogenética com base em sequências gênicas do mtDNA e nuDNA para a tribo Glandulocaudini, que representa a primeira hipótese de relações proposta com base em dados moleculares para o grupo. No segundo e o terceiro capítulos foram realizadas análises filogenéticas, filogeográficas, de demografia histórica, e análises morfológicas das populações alopátricas de Mimagoniates microlepis e Glandulocauda melanopleura, respectivamente. / The tribe Glandulocaudini comprises three genera, Lophiobrycon, Glandulocauda and Mimagoniates, and ten species, distributed in freshwater environments of eastern and southern Brazil, Paraguay, and northeastern Uruguay. Its members include small Neotropical fishes, whose degree of morphological and behavioral specialization, as well as the distributional patterns of the species are of great value for evolutionary studies and understanding of biogeographical patterns of South American freshwater fishes. Although studies on systematics and biogeography carried out recently represent considerable progress on the knowledge of Glandulocaudini, none was grounded in molecular evidence. Furthermore, recent samples revealed unknown aspects concerning the allopatric distributions of populations of Glandulocauda melanopleura and Mimagoniates microlepis, and this new data indicates the need of more deep studies at population levels, combining both molecular and morphological analysis. This thesis addresses such issues and for this purpose it is divided in three chapters. In the first chapter, a phylogenetic analysis of the tribe Glandulocaudini, based on mtDNA and nuDNA data was performed, representing the first hypothesis of relationship for the group based on molecular data. In the second and third chapters, analysis of phylogeny, phylogeography and historical demography were performed, as well as morphological studies on allopatric population of Mimagoniates microlepis and Glandulocauda melanopleura, respectively.

Membros do gênero Rhinebothroides são parasitas exclusivos de potamotrigonídeos, elasmobrânquios de água doce endêmicos da região Neotropical. Atualmente, seis espécies são reconhecidas para este gênero dentre as oito espécies nominais disponíveis. A taxonomia de Rhinebothroides é convoluta, pois a maioria de suas espécies são diagnosticadas por caracteres morfométricos e merísticos definidos por estudos que desconsideram a variabilidade intraespecífica destas linhagens. A ampla distribuição de algumas espécies, bem como seus padrões generalistas de especificidade padrão este discrepante em relação à tetrafilídeos marinhos sugere a existência de complexos de espécies que requerem melhor refinamento taxonômico. Este estudo visa refinar a taxonomia de um destes complexos Rhinebothroides freitasi, no qual estão inseridas outras 3 especies nominais (R. campbelli, R. circularisi, R. venezuelensis) cujas circunscrições são ambíguas. Neste estudo, partiuse da premissa de que a conjunção de dados moleculares e morfológicos pode elucidar a taxonomia deste complexo. Com este objetivo, dados moleculares para os genes 28S, ITS1 e COI foram compilados para 57 haplótipos de Rhinebothroides representando todas as espécies válidas para o gênero e a ampla distribuição biogeográfica no gênero nas bacias hidrográficas brasileiras. A otimização direta das sequências nucleotídicas destes haplótipos concatenadas com outros 26 terminais que incluem linhagens de tetrafilídeos marinhos e de água doce, resultou em cinco clados de Rhinebothroides que possuem morfologia congruente com a série tipo de cinco espécies nominais. Desta forma, este estudo reconhece cinco espécies de Rhinebothroides como válidas: R. glandularis, R. freitasi, R. moralarai, R. scorzai e R. venezuelensis. Dentre as espécies do complexo R. freitasi, os dados morfológicos compilados para ~ 400 indivíduos permitiu delimitar os níveis de variabilidade morfológica de R. freitasi e R. venezuelensis. A representatividade biogeográfica e de hospedeiros contemplada neste estudo revela que, ao contrário das linhagens de tetrafilídeos marinhos, membros de Rhinebothroides possuem baixa especificidade aos seus hospedeiros. / Members of Rhinebothroides are parasites of the Neotropical freshwater stingrays of the family Potamotrygonidae. To date, six species are recognized for the genus within which there are eight nominal species available. The taxonomy of Rhinebothroides is confusing, since most of its species are currently diagnosed by morphometric and meristic characters that have been defined by studies that disregarded the intraspecific variability of its lineages. The widespread distribution of some species, as well as their relaxed host specificity pattern which differs from what has been documented for marine tetraphyllideans suggests the existence of species complexes that require taxonomic refinement. This study aims at refining the taxonomy of one of these complexes Rhinebothroides freitasi, in which are included other three nominal species (R. campbelli, R. circularisi, R. venezuelensis) circumscribed ambiguously. In this study, it has been assumed that the combination of molecular and morphological data can shed some light on the taxonomic status of this complex. Within this framework, molecular data were compiled for 28S, ITS1, and COI for 57 haplotypes of Rhinebothroides representing all currently valid species within the genus and their biogeographical distribution along the major Brazilian river basins. The direct optimization of nucleotide sequences from these haplotypes, simultaneously analised with 26 terminals which included marine and freshwater lineages of tetraphyllideans, generated a phylogenetic hypothesis that recognized five major clades within Rhinebothroides. Each of these clades are morphologically congruent with the type series of five nominal species. Therefore, this study recognizes five valid species within Rhinebothroides: R. glandularis, R. freitasi, R. moralarai, R. scorzai, and R. venezuelensis. Within the R. freitasi complex, the compiled morphological data for ~ 400 specimens provided a robust assessment of intraspecific variability for R. freitasi and R. venezuelensis. The biogeographic and host extensive sampling available for this study reveals that members of Rhinebothroides show low host specificity, as opposed to the marine tetraphyllidean lineages.

A família Psittacidae possui 332 espécies de papagaios, periquitos e afins, e os táxons Neotropicais formam um grupo monofilético (tribo Arini), dentro desta tribo está o gênero Aratinga. A sistemática deste gênero é mal resolvida, com poucos estudos morfológicos e algumas filogenias moleculares que apontam que não seja monofilético. Porém, é preciso destacar que esses estudos não amostraram uma quantidade representativa de espécies do gênero, o que deixa essas relações incertas. Para melhor compreender a história evolutiva do gênero Aratinga, realizamos uma análise filogenética com 21 das 22 espécies do gênero, o táxon monotípico Nandayus nenday que é proximamente relacionado a algumas espécies de Aratinga e representantes de outros gêneros da tribo Arini. Foram sequenciados cinco genes mitocondriais (12S, 16S, citocromo b, NADH2, COIII) e um nuclear (RAG-1). As filogenias obtidas por máxima verossimilhança e análise Bayesiana foram congruentes e indicam a ausência de monofilia do gênero Aratinga. A maioria das espécies do gênero foi posicionada em três clados com alto suporte, mas que não se apresentam agrupados em um clado monofilético. Estes três clados são congruentes com grupos previamente propostos com base em caracteres morfológicos. Nandayus nenday está dentro de um destes clados, que é grupo irmão de um clado que contém outros quatro gêneros da tribo Arini. A única espécie que não foi incluída em nenhum destes clados é Aratinga acuticaudata, que aparentemente é mais proximamente relacionada aos gêneros Diopsittaca e Guarouba. A maioria dos eventos de divergência das espécies do gênero Aratinga nesses diferentes clados parece ter ocorrido nos últimos 5 milhões de anos (Ma.). Enquanto as estimativas de datas de divergências entre os principais clados sugerem que elas ocorreram durante o Mioceno inicial. O padrão biogeográfico da diversificação dos clados de Aratinga foi complexo, possivelmente relacionado com o soerguimento dos Andes, com múltiplas colonizações da América Central antes e depois do fechamento do Istmo do Panamá e com ciclos glaciais do Pleistoceno. Esses resultados refutam a monofilia do gênero e uma revisão taxonômica do táxon parece ser necessária. / Family Psittacidae includes 332 species of parrots and all Neotropical taxa form a monophyletic group (tribe Arini), among those, is the parakeet genus Aratinga. This genus has an unresolved systematics, with few morphological studies and some molecular phylogenies suggest that it is not monophyletic. However, these phylogenies did not include a representative sample of species of the genus. To better understand the evolutionary history of genus Aratinga, we conducted a phylogenetic analysis that included 21 of 22 species of the genus, the monospecific taxon Nadayus nenday that is closely related to some Aratinga species, plus various taxa from tribe Arini. We sequenced five mitochondrial (12S, 16S, cytochrome b, NADH2, COIII) and one nuclear (RAG-1) genes. The phylogenies were reconstructed based on maximum likelihood analysis and Bayesian inference. Relaxed molecular clock estimates were conducted under a Bayesian analysis for inferring the divergence times of the phylogeny and to study the biogeographic history of these species. The phylogenies recovered by both methods were highly congruent and support the absence of monophyly for genus Aratinga. The majority of the species from the genus Aratinga was placed in three highly supported clades that did not group in a monophyletic clade. These three clades match previously suggested groups based on morphological characters. Nandayus nenday was included in one of these clades, that is closely related to a clade that contains four other Arini genera. The only species that was not included in any of these clades was Aratinga acuticaudata, that seems to be more closely related to the genera Diopsittaca and Guarouba with high support values. Most of the speciation within the Aratinga clades may have occurred during the last 5 Mya., but the divergence times between these clades seems to have occurred during the early Miocene. The biogeograhic pattern of the diversification of the Aratinga clades was complex, possibly related to the history of the Andes, multiple colonization of Central America before and after the closure of the Panama Isthmus and also Pleistocene glacial cycles. These results further refute the monophyly of genus Aratinga and a taxonomical revision may be necessary for the taxon.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3705_1.pdf: 1739643 bytes, checksum: d5c033b4b7bcbc4ee46e7a8e20bbe0df (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A emergência do Vibrio cholerae sorogrupo O139 como um segundo agente etiológico da cólera serviu de alerta para o surgimento de outros clones epidêmicos que possam passar despercebidos pelos métodos tradicionais de diagnóstico da cólera, geralmente baseados no uso de antissoro contra o sorogrupo O1 tradicional. Em estudos prévios, a partir da análise de 179 cepas de V. cholerae não-O1/não-O139 isoladas de casos clínicos de cólera no Brasil, foram selecionadas sete cepas de V. cholerae O26, e outra cepa de sorogrupo não tipável (17155), que possuíam genes de virulência associados ao desenvolvimento desta enfermidade. Destas, duas cepas (4756 e 17155) possuíam o gene rfb, específico do sorogrupo O1, sugerindo serem genotipicamente deste sorogrupo, e também expressaram a toxina colérica (CT) em cultura. Este trabalho buscou uma análise genética mais detalhada destas oito cepas comparando a classificação sorológica com outros marcadores moleculares. Neste sentido foi realizada a amplificação, clonagem e seqüenciamento da região espaçadora ribossomal 16S-23S (ISR) de diferentes operons de V. cholerae. A partir da análise da seqüência de cinco grupos de operons distintos (de um total de 210 clones seqüenciados), foram construídas três árvores filogenéticas em que as cepas 4756 e 17155 ficaram agrupadas no mesmo clado com cepas O1 controle, e as demais cepas O26 foram agrupadas separadamente. Conclui-se, desta forma, que as cepas 4756 e 17155 são filogeneticamente do sorogrupo O1 e a diferença nos resultados de sorologia pode ser uma conseqüência de soroconversão provocada por mudanças em genes de biossíntese do antígeno O

O gênero Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae) com cerca de 130 espécies nominais, se destaca como um dos mais diversos e amplamente distribuídos gêneros de peixes de água doce neotropical. Devido a sua ampla distribuição e alta diversidade, os conhecimentos taxonômicos, filogenéticos e biogeográficos para as espécies do gênero são ainda consideravelmente incompletos. Consequentemente, pouco se sabe sobre processos naturais envolvidos em diversificação e variação morfológica para o gênero. Hypostomus ancistroides é uma espécie descrita para a bacia do Alto Paraná, uma eco-região hidrográfica tradicionalmente reconhecida por seu endemismo ictiofaunístico, ocorrendo também na bacia costeira do rio Ribeira de Iguape. Esta espécie apresenta considerável variação morfológica, cariotípica e isoenzimática em suas diferentes populações, sugerindo a existência de um complexo de espécies. Sua ampla área de distribuição, somada aos novos conhecimentos sobre padrões biogeográficos para diversas espécies de peixes do Alto Paraná, reforça essa possibilidade. Entretanto, a variação encontrada na morfologia das populações de H. ancistroides é ampla e contínua, impedindo que se defina diferentes espécies através das abordagens taxonômicas clássicas em ictiologia. Assim, este trabalho se propõe a utilizar ferramentas da sistemática molecular, genética de populações e filogeografia para responder questões fundamentais sobre a evolução desse potencial complexo de espécies. Sequências nucleotídicas completas do marcador mitocondrial ATP sintase (subunidades 6 e 8; 842 pb) foram obtidas para diversas espécies de Hypostomus, incluindo 162 exemplares de H. ancistroides provenientes de doze localidades abrangendo toda a sua área de ocorrência, além de outros gêneros da família Loricariidae, utilizados como grupos externos. Análises filogenéticas de Máxima Verossimilhança, Máxima Parcimônia e Neighbor Joining resultaram em topologias essencialmente semelhantes, sustentando a monofiletismo da espécie, e apontando como seus parentes mais próximos espécies de bacias hidrográficas adjacentes ao Alto Paraná. Esses resultados mostram ainda a existência de quatro filogrupos distintos para a espécie, com áreas de distribuição parcialmente sobrepostas. Análises populacionais e filogeográficas incluiram comparação de distância genética P, estruturação populacional baseada em distribuição de haplótipos e índices de diversidade, testes de neutralidade, índice de fixação FST, análise de variância molecular (AMOVA), análise espacial de variância molecular (SAMOVA), construção de rede haplotípica de parcimônia, e análise de clados hierarquizados (NCPA). Os resultados mostram 48 haplótipos repartidos em doze populações bem estruturadas, com baixo ou nenhum fluxo gênico entre si. Eventos de expansão geográfica podem ser identificados ao longo da história demográfica, sugerindo que a estruturação encontrada atualmente reflete não só as características ecológicas da espécie, como também uma história de mudanças nas condições ambientais, eventualmente favoráveis a migração e dispersão. Contatos entre populações de diferentes bacias podem ser mais frequentes através de capturas de cabeceiras do que ao longo do corpo dos rios principais. A hipótese mais plausível para a presença da espécie na bacia do Ribeira é a de uma captura de cabeceira do alto rio Tietê. Apesar de ser formado por quatro filogrupos distintos, algumas linhagens derivadas de H. ancistroides apresentam sobreposição de suas áreas de distribuição. Esse contato secundário revelado apenas por um marcador de herança matrilineal impossibilita a delimitação de diferentes espécies correspondentes aos filogrupos, sob os paradigmas clássicos de especiação em peixes neotropicais. / The genus Hypostomus (Siluriformes: Loricariidae), comprising ca. 130 nominal species, is one of the most species-rich and widely distributed genera of neotropical freshwater fish. Because of its wide distribution and vast diversity, knowledge on the taxonomy, phylogenetic relationships and biogeography of Hypostomus is still severely incomplete. Consequently, little is known about the processes involved in the diversification and morphological variation for the genus. Hypostomus ancistroides is a species described from the upper Rio Paraná drainage, a freshwater ecoregion known for its ichthyological endemism, also occurring in the coastal basin of Rio Ribeira de Iguape. This species shows considerable morphological, karyotypic and isoenzimatic variation among different populations, suggesting the existence of a species complex. Its wide distribution area, coupled with recent understanding on biogeographic patterns of several fish species from the Upper Parana, reinforces that possibility. However, morphological variation in populations of H. ancistroides is wide and continuous, and does not allow recognition of potential different species by means of traditional taxonomic approaches. Thus, this paper uses tools from molecular systematics, population genetics, and phylogeography in order to answer major questions about the evolution of this potential species complex. Complete sequences of the mitochondrial marker ATP synthase (subunits 6 and 8; 842 bp) were obtained for several species of Hypostomus, including 162 specimens of H. ancistroides from twelve localities covering its entire area of distribution, plus other loricariid genera as outgroups. Phylogenetic analysis using methods of Maximum Likelihood, Maximum Parsimony, Neighbor Joining and Bayesian Inference resulted in mostly similar topologies, supporting the monophyly of the species, and showing as its closest relatives other species from river basins bordering the Upper Parana. Results also reveal four distinct phylogroups for the species, with partially overlapping distribution areas. Population and phylogeographic analysis included comparisons of genetic distance P, population structure based on the haplotype distribution and diversity indices, neutrality tests, fixation index FST, analysis of molecular variance (AMOVA), spatial analysis of molecular variance (SAMOVA), construction of a parsimony haplotype network, and nested clade phylogeographical analysis (NCPA). Results show 48 haplotypes distributed into twelve well-structured populations with little or no gene flow. Geographic range expansion events can be identified along the demographic history of H. ancistroides, suggesting that the structure found today reflects not only the ecology of the species, but also a history of changing environmental conditions that on occasion weree favorable for migration and dispersal. Contact between populations from differente basins may be more intense through headwater stream capture than through the river channel. The most supported hypothesis for the presence of the species in the Rio Ribeira basin is a headwater capture from the upper Rio Tiete. Although H. ancistroides is split into four distinct phylogroups, some derived lineages of the species have overlapping distribution ranges. Such secondary contact is revealed only by a matrilineal inheritance marker and does not allow the recognition of separate species for the different phylogroups under the current paradigm of speciation and species limits in Neotropical fishes.