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Previous issue date: 2015-06-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The populations of Neotropical inland fishes have the distribution of their genetic diversity influenced by historical and recent biogeographic factors. Natural barriers such as the formation of waterfalls can disrupt gene flow between populations upstream and downstream. In addition, river fragmentation by hydroelectric dams also impacts on gene connectivity and, moreover, it exposes population to more intense evolutionary forces, such as genetic drift. The effects of habitat fragmentation are more pronounced in migratory species, which move large distances to reproduce. Among these species, Pseudoplatystoma corruscans, a piscivorous catfish, plays an important ecological role as top predator. In addition, this fish represents the main income for thousands of riverine families. Understanding the influence of historical factors on the population structuring is important for species conservation, because it helps in decision making, such as the determination of management units and guidelines for conducting restocking. On the other hand, analysis of recent factors such as river fragmentation can indicate the impact of habitat fragmentation on the population viability, since smaller populations show greater effects of genetic drift and inbreeding. Having said that, we have analyzed the influence of historical and recent events on the genetic diversity distribution of P. corruscans. For historical events, we collected samples of P. corruscans in all basins of its natural occurrence (São Francisco, Paraná, Paraguay and Uruguay) and used markers with slow mutational rates (S7-íntron1, CITB and D-loop). For recent events, we used microsatellite markers, with high mutational rates. We collected samples in four sections of different sizes of rivers bordered by dams (Grande, Verde, Paraná and Paraguay). The mitochondrial markers indicated the existence of two groups, one in the São Francisco basin and another in the Prata basin (Paraná, Paraguay and Uruguay). The three genes analyzed showed private haplotypes for populations in the São Francisco basin, although S7-íntron1 marker has indicated the existence of only one clade for all basins. These results indicate that the geographical separation between San Francisco and Upper Paraná promoted genetic differentiation between populations of the two basins. On the other hand, the “Sete Quedas” fall, which historically separated the Upper Paraná and Paraguay basins, was not enough to promote population structuring. Probably the two basins were connected by headwaters. Thus, we suggest that conservation efforts are earmarked for two large basins (São Francisco and Prata), with a special look to Prata basin, since the species is threatened with extinction in the Uruguay basin, addition to the large number dams present in the Paraná basin. Regarding the river fragmentation caused by dams, smaller river stretches had lower genetic diversity and greater kinship between their individuals, which can result in lower population viability, since there is an increase of inbreeding depression and loss of adaptive genetic diversity. We therefore suggest that studies with other species are performed to determine the stretch minimum size in which the populations of migratory fish are viable, providing guidelines for the construction of new dams. / As populações de peixes continentais neotropicais têm a distribuição de sua diversidade genética influenciada por fatores biogeográficos históricos e recentes. Barreiras naturais, como a formação de cachoeiras, podem interromper o fluxo gênico entre populações a montante e a jusante. Além disso, o barramento de rios por usinas hidrelétricas (UHE) também causam impacto sobre a conectividade gênica e ainda expõe as populações a forças evolutivas mais intensas, como a deriva genética. Os efeitos dessa fragmentação do habitat são mais pronunciados em espécies migradoras, que se deslocam grandes distâncias para se reproduzir. Entre essas espécies, encontra-se Pseudoplatystoma corruscans, um bagre piscívoro que exerce um importante papel ecológico como predador de topo, além de representar a principal fonte de renda para
milhares de famílias ribeirinhas. Compreender como os fatores históricos determinam a estruturação populacional da espécie é importante para sua conservação, visto que auxiliam em tomadas de decisões, como determinação de unidades de manejo e
orientações para a realização do repovoamento de rios. Já a análise de fatores recentes, como o barramento de rios, pode nos indicar o impacto da fragmentação de habitat sobre a viabilidade de populações, visto que quanto menor a população, maior o efeito da deriva genética e da endogamia. Nesse contexto, o objetivo neste estudo foi analisar a influência de eventos históricos e recentes sobre a distribuição da diversidade genética de P. corruscans. Para os eventos históricos, coletamos amostras de P. corruscans em todas as bacias de sua ocorrência (São Francisco, Paraná, Paraguai e Uruguai) e
utilizamos marcadores com taxas mutacionais mais lentas (S7-íntron1, CitB e D-loop). Para os eventos recentes, coletamos amostras em quatro trechos de rios de tamanhos diferentes delimitados por UHE (Grande, Verde, Paraná e Paraguai). Neste caso, utilizamos marcadores microssatélites, com taxas mutacionais elevadas. Os marcadores mitocondriais indicaram a existência de dois grupos, um da bacia do São Francisco e outro da bacia do Prata (Paraná, Paraguai e Uruguai). Os três marcadores analisados apresentaram haplótipos exclusivos para populações da bacia do São Francisco, embora o marcador S7-íntron1 tenha indicado a existência de apenas um clado com indivíduos de todas as bacias. Esses resultados indicam que a separação geográfica entre a bacia do São Francisco e do Alto Paraná promoveu a diferenciação genética entre as populações das duas bacias. Por outro lado, a presença do Salto de Sete Quedas, que separou historicamente as bacias do Alto-Paraná e do Paraguai, não foi suficiente para promover a estruturação populacional. Provavelmente as duas bacias foram conectadas por capturas de cabeceiras. Dessa forma, sugerimos que os esforços de conservação sejam destinados às duas grandes bacias (São Francisco e Prata), com um olhar especial à bacia do Prata, visto que a espécie encontra-se ameaçada de extinção na bacia do Uruguai, além da grande quantidade de usinas hidrelétricas presentes na bacia do Paraná. Em relação à fragmentação dos rios por UHE, trechos de rios menores apresentaram menor diversidade genética e maior parentesco entre seus indivíduos, o que pode acarretar em menor viabilidade populacional, visto que pode haver depressão endogâmica e perda de diversidade genética adaptativa. Sugerimos, portanto, que estudos com outras espécies sejam realizados para determinar o tamanho mínimo do trecho em que as populações de peixes migradores são viáveis, fornecendo diretrizes para a construção de novas barragens.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7899 |
| Date | 08 June 2015 |
| Creators | Silva, Alline Braga |
| Contributors | Galetti Júnior, Pedro Manoel |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ecologia e Recursos Naturais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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