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Previous issue date: 2015-04-30 / 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 family Anostomidae has approximately 150 species, belonging to 14 genera.
Several attempts to define the subfamilies were unsuccessful. Within the family, the
Leporinus genus is the most specious (approx. 90 valid species). A ZZ/ZW sex
chromosomes system has been described for seven species of Leporinus, which would
constitute a monophyletic group. Another ZW sex chromosomes system has been
described only for Leporinus geminis. The ZW Leporinus species presents an interesting
distribution, being distributed in almost every major South American basins. The aim of
this study was to reconstruct the phylogenetic relationships of family Anostomidae and
several species of Leporinus genus. Also, evaluate the monophyly of species with ZZ/ZW
sex chromosomes, as well as de novo origin of the sex chromosomes described for
Leporinus geminis. Additionally, It will be evaluated the functionality of the DNA
barcodes for the family Anostomidae. Another aim was to evaluate the phylogeographic
distribution pattern of ZZ/ZW Leporinus species. For the barcode was analyzed the
Cytochrome Oxidase subunit I of 430 individuals (122 lineages). Distance analyzes were
performed using the K2P model. For the molecular phylogeny were amplified two
mitochondrial genes (Cytochrome B and Cytochrome Oxidase I) and three nuclear
markers (recombination activating gene 1 and 2, and Myosin, heavy chain 6, cardiac
muscle, alpha gene) from 104 lineages (69 nominal species). Phylogenetic trees were
constructed using methods of maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian
species tree. For the phylogeographic analysis, was constructed a calibrated tree,
including the 15 recovered linages for the ZW group. The dataset was calibrated using
the rise of the Eastern Cordillera, about 12 million years ago. The DNA barcode is a
powerful tool for the linage identification of the family Anostomidae. The average
intraspecific distance was 0.106%. The lowest interspecific distance was 0.479%. The
genetic distances founded show that the threshold to separate lineages is lower than
traditionally suggested for fishes (1% and 2%). The family Anostomidae is monophyletic,
being found twenty-two clades within it. The subfamilies Anostominae sensu
Winterbottom (1980) and Leporellinae were recovered as valid, while a more inclusive
Leporininae has to be redescribed. The Leporinus genus was recovered as paraphyletic,
requiring several taxonomic changes. The ZZ/ZW Leporinus species were recovered as a monophyletic group. Sex chromosomes of Leporinus geminis were confirmed as an
evolutionary convergence. The evolutionary history of ZZ/ZW Leporinus species proved
to be complex. The lineage speciation of the proto-Amazon-Orinoco was given by
paleogeographic processes, while the lineage diversification in the Eastern Brazilian
Shield was predominantly hydrogeological and by dispersion through paleo-basins in
low sea level period. / A família Anostomidae possui aproximadamente 150 espécies, distribuídas em
14 gêneros. Diversas tentativas de delimitar as subfamílias não têm tido muito sucesso.
Na família o gênero Leporinus é o mais especioso (aprox. 90 espécies válidas). Um
sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW foi descrito para sete espécies de Leporinus,
que formariam um grupo monofilético. Outro sistema de cromossomos sexuais ZW foi
descrito unicamente para Leporinus geminis. As espécies de Leporinus com
cromossomos ZW apresentam uma interessante distribuição, estando distribuídas
praticamente em todas as grandes bacias hidrográficas sul-americanas. O intuito do
estudo é reconstruir as relações filogenéticas da família Anostomidae e das distintas
espécies do gênero Leporinus. Avaliar a monofilia do grupo de espécies com
cromossomos sexuais ZZ/ZW, assim como a origem de novo dos cromossomos sexuais
descritos para Leporinus geminis. Será avaliada também a funcionalidade dos códigos
de barras de DNA para as espécies da família Anostomidae. Outro objetivo será avaliar
o padrão de distribuição filogeográfica das espécies do gênero Leporinus que possuem
sistemas de cromossomos sexuais ZZ/ZW. Para o barcode foi analisado o Citocromo
oxidase I de 430 indivíduos (122 linhagens). Foram realizadas análises de distância,
usando o modelo K2p. Para a filogenia molecular foram amplificados dois genes
mitocondriais (Citocromo B e Citocromo oxidase I) e três nucleares (o gene de ativação
da recombinação 1 e 2 e a cadeia pesada 6 da miosina, isoforma alfa do músculo
cardíaco) para 104 linhagens (69 espécies nominais). Foram construídas árvores
filogenéticas usando os métodos de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e
bayesian species tree. Para a análise filogeográfica, construiu-se uma árvore calibrada,
incluídos as 15 linhagens recuperadas para o grupo ZW. O evento de calibração foi o
surgimento da Cordilheira Oriental há 12 Milhões de anos. O DNA barcode é uma
ferramenta eficiente para a identificação das linhagens da família Anostomidae. A média
da distância intraespecífica foi de 0,106%. O menor valor de distância interespecífica foi
de 0,479%. As distâncias genéticas encontradas mostram que o limiar para separar
linhagens é mais baixo que os sugeridos para peixes (1% ou 2%). A família Anostomidae
é monofilética, sendo encontrados vinte e dois clados dentro dela. As subfamílias
Anostominae sensu Winterbottom (1980) e Leporellinae foram recuperadas como válidas, enquanto que um mais abrangente Leporininae precisa ser redescrito. O gênero
Leporinus foi recuperado como parafilético, sendo necessárias várias mudanças
taxonômicas. As espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW foram
recuperadas dentro de um grupo monofilético. Os cromossomos sexuais de Leporinus
geminis foram confirmados como uma convergência evolutiva. A história evolutiva das
espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW mostrou-se complexa. Sendo
que a especiação na linhagem do proto-Amazonas-Orinoco foi dada por processos
paleogeográficos, enquanto que o processo de diversificação na linhagem do leste do
Escudo Brasileiro foi predominantemente hidrogeológico e por dispersão por meio de
paleo-bacias no período de baixo nível do mar.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8465 |
| Date | 30 April 2015 |
| Creators | Malaver, Jorge Luis Ramirez |
| Contributors | Galetti Júnior, Pedro Manoel |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular, 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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