Especiação ecológica mediada pelos tipos de água em um peixe amazônico
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional do INPA |
Texto Completo: | https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/15296 http://lattes.cnpq.br/0560768076491890 |
Resumo: | A Amazônia possui a maior rede de drenagens do mundo. Em seus corpos d’água há uma imensa diversidade de habitats, como os inúmeros igarapés, canais de grandes rios, vegetação flutuante, floresta inundada e águas com diferentes composições físicas e químicas. Esses ambientes são lar da maior diversidade de peixes de água doce existente. Muitas espécies podem ser facilmente reconhecidas por diferenças morfológicas, porém outras formam complexos de espécies crípticas cuja distinção é difícil. Esse cenário sugere que diversos mecanismos tenham contribuído para a formação de novas espécies. Contudo, poucos estudos investigaram diretamente os processos que medeiam a formação de espécies como delimitadas pelo conceito biológico de espécies. De fato, estudos sobre a origem e manutenção do isolamento reprodutivo em peixes amazônicos são virtualmente inexistentes. Esta tese se propôs a investigar o processo de diversificação ao analisar características ecológicas e evolutivas de Crenuchus spilurus (Characiformes: Crenuchidae), uma espécie com imensa abrangência geográfica (mais de três milhões de quilômetros quadrados), que engloba rios da bacia Amazônica, bacia do rio Orinoco e rios costeiros das Guianas. Por meio de observações diretas em ambiente natural, análise de dieta e análise de parâmetros reprodutivos, levantamos quais características intrínsecas da espécie poderiam contribuir com a expansão da área de ocorrência e quais características parecem ressaltar que existe um forte conservadorismo morfológico na espécie. Com base em sequenciamento de marcadores genéticos, encontramos uma distinção bastante marcada entre duas linhagens que ocorrem com distribuições ecogeográficas parapátricas. Uma das linhagens está restrita às águas pretas do Rio Negro, que são ácidas e pobres em nutrientes, e uma segunda linhagem ocorre ao longo do restante da distribuição VIII amostrada, majoritariamente dentro de bacias de drenagem de águas brancas. Apesar da baixa distinção morfológica, essas linhagens estão isoladas reprodutivamente, sendo que águas ácidas e pobres em nutrientes penalizam a aptidão da linhagem que não ocupa naturalmente este tipo de ambiente. Tais resultados sugerem que as linhagens possuem adaptações locais às diferentes condições químicas das águas amazônicas. A baixa aptidão dos indivíduos de águas brancas quando em águas pretas resulta em isolamento reprodutivo entre as linhagens, o que sugere fortemente que os tipos de águas restringem o fluxo gênico entre as duas linhagens e, portanto, medeiam o processo de especiação ecológica. Nossos resultados estão em consonância com estudos recentes que sugerem para outras espécies que os tipos de água formam um importante componente da diversificação de peixes na Amazônia. |
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Pires, Tiago Henrique da SilvaZuanon, Jansen2020-05-07T14:29:38Z2020-05-07T14:29:38Z2017https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/15296http://lattes.cnpq.br/0560768076491890A Amazônia possui a maior rede de drenagens do mundo. Em seus corpos d’água há uma imensa diversidade de habitats, como os inúmeros igarapés, canais de grandes rios, vegetação flutuante, floresta inundada e águas com diferentes composições físicas e químicas. Esses ambientes são lar da maior diversidade de peixes de água doce existente. Muitas espécies podem ser facilmente reconhecidas por diferenças morfológicas, porém outras formam complexos de espécies crípticas cuja distinção é difícil. Esse cenário sugere que diversos mecanismos tenham contribuído para a formação de novas espécies. Contudo, poucos estudos investigaram diretamente os processos que medeiam a formação de espécies como delimitadas pelo conceito biológico de espécies. De fato, estudos sobre a origem e manutenção do isolamento reprodutivo em peixes amazônicos são virtualmente inexistentes. Esta tese se propôs a investigar o processo de diversificação ao analisar características ecológicas e evolutivas de Crenuchus spilurus (Characiformes: Crenuchidae), uma espécie com imensa abrangência geográfica (mais de três milhões de quilômetros quadrados), que engloba rios da bacia Amazônica, bacia do rio Orinoco e rios costeiros das Guianas. Por meio de observações diretas em ambiente natural, análise de dieta e análise de parâmetros reprodutivos, levantamos quais características intrínsecas da espécie poderiam contribuir com a expansão da área de ocorrência e quais características parecem ressaltar que existe um forte conservadorismo morfológico na espécie. Com base em sequenciamento de marcadores genéticos, encontramos uma distinção bastante marcada entre duas linhagens que ocorrem com distribuições ecogeográficas parapátricas. Uma das linhagens está restrita às águas pretas do Rio Negro, que são ácidas e pobres em nutrientes, e uma segunda linhagem ocorre ao longo do restante da distribuição VIII amostrada, majoritariamente dentro de bacias de drenagem de águas brancas. Apesar da baixa distinção morfológica, essas linhagens estão isoladas reprodutivamente, sendo que águas ácidas e pobres em nutrientes penalizam a aptidão da linhagem que não ocupa naturalmente este tipo de ambiente. Tais resultados sugerem que as linhagens possuem adaptações locais às diferentes condições químicas das águas amazônicas. A baixa aptidão dos indivíduos de águas brancas quando em águas pretas resulta em isolamento reprodutivo entre as linhagens, o que sugere fortemente que os tipos de águas restringem o fluxo gênico entre as duas linhagens e, portanto, medeiam o processo de especiação ecológica. Nossos resultados estão em consonância com estudos recentes que sugerem para outras espécies que os tipos de água formam um importante componente da diversificação de peixes na Amazônia.The Amazon harbors the largest river drainage in the world. Within its water bodies lies an immense diversity of habitats, with several forest streams (igarapés), large river channels, floating vegetation, flooded forest and water with very distinct physical and chemical properties. Such environments are home to the greatest diversity of freshwater fish on Earth. Several species can be readily recognized by morphological characteristics, however, other form cryptic species complex whose identification is very difficult. Such scenario suggests that several diversification mechanisms can have contributed to the formation of new species. However, few studies have directly investigated the processes that mediate the formation of new species as distinguished by the biological species concept. In fact, studies on the origin and maintenance of reproductive isolation in Amazonian fish are largely absent. The present thesis aimed IX at investigating diversification process by analyzing ecological and evolutionary characteristics of the sailfin tetra Crenuchus spilurus (Characiformes: Crenuchidae), a species that occurs over a huge geographical range (over three million squared kilometers), encompassing rivers of the Amazon basin, Orinoco basin and coastal rivers of the Guianas. Using direct field observations, diet analysis and analysis of reproductive parameters, we raised which intrinsic and extrinsic characteristic of the species could contribute to the expansion of geographical range and which characteristics could point toward a morphological conservatism in the species. Based on sequencing of genetic markers, we found a clear distinction between two linages that occur at ecogeographical parapatric distribution. One of the lineages is restricted to the blackwaters of the Rio Negro, an environment that is acidic and nutrient poor; the second lineage occurs throughout the remainder of the distribution, mostly within drainages that flow to whitewater rivers. Although possessing little morphological distinction, such lineages are reproductively isolated, with acidic and nutrient poor waters penalizing the fitness of the lineage that does not occur in such environment. These results suggest that the two lineages developed adaptations to the local chemical conditions. The low fitness of individuals from whitewater drainages that were exposed to blackwater-like conditions result in reproductive isolation between the lineages, which strongly suggests that distinct water types hampers gene flow between the lineages, thus mediating the (ecological) speciation process. Our results are aligned with recent studies that suggest, for other species, that amazon water types represent an important component in the formation of new species in the AmazonporInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPABiologia de Água Doce e Pesca Interior - BADPIAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEvoluçãoEcologiaEspeciação ecológica mediada pelos tipos de água em um peixe amazônicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional do INPAinstname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)instacron:INPAORIGINALTese_Tiago.pdfTese_Tiago.pdfapplication/pdf10272462https://repositorio.inpa.gov.br/bitstream/1/15296/1/Tese_Tiago.pdf747cfd4ea989769305f36372592bcd7eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.inpa.gov.br/bitstream/1/15296/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD521/152962020-05-07 10:29:39.335oai:repositorio:1/15296Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.inpa.gov.br/oai/requestopendoar:2020-05-07T14:29:39Repositório Institucional do INPA - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)false |
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