Assessing the impact of environmental changes in endemic freshwater fish populations through the temporal analysis of genetic diversity patterns

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Anjos, Joana Figueira Alves dos, 1989-
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/7949
Resumo: Tese de mestrado. Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013
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spelling Assessing the impact of environmental changes in endemic freshwater fish populations through the temporal analysis of genetic diversity patternsImpacto ambientalGenética das populaçõesMicrossatélitesPeixes de água doceCiprinídeosTeses de mestrado - 2013Tese de mestrado. Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2013Os impactos ambientais que afetam atualmente os ecossistemas resultam não só de alterações climáticas e desastres naturais, mas também de pressões de origem antropogénica. Presentemente, alguns dos ecossistemas mais afetados por estes impactos são os sistemas de água doce que, por sua vez, possuem uma biodiversidade bastante rica e característica que deverá ser conservada. Algumas das pressões de origem humana a que estes sistemas estão sujeitos residem na construção de barragens, extração de inertes, captação de água, poluição e introdução de espécies exóticas. Os impactos resultantes de alterações climatéricas e desastres naturais podem afetar estes ecossistemas através de alterações nos seus padrões de sazonalidade e temperatura, influenciando as relações interespecíficas. Considerando os rios mediterrâneos, estes caracterizam-se por um ciclo anual previsível de alternância entre época de cheias (Outono-Inverno) e época seca (Verão). Dependendo da duração e intensidade dos períodos de chuva ao longo do ano, a intensidade destas perturbações hidrológicas pode variar consideravelmente entre anos, registando-se por vezes eventos de secas e cheias extremas. É também importante mencionar que a região mediterrânea pertence a um dos 25 hotspots mundiais, devendo ser considerada como prioritária para a conservação. Mais especificamente, a bacia do Guadiana, habitat de diversas espécies endémicas de peixes de água doce, tem sofrido uma intensificação das pressões antropogénicas e climatéricas ao longo das últimas décadas. São de salientar, não só a construção da grande barragem do Alqueva, que iniciou o seu funcionamento em 2002/2004, mas também o período de seca severa, que ocorreu em 2004/2005, em que longas extensões dos cursos de água ficaram limitadas a alguns pegos isolados. Estas pressões terão tido um impacto negativo sobre as populações de espécies endémicas de peixes de água doce. Com o objetivo de analisar os padrões genéticos de populações naturais, o uso de marcadores moleculares como os microssatélites é bastante vantajoso, visto que estes loci não são em geral afetados pela seleção, ou seja, a sua diversidade genética resulta da interação entre a deriva genética e mutações. Atualmente existem milhares de primers desenvolvidos para centenas de espécies de peixes. As populações da espécie Iberochondrostoma lemmingii (Steindachner, 1866), da família Cyprinidae encontra-se distribuída pelas bacias do Guadiana, Tejo e Guadalquivir e pelas pequenas bacias hidrográficas de Odiel, Quarteira, Gilão e Almargem e, como consequência dos impactos supracitados sofreram importantes reduções de dimensão e ocupação ao longo de toda a sua área de distribuição, estando atualmente listadas como “Em Perigo” (EN) no Livro Vermelho dos Vertebrados de Portugal. Estas pressões deverão ter causado níveis elevados de mortalidade nas populações de I. lemmingii, níveis estes que deverão ter tido um impacto importante sobre a variabilidade e estrutura genética destas populações. Com recurso a dois conjuntos de amostras diferenciados no tempo – amostras históricas depositadas nas coleções zoológicas "Museu Bocage" do Museu Nacional de História Natural e da Ciência (MNHNC; Lisboa, Portugal), constituídas por escamas secas recolhidas no fim dos anos noventa, e amostras contemporâneas capturadas em 2011-2012 – analisou-se a variação temporal da diversidade genética das populações de I. lemmingii para seis diferentes subsistemas da bacia do Guadiana (Caia, Degebe, Ardila, Chança, Vascão e Odeleite), utilizando-se nove microssatélites como marcadores moleculares. O presente trabalho teve como objetivos: i) caracterizar os padrões de variação genética (diversidade e diferenciação) das populações de I. lemmingii para dois momentos no tempo; ii) através da comparação dos dois momentos no tempo, determinar a existência de alterações dos padrões de variação genética através do tempo; iii) relacionar as alterações observadas com a ação de possíveis fatores ambientais, e finalmente, iv) analisar a implicação dos resultados para a conservação da espécie I. lemmingii. Os resultados alcançados apontam para uma diversidade genética da espécie relativamente elevada e inalterada ao longo do tempo e para um aumento geral da estrutura genética entre populações contemporâneas, tendo os maiores aumentos se verificado para as populações do Vascão e do Chança. Este aumento está provavelmente relacionado com impactos antropogénicos, tal como a construção da barragem do Alqueva, que poderá ter tido um efeito de barreira, alterando a distribuição, disponibilidade e conectividade de refúgios e reduzindo os níveis de migração destes indivíduos, aumentando a deriva genética entre populações, com consequente aumento da diferenciação entre as mesmas.The freshwater systems contain an extremely rich fauna and, currently, are one of the most threatened ecosystems, suffering environmental impacts not only related with climacteric changes and natural hazards but also with anthropogenic pressures. One of the most stringent human pressure is the construction of dams, that act as a barrier, preventing gene flow among populations and also affecting natural processes, like the triggering of fish migration and spawning. As other Mediterranean systems, the Guadiana basin has been suffering increasing anthropogenic and climacteric pressures during the last decades, such as the construction of one of the largest reservoir in Western Europe, the Alqueva dam, and a period of severe draught in 2004/05. These two factors may have led to higher levels of mortality, as well as changes in the availability, connectivity and distribution of refugia and in the individual mobility, probably causing a reduction in migratory potential and consequent gene flow. These changes may have resulted in important alterations in the genetic patterns of variability and differentiation of the species that inhabit this basin. Iberochondrostoma lemmingi (Steindachner, 1866), the Iberian arched-mouth nase, is an endemic cyprinid species form the south of the Iberian Peninsula. This species is classified as threatened and constitutes a suitable natural model for studies addressing population genetics and conservation issues. The changes in patterns of genetic variability, population structure and demographic history were investigated comparing historical DNA samples dating back to the late 90’s (before the severe draught event and the construction of the dam) with contemporary ones (2011-2012), using nine microsatellite loci as molecular markers. Data obtained suggested that, the genetic diversity of this population remained high and unchanged trough time, showing this species resilience to the extreme droughts. Moreover, there was a general increase in population structuring among populations, probably related with the construction of the dam.Coelho, Maria Manuela, 1954-Mesquita, Natacha Pio, 1974-Repositório da Universidade de LisboaAnjos, Joana Figueira Alves dos, 1989-2013-03-11T17:42:12Z20132013-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/7949enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T15:51:32Zoai:repositorio.ul.pt:10451/7949Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:32:37.886920Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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