A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pacheco, Bruno Gorini de Araújo Passos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/4904
Resumo: Parallel evolution occurs when closely related, but independent, lineages colonize similar environments, and during the evolutionary process, they develop similar traits. A way to demonstrate parallel evolution is studying multiple populations that independently colonized environments under different selection pressures. The intensity of predation pressure generally varies along rivers and streams with sudden changes after waterfalls, which prevent predatory fishes to colonize upstream. Thus, headwaters are usually low-predation environments, while downstream sites are high-predation environments. The adaptive divergence between high and low-predation environments occurs independently in several streams and, therefore, can be classified as parallel evolution. In the fish family Poeciliidae, the genus Phalloceros is composed of 22 species, among which six species inhabit rivers and coastal streams of the Atlantic Forest in Rio de Janeiro State. In this context, this study evaluated the parallel evolution of two Phalloceros species (P. harpagos and P. anisophallos) measuring the extension and nature of the ecological (trophic ecology) and phenotypic (life-history traits and morphology) divergence of populations under high and low-predation environments. Phalloceros harpagos and P. anisophallos were collected in streams of Guapi-Macacu River and Ilha Grande Bay Basins, respectively. In high-predation environments, higher biomass of macroinvertebrates per capita may have led to a more carnivorous diet that was reflected in the shorter intestine of females and males of both species. There was also a correlation between high-predation environments and reduced length at maturity of females and males, increased reproductive allotment and fecundity. Although they show substantial matrotrophy (substantial supply of maternal nutrients to embryos after fertilization), P. harpagos and P. anisophallos do not show superfetation (the ability of females to carry simultaneously more than one brood at different developmental stages). This result corroborates the lack of superfetation in P. anisophallos, but suggests a possible intraspecific variation of this trait in P. harpagos. In high-predation environments, shorter intestines along with higher degree of matrotrophy may have circumvented the effect of increased reproductive allotment, maintaining a more streamlined phenotype of pregnant females. In addition, males of both species showed higher gonopodia in high-predation environments, possibly due to the advantage of coercive mating in these environments and pre or post-copulatory female choices. These results suggest that there is parallelism in trophic morphology, life-history and morphological traits of these Phalloceros species related to the predation regime either by direct or indirect selective pressure of predation
id UERJ_e38e419fe84e619fbcef187d320af71e
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/4904
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str 2903
spelling Buchas, Rosana Mazzonihttp://lattes.cnpq.br/4973806715016726Zandonà, Eugeniahttp://lattes.cnpq.br/2826166359236157Caramaschi, Erica Maria Pellegrinihttp://lattes.cnpq.br/5356106015121653Petry, Ana Cristinahttp://lattes.cnpq.br/9840922547339289Pires, Marcelo Nollahttp://lattes.cnpq.br/8739309460423512Pacheco, Bruno Gorini de Araújo Passos2020-11-08T17:27:30Z2019-08-152019-06-19PACHECO, Bruno Gorini de Araújo Passos. A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros. 2019. 144 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Evolução) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/4904Parallel evolution occurs when closely related, but independent, lineages colonize similar environments, and during the evolutionary process, they develop similar traits. A way to demonstrate parallel evolution is studying multiple populations that independently colonized environments under different selection pressures. The intensity of predation pressure generally varies along rivers and streams with sudden changes after waterfalls, which prevent predatory fishes to colonize upstream. Thus, headwaters are usually low-predation environments, while downstream sites are high-predation environments. The adaptive divergence between high and low-predation environments occurs independently in several streams and, therefore, can be classified as parallel evolution. In the fish family Poeciliidae, the genus Phalloceros is composed of 22 species, among which six species inhabit rivers and coastal streams of the Atlantic Forest in Rio de Janeiro State. In this context, this study evaluated the parallel evolution of two Phalloceros species (P. harpagos and P. anisophallos) measuring the extension and nature of the ecological (trophic ecology) and phenotypic (life-history traits and morphology) divergence of populations under high and low-predation environments. Phalloceros harpagos and P. anisophallos were collected in streams of Guapi-Macacu River and Ilha Grande Bay Basins, respectively. In high-predation environments, higher biomass of macroinvertebrates per capita may have led to a more carnivorous diet that was reflected in the shorter intestine of females and males of both species. There was also a correlation between high-predation environments and reduced length at maturity of females and males, increased reproductive allotment and fecundity. Although they show substantial matrotrophy (substantial supply of maternal nutrients to embryos after fertilization), P. harpagos and P. anisophallos do not show superfetation (the ability of females to carry simultaneously more than one brood at different developmental stages). This result corroborates the lack of superfetation in P. anisophallos, but suggests a possible intraspecific variation of this trait in P. harpagos. In high-predation environments, shorter intestines along with higher degree of matrotrophy may have circumvented the effect of increased reproductive allotment, maintaining a more streamlined phenotype of pregnant females. In addition, males of both species showed higher gonopodia in high-predation environments, possibly due to the advantage of coercive mating in these environments and pre or post-copulatory female choices. These results suggest that there is parallelism in trophic morphology, life-history and morphological traits of these Phalloceros species related to the predation regime either by direct or indirect selective pressure of predationA evolução paralela ocorre quando linhagens estreitamente relacionadas, mas independentes, colonizam ambientes similares, e durante o processo evolutivo desenvolvem características similares. Uma forma de demonstrar a evolução paralela é o estudo de múltiplas populações que colonizaram de forma independente ambientes sob diferentes pressões de seleção natural. A intensidade da pressão de predação geralmente varia ao longo do eixo longitudinal dos rios com mudanças bruscas que ocorrem após quedas d água, as quais impedem a colonização a montante pelos peixes predadores. Assim, as cabeceiras e tributários são normalmente ambientes de baixa predação, enquanto as seções a jusante são ambientes de alta predação. A divergência adaptativa entre estes ambientes de alta e baixa predação ocorre de forma independente em várias drenagens e, portanto, pode ser classificada como evolução paralela. Na família Poeciliidae, o gênero Phalloceros é composto por 22 espécies, dentre as quais seis espécies habitam rios e riachos costeiros de Mata Atlântica do Estado do Rio de Janeiro. Neste contexto, o presente estudo avaliou a evolução paralela de duas das seis espécies de Phalloceros (P. harpagos e P. anisophallos) através da quantificação da extensão e natureza da divergência ecológica (ecologia trófica) e fenotípica (características da história de vida e morfologia) entre populações de ambientes de alta e baixa predação. Phalloceros harpagos e P. anisophallos foram coletados em riachos das Bacias Hidrográficas Guapi-Macacu e da Baía de Ilha Grande, respectivamente. Em ambientes de alta predação, a maior biomassa de macroinvertebrados per capita pode ter levado a uma dieta mais carnívora que se refletiu no intestino mais curto de fêmeas e machos de ambas as espécies. Observou-se também a correlação entre ambientes de alta predação e redução do tamanho de maturidade de fêmeas e machos, aumento do investimento reprodutivo e fecundidade. Apesar de apresentarem matrotrofia substancial (fornecimento substancial de nutrientes maternos aos embriões pós-fecundação), P. harpagos e P. anisophallos não apresentam superfetação (habilidade das fêmeas de carregarem simultaneamente mais de uma ninhada em diferentes estágios de desenvolvimento). Este resultado corrobora a ausência de superfetação em P. anisophallos, mas sugere uma possível variação intraespecífica desta característica em P. harpagos. Em ambientes de alta predação, intestinos mais curtos juntamente com maiores índices de matrotrofia podem ter contornado o efeito do aumento do investimento reprodutivo, mantendo um fenótipo mais hidrodinâmico das fêmeas grávidas. Além disso, os machos de ambas espécies apresentaram gonopódio maior em ambientes de alta predação, possivelmente pela vantagem do acasalamento coercitivo nesses ambientes e pela escolha pré ou pós-copulatória das fêmeas. Os resultados do presente estudo sugerem que há paralelismo na morfologia trófica, na história de vida e nas características morfológicas das duas espécies Phalloceros de acordo com o regime de predação, seja pela pressão seletiva direta ou indireta por ela impostaSubmitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2020-11-08T17:27:30Z No. of bitstreams: 1 TESE FINAL_ BRUNO_GORINI.pdf: 1818278 bytes, checksum: 507725daecb9d2b6af739259140b4e15 (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-08T17:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE FINAL_ BRUNO_GORINI.pdf: 1818278 bytes, checksum: 507725daecb9d2b6af739259140b4e15 (MD5) Previous issue date: 2019-06-19Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Ecologia e EvoluçãoUERJBRCentro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara GomesPoeciliidaeNatural selectionPredationAtlantic ForestPoeciliidaeSeleção naturalPredaçãoMata AtlânticaPeixes - Rio de Janeiro (Estado)Ecologia aquáticaCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIAA evolução paralela de duas espécies do gênero PhallocerosParallel evolution in two Phalloceros species.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALTESE FINAL_ BRUNO_GORINI.pdfapplication/pdf1818278http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/4904/1/TESE+FINAL_+BRUNO_GORINI.pdf507725daecb9d2b6af739259140b4e15MD511/49042024-02-26 16:13:54.534oai:www.bdtd.uerj.br:1/4904Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-26T19:13:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Parallel evolution in two Phalloceros species.
title A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
spellingShingle A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
Pacheco, Bruno Gorini de Araújo Passos
Poeciliidae
Natural selection
Predation
Atlantic Forest
Poeciliidae
Seleção natural
Predação
Mata Atlântica
Peixes - Rio de Janeiro (Estado)
Ecologia aquática
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
title_short A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
title_full A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
title_fullStr A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
title_full_unstemmed A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
title_sort A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros
author Pacheco, Bruno Gorini de Araújo Passos
author_facet Pacheco, Bruno Gorini de Araújo Passos
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Buchas, Rosana Mazzoni
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4973806715016726
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Zandonà, Eugenia
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2826166359236157
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Caramaschi, Erica Maria Pellegrini
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5356106015121653
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Petry, Ana Cristina
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9840922547339289
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Pires, Marcelo Nolla
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8739309460423512
dc.contributor.author.fl_str_mv Pacheco, Bruno Gorini de Araújo Passos
contributor_str_mv Buchas, Rosana Mazzoni
Zandonà, Eugenia
Caramaschi, Erica Maria Pellegrini
Petry, Ana Cristina
Pires, Marcelo Nolla
dc.subject.eng.fl_str_mv Poeciliidae
Natural selection
Predation
Atlantic Forest
topic Poeciliidae
Natural selection
Predation
Atlantic Forest
Poeciliidae
Seleção natural
Predação
Mata Atlântica
Peixes - Rio de Janeiro (Estado)
Ecologia aquática
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
dc.subject.por.fl_str_mv Poeciliidae
Seleção natural
Predação
Mata Atlântica
Peixes - Rio de Janeiro (Estado)
Ecologia aquática
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
description Parallel evolution occurs when closely related, but independent, lineages colonize similar environments, and during the evolutionary process, they develop similar traits. A way to demonstrate parallel evolution is studying multiple populations that independently colonized environments under different selection pressures. The intensity of predation pressure generally varies along rivers and streams with sudden changes after waterfalls, which prevent predatory fishes to colonize upstream. Thus, headwaters are usually low-predation environments, while downstream sites are high-predation environments. The adaptive divergence between high and low-predation environments occurs independently in several streams and, therefore, can be classified as parallel evolution. In the fish family Poeciliidae, the genus Phalloceros is composed of 22 species, among which six species inhabit rivers and coastal streams of the Atlantic Forest in Rio de Janeiro State. In this context, this study evaluated the parallel evolution of two Phalloceros species (P. harpagos and P. anisophallos) measuring the extension and nature of the ecological (trophic ecology) and phenotypic (life-history traits and morphology) divergence of populations under high and low-predation environments. Phalloceros harpagos and P. anisophallos were collected in streams of Guapi-Macacu River and Ilha Grande Bay Basins, respectively. In high-predation environments, higher biomass of macroinvertebrates per capita may have led to a more carnivorous diet that was reflected in the shorter intestine of females and males of both species. There was also a correlation between high-predation environments and reduced length at maturity of females and males, increased reproductive allotment and fecundity. Although they show substantial matrotrophy (substantial supply of maternal nutrients to embryos after fertilization), P. harpagos and P. anisophallos do not show superfetation (the ability of females to carry simultaneously more than one brood at different developmental stages). This result corroborates the lack of superfetation in P. anisophallos, but suggests a possible intraspecific variation of this trait in P. harpagos. In high-predation environments, shorter intestines along with higher degree of matrotrophy may have circumvented the effect of increased reproductive allotment, maintaining a more streamlined phenotype of pregnant females. In addition, males of both species showed higher gonopodia in high-predation environments, possibly due to the advantage of coercive mating in these environments and pre or post-copulatory female choices. These results suggest that there is parallelism in trophic morphology, life-history and morphological traits of these Phalloceros species related to the predation regime either by direct or indirect selective pressure of predation
publishDate 2019
dc.date.available.fl_str_mv 2019-08-15
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-06-19
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-11-08T17:27:30Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PACHECO, Bruno Gorini de Araújo Passos. A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros. 2019. 144 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Evolução) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/4904
identifier_str_mv PACHECO, Bruno Gorini de Araújo Passos. A evolução paralela de duas espécies do gênero Phalloceros. 2019. 144 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Evolução) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/4904
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/4904/1/TESE+FINAL_+BRUNO_GORINI.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 507725daecb9d2b6af739259140b4e15
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1792352264361345024