Diversidade e estruturação genética no peixe anual Austrolebias wolterstorffi (Cyprinodontiformes: Rivulidae)

Abstract

Peixes anuais (Cyprinodontiformes: Rivulidae) constituem um grupo fascinante de peixes de água doce, que vivem em poças d`água temporárias que se formam durante os períodos chuvosos, possuindo um ciclo de vida curto. Estas espécies estão sujeitas a ação de um conjunto de condições evolutivas, demográficas e metabólicas que podem resultar na rápida divergência entre populações. Alguns destes mecanismos, acrescidos da degradação e fragmentação das áreas úmidas, fazem dos peixes-anuais um dos grupos de vertebrados mais ameaçados. Austrolebias wolterstorffi difere de outras espécies de Austrolebias por seu maior tamanho corporal e faixa de distribuição, ocorrendo em poças temporárias desde o norte da Lagoa dos Patos até o sul da Lagoa Mirim. Como esta espécie é considerada Criticamente Ameaçada de extinção, e como o estabelecimento de qualquer estratégia de conservação deve ser precedida por estudos desenhados no sentido de compreender os níveis e a distribuição geográfica da variação genética dentro da espécie-alvo, este estudo visa caracterizar os níveis de diversidade e diferenciação genética ao longo da área de distribuição de A. wolterstorffi. Para isso, 94 espécimes desta espécie tiveram 798 pb do gene mitocondrial citocromo b sequenciados, sendo então analisados através de enfoques filogenéticos e filogeográficos. Nossas análises revelaram a presença de níveis significativos de diferenciação entre muitas populações, em um padrão de isolamento-pordistância. Adicionalmente, de acordo com a rede de haplótipos, com a árvore filogenética e com a SAMOVA, A. wolterstorffi encontra-se subdividida em pelo menos cinco diferentes grupos de populações, sendo este esquema de agrupamentos capaz de explicar mais de 76% da variação encontrada na espécie. Isto sugere que fragmentação alopátrica ou vicariância tem desempenhado um papel importante na diversificação de A. wolterstorffi, que pode representar um complexo de espécies com um contínuo de diferentes estágios de especiação. Inspeções morfológicas futuras podem confirmar a presença destas novas espécies insipientes, embora especiação críptica também seja uma possibilidade. Nossos achados sugerem ainda que o haplogrupo uruguaio é derivado com relação aos haplogrupos brasileiros. Assim, este estudo auxiliou na compreensão do cenário evolutivo associado a origem e diversificação de A. wolterstorffi, ao mesmo tempo que evidenciou a necessidade de adotar estratégias de conservação independentes em cada uma das cinco áreas maiores cobertas por este estudo, quatro das quais estão localizadas no Brasil.

Annual fishes (Cyprinodontiformes: Rivulidae) are a fascinating group of freshwater fishes, which live in temporary wetlands formed during rainy periods and possess an short life cycle. These species are subject to the action of a set of evolutionary, demographic and metabolic conditions, which can result in rapid divergence between populations. Some of these mechanisms, added to the degradation and fragmentation of wetlans, make annual fishes one of the most threatened groups of vertebrates. Austrolebias wolterstorffi differs from the other species of Austrolebias by its larger size and distribution range, occurring in isolated temporary ponds from the northern Laguna dos Patos to the south of the Mirim Lagoon. As this species is considered Critically Endangered, and as the establishment of any conservation strategy needs to be preceded by studies designed to understand the level and the geographic distribution of genetic variation within the target species, this study aims to characterize the levels of genetic diversity and differentiation within the entire distribution range of A. wolterstorffi. For this, 94 specimens of this species had 798 bp of the mitochondrial gene cytochrome b sequenced, and were analyzed through phylogenetic and phylogeographic approaches. Our analysis revealed the presence of significant levels of differentiation between several populations, in a pattern of isolation by distance. Additionally, according to the haplotype network, the phylogenetic tree and the SAMOVA, A. wolterstorffi is subdivided into at least five different population groups along its distribution range, with this grouping scheme being able to explain more than 76% of the encountered variation. This suggests that allopatric fragmentation or vicariance has played an important role in the diversification of A. wolterstorffi, which may in fact represent a species complex with a continuum of different speciation stages. Further careful morphological inspection may confirm the presence of these new incipient species, although cryptic speciation may also be a possibility. Our findings also suggest the Uruguayan haplogroup as derived in respect to the Brazilian ones. So, this study has helped to shed some light in the evolutionary scenario related to the origin and diversification of A. wolterstorffi, while evidencing the need of independent conservation strategies in each of the five major areas covered by this study, four of which are located in Brazil.