ABSTRACT
Characiformes is an order of freshwater fishes that includes many commercially important and emblematic species from South America and Africa, such as the popular piranhas, hatchetfishes, African tiger fishes and tetras. The order is split into two suborders with a total of 24 families, 282 genera and ca. 2,100 species. Here, we present an expanded phylogeny of characiform fishes, including data for 520 species and three genes (12S, 16S and RAG1), and the recently described family Tarumaniidae, which has not been examined by previous molecular analysis. Although our genetic coverage is limited to three gene fragments, the tree inferred based on maximum likelihood and Bayesian inference supports the monophyly of all characiform families and is largely congruent with results from recent studies that sampled less taxa but more genes. Also in agreement with a morphological hypothesis, our results strongly support the sister-group relationships between the family Tarumaniidae and Erythrinidae. Based on our results and that of the other molecular analyses, we propose a revised circumscription of the superfamily Erythrinoidea to include the families Tarumaniidae and Erythrinidae only.(AU)
Characiformes es un orden de peces de agua dulce que incluye un gran numero de especies emblemáticas y de importancia comercial en Sur América y África como lo son las populares pirañas, los peces voladores, los peces tigre de África y los tetras. El orden se divide en dos subórdenes con un total de 24 familias, 282 géneros y cerca de 2100 especies. Aquí, presentamos una filogenia expandida de Characiformes, que incluye datos de 520 especies, tres genes (12S, 16S y RAG1) y la recientemente descrita familia Tarumaniidae, la cual no ha sido examinada en previos análisis moleculares. Aunque nuestra cobertura genética esta limitada a tres genes, el árbol inferido basado en máxima verosimilitud e inferencia bayesiana apoya la monófila de todas las familias de Characiformes y es en gran medida congruente con los resultados de estudios recientes que examinaron menos especies pero más genes. También de acuerdo con una hipótesis morfológica, nuestros resultados apoyan firmemente las relaciones de grupos hermanos entre las familias Tarumaniidae y Erythrinidae. Con base en nuestros resultados y el de otros estudios moleculares, proponemos una circunscripción revisada de la superfamilia Erythrinoidea que incluye solo a las familias Tarumaniidae y Erythrinidae.(AU)
Subject(s)
Animals , Phylogeny , Characiformes/genetics , Mitochondria/geneticsABSTRACT
The original distribution area of the Patagonian 'pejerrey' Odontesthes hatcheri has been subjected to the introduction of a related species; the Bonaerensean 'pejerrey' Odontesthes bonariensis. This species currently coexists with O. hatcheri in lakes and reservoirs, and can interbreed and produce fertile hybrid offspring. The purposes of this study were; a) the extensive sampling of Patagonian and Andean-Cuyan populations of pejerrey, b) the species identification according to taxonomic key, c) validation of taxonomic results on the basis of mitochondrial DNA composition, and d) applying morphometric analysis to explore the effects of hybridization and environmental conditions on body shape. Cytochrome b sequence analysis showed a high degree of genetic divergence between species and low intraspecific variation in O. hatcheri. Geometric Morphometric Analyses detected shape differences in agreement with diagnostic characteristics of each species. Putative hybrids exhibiting intermediate diagnostic characteristics were identified by Geometric Morphometric Analysis. Significant regressions between body shape and total phosphorus and altitude were found, suggesting a dependence on trophic web structure. This multi-level approach suggests the introgression of O. bonariensis into several O. hatcheri populations throughout Patagonia. Managers should take this into account when considering further exotic introductions into regions where non-native fishes have not yet become established.
La distribución original del 'pejerrey' patagónico Odontesthes hatcheri ha sido sometida en las últimas décadas a la introducción de una especie relacionada; el 'pejerrey' Bonaerense Odontesthes bonariensis. Ambas especies coexisten actualmente en algunos lagos y embalses debido a prácticas de siembra y pueden cruzarse y producir progenie híbrida y fértil. Los propósitos de este estudio fueron a) un amplio muestreo de las poblaciones patagónicas y andino-cuyanas del pejerrey, b) la identificación de las especies de acuerdo con la clave taxonómica, c) la validación de los resultados taxonómicos sobre la base de la composición del ADN mitocondrial y d) aplicar el análisis morfométrico para explorar los efectos de la hibridización y las condiciones ambientales sobre la forma corporal. El análisis de la secuencia del Citocromo b mostró un alto grado de divergencia genética entre ambas especies y una muy baja variación intraespecífica en O. hatcheri. El análisis de la Morfometría Geométrica detectó diferencias de forma coincidentes con las características diagnósticas de cada especie. Presuntos híbridos exhibiendo características diagnósticas intermedias fueron identificados por el análisis de la Morfometría Geométrica. Regresiones significativas entre la forma corporal y la concentración total de fósforo y la altitud fueron halladas, sugiriendo una dependencia con la estructura de la trama trófica. Este enfoque múltiple sugiere la introgresión de genes de O. bonariensis dentro de varias poblaciones de O. hatcheri a lo largo de la Patagonia. Las autoridades de aplicación deberían tomar en cuenta estos riesgos al momento de considerar nuevas introducciones de especies exóticas en regiones donde estas especies no se encuentren previamente establecidas.
Subject(s)
Animals , Classification/methods , DNA, Mitochondrial/genetics , Introduced Species/statistics & numerical data , Fishes/classification , Demography/classificationABSTRACT
Red snappers (Lutjanus purpureus in Brazil and Lutjanus campechanus in USA and Gulf of Mexico) are both under clear effect of overfishing. Because of their high morphological similarity it has already been suggested that they could possibly be considered as a single species. To investigate the degree of similarity and the genetic structure of red snapper populations we constructed a common dataset of partial D-loop mtDNA sequences of L. purpureus from Brazil (Amapá, Pará and Maranhão) and L. campechanus from the Atlantic coast of the USA (Florida, Louisiana and Mississippi). Phylogenetic and population genetic analyses surprisingly depicted high similarity between L. campechanus and L. purpureus, compatible with the hypothesis of a single species of red snapper for the Western Atlantic Ocean. These preliminary but very curious findings open an important discussion regarding the legislation involved on the capture of this overexploited fish resources as well as regarding their taxonomy.