Enterotoxigenic methicillin resistant Staphylococcus aureus contamination in salted fish from Gwadar Balochistan / Contaminação de Staphylococcus aureus resistente à meticilina enterotoxigênica em peixes salgados de Gwadar Balochistan

Staphylococcus aureus is an important foodborne pathogen associated to food intoxication and other multiple infections in human being. Its presence in salted food is a serious issue due to its salt tolerance potential. A study was conducted to analyze the presence of enterotoxins producing drug resistance S. aureus in salted sea fish from Gwadar. Freshly persevered samples (n=50) of salted fish were subjected to analyze the presence of S. aureus using 16S rRNA and Nuc genes primers. The isolates were then evaluated for drug resistance and enterotoxins producing potential using specific primers for MecA (methicillin resistance gene), (SEA) staphylococcal enterotoxin A and (SEB) staphylococcal enterotoxin B genes. Total 13/50 (26%) of the samples were found positive for the presence of S. aureus, preliminary confirmed with biochemical profiling and finally with the help of target genes presence. The isolates were found showing 100% resistant to methicillin, which were molecularly confirmed by the presence of MecA gene present in genome. The isolates 5/13 (38%) were positive for SEA and 3/13 (23%) for SEB genes, whereas 2/13 (15%) were confirmed having both SEA and SEB genes in its genome. It was also confirmed that all the isolates were capable to form biofilm over the glass surfaces. It was concluded that the study confirmed the presence of enterotoxigenic methicillin resistance Staphylococcus aurous (MRSA) in salted fish product, that poses gross food safety concern. Preventive and control measures are necessary to handle this serious food safety concern.

Staphylococcus aureus é um importante patógeno de origem alimentar associado à intoxicação alimentar e outras infecções múltiplas em seres humanos. Sua presença em alimentos salgados é um problema sério devido ao seu potencial de tolerância ao sal. Um estudo foi realizado para analisar a presença de enterotoxinas produtoras de resistência a drogas S. aureus em peixes salgados do mar de Gwadar. Amostras recém-perseveradas (n = 50) de peixes salgados foram submetidas à análise da presença de S. aureus usando os primers dos genes 16S rRNA e Nuc. Os isolados foram então avaliados quanto à resistência a drogas e potencial de produção de enterotoxinas usando primers específicos para os genes MecA (gene de resistência à meticilina), (SEA) enterotoxina A estafilocócica e (SEB) enterotoxina B estafilocócica genes. Um total de 13/50 (26%) das amostras foi considerado positivas para a presença de S. aureus, confirmadas preliminarmente com perfis bioquímicos e finalmente com a ajuda da presença de genes-alvo. Os isolados foram encontrados com 100% de resistência à meticilina, os quais foram confirmados molecularmente pela presença do gene MecA no genoma. Os isolados 5/13 (38%) foram positivos para SEA e 3/13 (23%) para genes SEB, enquanto 2/13 (15%) foram confirmados tendo os genes SEA e SEB em seu genoma. Também foi verificado que todos os isolados foram capazes de formar biofilme sobre as superfícies de vidro. Concluiu-se que o estudo confirmou a presença de Staphylococcus aurous resistente à meticilina enterotoxigênica (MRSA) em produtos de peixe salgado, o que representa uma grande preocupação para a segurança alimentar. Medidas preventivas e de controle são necessárias para lidar com essa grave preocupação com a segurança alimentar.

New records of the occurrence of Megaleporinus macrocephalus (Garavello & Britski, 1988 (Characiformes, Anostomidae) from the basins of the Itapecuru and Mearim rivers in Maranhão, Northeastern Brazil / Novos registros da ocorrência de Megaleporinus macrocephalus (Garavello & Britski, 1988) (Characiformes, Anostomidae) nas bacias dos rios Itapecuru e Mearim no Maranhão, Nordeste, Brasil

The "piaussu", Megaleporinus macrocephalus is an anostomatid fish species native to the basin of the Paraguay River, in the Pantanal biome of western Brazil. However, this species has now been recorded in a number of other drainages, including those of the upper Paraná, Uruguay, Jacuí, Doce, Mucuri, and Paraíba do Sulrivers. This study presents two new records of the occurrence of M. macrocephalus, in the basins of the Itapecuru and Mearim rivers in the state of Maranhão, in the Brazilian Northeast. The piaussu is a large-bodied fish of commercial interest that is widely raised on fish farms, and its occurrence in the Itapecuru and Mearim rivers is likely the result of individuals escaping from fish tanks when they overflow during the rainy season. Morphological analyses and sequences of the Cytochrome Oxidase Subunit I (COI) gene confirmed the taxonomic identification of the specimens as M. macrocephalus. The COI sequences were 99.66% similar to those of M. macrocephalus deposited in the BOLDSystems database. These records extend the known distribution of M. macrocephalus to the basins of the Itapecuru and Mearim rivers in the Brazilian Northeast, highlighting a new case of introduction of exotic fish species into Brazilian river basins.

Megaleporinus macrocephalus é uma espécie de peixe anostomatídeo nativa da bacia do rio Paraguai, no bioma Pantanal do oeste do Brasil. No entanto, essa espécie já foi registrada em várias outras drenagens, incluindo as dos rios Alto Paraná, Uruguai, Jacuí, Doce, Mucuri e Paraíba do Sul. Este estudo apresenta dois novos registros da ocorrência de M. macrocephalus, nas bacias dos rios Itapecuru e Mearim, no estado do Maranhão, no nordeste brasileiro. O piaussu é um peixe de grande porte, de interesse comercial, amplamente criado em pisciculturas, e sua ocorrência nos rios Itapecuru e Mearim é provavelmente o resultado de indivíduos que escapam dos tanques quando transbordam durante a estação chuvosa. Análises morfológicas e sequências do gene da subunidade I do citocromo oxidase (COI) confirmaram a identificação taxonômica dos espécimes como M. macrocephalus. As sequências de COI foram 99,66% semelhantes às de M. macrocephalus depositadas no banco de dados BOLDSystems. Esses registros estendem a conhecida distribuição de M. macrocephalus às bacias dos rios Itapecuru e Mearim, no nordeste brasileiro, destacando um novo caso de introdução de espécies exóticas de peixes nas bacias hidrográficas brasileiras.

Molecular cytogenetics insights in two pelagic big-game fishes in the Atlantic, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae)

Some pelagic and usually large sized fishes are preferential targets for sport and commercial fishing. Despite their economic importance, cytogenetic data on their evolutionary processes and management are very deficient, especially due to logistical difficulties. Here, information for two of such charismatic species, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), both with a wide Atlantic distribution, were provided. Cytogenetic data were obtained using conventional methods (Giemsa staining, Ag-NORs technique, and C-banding), base-specific fluorochrome staining and fluorescence in situ hybridization (FISH) with rDNA probes. Megalops atlanticus has 2n = 50 chromosomes, all acrocentric ones (NF = 50), while Istiophorus platypterus has 2n = 48 chromosomes, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Megalops atlanticus populations from the South Atlantic and Caribbean share identical karyotypic patterns, likely associated with gene flow between them. In turn, I. platypterus presents karyotype similarities with phylogenetically close groups, such as Carangidae. The chromosomal characteristics of these species highlight their independent evolutionary paths. Additionally, the current data contribute to knowledge of new aspects of pelagic fish fauna and will support further comparative studies with congeneric species, clarifying evolutionary karyotype trends of these fish groups.(AU)

Alguns peixes pelágicos de grande porte são alvos preferenciais para a pesca esportiva e comercial. Apesar de sua importância econômica, os dados citogenéticos sobre seus processos evolutivos e de manejo são muito deficientes, principalmente devido às dificuldades logísticas. Aqui são apresentadas informações cromossômicas de duas espécies carismáticas, o tarpão, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), e o agulhão-vela, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), ambos com ampla distribuição no oceano Atlântico. Os dados citogenéticos foram obtidos usando métodos convencionais (coloração em Giemsa, técnica de Ag-NORs e bandamento C), coloração com fluorocromos específicos e hibridização fluorescente in situ (FISH) com sondas DNAr. Megalops atlanticus possui 2n = 50 cromossomos, todos acrocêntricos (NF = 50), enquanto Istiophorus platypterus possui 2n = 48 cromossomos, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Populações de M. atlanticus do Atlântico Sul e Caribe compartilham padrões cariotípicos idênticos, provavelmente associados ao fluxo gênico entre regiões. Por sua vez, I. platypterus apresenta semelhanças cariotípicas micro e macroestruturais com grupos filogeneticamente próximos, como Carangidae. As características cromossômicas destas espécies destacam seus caminhos evolutivos independentes. Adicionalmente, os dados apresentados contribuem com novos aspectos da fauna pelágica e apoiarão futuros estudos comparativos com espécies congenéricas, esclarecendo as tendências evolutivas do cariótipo destes grupos de peixes.(AU)

Phylogeography of the banded butterflyfish, Chaetodon striatus, indicates high connectivity between biogeographic provinces and ecosystems in the western Atlantic

Among the four butterflyfishes of the genus Chaetodon present in the western Atlantic, the banded butterflyfish Chaetodon striatus has the largest distribution range, spanning 44 degrees of latitude (from Massachusetts, USA to Santa Catarina, Brazil). Although the ecology of the banded butterflyfish has been well studied over its entire range, nothing is known about its phylogeography and how biogeographic barriers structure its populations. To assess the level of genetic connectivity among populations from distinct biogeographic provinces and environmental conditions, we collected samples from seven localities: Puerto Rico, in the Caribbean, and Tamandaré, Salvador, Abrolhos, Trindade Island, Arraial do Cabo and Florianópolis, in Brazil. One nuclear (rag 2) and two mitochondrial (control region and cyt b) molecular markers were sequenced. Our findings are consistent with a recent population expansion, around 30-120 thousand years ago, which was found for all populations. Haplotype network analyses point to the Caribbean as a refugium before the population expansion. Results show no geographic pattern of genetic diversity. Indeed, a lack of population structure was found and no isolation was observed across oceanographic barriers, as well as between coral and rocky reef ecosystems. Furthermore, no directionality in the migration pattern was found among populations. Since ecological and environmental characteristics are very diverse across such a vast geographic range, the lack of genetic differentiation suggests that C. striatus evolved ecological plasticity rather than local adaptation in the western Atlantic.(AU)

O peixe-borboleta listrado, Chaetodon striatus, possui a maior distribuição geográfica dentre as quatro espécies de peixes-borboleta do gênero Chaetodon presentes no Oceano Atlântico Ocidental, abrangendo 44° de latitude (entre Massachusetts, EUA até o sul do Brasil). A ecologia alimentar desta espécie é bastante conhecida, considerando a ampla distribuição, porém, pouco se sabe sobre a filogeografia e como as barreiras biogeográficas estruturam as populações. Para acessar a conectividade genética entre as populações de diferentes províncias biogeográficas e diferentes condições ambientais, foram coletadas amostras de sete localidades: Porto Rico, no Caribe, e Tamandaré, Salvador, Abrolhos, Ilha da Trindade, Arraial do Cabo e Florianópolis, no Brasil. Foram sequenciados um gene nuclear (rag 2) e dois genes mitocondriais (região controle e cit B). Para todas as populações, foi identificada uma expansão populacional recente, em torno de 30-120 mil anos atrás. A análise de rede de haplótipos sugere que o Caribe serviu como refúgio antes desta expansão populacional. Os resultados indicam que não há padrão geográfico de diversidade genética. Apesar da existência de barreiras oceanográficas e diferenças na constituição dos recifes (rochosos e coralíneos), não foi encontrada estruturação populacional. Também, não encontramos padrão na direção de migração entre as populações. Os resultados sugerem que C. striatus apresenta plasticidade ecológica, uma vez que não há diferenciação genética entre as populações que habitam ecossistemas tão diferentes ao longo da ampla distribuição no Atlântico Ocidental.(AU)

Genetic differentiation through dispersal and isolation in two freshwater fish species from coastal basins of Northeastern Brazil

The coastal basins in Northeastern Brazil used in this study make up two different ecoregions for freshwater fishes (Amazonas estuary and coastal drainages, and Parnaiba) and two areas of endemism for Characiformes (Maranhão and Parnaíba), and exhibits a diversified yet poorly explored freshwater fish fauna. The population structure and biogeography of two migratory freshwater fish species that are commercially exploited from Maranhão and Parnaíba regions were herein analyzed. Molecular sequence data and statistical analyses were used to estimate haplotypes networks and lineage divergence times and correlated with hydrographic history of drainage and paleodrainages of the region. A total of 171 sequences was produced for both species, Schizodon dissimilis (coI, n = 70) and Prochilodus lacustris (D-loop, n = 101). All analyses identified the presence of three genetically delimited groups of S. dissimilis and six groups of P. lacustris. The lineage time analyses indicate diversification among these species within the past 1 million year. The results indicate the influence of geodispersal in the formation of the ichthyofauna in the studied area through headwater stream capture events and reticulated connections between the mouths of rivers along the coastal plain due to eustatic sea level fluctuations.(AU)

As bacias costeiras do nordeste do Brasil usadas neste estudo compõem duas ecorregiões diferentes para peixes de água doce (Estuário do Amazonas e drenagens costeiras e Parnaíba) e duas áreas de endemismo para Characiformes (Maranhão e Parnaíba), exibindo uma diversificada e ainda pouco explorada fauna de peixes de água doce. A estrutura populacional e biogeografia de duas espécies migradoras de peixes de água doce exploradas comercialmente nas regiões do Maranhão e Parnaíba foram analisadas. Dados de sequências moleculares e análises estatísticas foram utilizados para estimar redes de haplótipos e tempos de divergência entre linhagens, e foram correlacionados com a história hidrográfica das drenagens e paleodrenagens da região. Um total de 171 sequências foram geradas para ambas espécies, Schizodon dissimilis (coI, n = 70) e Prochilodus lacustris (D-loop, n = 101). Todas análises identificaram a presença de três grupos geneticamente delimitados para S. dissimilis e seis grupos para P. lacustris. A análise de tempo de divergência das linhagens indicou uma diversificação entre estas espécies nos últimos 1 Ma. Os resultados indicam influência da geodispersão na formação da ictiofauna do Maranhão, devido eventos de capturas de cabeceira e conexões reticuladas entre as fozes dos rios ao longo da planície costeira devido às flutuações eustáticas do nível do mar.(AU)

Comparative cytogenetic survey of the giant bonytongue Arapaima fish (Osteoglossiformes: Arapaimidae), across different Amazonian and Tocantins/Araguaia River basins

The South American giant fishes of the genus Arapaima, commonly known as pirarucu, are one of the most iconic among Osteoglossiformes. Previously cytogenetic studies have identified their karyotype characteristics; however, characterization of cytotaxonomic differentiation across their distribution range remains unknown. In this study, we compared chromosomal characteristics using conventional and molecular cytogenetic protocols in pirarucu populations from the Amazon and Tocantins-Araguaia river basins to verify if there is differentiation among representatives of this genus. Our data revealed that individuals from all populations present the same diploid chromosome number 2n=56 and karyotype composed of 14 pairs of meta- to submetacentric and 14 pairs of subtelo- to acrocentric chromosomes. The minor and major rDNA sites are in separate chromosomal pairs, in which major rDNA sites corresponds to large heterochromatic blocks. Comparative genomic hybridizations (CGH) showed that the genome of these populations shared a great portion of repetitive elements, due to a lack of substantial specific signals. Our comparative cytogenetic data analysis of pirarucu suggested that, although significant genetic differences occur among populations, their general karyotype patterns remain conserved.(AU)

Os peixes gigantes da América do Sul do gêneroArapaima, comumente conhecidos como pirarucus, são um dos mais icônicos de Osteoglossiformes. Estudos citogenéticos prévios identificaram suas características cariotípicas, entretanto a caracterização da diferenciação citotaxonômica através de suas distribuições geográficas ainda são desconhecidas. Nesse estudo, nós comparamos características cromossômicas utilizando técnicas de citogenética clássica e molecular em populações das bacias dos rios Amazonas e Tocantins-Araguaia, a fim de verificar se há alguma diferenciação entre representantes desse gênero. Nossos dados revelaram que indivíduos de todas as populações apresentam número diploide de 2n=56 cromossomos e que seus cariótipos são compostos de 14 pares de cromossomos meta- e submetacêntricos e 14 pares de subtelo- e acrocêntricos. Os sítios maiores e menores de rDNA estão localizados em pares cromossômicos separados, onde os sítios maiores de rDNA correspondem a grandes blocos heterocromáticos. Hibridizações genômicas comparativas (CGH) mostraram que o genoma dos espécimes dessas populações é amplamente compartilhado, devido à falta de sinais substanciais específicos. Nossos dados de citogenética comparativa do pirarucu sugerem que embora diferenças genéticas significativas ocorram entre populações, os padrões cariotípicos gerais se mantêm conservados.(AU)

Montagem de cariótipos de peixes assistida por computador / Computer assisted fish karyotyping

A obtenção de cariótipos de peixes desempenha um papel importante em estudos de citotaxonomia e evolução cromossômica das espécies. No entanto, poucos sistemas semi ou completamente automatizados para a obtenção de cariótipo de peixes estão disponíveis. Este trabalho propõe e avalia uma ferramenta baseada em imagens que auxilie a montagem de cariótipos de peixes. As espécies analisadas foram Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794); Hypostomusancistroides (Ihering, 1911) e Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766); popularmente conhecidas como traíra, cascudo e bagre-sapo, respectivamente.Um total de 100 metáfases foi analisado por dois métodos: 1 - geração semiautomática de cariótipo e 2 - geração automática de cariótipo. A avaliação do sistema foi feita por meio da correlação de Pearson, gráficos de diferenças e tabelas de contagens,utilizando-se como referência a média das contagens feitas por quatro usuários. No método 1, quatro usuários realizaram contagens e apresentaram correlação interobservador de r≥ 0.997. O número total de cromossomos identificados pelo método 1 foi 4348 e, para o método 2, foi 4135,o que resultou em uma identificação automática de aproximadamente 95,1% dos cromossomos, resultando em correlação entre os dois métodos de r= 0.93. Conclui-se que a ferramenta pode ser inserida no procedimento de cariotipagem de peixes para acelerar o processo com níveis aceitáveis de exatidão.(AU)

Fish karyotyping plays an important role in studies of cytotaxonomy and chromosomic evolution of species. However, few semi or completely automated fish karyotyping systems are available. This work proposes and evaluates an image-based tool to assist fish karyotyping. The analyzed species were Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794), Hypostomusancistroides (Ihering, 1911), and Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766). In Portuguese, these species are commonly referred to as traíra, cascudo, and bagresapo, respectively. A total of 100 metaphases were analyzed through two methods: (1) semi-automatic karyotype generation and (2) automatic karyotype generation. The results were analyzed using Pearson correlation, difference graphs and counting tables. The reference used for the evaluation of the system was the average of the counts made by four experts. In method 1, four users performed counts with interobserver correlation of r≥ 0.997. The total number of chromosomes identified by method 1 was 4348 and method 2 was 4135, excluding false positives, resulting in an automatic identification of approximately 95,1% of the chromosomes, resulting in a correlation between the methods of r= 0.93. The results indicate that the tool can be introduced for fish karyotyping procedures contributing for accelerating the process with acceptable accuracy.(AU)

Phylogenetic relationships of Chanidae (Teleostei: Gonorynchiformes) as impacted by Dastilbe moraesi, from the Sanfranciscana basin, Early Cretaceous of Brazil

Fossil gonorynchiform fishes range from the Lower Cretaceous to the early Miocene, and are represented by a few dozen living species. The order is currently divided into two major clades: Gonorynchoidei, which includes the families Gonorynchidae and Kneriidae, and Chanoidei, encompassing a single family, Chanidae, with a single recent species, the Indo-Pacific Chanos chanos, and several fossil taxa. Chanidae includes some poorly known taxa, such as Dastilbe moraesi, described from the Aptian (Lower Cretaceous) of the Areado Formation, Sanfranciscana basin, Brazil. This species is currently considered to be a junior synonym of the type species of its genus, Dastilbe crandalli, from Santana Formation, Aptian, northeastern Brazil. The analysis of abundant D. moraesi specimens revealed several new morphological features, many of which had previously been misinterpreted. Dastilbe moraesi was incorporated into a gonorynchiform character matrix as revised and modified for the Chanidae. We obtained a single most parsimonious tree in which D. moraesi is distinct and phylogenetically apart from D. crandalli. According our analysis, D. moraesi forms a sister pair with Chanos, a clade which is closely related to Tharrhias, all composing the tribe Chanini.(AU)

Gonorynchiformes fósseis ocorrem desde do Cretáceo inferior ao Mioceno inferior, e são representados por alguns representantes viventes. A ordem está dividida atualmente em dois clados principais: Gonorynchoidei, que inclui as famílias Gonorynchidae e Kneriidae, e Chanoidei, compreendendo uma única família, Chanidae, com uma única espécie vivente, Chanos chanos, do Indo-Pacífico, além de vários representantes fósseis. Chanidae inclui alguns táxons problemáticos, tais como Dastilbe moraesi, descrito do Aptiano (Cretáceo Inferior) da Formação Areado, bacia Sanfranciscana, Brasil. Esta espécie é atualmente considerada um sinônimo júnior da espécie-tipo de seu gênero, Dastilbe crandalli, da Formação Santana, Aptiano do nordeste do Brasil. A análise de abundante material de D. moraesi revelou várias novas características anatômicas, muitas das quais haviam sido previamente mal interpretadas. Dastilbe moraesi foi incorporado em uma matriz revisada de caracteres da família Chanidae. Nós obtivemos uma única árvore mais parcimoniosa na qual D. moraesi é distinto e filogeneticamente distante de D. crandalli. De acordo com nossa análise, D. moraesi é o grupo-irmão de Chanos, um clado intimamente relacionado a Tharrhias, com todos compondo a tribo Chanini.(AU)

Otomorphs (= otocephalans or ostarioclupeomorphs) revisited

A morphological revision is presented here on the cohort Otomorpha, a clade currently interpreted as the most primitive among the large supercohort Clupeocephala. Otomorpha is a morphologically heterogeneous group represented by clupei forms , alepocephaliforms, and ostariophysans (gonorynchiforms, cypriniforms, characiforms, siluriforms, and gymnoti forms) that inhabit various marine and freshwater environments worldwide. Otomorphs have a long (ca. 145 Ma) and diverse fossil record. They are the largest fish teleostean clade worldwide, as well as the largest of the Neotropical Region. While molecular studies strongly confirm the monophyly of Otomorpha, most potential morphological synapomorphies of the group become homoplastic largely due to the peculiar morphological character states (either losses or transformations) present in alepocephaliforms. The fusion of haemal arches with their respective vertebral centra anterior to preural centrum 2 stands as an unambiguous synapomorphy of the clade. The ankylosis or fusion of the extrascapular and parietal bones, and silvery areas associated with the gas bladder are also interpreted as synapomorphies, although they are homoplastic characters mainly due to secondary losses or further transformations of the morphological features in the alepocephaliforms.(AU)

Se realizó una revisión morfológica de la cohorte Otomorpha la que se interpreta como el grupo más primitivo dentro de la gran supercohorte Clupeocephala. Otomorpha incluye peces con una gran diversidad corporal la que está representada por clupeiformes, alopocefáliformes y ostariofisos (gonorinchiformes, cipriniformes, caraciformes, siluriformes y gimnotiformes), los que habitan diversos ambientes marinos y de aguas continentales del planeta. Otomorfos son el grupo de peces más grande a nivel mundial y al mismo tiempo, el más grande de la Región Neotropical. Mientras estudios moleculares confirman la monofilia de Otomorfa, la mayoría de las sinapomorfías morfológicas del grupo se interpretan como homoplásticas debido fundamentalmente a la naturaleza peculiar de ciertos caracteres morfológicos (ya sea pérdidas o transformación de estados de caracteres) de alepocefaliformes. La fusión de los arcos hemales con sus respectivos centros vertebrales anterior al centro preural 2 es una sinapomorfía de la cohorte. La anquilosis o fusión de los huesos extrascapular y parietal y la presencia de áreas plateadas asociadas con la vejiga natatoria son interpretados como sinapomorfías, independientemente de que son caracteres homoplásticos debido a pérdidas o transformaciones de tales caracteres en los alepocefáliformes.(AU)

Preface: How far has Neotropical Ichthyology progressed in twenty years?

Studies on the diversity, taxonomy, phylogeny, and biogeography of Neotropical Fishes have thrived over the twenty years that have elapsed since the first symposium on their phylogeny and classification in Porto Alegre, Brazil. Here, we review recent advances in the study of Neotropical fishes and assess the known diversity of freshwater species in that region. 6,255 valid freshwater species have been discovered in the Neotropics so far, and we estimate that over 9,000 species will be known when the inventory is complete. We also summarize the events of the second Symposium on Phylogeny and Classification of Neotropical Fishes that took place last year in Londrina, Brazil. Along with invited talks on the biodiversity of all major groups of Neotropical fishes, a series of presentations on the development of fish collections, and numerous contributed talks, the meeting included a special session to honor Dr. Richard Vari, who was one of the most prolific and beloved members of our community.(AU)

Estudos sobre diversidade, taxonomia, filogenia e biogeografia de peixes neotropicais prosperaram nos últimos vinte anos, desde o primeiro simpósio sobre filogenia e classificação em Porto Alegre, Brasil. Aqui, os novos avanços nos estudos de peixes neotropicais são discutidos e a diversidade conhecida reavaliada para espécies de água doce. Foram descobertas 6.255 espécies de peixes de água doce para na região Neotropical até o momento, e estimamos que haja mais de 9.000 espécies quando o inventário estiver completo. Nós resumimos as informações do segundo Simpósio sobre Filogenia e Classificação de Peixes Neotropicais ocorrido no ano passado em Londrina, Brasil. Além de apresentações de convidados sobre Biodiversidade dos grandes grupos de peixes Neotropicais, de uma série de apresentações sobre o estado da arte das coleções científicas, e de diversas outras apresentações, o simpósio incluíu uma sessão especial em homenagem ao Dr. Richard Vari, um dos membros mais prolíficos e amados da nossa comunidade.(AU)

Fish beta diversity responses to environmental heterogeneity and flood pulses are different according to reproductive guild

In floodplain communities, beta diversity is influenced by different factors; however, environmental heterogeneity and floods are believed to be particularly influential. The influence of environmental heterogeneity and floods on beta diversity may vary among guilds that present different ecological traits. This study evaluated the correlation between the environmental heterogeneity and flood periods and the beta diversity of trophic and reproductive guilds of fish assemblages. Sampling was conducted quarterly between 2000 and 2012 in the upper Paraná River floodplain. The environmental heterogeneity and period (i.e., dry or flood) were associated with the beta diversity of each guild based on the results of generalized least squares linear models. Only guilds with parental care were influenced by the interaction between environmental heterogeneity and period. The beta diversity of the other guilds presented no relationship between environmental heterogeneity and period. It is likely that species with parental care presented less dispersal capacity, which increased the dissimilarity among assemblages. The higher dispersion rates of the other guilds may be responsible for the lack of relationship between the beta diversity and the environmental heterogeneity and period. In sum, these results suggest that reproductive guilds influence how environmental heterogeneity and floods affect beta diversity variation.(AU)

A diversidade beta é influenciada por diferentes fatores em comunidades de planícies de inundação; contudo, acredita-se que a heterogeneidade ambiental e inundações sejam particularmente influentes. A influência da heterogeneidade ambiental e inundações na diversidade beta podem variar entre guildas que apresentam diferentes características ecológicas. Este estudo avaliou a correlação entre heterogeneidade ambiental, os períodos de inundação e a diversidade beta de guildas tróficas e reprodutivas de peixes. A amostragem foi realizada trimestralmente entre 2000 e 2012 na planície de inundação do Alto rio Paraná. Heterogeneidade ambiental e o período (i.e., seca ou cheia) foram associados à diversidade beta de cada guilda por modelos lineares de quadrados mínimos generalizados. Somente guildas com cuidados parentais foram influenciadas pela interação entre heterogeneidade ambiental e período. A diversidade beta das outras guildas não apresentou relação com heterogeneidade ambiental e período. É provável que espécies com cuidados parentais apresentem menor capacidade de dispersão, o que aumenta a diferença entre as assembleias. As maiores taxas de dispersão de outras guildas podem ser responsáveis pela ausência de relação entre a diversidade beta e heterogeneidade ambiental e o período. Em suma, os resultados sugerem que as guildas reprodutivas influenciam a forma como a heterogeneidade ambiental e as inundações afetam a variação da diversidade beta.(AU)

Genetic variability and evidence of founder effect in Hemiodus orthonops (Characiformes: Hemiodontidae) from the upper Paraná River basin, Brazil / Variabilidade genética e evidência do efeito do fundador em Hemiodus orthonops (Characiformes: Hemiodontidae) da bacia do alto rio Paraná, Brasil

Hemiodus orthonops is a small fish of the Hemiodontidae family, order Characiformes, with a maximum of 25 cm standard length. Until recently, H. orthonops was an endemic species from the Paraná-Paraguay basin and it was absent from the upper Paraná River basin. Since 2008, it has started to be collected in the upper Paraná River, representing up to 10% of catches. Two population samples of H. orthonops from two localities of the upper Parana River basin (Porto Camargo and Porto Figueira) were analyzed using the allozymes electrophoresis technique. Twenty-one enzymatic loci were detected. The population sample from Porto Camargo displayed a genetic variability (He = 0.1061) higher than that from Porto Figueira (He = 0.0580) and homozygote excess in both of them. The FST value (0.2081) indicated genetic structure. The excess of homozygotes in both samples was probably due to founder effect in the population.

Hemiodus orthonops é um pequeno peixe da família Hemiodontidade da Ordem Characiformes com um comprimento padrão máximo de 25 cm. Até recentemente, H. orthonops estava ausente da bacia do alto rio Paraná. Desde 2008 ele passou a ser coletado na bacia do alto rio Paraná, representando até 10% das coletas. Duas amostras populacionais de H. orthonops provenientes de duas localidades da bacia do alto rio Paraná (Porto Camargo e Porto Figueira) foram analisadas pela técnica de eletroforese de aloenzimas. Vinte um loci enzimáticos foram detectados. A amostra proveniente de Porto Camargo revelou uma variabilidade genética (He = 0,1017) superior à amostra de Porto Figueira (He = 0,0558) e excesso de homozigotos em ambas as amostras. O valor de F ST entre elas (0,2081) indica que há estruturação genética. O excesso de homozigotos nas duas amostras é provavelmente devido ao efeito do fundador.

Morphological variation among populations of Hemigrammus coeruleus (Characiformes: Characidae) in a Negro River tributary, Brazilian Amazon

We explored patterns of phenotypic variation in Hemigrammus coeruleus from the Unini River basin, a blackwater river in the Brazilian Amazon. Geometric morphometrics was used to evaluate variation in body shape among populations from four tributaries (UN2-UN5). We found no evidence for sexual dimorphism in body size and shape. However, morphological differences among populations were detected as the analyses recovered significant groups corresponding to each sub-basin, with some overlap among them. The populations from UN2, UN3 and UN5 had more elongate bodies than fish from UN4. The most morphologically divergent population belonged to UN4, the tributary with the most divergent environmental conditions and the only one with seasonally-muddy waters. The morphological variation found among these populations is likely due to phenotypic plasticity or local adaptation, arising as a product of divergent ecological selection pressures among sub-basins. This work constitutes one of the first to employ a population-level geometric morphometric approach to assess phenotypic variation in Amazonian fishes. This method was able to distinguish subtle differences in body morphology, and its use with additional species can bring novel perspectives on the evaluation of general patterns of phenotypic differentiation in the Amazon.(AU)

Neste estudo foram explorados os padrões de variação fenotípica em Hemigrammus coeruleus da bacia do rio Unini, um rio de água preta na Amazônia brasileira. Métodos de morfometria geométrica foram aplicados para avaliar as variações na forma do corpo entre populações provenientes de quatro tributários (UN2-UN5). Os resultados mostraram ausência de dimorfismo sexual relacionado ao tamanho e formato do corpo. Entretanto, diferenças morfológicas entre populações foram detectadas, uma vez que as análises apontaram agrupamentos correspondendo a cada sub-bacia, com certo grau de sobreposição entre populações. As populações dos rios Preto, Arara e Pauini (UN2, UN3 e UN5) apresentaram formato de corpo mais alongado do que a amostra do igarapé Solimõezinho (UN4). A população mais divergente morfologicamente pertenceu ao igarapé Solimõezinho (UN4), o tributário que apresentou a condição ambiental mais divergente e o único com águas sazonalmente barrentas. A variação morfológica encontrada nessas populações de H. coeruleus é provavelmente devido a plasticidade fenotípica ou adaptação local por seleção induzida por diferentes pressões seletivas entre as sub-bacias. Este estudo constitui a primeira contribuição científica usando métodos de morfometria geométrica para avaliar a variação fenotípica entre populações em peixes amazônicos. Esse método foi capaz de distinguir diferenças sutis na morfologia e sua replicação em outras espécies amazônicas pode trazer novas perspectivas na avaliação de padrões gerais de diferenciação fenotípica na região.(AU)

Identification and expression analysis of two Wnt4 genes in the spotted scat (Scatophagus argus)

Background: WNT4 is a protein that plays a crucial role in ovarian differentiation and development in mammals, with a relatively well understood function in mammalian gonadal differentiation. The role of WNT4 in teleost fish; however, remains unclear. In the present study, cDNAs of Wnt4a and Wnt4b were cloned and characterized in the spotted scat. The expression patterns of two Wnt4 genes in the gonads at different stages of development and in fish after treatment with 17a-methyltestosterone (MT) were investigated. Results: The tissue distribution showed that Wnt4a was expressed in various tissues, including the gonads, gills, spleen, brain, and fin. Interestingly, Wnt4b not only was expressed in the gills, brain, and spleen, but also was obviously expressed in the ovary. During gonad development, Wnt4a was highly expressed in the testis at stage I and Wnt4b was mainly expressed in the ovary at stages II-III. After MT treatment, the mRNA expression of Wnt4a increased significantly up to 40 d, and the transcript level of Wnt4b decreased at 20 d. Conclusions: These results suggest that Wnt4a may be involved in gonad development and plays a role in the process of spermatogonial proliferation. Our results also demonstrate that Wnt4b is not only expressed in the nervous system, but also in the ovary and it may be involved in ovary development of the spotted scat.

New host record of five Flavobacterium species associated with tropical fresh water farmed fishes from North India

Abstract Yellow pigmented, filamentous, Gram-negative bacteria belonging to genus Flavobacterium are commonly associated with infections in stressed fish. In this study, inter-species diversity of Flavobacterium was studied in apparently healthy freshwater farmed fishes. For this, ninety one yellow pigmented bacteria were isolated from skin and gill samples (n = 38) of three farmed fish species i.e. Labeo rohita, Catla catla and Cyprinus carpio. Among them, only twelve bacterial isolates (13.18%) were identified as Flavobacterium spp. on the basis of morphological, biochemical tests, partial 16S rDNA gene sequencing and phylogenetic analysis. On the basis of 16S rDNA gene sequencing, all the 12 isolates were 97.6-100% similar to six different formally described species of genus Flavobacterium. The 16S rDNA based phylogenetic analysis grouped these strains into six different clades. Of the 12 isolates, six strains (Fl9S1-6) grouped with F. suncheonense, two strains (Fl6I2, Fl6I3) with F. indicum and the rest four strains (Fl1A1, Fl2G1, Fl3H1 and Fl10T1) clustered with F. aquaticum, F. granuli, F. hercynium and F. terrae, respectively. None of these species except, F. hercynium were previously reported from fish. All the isolated Flavobacterium species possessed the ability of adhesion and biofilm formation to colonize the external surface of healthy fish. The present study is the first record of tropical freshwater farmed fishes as hosts to five environmentally associated species of the Flavobacterium.

Functional integrity of Colossoma macropomum (Cuvier, 1816) sperm cryopreserved with enriched extender solutions

Cryoprotectant solutions are used to protect the sperm from alterations caused by the low temperature in the cryopreservation process. We evaluated the quality of Colossoma macropomum semen after freezing, using dimethyl sulfoxide (DMSO) as a cryoprotectant, combined with two extender solutions (T1 - Solution 1: Glucose 90.0 g/L, Sodium Citrate 6.0 g/L, EDTA 1.5 g/L, Sodium Bicarbonate 1.5 g/L, Potassium Chloride 0.8 g/L, Gentamycin Sulphate 0.2 g/L, and T2 - Solution 2: Glucose 90.0 g/L, ACP(r)-104 10.0 g/L). Motility rate and motility time did not differ between T1 and T2 and were lower than fresh semen. The number of normal sperm was significantly different in treatments T1 (15.1%) and T2 (21.9%), and both showed a reduction in the percentage of normal sperm compared to fresh semen (57.4%). The values found for the rates of fertilization and hatching, mitochondrial functionality and sperm DNA, did not differ between the treatments (T1 and T2). Regarding membrane integrity, there was a higher percentage of spermatozoa with intact membranes in T1 (53.4%) than T2 (43.7%). The extender solutions, combined with 10% DMSO, maintained the sperm DNA intact in almost all the C. macropomumsperm cells, however there was a loss in their functionality.

As soluções crioprotetoras são utilizadas para proteger os espermatozoides das alterações causadas por baixas temperaturas durante o processo de criopreservação. Avaliamos a qualidade do sêmen de Colossoma macropomumapós o congelamento, utilizando dimetilsulfóxido (DMSO) como crioprotetor, combinado com duas soluções diluidoras (T1 - Solução 1: Glicose 90,0 g/L, Citrato de Sódio 6,0 g/L, EDTA 1,5 g/L, Bicarbonato de Sódio 1,5 g/L, Cloreto de Potássio 0,8 g/L, Sulfato de Gentamicina 0,2 g/L, e T2 - Solução 2: Glicose 90,0 g/L, ACP(r)-104 10,0 g/L). A taxa de motilidade (%) e o tempo de motilidade (s) não diferiram entre T1 e T2, porém foram mais baixos do que no sêmen fresco. O número de espermatozoides normais foi significativamente diferente nos tratamentos T1 (15,1%) e T2 (21,9%), e ambos mostraram uma redução na porcentagem de espermatozoides normais, comparado ao sêmen fresco (57,4%). Os valores encontrados para as taxas de fertilização e eclosão, funcionalidade mitocondrial e DNA do esperma, não diferiram entre os tratamentos (T1 e T2). Para a integridade da membrana, houve uma porcentagem mais elevada de espermatozóides com a membrana intacta em T1 (53,4%) do que T2 (43,7%). As soluções diluentes combinadas com DMSO a 10% preservaram o DNA espermático intacto em quase todas as células do sêmen de C. macropomum, mas houve perda na funcionalidade dos mesmos.

Identificação de loci microssatélites com potencial de amplificação na espécie de Peixe-Rei (Odontesthes humensis) / Identification of microsatellite loci with amplification potential in "pejerrey" (Odontesthes humensis)

In this work, 25,806 potentially amplifiable microsatellite loci (PAL) were identified in pejerrey, (Odontesthes humensis), with 21% of dinucleotide, 22% trinucleotide, 37% tetranucleotide, 13% pentanucleotide and 7% hexanucleotide. Of the total loci, 167 were classified as "Best PAL", more likely to be variables in populations. The results show that with a small coverage of the genome it was possible to identify a large number of microsatellite loci...

Chromosome evolution in fishes: a new challenging proposal from Neotropical species

We present a database containing cytogenetic data of Neotropical actinopterygian fishes from Venezuela obtained in a single laboratory for the first time. The results of this study include 103 species belonging to 74 genera assigned to 45 families and 17 out of the 40 teleost orders. In the group of marine fishes, the modal diploid number was 2n=48 represented in 60% of the studied species, while in the freshwater fish group the modal diploid complement was 2n=54, represented in 21.21 % of the studied species. The average number of chromosomes and the mean FN were statistically higher in freshwater fish than in marine fish. The degree of diversification and karyotype variation was also higher in freshwater fish in contrast to a more conserved cytogenetic pattern in marine fish. In contrast to the assumption according to which 48 acrocentric chromosomes was basal chromosome number in fish, data here presented show that there is an obvious trend towards the reduction of the diploid number of chromosomes from values near 2n=60 with high number of biarmed chromosomes in more basal species to 2n=48 acrocentric elements in more derived Actinopterygii.

Se presenta una base de datos que contiene los datos citogenéticos de peces Actinopterigios Neotropicales de Venezuela obtenidos por primera vez en un solo laboratorio. Los resultados de este estudio incluyen 103 especies pertenecientes a 74 géneros de 45 familias contenidas en 17 de los 40 órdenes de teleósteos. En el grupo de peces marinos, el número diploide modal fue 2n=48 representado en 60% de las especies estudiadas, mientras que en el grupo de peces de agua dulce el complemento diploide modal fue 2n=54, representado en el 21,21% de las especies estudiadas. El número de cromosomas y FN promedio fueron estadísticamente superiores en peces dulceacuícolas. El grado de diversificación y variación en el cariotipo también fue mayor en peces de agua dulce en contraste con un patrón citogenético más conservado en peces marinos. En contraposición a la suposición según la cual 48 cromosomas acrocentricos era el número cromosómico basal en los peces, los datos aquí presentados muestran que existe una evidente tendencia hacia la reducción del número de cromosomas desde valores cercanos a 2n=60 con alto número de cromosomas birrámeos en las especies más basales a 2n=48 elementos acrocéntricos en los actinopterigios más derivados.

Molecular and cytogenetic analyses of cryptic species within the Synbranchus marmoratus Bloch, 1795 (Synbranchiformes: Synbranchidae) grouping: species delimitations, karyotypic evolution and intraspecific diversification

The fish species Synbranchus marmoratus has been reported to exist as a species complex due to high intraspecific karyotypic variability in spite of the difficulty or impossibility to distinguish them using morphological traits alone. The goal of this work was to use cytogenetic and molecular methods to determine the species delimitations and understand the karyoevolution of S. marmoratus using samples collected from distinct Brazilian localities. Among the analyzed specimens, a large degree of cytogenetic variation related to diploid numbers and karyotype structure was observed, with karyotypes showing 2n=42, 44 and 46 chromosomes. In addition, using sequences of three mitochondrial genes, the phylogenetic relationships between every sample with a known karyotype were determined, which revealed significant nucleotide divergence among the karyomorphs. Also, the analyses indicate that chromosomal rearrangements occurred independently within the distinct lineages of S. marmoratus complex, which resulted in the appearance of distinct karyotypic variants in a non-linear fashion related to diploid numbers and in the appearance of similar non-homologous chromosomes. Finally, the integration of both molecular cytogenetic and phylogenetic approaches allowed the determination of specific chromosomes possibly involved in rearrangements and a better understanding about the evolutionary processes involved in the differentiation of Synbranchus genus.

A espécie de peixe Synbranchus marmoratus tem sido reportada como um complexo de espécies devido à elevada variabilidade cariotípica intraespecífica a despeito da dificuldade ou impossibilidade de distingui-las usando apenas caracteres morfológicos. O objetivo deste trabalho foi utilizar métodos citogenéticos e moleculares para determinar a delimitação das espécies e compreender a carioevolução de S. marmoratus utilizando amostras coletadas em distintas localidades brasileiras. Dentre os espécimes analisados, um alto grau de variação citogenética relativo aos números diploides e estrutura cariotípica foi observado, com cariótipos mostrando 2n=42, 44 e 46 cromossomos. Adicionalmente, utilizando sequências de três genes mitocondriais, as relações filogenéticas entre cada amostra com cariótipo conhecido foram determinadas, revelando uma divergência nucleotídica significativa entre os cariomorfos. Além disso, as análises indicam que rearranjos cromossômicos ocorreram independentemente nas distintas linhagens do complexo S. marmoratus, o que resultou no aparecimento de distintas variantes cariotípicas de forma não linear em relação aos números diploides e no surgimento de cromossomos similares e não homólogos. Finalmente, a integração de uma abordagem citogenética molecular e filogenética permitiu a determinação de cromossomos específicos que, possivelmente, estão envolvidos em rearranjos e um melhor entendimento sobre os processos evolutivos envolvidos na diferenciação do gênero Synbranchus.

A introdução do gênero Cichla [Block e Schneider, 1801] na planície de inundação do alto rio Paraná / The cichla [Block e Schneider, 1801] genus in floodplains of the upper Paraná river / La introducción del género Cichla [Block y Schneider, 1801] en la llanura de inundación del alto río Paraná

As espécies que compõem o gênero Cichla Block e Schneider, 1801 são piscívoras, possuem grande plasticidade fenotípica e oferecem cuidados para sua prole, motivos estes que as tornam invasoras de alto impacto ambiental. O conhecimento taxonômico e da diversidade genética são importantes para o monitoramento populacional das espécies introduzidas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar as espécies e esboçar um histórico da presença do gênero Cichla na planície de inundação do alto rio Paraná evidenciando a problemática de sua introdução nesta região. Análises de diversidade genética em populações introduzidas na bacia do rio Paraná de Cichla kelberi [Kullander e Ferreira, 2006] e C. piquiti [Kullander e Ferreira, 2006] têm demonstrado a origem dos espécimes introduzidos assim como a sua hibridação...

The species constituting the Cichla [Block e Schneider, 1801] genus are piscivorous, present great phenotypic plasticity and provide care for their offspring, reasons that characterise these intruders as of high environmental impact. The taxonomic and genetic diversity knowledge is important for population monitoring of the introduced species. The aim of this study is to characterize the species and draw a history of the presence of the Cichla genus in the floodplain of the Upper Paraná River, showing the problems of its introduction in such region. The analyses of genetic diversity of C. kelberi [Kullander e Ferreira, 2006] and C. piquiti [Kullander e Ferreira, 2006] on populations introduced to the Paraná River basin have demonstrated the origin of specimens introduced as the hybridization of these two species...

Las especies que componen el género Cichla Block y Schneider, 1801 son piscívoras, tienen gran plasticidad fenotípica y ofrecen cuidados a su prole, motivos estos que las vuelven invasoras de alto impacto ambiental. El conocimiento taxonómico y la diversidad genética son importantes para el monitoreo poblacional de las especies introducidas. El objetivo de este trabajo ha sido caracterizar las especies y esbozar un histórico de la presencia del género Cichla en la llanura de inundación del alto Río Paraná evidenciando la problemática de su introducción en esta región. Análisis de la diversidad genética en poblaciones introducidas en la bacía del Río Paraná de Cichla kelberi [Kullander y Ferreira, 2006] y C. piquiti [Kullander y Ferreira, 2006], ha demostrado el origen de los especímenes introducidos, así como su hibridación...