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)

Mesophotic ecosystems at Fernando de Noronha Archipelago, Brazil (South-western Atlantic), reveal unique ichthyofauna and need for conservation

Abstract Although several studies on the ichthyofauna of the Fernando de Noronha Archipelago have been carried out, its mesophotic fish diversity has never been surveyed before. Here we used SCUBA and technical rebreather diving, baited remote underwater videos and remotely operated vehicle to record shallow (≤ 30 m depth) and mesophotic (31 to 150 m depth) fishes. Nineteen fish species belonging to 14 families are reported here as new records, representing an increase of 8.2% in marine fish richness for the region, which now has a total of 250 species and 77 families. These new records include four potential new species and highlight the importance of surveying mesophotic ecosystems, even in well studied sites. Our results also emphasize the need for protection and attention to the unique ichthyofauna found at mesophotic depths.(AU)

Resumo Apesar de muitos estudos sobre a ictiofauna do Arquipélago de Fernando de Noronha terem sido realizados, sua diversidade de peixes mesofóticos nunca foi estudada antes. Neste estudo utilizamos mergulho autônomo e mergulho técnico, vídeos subaquáticos remotos com isca e veículo operado remotamente para registrar peixes de ecossistemas rasos (≤ 30 m de profundidade) e mesofóticos (31 a 150 m de profundidade). Dezenove espécies de peixes pertencentes a 14 famílias são apresentadas aqui como novos registros, representando um aumento de 8,2% na riqueza de peixes marinhos da região, que agora possui um total de 250 espécies e 77 famílias. Esses novos registros incluem quatro prováveis novas espécies e reforçam a importância de estudos em ecossistemas mesofóticos. Nossos resultados também enfatizam a necessidade de proteção e atenção à essa ictiofauna única encontrada nesses ecossistemas profundos.(AU)