Identification of distinct evolutionary units in allopatric populations of Hypostomus cf. wuchereri Günther, 1864 (Siluriformes: Loricariidae): karyotypic evidence

Few chromosomal reports are available for the endemic fish fauna from coastal basins in northeastern Brazil, and regional biodiversity remains partially or completely unknown. This is particularly true for Loricariidae, the most diverse family of armored catfishes. In the present work, allopatric populations of Hypostomus cf. wuchereri (Siluriformes: Loricariidae) from two basins in Bahia (northeastern Brazil) were cytogenetically analyzed. Both populations shared 2n = 76 chromosomes, a karyotype formula of 10m+18sm+48st/a (FN = 104) and single terminal GC-rich NORs on the second metacentric pair. Nevertheless, microstructural differences were detected by C-banding, fluorochrome staining and chromosomal digestion with restriction enzymes (Alu I, Bam HI, Hae III, and Dde I). The population from Una River (Recôncavo Sul basin) showed conspicuous heterochromatin blocks and a remarkable heterogeneity of base composition (presence of interspersed AT/GC-rich and exclusively AT- or GC-rich sites), while the population from Mutum river (Contas River basin) presented interstitial AT-rich C-bands and terminal GC/AT-rich heterochromatin. Each enzyme yielded a specific band profile per population which allowed us characterizing up to five heterochromatin families in each population. Based on the present data, we infer that these populations have been evolving independently, as favored by their geographic isolation, probably representing cryptic species.

Poucos dados cromossômicos estão disponíveis para a fauna de peixes endêmicos das bacias costeiras do nordeste do Brasil, e a biodiversidade regional continua a ser parcial ou completamente desconhecida. Isto é particularmente verdadeiro para Loricariidae, a mais diversa família de cascudos. No presente trabalho, populações alopátricas de Hypostomus cf. wuchereri (Siluriformes: Loricariidae) de duas bacias hidrográficas da Bahia (nordeste do Brasil) foram citogeneticamente analisadas. Ambas as populações compartilham 2n = 76 cromossomos, uma fórmula cariotípica de 10m+18sm+48st/a (FN = 104) e um único sinal terminal de RONs GC-ricas no segundo par metacêntrico. No entanto, diferenças microestruturais foram detectados pelo bandeamento C, coloração com fluorocromos e digestão cromossômica com enzimas de restrição (Alu I, BamH I, Hae III e Dde I). A população do rio Una (bacia do Recôncavo Sul) apresentou blocos de heterocromatina conspícuos e grande heterogeneidade de composição de base (presença de sítios AT/GC-ricos intercalados e exclusivamente AT ou GC-ricos), enquanto a população do rio Mutum (bacia do Rio de Contas) apresentou bandas C intersticiais AT-ricas e heterocromatina terminal GC/AT-ricas. Cada enzima gerou um perfil específico de bandas por população que nos permitiu caracterizar até cinco famílias de heterocromatina em cada população. Baseado nos presentes dados, podemos inferir que essas populações têm evoluido de forma independente, favorecidas pelo seu isolamento geográfico, provavelmente representando espécies crípticas.

Biogeography and comparative cytogenetics between two populations of Hoplias malabaricus (Bloch, 1794) (Ostariophysi: Erythrinidae) from coastal basins in the State of Bahia, Brazil

The species Hoplias malabaricus is a predator fish found in nearly all cis-Andean basins. From a cytogenetic point of view, this species comprises, at least, seven differentiated karyomorphs. Several localities have been formerly analyzed in Brazil, however, some regions, such as Bahia State, remain underrepresented. Recently, the Brazilian Environment Ministry classified both Itapicuru and Contas river basins (entirely located within Bahia territory) as priority conservation areas, whose biodiversity status lacks enough information. Therefore, the goal of the present work was to characterize, cytogenetically, populations of H. malabaricus from both basins, by using conventional staining, Ag-NOR and C-banding techniques. All specimens presented a diploid number of 2n = 40 with metacentric/submetacentric chromosomes, without differences between sexes, thereby representing the so-called "karyomorph F". The first metacentric pair presented a remarkably larger size in relation to the other pairs. The NORs were multiple, comprising the terminal region on long arms of two chromosomal pairs in both populations. However, the C-banding pattern was somewhat distinguishable between samples. Although sharing heterochromatic blocks at centromeric region of all chromosomes, the population from Itapicuru River basin appeared to have some more conspicuous blocks than those observed in the population from Contas River basin. The similar karyotype observed in both populations suggests a common geological history between them. The present results represent an advance in the knowledge about the cytogenetic pattern of H. malabaricus populations from poorly studied basins.(AU)

A espécie Hoplias malabaricus é um predador que ocorre em praticamente todas as bacias cis-andinas. Sob o ponto de vista citogenético, ela compreende, pelo menos, sete cariomorfos diferenciáveis. Várias localidades já foram previamente analisadas no Brasil, porém, algumas regiões, como o Estado da Bahia, permanecem pouco amostradas. Recentemente, o Ministério de Meio Ambiente classificou as bacias do rio Itapicuru e Contas (inteiramente localizadas na Bahia), como áreas prioritárias de conservação, cuja biodiversidade carece de informações suficientes. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi caracterizar citogeneticamente populações de H. malabaricus nessas bacias, por meio de técnicas de coloração convencional, Ag-RON e bandamento C. Todos os espécimes e populações analisadas apresentaram número diploide 2n = 40 com cromossomos metacêntricos/submetacêntricos, sem diferenças entre os sexos, representando assim o denominado "cariomorfo F". O primeiro par metacêntrico apresentou tamanho notavelmente maior que os demais pares. As RONs foram múltiplas, ocupando a região terminal do braço longo de dois pares cromossômicos em ambas populações. Entretanto, os padrões de heterocromatina foram relativamente diferenciáveis entre as bacias hidrográficas estudadas. Apesar de compartilharem blocos heterocromáticos na região centromérica de todos os cromossomos, a população da bacia do Itapicuru apresentou alguns blocos mais conspícuos em relação aos da bacia do rio de Contas. O cariótipo similar encontrado em ambas as populações parece indicar uma história geológica em comum. Os dados obtidos representam um avanço no conhecimento dos padrões citogenéticos de populações de H. malabaricus provenientes de bacias pouco estudadas(AU)

A multi-approach analysis of the genetic diversity in populations of Astyanax aff. bimaculatus Linnaeus, 1758 (Teleostei: Characidae) from Northeastern Brazil

Few reports are available about the ichthyofauna of typical semi-arid rivers, although the regional diversity has been constantly threatened by human activities, mainly related to impoundment and construction of dams. The goal of the present work was to evaluate using different methods, the population genetic structure of a characin fish, Astyanax aff. bimaculatus, widespread throughout hydrographic basins of Bahia, Northeastern Brazil. Morphological (meristic and morphometric data), cytogenetic (karyotype and Ag-NOR), and molecular (RAPD and SPAR) analyses were carried out in specimens collected upstream and downstream of Pedra Dam, in the main channel of Contas River (Contas River Basin), and in the Mineiro stream, which belongs to the adjacent Recôncavo Sul basin. Few external differences were detected among populations, where the individuals collected upstream of Pedra Dam were slightly larger than the others. Cytogenetic data also showed a similar karyotypic pattern (2n=50; 6m+28sm+12st+4a; FN= 96) and NORs located on the short arms of up to two chromosome pairs, with numerical inter- and intra-populational variation. Nonetheless, RAPD and SPAR analyses differentiated reliably the three populations, revealing striking differences in the allele frequencies among the localities studied and a significant difference in population structure index (Fst=0.1868, P<0.0001). The differences between populations within a same river were as significant as those between distinct hydrographic basins, indicating that the dam/reservoir represents an effective barrier to gene flow. Additionally, environmental peculiarities from each locality are also believed to influence the genetic patterns detected herein. On the other hand, the similarity between samples from Contas River and Recôncavo Sul basins could be related to a common evolutionary history, since both basins are geographically close to each other. Finally, the present study shows that a...

Poucos estudos ictiofaunísticos estão disponíveis em rios típicos do semi-árido, apesar da constante ameaça à diversidade local devido a influências antrópicas, com destaque para o represamento e construção de barragens. O presente trabalho teve como objetivo avaliar, por meio de diferentes metodologias, a estrutura genética de populações de uma espécie de caracídeo, Astyanax aff. bimaculatus, amplamente distribuída em bacias hidrográficas da Bahia, Nordeste do Brasil. Análises morfológicas (dados merísticos e morfométricos), citogenéticas (cariótipo e Ag-RONs) e moleculares (RAPD e SPAR) foram realizadas em espécimes coletados à montante e à jusante da Barragem da Pedra, na calha principal do médio rio de Contas (bacia do Rio de Contas) e no ribeirão Mineiro, pertencente à bacia adjacente do Recôncavo Sul. Poucas diferenças externas foram detectadas entre as populações, sendo os indivíduos originários do reservatório, à montante da barragem, ligeiramente maiores. Os dados citogenéticos também mostraram padrões cariotípicos semelhantes (2n=50; 6m+28sm+12st+4a; FN= 96) e RONs situadas nos braços curtos de até dois pares cromossômicos, com variação numérica inter- e intra-populacional. Contudo, as análises por RAPD e SPAR diferenciaram as três populações de forma eficiente, revelando freqüências alélicas significativamente diferentes entre as localidades amostradas e índices significativos de estruturação populacional (Fst=0.1868, P<0.0001). As diferenças entre populações do mesmo rio foram tão significativas quanto entre bacias hidrográficas distintas, indicando que a represa constitui uma barreira eficiente ao fluxo gênico. Além disso, acredita-se que peculiaridades ambientais de cada localidade possam também influenciar os padrões genéticos encontrados. Por outro lado, a similaridade entre amostras das bacias do Rio de Contas e Recôncavo Sul pode estar relacionada a uma história evolutiva comum, já que ambas estão geograficamente próximas...

Cytogenetic and morphological diversity in populations of Astyanax fasciatus (Teleostei, Characidae) from Brazilian northeastern river basins

In the present work, morphometric and cytogenetic analyses were carried out in populations of the fish Astyanax fasciatus (Characidae) from Contas and Recôncavo Sul River basins (State of Bahia, Brazil), providing new data on the genetic structure of this species along the region. Based on morphologic measurements, we observed that populations from the same hydrographic basin were more similar to each other (Contas and Preto do Costa Rivers), and remarkably divergent from Recôncavo Sul (Mineiro Stream), as indicated by clustering analysis. Cytogenetic data revealed a same diploid number for all populations (2n = 48), but distinct karyotype formulae (8M+24SM+12ST+4A, FN = 92 in Contas River, 8M+24SM+10ST+6A, FN = 90 in Preto do Costa River, and 8M+18SM+16ST+6A, FN = 90 in Mineiro Stream). Ag-NORs were identified at telomeres on a subtelocentric chromosome pair, although multiple ribosomal sites have been detected in some specimens from Contas River. These results show that A. fasciatus populations from northeastern river basins are well differentiated and present peculiar cytogenetic features when compared to populations from other regions. Therefore, the apparent chromosomal plasticity of this species, likely to represent a complex of cryptic forms, is corroborated. Finally, we demonstrated that morphological features can be successfully used to support other sources of genetic information.