Cytogenetic characterization of Rhomboplites aurorubens and Ocyurus chrysurus, two monotypic genera of Lutjaninae from Cubagua Island, Venezuela, with a review of the cytogenetics of Lutjanidae (Teleostei: Perciformes)

Lutjanidae, commonly known as snappers, includes 105 species, grouped in four subfamilies. In spite of the high number of species and of its worldwide distribution, the family has been little investigated and the phylogenetic relationships among some of its genera and species are still cause for debate. Only a small number of the species has been cytogenetically analysed. This study reports the first description of the karyotype of Rhomboplites aurorubens as well as data concerning the distribution of the constitutive heterochromatin and the location of the 18S rRNA and the 5S rRNA genes. Specimens of Ocyurus chrysurus from Venezuela were also investigated for the same cytogenetic features. Both species have a 48 uniarmed karyotype, but R. aurorubens has a single subtelocentric chromosome pair, the smallest of the chromosome complement, among the other acrocentric chromosomes. The C-positive heterochromatin is limited to the pericentromeric regions of all chromosomes. Both species show a single chromosome pair bearing the Nucleolus Organizer Regions, but NORs are differently located, in a terminal position on the short arms of the smallest chromosomes in R. aurorubens and in a paracentromeric position in a chromosome pair of large size in O. chrysurus. In O. chrysurus, the 5S rDNA gene cluster is located on a medium-sized chromosome pair, whereas in R. aurorubens it is syntenic with the 18S rDNA gene cluster on chromosome pair number 24. The obtained cytogenetic data, along with previous cytogenetic, morphological and molecular data for the family, reinforce the proposal to synonymize genus Ocyurus with Lutjanus. A review of Lutjanidae cytogenetics is also included.

Lutjanidae, comumente conhecidos como snappers, inclui 105 espécies, reunidas em quatro subfamílias. A despeito do grande número de espécies e de sua distribuição mundial, a família tem sido pouco estudada e as relações filogenéticas entre alguns de seus gêneros e espécies ainda é motivo de debates. Apenas um pequeno número de espécies foi citogeneticamente analisada. Esse estudo apresenta a primeira descrição do cariótipo de Rhomboplites aurorubens assim como dados relativos à distribuição de heterocromatina constitutiva e localização dos genes 18S rRNA e 5S rRNA. Espécimes de Ocyurus chrysurus da Venezuela foram também analisados quanto às mesmas características citogenéticas. Ambas as espécies têm cariótipos compostos de 48 cromossomos com um único braço, entretanto R. aurorubens tem um único par de cromossomos subtelocêntrico, o menor do complemento cromossômico, entre os outros cromossomos acrocêntricos. A heterocromatina C-positiva é limitada à região pericentromérica de todos os cromossomos. Ambas as species apresentam um único par com Regiões Organizadoras de Nucléolo, mas as RONs são localizadas em posições diferentes, em posição terminal no braço curto dos menores cromossomos de R. aurorubens e em posição paracentromérica no braço longo de um par de cromossomos grandes de O. chrysurus. Em O. chrysurus, os genes 5S rDNA estão localizados em um par de cromossomos de tamanho médio, enquanto em R. aurorubens eles são sintenicamente localizados com os genes 18S rDNA no par de cromossomos número 24. Os dados citogenéticos obtidos, junto com os dados morfológicos e moleculares disponíveis para a família reforçam a proposta de sinonimizar o gênero Ocyurus com Lutjanus. Uma revisão da citogenética dos Lutjanidae é também apresentada

Bioinvaders: The acquisition of new genetic variation / Bioinvasores: Adquisición de nueva variación genética / Bioinvasores: Aquisição de nova variação genética

Given that the introduction of organisms into a new environment usually occurs in low numbers, reducing genetic diversity (the so-called bottleneck effect), and that selection further decreases diversity beyond that caused by the bottleneck, then how do some alien species, if their genetic variation is low under new conditions, succeed in evolving rapidly, becoming invasive and expanding their ranges? In this paper a series of mechanisms that allow the introduced population to acquire new genetic variations are considered. Various possible roles of epigenetic adaptation, hybridization, adaptive mutations, transposons, endosymbiosis, somatic mutations, and mitotic recombination are postulated as sources of new genetic variations. The roles of purging and biotic regulation in the successful invasions of some species is also analyzed.

La introducción de organismos a un nuevo ambiente generalmente ocurre en escaso número de individuos, lo cual determina el llamado "cuello de botella", reduciendo la variación genética, mientras que la selección reduce aún más esta variación. Entonces, ¿Cómo estos exóticos son exitosos, expanden su rango de distribución bajo nuevas condiciones, evolucionan rápidamente y se convierten en invasores, si su variación genética es baja? En el presente trabajo, se consideran una serie de mecanismos que permitirían a las poblaciones introducidas adquirir nueva variación genética. Las adaptaciones epigenéticas, la hibridización, las mutaciones adaptativas, los transposones, la endosimbiosis, las mutaciones somáticas y recombinaciones mitóticas son postuladas como fuentes de nueva variación. Además se analiza el papel de la purificación y la regulación biótica en la invasión exitosa de algunas especies.

A introdução de organismos a um novo ambiente geralmente ocorre em escasso número de indivíduos, o qual determina o chamado "efeito gargalo", reduzindo a variação genética, enquanto que a seleção reduz ainda mais esta variação. Como, então, podem estes exóticos ser bem sucedidos, expandir sua faixa de distribuição sob novas condições, evolucionar rapidamente e se converter em invasores, se sua variação genética é baixa? No presente trabalho, é considerada uma série de mecanismos que permitiriam às populações introduzidas adquirirem nova variação genética. As adaptações epigenéticas, a hibridização, as mutações adaptativas, os transposões, a endossimbiose, as mutações somáticas e recombinações mitóticas são postuladas como fontes de nova variação. Além disso, se analisa o papel da purificação e a regulação biótica na invasão bem sucedida de algumas espécies.

Comparative cytogenetic and allozyme analysis of Mugil rubrioculus and M. curema (Teleostei: Mugilidae) from Venezuela

Se presentan los resultados del análisis comparativo citogenético y aloenzimático entre las especies simpátricas Mugil rubrioculus y M. curema de Venezuela. Los especímenes de M. rubrioculus presentan un cariotipo con 2n=48 cromosomas exclusivamente acrocéntricos (NF=48), NORs intersticiales localizados en el par cromosómico número 8 y heterocromatina constitutiva distribuida en posición pericentromérica en todos los cromosomas. Los especímenes de M. curema presentan características citogenéticas significativamente diferentes de M. rubrioculus en términos de número cromosómico y morfología (2n=24 cromosomas de dos brazos y NF=48) y localización de las NORs (región terminal del par metacéntrico más grande). El análisis electroforético en gel de almidón de 20 loci presuntivos reveló una diferenciación genética reducida entre las dos especies. De hecho, aún cuando un total de diez alelos específicos hayan sido identificados, no hay loci que no compartan alelos entre las dos especies y el valor de distancia genética (Nei) obtenido (D= 0,060) es más bajo que el obtenido entre otras especies congenéricas de mugílidos. Así, los datos citogenéticos y los alozímicos indican diversos grados de divergencia entre el M. rubrioculus y M. curema. Esto podría reflejar una subestimación de la divergencia molecular por variación críptica o diferentes tasas de evolución molecular y cromosómica. De cualquier manera, este estudio confirma el poder de los datos cariotípicos para discriminar especies de Mugilidae.

The ibreeding paradox in invasive species

Uno de los tópicos más relevantes en la biología de las invasiones se refiere a la paradoja de la consanguinidad: cómo especies exóticas, que generalmente invaden nuevos territorios en pequeños números, sufriendo por lo tanto los efectos de la consanguinidad, se convierten en invasores exitosos. Para explicar esta paradoja, se ha argumentado que en ocasiones han ocurrido altas frecuencias de migración e introducciones repetidas, que han superado la baja diversidad genética y la consanguinidad. Sin embargo, varios casos de introducciones simples de especies exóticas han ocurrido que no pueden ser explicados por esta hipótesis. Para intentar resolver esta paradoja consideramos que los invasores no solamente son capaces de modificar sus nuevos ambientes, sino que también sufren modificaciones bajo la influencia de estos ambientes. Se postula el posible papel de las adaptaciones epigenéticas y de las mutaciones adaptativas para explicar la adaptación exitosa de los invasores a sus nuevos ambientes