Genetic diversity of three ornamental reef fishes (Families Pomacanthidae and Chaetodontidae) from the Brazilian coast

ABSTRACT

Reef fishes of the families Pomacanthidae (angelfish) and Chaetodontidae (butterflyfish) are popular ornamental species, intensively harvested for the aquarium trade. The impacts of such activity on intra-specific diversity and reef ecosystems are still poorly understood in the south Atlantic. In the present work, a fine-scale genetic analysis using RAPD markers was performed in distinct samples of the queen angelfish (Holacanthus ciliaris), French angelfish (Pomacanthus paru), and banded butterflyfish (Chaetodon striatus) along the Brazilian coast. Most of the genetic variation in the three species was related to intra-population diversity. However, AMOVA results demonstrated that H. ciliaris presents a subtle population structure (sigmast = 0.132, P = 0.003), while P. paru and C. striatus present low genetic differentiation, especially remarkable in the latter (sigmast = 0.090, P = 0.001 and sigmast = 0.041, P = 0.028, respectively). Gene flow (Nm) was also higher in C. striatus than in the angelfish species. The reported patterns of genetic differentiation contrast with the similar pelagic stage of the selected species, suggesting that larval dispersal per se is a poor predictor of population structure in these reef fishes. Ecological features coupled with biogeographic history and distinct local selective pressures might play a major role on the genetic composition of each species. Although preliminary, the present results provide a baseline for monitoring the genetic variability in these reef species. These differences in the genetic structure among co-occurring species should be taken into consideration for the conservation of eventual evolutionary units along the Brazilian Province.

RESUMO

Os peixes recifais das famílias Pomacanthidae (peixes-anjo) e Chaetodontidae (peixes-borboleta) são espécies ornamentais populares, intensivamente coletadas para o comércio aquariófilo. Os impactos dessa atividade na diversidade intra-específica e no ecossistema recifal ainda são pouco conhecidos no Atlântico Sul. No presente trabalho, uma análise genética em fina escala usando marcadores RAPD foi realizada em diferentes amostras de Holacanthus ciliaris (anjo ciliaris), Pomacanthus paru (peixe frade) e Chaetodon striatus (borboleta striatus) ao longo da costa brasileira. A maior parte da variação genética nas três espécies relacionou-se à diversidade intrapopulacional. Contudo, resultados da AMOVA demonstraram que H. ciliaris apresenta uma estruturação populacional sutil (sigmast = 0,132, P = 0,003), enquanto P. paru e C. striatus apresentam uma baixa diferenciação genética, particularmente reduzida na última (sigmast = 0,090, P = 0,001 e sigmast = 0,041, P = 0,028, respectivamente). O fluxo gênico (Nm) também foi mais alto em C. striatus do que nas espécies de Pomacanthidae. Os padrões de diferenciação genética registrados contrastam com o estágio pelágico inicial similar nas espécies selecionadas, sugerindo que a dispersão larval per se não é um bom indicador de estrutura populacional nesses peixes recifais. Fatores ecológicos associados à história biogeográfica e distintas pressões seletivas locais podem desempenhar um papel fundamental na composição genética de cada espécie. Embora preliminares, os resultados apresentados fornecem subsídios para o monitoramento da variabilidade genética dessas espécies recifais. Tais diferenças na estrutura genética entre espécies co-existentes devem ser consideradas para a conservação de eventuais unidades evolutivas dentro da Província Brasileira.