Psalidodon rivularis (Characiformes: Characidae): um complexo de espécies baseado em dados citogenéticos, morfométricos e genômicos

Abstract

A espécie Psalidodon rivularis é endêmica da bacia do Alto rio São Francisco dotada de grande diversidade cariotípica, com números diplóides variando de 2n=46 a 2n=50 cromossomos. Trabalhos anteriores envolvendo morfometria e marcadores moleculares mitocondriais têm questionado a validade de P. rivularis como uma única espécie. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a diversidade inter­populacional e inter­cariotípica de P. rivularis utilizando como ferramentas a citogenética, a morfometria geométrica e a genômica. Os objetivos específicos do trabalho foram avaliar a diversidade cariotípica de P. rivularis, avaliar a modulação da forma em diferentes populações de P. rivularis e uma população de P. aff. rivularis do Médio rio São Francisco, e comparar o mitogenoma e o satelitoma de dois citótipos (2n=46 e 2n=50) de P. rivularis. Nós encontramos dois cariomorfos distintos de 2n=46 cromossomos, com ocorrência de cromossomos Bs em certas populações, um cariomorfo de 2n=48 e um de 2n=50. Nós também encontramos diferenças nos padrões de heterocomatina constitutiva dos cariomorfos 2n=46I, 2n=46II e 2n=50, além de diferenças no enriquecimento de pares de bases AT/CG entre os cromossomos Bs dos cariomorfos de 2n=46 cromossomos. Nós também encontramos variações na forma das populações analisadas associadas à altura corporal e à região cefálica, sendo que o recuo da placa sub­ orbital marca a principal diferença entre P. rivularis do Alto rio São Francisco e P. aff. rivularis do Médio rio São Francisco. O mitogenoma dos citótipos 2n=46 e 2n=50 apresentou grande distância genética e o D­loop de ambos apresentou uma sequência repetitiva de 35bp que variou em 19 sítios entre eles. Além disso, o número de sequências repetitivas recuperadas no satelitoma do citótpio 2n=50 foi bem maior que para o citótipo 2n=46 cromossomos e ambos apresentaram sequências exclusivas. Todas as abordagens deste trabalho apontam que P. rivularis corresponde a um complexo de espécies crípticas com diferentes números diplóides, distribuição limitada à bacia do Alto rio São Francisco e adaptação da forma de diferentes Unidades Evolutivamente Significativas em diferentes sub­ bacias hidrográficas. Além disso, os citótipos de 2n=46 e 2n=50 cromossomos amostrados neste trabalho representam pelo menos duas diferentes espécies crípticas encontradas em alopatria e simpatria na sub­bacia hidrográfica do rio Abaeté, evidenciadas por dados citogenéticos e genômicos que sugerem a existência de um possível isolamento reprodutivo entre elas. Palavras­chave: Bioinformática. Evolução alopátrica e simpátrica. Unidades Evolutivamente Significativas.

The Psalidodon rivularis species is endemic to the Upper São Francisco river basin endowed with great karyotype diversity, with karyotypes ranging from 2n=46 to 2n=50 chromosomes. Previous work involving morphometry and mitochondrial molecular markers has questioned the validity of P. rivularis as a single species.The general objective of this work was to study the inter­population and inter­karyotype diversity of P. rivularis using cytogenetics, geometric morphometry and genomics. The specific objectives of the study were to evaluate the karyotype diversity of P. rivularis, to assess the shape modulation in different populations of P. rivularis and a population of P. aff. rivularis from the Middle São Francisco river, and compare the mitogenome and satellitome of two cytotypes (2n=46 and 2n=50) of P. rivularis. We found two distinct karyomorphs of 2n=46 chromosomes, with some cases of Bs chromosomes in certain populations, a karyomorph of 2n=48 and one of 2n=50. We also found differences in the constitutive heterochromatin patterns of karyomorphs 2n=46I, 2n=46II and 2n=50, in addition to differences in AT/CG base pair enrichment between Bs chromosomes of 2n=46 chromosomes. We also found variations in the shape of the analyzed populations associated with body height and the cephalic region, with the retreat of the suborbital plate marking the main difference between P. rivularis of the Upper São Francisco river and P. aff. rivularis of the Middle São Francisco river. The mitogenome of 2n=46 and 2n=50 cytotypes showed great genetic distance and the D­loop of both showed a repetitive 35bp sequence that varied in 19 sites between them. Besides, the number of repetitive sequences recovered in the satellitome of 2n=50 was much higher than for 2n=46 and both cytotypes showed unique sequences. All the tools in this work point out that P. rivularis corresponds to a complex of cryptic species with different diploid numbers, limited distribution to the Upper São Francisco river basin and adaptation of the shape of different Evolutionary Significant Units in different hydrographic sub­basins. Also, the cytotypes of 2n=46 and 2n=50 chromosomes sampled in this work represent at least two different cryptic species, found in allopathy and sympathy in the hydrographic sub­basin of the Abaeté River, evidenced by cytogenetic and genomic data that suggest the existence of a possible reproductive isolation between them. Keywords: Bioinformatics. Allopatric and sympatric evolution. Evolutionary Significant Units.