Luciano De Freitas Barros Neto ______Tese De Doutorado Natal/RN, Junho De 2020 Luciano De Freitas Barros Neto

Taxonomia integrativa e biogeografia dos cascudinhos da subfamília Hypoptopomatinae (Siluriformes: Loricariidae) do Nordeste do Brasil

Luciano de Freitas Barros Neto ______Tese de Doutorado Natal/RN, junho de 2020 Luciano de Freitas Barros Neto

Taxonomia integrativa e biogeografia dos cascudinhos da subfamília Hypoptopomatinae (Siluriformes: Loricariidae) do Nordeste do Brasil

Tese apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Sistemática e Evolução da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, em cumprimento às exigências necessárias para obtenção do título em Doutor em Sistemática e Evolução.

Orientador: Dr. Sergio Maia Queiroz Lima

NATAL, RN 2020

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Leopoldo Nelson - •Centro de Biociências - CB

Barros-Neto, Luciano de Freitas. Taxonomia integrativa e biogeografia dos cascudinhos da subfamília Hypoptopomatinae (Siluriformes: Loricariidae) do Nordeste do Brasil / Luciano de Freitas Barros Neto. - Natal, 2020. 185 f.: il.

Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Biociências. Programa de Pós-graduação em Sistemática e Evolução. Orientador: Prof. Dr. Sergio Maia Queiroz Lima.

1. Peixes da Caatinga - Tese. 2. Nordeste Médio-Oriental - Tese. 3. Rios temporários - Tese. 4. Biogeografia - Tese. 5. Parotocinclus - Tese. I. Lima, Sergio Maia Queiroz. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Título.

RN/UF/BSCB CDU 639.3

Elaborado por KATIA REJANE DA SILVA - CRB-15/351

Luciano de Freitas Barros Neto

Taxonomia integrativa e biogeografia dos cascudinhos da subfamília Hypoptopomatinae (Siluriformes: Loricariidae) do Nordeste do Brasil

Área de concentração: Sistemática e Evolução. Orientador: Dr. Sergio Maia Queiroz Lima

Aprovada em 05 de junho de 2020

BANCA EXAMINADORA

______Prof. Dr. Sergio Maia Queiroz Lima (Universidade Federal do Rio Grande do Norte) (Orientador)

______Prof. Dr. Adrian Garda (Universidade Federal do Rio Grande do Norte) (Examinador interno)

______Prof. Dr. Roberto Esser dos Reis (Pontificia Universidade Católica do Rio Grande do Sul) (Examinador externo)

______Prof. Dra. Priscila Camelier de Assis Cardoso (Universidade Federal da Bahia) (Examinador externo)

______Dr. Waldir Miron Berbel Filho (Swansea University) (Examinador externo)

Sou biólogo e viajo muito pela “Caatinga” no meu país. Nessas regiões encontro gente que não sabe ler livros. Mas que sabe ler o seu mundo. Nesse universo de outros saberes, sou eu o analfabeto.

(Adaptado de Mia Couto) AGRADECIMENTOS

Inicialmente gostaria de agradecer à Charles R. Darwin, que apesar de termos vividos em épocas distantes, foi minha primeira grande inspiração e que graças a suas teorias me fez, ainda na época da escola, ser apaixonado pela ciência, pela biologia e principalmente pela evolução das espécies.

Ao professor Sergio Lima, que muito mais do que um orientador, se tornou um grande amigo. Agradeço por ser essa inspiração não só profissional, mas também como pessoa; por ter me aguentado durante todos esses anos de convivência e ajudado no meu processo de amadurecimento, tanto acadêmico, quanto pessoal.

Ao Telton Ramos, por toda ajuda em campo, no laboratório e no desenvolvimento desse trabalho.

Ao Pablo Lehmann, por toda ajuda em campo e com a taxonomia dos cascudinhos.

Ao Uedson Jacobina, pela ajuda em campo e confiança, financiando parte dos sequenciamentos desse trabalho.

Ao Leonardo Calado e ao Yuri Ponce, por fazerem parte das equipes de campo, saindo de suas zonas de conforto para viajar pelo interior do Nordeste ajudando a pegar peixes.

Ao Professor Roberto Reis e ao Felipe Camurugi por todas as sugestões feitas ao trabalho durante a qualificação.

Agradeço aos meus amigos do Laboratório de Fauna aquática da UFRN, Mateus,

Luquinhas, Thais, Jéssica, Aninha, Flávia, Sávio, Eugenia, Valéria, Matheus, Salu, Yuri,

Lucas Dentinho, Carol, Laiane Nathalia, Diego, Ori que me ajudou muito principalmente nessa reta final, Yasmin que me acompanhou em todas as coletas nesse doutorado e compartilhou muitas angustias, felicidades e discussões, entre outros que não fazem mais parte do laboratório, mas se fazem sempre presentes, todos foram muito importantes na realização desse trabalho.

Aos amigos do KND, a família que escolhi, por todas brincadeiras, discussões, noites de jogatinas e bebedeiras, em especial à Marcel, por toda ajuda com o R, traduções e dicas.

Ao meu amigo Geomar, por ser esse exemplo de perseverança e força de vontade.

A toda galera da Matinha, por todas discussões sobre os temas mais diversos e momentos de descontração, muitas vezes em dias bem estressantes.

Aos meus amigos da Biologia e de fora dela, todos que me apoiaram, incentivaram ou simplesmente, tornaram os dias mais alegres.

Agradeço à Janaina, que me acompanhou durante toda minha trajetória acadêmica. Agradeço por seu meu estímulo diário, me incentivar, apoiar e ajudar a superar todas as dificuldades.

Agradeço à minha família, por todo apoio, incentivo, confiança e reconhecimento do meu esforço.

Agradeço a todas as pessoas que cruzaram minha vida e que de certa forma, ajudaram a me tornar a pessoa que sou hoje, que me ajudaram a aprender algo novo ou observar o mundo de uma outra ótica.

Ao programa de Pós-Graduação em Sistématica e Evolução, pela assistência, suporte e apoio financeiro que viabilizou algumas atividades essenciais ao desenvolvimento desse trabalho. A Capes, no qual recebi bolsa durante quase todo o doutorado, viabilizando financeiramente a execução da minha pesquisa.

Ao CNPq, que através de alguns projetos, viabilizou parte das coletas.

Por fim, agradeço à UFRN e todos os seus funcionários, lugar que foi minha segunda casa durante os últimos 10 anos. Obrigado a todos que fazem dessa universidade esse ambiente agradável, no qual pude aprender e amadurecer.

LISTA DE FIGURAS

Fig. 1: Multivariate analysis of variance with an analysis of canonical variables with species Parotocinclus cearensis from rio Acaraú (PcearIPU) and rio Paraíba do Norte basins (PcearPBN), P. cesarpintoi from rio Paraíba do Meio basin (PcesaPBM), and P. spilosoma from rio Paraíba do Norte basin (PsomaPBN). Colors represent basins, symbols represent species, empty symbols represent type localities...... 38 Fig. 2: Two Bayesian inference trees for mitochondrial cytochrome b (left) and cytochrome c oxidase I subunit (right) genes, respectively. Trees with only representative haplotypes of each species and estimated divergence time for each gene. Numbers near the nodes indicate the probability a posteriori. Gray bars indicate the range of height at each node...... 39 Fig. 3: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cearensis, topotype UFRN 2886, 33.3 mm SL, male; Brazil, Ceará State, Ipu Municipality, rio Acaraú basin...... 40 Fig. 4: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cearensis, paratype MNRJ 8689, 24.2 mm SL, male; Brazil, Ceará State, Ipu Municipality, rio Acaraú basin...... 41 Fig. 5: Ventral view of abdominal region showing the lateral-abdominal plates and preanal platelets of Parotocinclus cearensis. Abbreviations: LAPS, lateral abdominal plates series; PAR, pre-anal region; CL, cleithrum; CO, coracoid...... 44 Fig. 6: Parotocinclus cearensis, live specimen (UFRN 2684, 33.3 mm SL) just after collection from rio Acaraú, Ipu Municipality, Ceará state...... 47 Fig. 7: Geographic distribution of P. cearensis, P. aff. cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma. Open symbol represents type locality. MAPE, Maranhão-Piauí Ecoregion; MNCE, Mid-Northeastern Caatinga Ecoregion; SFRE, São Francisco Ecoregion...... 47 Fig. 8: The type locality of Parotocinclus cearensis, Brazil, Ceará State, Ipú, rio Acaraú basin...... 49 Fig. 9: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cesarpintoi, UFRN 3892, 40.4 mm SL, female; Brazil, Alagoas State, Quebrângulo Municipality, rio Paraíba do Meio basin...... 50 Fig. 10: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cesarpintoi, paratype MNRJ 1022, 39.9 mm SL, male; Brazil, Alagoas State, Quabrângulo Municipality, rio Paraíba do Meio basin...... 51 Fig. 11: Ventral view of abdominal region showing the lateral plates and preanal platelets in Parotocinclus cesarpintoi. Abbreviations: LAPS, lateral abdominal plates series; MAPS, median abdominal plate series; PAR, pre-anal region; CL, cleithrum; CO, coracoid...... 53 Fig. 12: Parotocinclus cesarpintoi, live specimen (UFRN 3890, 28.9 mm SL) just after collection from rio Paraíba do Meio, Quebrângulo, Alagoas State...... 55 Fig. 13: The type locality of Parotocinclus cesarpintoi, Brazil, Alagoas, Quebrângulo, rio Paraíba do Meio basin...... 57 Fig. 14: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus spilosoma, UFRN 0698, 38.8 mm SL, female; Brazil, Paraíba State, Caturité Municipality, rio Paraíba do Norte basin...... 59 Fig. 15: Ventral view of abdominal region showing the lateral plates and preanal platelets in Parotocinclus spilosoma. Abbreviations: LAPS, lateral abdominal plates series; MAPS, median abdominal plate series; PAR, pre-anal region; CL, cleithrum; CO, coracoid...... 62 Fig. 16: Parotocinclus spilosoma, live specimen (UFRN 2001, 40.3 mm SL) just after collection from rio Paraíba do Norte, Caturité, Paraíba State...... 63 Fig. 17: The type locality of Parotocinclus spilosoma, Brazil, Paraíba State, Caturité, rio Paraíba do Norte basin...... 64 Fig. 18: Mapa dos pontos de coleta das espécies de Parotocinclus no Atlântico Nordeste do Brasil, abrangendo as ecorregiões em sentido horário do Maranhão-Piauí (MAPI), Nordeste Médio-Oriental (NEMO), e São Francisco (SAFR). Cores representam diferentes bacias hidrográficas, símbolos representam espécies (um ponto pode representar mais de uma localidade)...... 81 Fig. 19: Árvore de inferência Bayesiana gerada a partir das sequências de COI, associada com mapa de calor gerado com dados morfológicos. Primeira coluna representa a exposição da região do cleitro, segunda coluna a presença ou ausência da nadadeira adiposa e demais colunas representam as médias das medidas morfométricas com base em 20 indivíduos por linhagem...... 92 Fig. 20: Árvore ultramétrica gerada a partir reconstrução filogenética Bayesiana do gene mitocondrial COI de Parotocinclus das bacias costeiras do Atlântico Nordeste do Brasil. As barras em diferentes cores representam as partições das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) obtidas pelos diferentes métodos de delimitação de espécies...... 93 Fig. 21: Reconstrução de paleodrenagem com as principais bacias do Atlântico Nordeste do Brasil destacadas...... 94 Fig. 22: Relações filogenéticas e redes haplotípicas associadas à ocorrência das espécies de Parotocinclus no Atlântico Nordeste do Brasil. Superior: Clado I (P. cearensis); Lado esquerdo: Clado II; Inferior: Clado III; Lado direito: Clado IV (P. jumbo). Bacias hidrográficas estão representadas pelas letras: A = Parnaíba (PAR, ecorregião do Maranhão-Piauí), B = Acaraú (IPU, Nordeste Médio-Oriental, NEMO), C = Jaguaribe (JAG, NEMO), D = Piranhas-Açu (PIA, NEMO), E = Mamanguape (MAM, NEMO), F = Paraíba do Norte (PBN, NEMO), G = Ipojuca (IPO, NEMO), H = Paraíba do Meio (PBM, NEMO), I = São Francisco (SFR, São Francisco), J = Itapicuru (ITA, Bacias do leste) e K = Timonha (TIM, NEMO). Cada círculo nas redes haplotipicas corresponde a um haplótipo e o tamanho de cada círculo é proporcional ao número de indivíduos que possuem esse haplótipo. Pequenos círculos pretos representam haplótipos hipotéticos e linhas pretas indicam o número de etapas mutacionais entre os haplótipos...... 96 Fig. 23: a: Reconstrução biogeografica das espécies de Parotocinclus no Atântico Nordeste do Brasil. b: Bacias hidrográficas estão representadas pelas letras: A = Parnaíba (PAR, ecorregião do Maranhão-Piauí), B = Acaraú (IPU, Nordeste Médio-Oriental, NEMO), C = Jaguaribe (JAG, NEMO), D = Piranhas-Açu (PIA, NEMO), E = Mamanguape (MAM, NEMO), F = Paraíba do Norte (PBN, NEMO), G = Ipojuca (IPO, NEMO), H = Paraíba do Meio (PBM, NEMO), I = São Francisco (SFR, São Francisco), J = Itapicuru (ITA, Bacias do leste) e K = Timonha (TIM, NEMO). c: Diagrama demonstrando os prováveis eventos de dispersão, vicariância e extinção em relação ao tempo...... 99 Fig. 24: Árvore ultramétrica gerada a partir reconstrução filogenética Bayesiana do gene mitocondrial COI com linhagens de P. jumbo nas bacias costeiras do Nordeste do Brasil. Números próximos aos nós indicam a probabilidade a posteriori da existência do clado. Barras em cinza sob os nós indicam tempo de divergência em milhões de anos com 95% de maior densidade posterior. As barras em diferentes cores ao lado dos nomes representam as partições das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) obtidas pelos diferentes métodos de delimitação de espécies...... 127 Fig. 25: Árvore de inferência Bayesiana gerada a partir das sequências de COI, associada ao mapa de calor gerado com dados morfológicos. Números próximos aos nós indicam a probabilidade a posteriori da existência do clado. Barras em vermelho indicam tempo de divergência em milhões de anos com 95% de maior densidade posterior. Cada coluna representa a média das medidas morfométricas...... 128 Fig. 26: Análise de variância multivariada com análise de variáveis canônicas com linhagens de P. jumbo das bacias Jaguaribe (JAG), Piranhas-Açu (PIA), Paraíba do Norte (PBN), Ipojuca (IPO), Paraíba do Meio (PBM) e São Francisco (SFR). Cores representam as diferentes bacias, símbolos vazios representam espécimes da localidade tipo, na bacia Paraíba do Norte...... 129 Fig. 27: Gen. n. jumbo, Parátipo UFPB 4134, 40.1 mm CP, fêmea, Brasil, Paraíba, município de Aroeiras, rio Paraíba do Norte. Vistas lateral, dorsal e ventral...... 130 Fig. 28: Gen. n. jumbo, topótipo UFRN 2090, 45.1 mm CP, fêmea, Brasil, Paraíba, município de Caturité, riacho São Pedro, bacia do rio Paraíba do Norte. Vistas lateral, dorsal e ventral...... 131 Fig. 29: Vista ventral de Gen. n. jumbo, demonstrando detalhes da presença do processo lateral do basipterigio (p.l.bspt) e da nadadeira peitoral, seta indica a porção mole e segmentada do espinho, com presença de lepidotrichias...... 133 Fig. 30: Vista da região dorsal demonstrando a ausência da placa “spinelet”. A) Gen. n. jumbo, B) Parotocinclus maculicauda (Retirado de Lehmann 2006)...... 134 Fig. 31: Padrão de colorido das espécies do novo gênero, indivíduos vivos após coleta. A) Gen. n. jumbo do rio Paraíba do Norte; B) Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) do rio Piranhas-Açu; C) Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) do rio Paraíba do Meio; D) Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) do rio São Francisco. .. 135 Fig. 32: Biótipos das espécies do novo gênero. A) Rio Paraíba do Norte, município de Caturité; B) Rio Jaguaribe, município de Icó; C) Rio Espinhares, bacia Piranhas-Açu, município de Patos; D) Rio Paraíba do Meio, município de Quebrangulo; E) Riacho da Serrinha, bacia do rio São Francisco, município de Serra Talhada...... 137 Fig. 33: Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe), nova espécie, holótipo, UFPB 12004, 24.1 mm CP, fêmea, Brasil, Ceará, município de Icó, rio Jaguaribe. Vistas lateral, dorsal e ventral...... 138 Fig. 34: Vista ventral da região abdominal mostrando as placas superiores, mediais e pré-anais em: A) Gen. n. jumbo; B) Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe); C) Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu); D) Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca- Paraíba do Meio); E) Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco). Abreviações: RSP, região superior; RMD, região medial; RPA, região pré-anal...... 142 Fig. 35: Distribuição geográfica das espécies do novo gênero nas drenagens do Nordeste do Brasil. Triangulo branco representa a localidade tipo da espécie Gen. n. jumbo...... 143 Fig. 36: Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu), nova espécie, holótipo, UFRN 4359, 44.9 mm CP, fêmea, Brasil, Paraíba, Município de Patos, rio Espinhares, bacia Piranhas-Açu. Vistas lateral, dorsal e ventral...... 144 Fig. 37: Placas dos ossos cranianos da cabeça em vista dorsal. A) Gen. n. jumbo; B) Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) com destaque para a presença de duas placas pré-dorsais (ppd1 e ppd2); C) Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) com destaque para a presença de duas placas pré-nasais (pn1 e pn2); D) Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) com destaque para a presença de duas placas pré-dorsais (ppd1 e ppd2)...... 149 Fig. 38: Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio), nova espécie, holótipo, UFRN 3884, 46.6 mm CP, fêmea, Brasil, Pernambuco, Município de Lagoa de Ouro, rio Paraíba do Meio. Vistas lateral, dorsal e ventral...... 151 Fig. 39: Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco), nova espécie, holótipo, UFRN 2089, 43.3 mm CP, fêmea, Brasil, Pernambuco, Município de Arcoverde, Riacho do Mel, bacia do rio São Francisco. Vistas lateral, dorsal e ventral...... 157 Fig.S1. Árvore parcial de Máxima verossimilhança demonstrando as relações do novo gênero em relação à subfamília Hypoptopomatinae. Número acima dos ramos são valores de bootstrap para 1000 pseudoréplicas. Valores abaixo de 50% não são mostrados...... 167 Fig.S2. Arvore parcial de Máxima verossimilhança demonstrando as relações de Parotocinclus jumbo na subfamília Hypoptopomatinae. Número acima dos ramos são valores de bootstrap para 1.000 pseudoréplicas. Valores abaixo de 50% não são mostrados...... 168

LISTA DE TABELAS

Tab 1. Pairwise mtDNA Kimura 2 Parameter genetic distance values for cytochrome b gene (below diagonal) and cytochrome oxidase c subunit 1 gene (above diagonal). Diagonal bold shows the intraspecific genetic distance values for CytB and COI, respectively...... 39 Tab 2. Morphometric data of Parotocinclus cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma (n=20). SD, standard deviation...... 45 Tab 3. Meristic data of Parotocinclus cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma (n=20)...... 46 Tab 4. Distância K2P das espécies de Parotocinclus do Nordeste + P. maculicauda. Distância interespecífica para o gene COI (diagonal abaixo) e distância interespecífica para o gene CytB (diagonal acima)...... 90 Tab 5. Distância K2P das linhagens do novo gênero, as espécies de Parotocinclus do Nordeste e P. maculicauda. Valores em negrito representam a distância genética dentro do clado P. jumbo...... 126 Tab 6. Dados morfométricos de Gen. n. jumbo (PjumbPBN), Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe) (PjumbJAG), Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) (PjumbPIA), Gen. n. sp. n. 3 (Paraíba do Meio e Ipojuca) (PjumbPBM/IPO) e Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) (PjumbSFR). Abreviações: n, número de espécimes medidos...... 140 Tab 7. Dados merísticos de Gen. n. jumbo (PjumbPBN), Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe) (PjumbJAG), Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) (PjumbPIA), Gen. n. sp. n. 3 (Paraíba do Meio e Ipojuca) (PjumbPBM/IPO) e Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) (PjumbSFR). Abreviações: n, número de espécimes medidos...... 141 Tab S1. Samples used in phylogenetic and morphological analysis. TIUFRN = Ichthyological tissue of Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Asterisks in the basins represent type localities...... 169 Tab S2. Amostras utilizadas nas análises filogenéticas e morfológicas. TIUFRN = Tecido Ictiológico da Universidade Federal do Rio Grande do Norte...... 170 Tab S3. Amostras utilizadas nas análises filogenéticas. TIUFRN = Tecido Ictiológico da Universidade Federal do Rio Grande do Norte...... 171

RESUMO

A região Nordeste do Brasil, que inclui cinco ecorregiões hidrográficas distintas, é adequada para a captura de rios principalmente devido às características litológicas e geológicas, bem como devido às sucessivas fases de reativação de falhas. No entanto, a história biogeográfica das bacias hidrográficas dessa região permanece pouco compreendida, apesar de seu alto nível de endemismo de peixes. O gênero Parotocinclus apresenta alta riqueza de espécies endêmicas na região, com espécies com distribuição restrita a uma única bacia e outras com ocorrência mais ampla em mais de uma ecorregião. Desvendar a história evolutiva do gênero Parotocinclus pode ajudar a elucidar os processos que estruturaram a variação genética dos peixes de água doce nessas bacias costeiras, refinando o conhecimento sobre a biota aquática de água doce. Enquanto algumas espécies novas foram recentemente descritas, a validade de algumas espécies é questionada. Além disso, a maioria das descrições de espécies do gênero são pouco informaivas, e não apresentam caracteres diagnósticos que possibilitem o reconhecimento de complexos específicos. Assim, alguns outros autores consideraram P. cearensis e P. cesarpintoi como sinônimos juniores de P. spilosoma. Entretanto, testes realizados com material recentemente coletado nas localidades tipo, bem como dados das séries-tipo, revelaram alguns caracteres morfológicos que podem ser utilizados para diferenciar essas espécies. Análises filogenéticas com dados moleculares foram feitas para contrastar com os dados morfológicos e biogeográficos. Como resultado da análise integrativa (morfologia e molecular), no primeiro capítulo a validade de Parotocinclus cearensis foi confirmada, diferenciando-a de P. spilosoma e P. cesarpintoi. São apresentadas as redescrições de P. cearensis, P. cesarpintoi e P. spilosoma, acrescentando novos caracteres diagnósticos. No segundo capítulo são observadas as relações de parentescos das espécies, identificadas possíveis novas espécies, bem como investigada a diversificação das linhagens do gênero no Nordeste brasileiro. Também foram avaliados quais eventos geológicos podem estar associados aos padrões biogeográficos. No terceiro capítulo eu descrevo um novo gênero para a subfamília Hypoptomatinae com quatro novas espécies geograficamente isoladas e corroboradas por dados morfológicos e moleculares.

PALAVRAS-CHAVE: Peixes da Caatinga, Nordeste Médio-Oriental, rios temporários, biogeografia, Parotocinclus. ABSTRACT

The Northeastern region of Brazil, which includes five distinct hydrographic ecoregions, is suitable for river captures mainly because of lithological and geological characteristics as well as successive fault reactivation phases. However, the biogeographic history of neotropical watersheds in this region remains poorly understood despite their high levels of fish endemism. The genus Parotocinclus presents high number of endemic species in the region, with some species with distribution restricted to a single basin, while others with wider distributions, occurring in more than one ecoregion. In this sense, unravelling the evolutionary history of the genus Parotocinclus can help elucidate the historical processes that influenced the genetic variation of freshwater fish in these coastal basins. However, the validity of some species is questioned. Moreover, most of the species descriptions for the genus are little informative, and do not present diagnostic characters that enable the recognition of specific complexes. For instance, some other authors considered P. cearensis and P. cesarpintoi as junior synonyms of P. spilosoma. However, tests performed with material recently collected in type localities, as well as type series data, revealed some morphological characters that can be used to differentiate these species. Phylogenetic analyses with molecular data were contrasted with morphological and biogeographic data. As a result of this integrative analysis (morphology and molecular), in first chapter the validity of Parotocinclus cearensis was confirmed by differentiating it from P. spilosoma and P. cesarpintoi. The redescriptions of P. cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma are presented, adding new diagnostic characters for each species. In the second chapter I addressed the relationships among species, identified possible new species, and investigated the diversification of lineages within the genus in Brazilian Northeast. I evaluated which events may be associated with the bioogeographic patterns recovered. In the third chapter, I described a new genus in the subfamily Hypoptomatinae, with four new, geographically isolated species supported by morphological and molecular data.

KEY-WORDS: Caatinga fish, Mid-Northeastern Caatinga, temporary rivers, biogeography, Parotocinclus.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO GERAL ...... 15 1.1. Biogeografia de peixes de água doce / Região Neotropical ...... 15 1.2. Ictiofauna das bacias do Nordeste do Brasil ...... 16 1.3. O modelo de estudo ...... 18 2. OBJETIVOS ...... 21 2.1. Objetivo geral ...... 21 2.2. Objetivos específicos ...... 21 3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...... 21 4. CAPÍTULO I - Integrative taxonomy of three small armored catfishes Parotocinclus (Siluriformes: Loricariidae) from northeastern Brazil ...... 31 4.1. ABSTRACT ...... 31 4.2. RESUMO ...... 32 4.3. INTRODUCTION ...... 33 4.4. MATERIAL AND METHODS ...... 34 4.4.1 Comparative morphology ...... 34 4.4.2 Phylogenetic analysis ...... 35 4.5. RESULTS ...... 37 4.5.1 Multivariate comparison ...... 37 4.5.2 Molecular analysis ...... 38 4.5.3 Taxonomic accounts ...... 39 4.6 DISCUSSION ...... 65 4.7 LITERATURE CITED ...... 67 5 CAPÍTULO II – Biogeografia e diversificação dos cascudinhos hipoptopomatíneos nas drenagens do Nordeste do Brasil ...... 75 5.1 ABSTRACT ...... 75 5.2 RESUMO ...... 76 5.3 INTRODUÇÃO ...... 77 5.4 MATERIAL E METODOS ...... 80 5.4.1 Coleta de dados ...... 80 5.4.2 Análise morfológica ...... 81 5.4.3 Extração e amplificação ...... 82 5.4.4 Edição e alinhamento das sequências ...... 83 5.4.5 Análises filogenéticas e relógio molecular ...... 84 5.4.6 Análises de delimitação de linhagens ...... 85 5.4.7 Inferências de paleodrenagens e capturas de cabeceiras ...... 86 5.4.8 Reconstrução da área ancestral ...... 88 5.5 RESULTADOS ...... 88 5.5.1 Demilitação dos clados – análise morfológica e molecular ...... 88 5.5.2 Delimitação de linhagens ...... 92 5.5.3 Filogeografia e eventos de especiação ...... 94 5.6 DISCUSSÃO ...... 99 5.7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...... 103 6. CAPÍTULO III - Taxonomia integrativa e descrição de um novo gênero e quatro novas espécies de cascudinhos Hypoptopomatinae (Siluriformes, Loricariidae) do Nordeste do Brasil ...... 117 6.1. RESUMO ...... 117 6.2. ABSTRACT ...... 118 6.3. INTRODUÇÃO ...... 119 6.4. MATERIAL E MÉTODOS ...... 120 6.4.1 Extração e amplificação ...... 120 6.4.2 Edição e alinhamento das sequências ...... 121 6.4.3 Análises filogenéticas e delimitação de linhagens ...... 121 6.4.4 Análise morfológica ...... 123 6.5 RESULTADOS ...... 124 6.5.1 Delimitação das linhagens – análises morfológicas e moleculares ...... 125 6.5.2 Taxonomia...... 129 6.6 DISCUSSÃO ...... 162 6.7 MATERIAL COMPARATIVO ...... 165 6.8 REFERÊNCIAS ...... 170 7. ANEXOS ...... 178

1. INTRODUÇÃO GERAL

1.1. Biogeografia de peixes de água doce / Região Neotropical

Em 1876, Alfred Russel Wallace propôs uma divisão zoogeográfica global, na qual dividiu o mundo em seis unidades terrestres. Nesse trabalho, ele descreve e subdivide as regiões Paleártica, Etiópica, Oriental, Australiana, Neotropical e Neártica, usando como base a distribuição das espécies de aves e mamíferos conhecidas em sua época

(Wallace 1876). Holt et al. (2013) reanalisaram essas regiões zoogeográficas, combinando dados de distribuição e relações filogenéticas de anfíbios, aves e mamíferos, dividindo o planeta em 11 unidades, reconhecendo todas as previamente identificadas por

Wallace. Dentre essas, a Região Neotropical, compreendida desde o México até a

Argentina, apresenta uma das faunas mais diversas do mundo (Albert & Reis 2011; Holt et al. 2013).

Nos últimos 30 milhões de anos ocorreram diversos eventos geológicos na região

Neotropical propiciaram a diversificação, principalmente da ictiofauna continental. Entre esses, a separação da ictiofauna Paleo Amazonas-Orinoco e Paraguai (Carvalho & Albert

2011), eventos de capturas de cabeceira (Lundberg 1998; Carvalho & Albert 2011), a separação dos rios Amazonas e Orinoco (Lundberg 1998; Hubert et al. 2007; Winemiller

& Willis 2011), as incursões e regressões marinhas (Lovejoy et al. 2006) e separação dos rios Orinoco e Maracaibo (Lundberg 1998; Albert et al. 2006; Schaefer 2011) são comumente destacados na literatura.

Uma grande diversidade está relacionada a essa complexa história geológica da região, que abriga algumas das maiores bacias geográficas do mundo (Albert et al. 2011).

Além do relevo e clima variado, haja vista a grande variação latitudinal da conformação

Norte-Sul, resultando em biomas diversos, desde florestas tropicais como a Amazônia e

a Mata Atlântica até biomas semiáridos como a Caatinga. A região Neotropical abriga o maior número de espécies de peixes de água doce do planeta, com cerca de 6000 espécies descritas e uma estimativa de 9100 (Reis et al. 2016), distribuídas em 69 famílias, das quais 32 são endêmicas da região (Berra 2001, 2007; Reis et al. 2003; Helfman et al.

2009; Albert & Reis 2011, Reis et al. 2016).

Dentre essa grande ictiofauna destaca-se a família Loricariidae como uma das mais diversas e bem distribuída da região e com o maior número de espécies da ordem

Siluriformes (Nelson 2016; Fricke et al. 2020).

1.2. Ictiofauna das bacias do Nordeste do Brasil

Abell et al. (2008) propuseram a primeira separação das ecorregiões hidrográficas continentais do mundo com base, entre outras coisas, na distribuição e composição de espécies de peixes, totalizando 426 ecorregiões. Cada ecorregião compreende um ou mais sistemas de água doce com grande similaridade em relação à suas condições ecológicas e ambientais (Dinerstein et al. 1995; Abell et al. 2008).

O Nordeste brasileiro abrange cinco ecorregiões hidrográficas distintas, das quais quatro delas estão inseridas parcialmente no bioma Caatinga: Maranhão-Piauí (MAPI),

Nordeste Médio-Oriental (NEMO), São Francisco (SAFR) e Mata Atlântica Nordeste

(MANE) (Abell et al. 2008; Lima et al. 2017). Até recentemente, diversas áreas do nordeste do Brasil eram negligenciadas nas pesquisas sobre a ictiofauna, principalmente aquelas afastadas do curso principal dos rios e nas cabeceiras (Rosa et al. 2003). No entanto, esforços recentes na bacia do rio Parnaíba (Ramos et al. 2014), incluindo suas cabeceiras (Silva et al. 2015), além de várias bacias do NEMO e MANE, tributários do

SAFR vêm acrescentando informações para o conhecimento da região (Camelier &

Zanata 2014; Silva et al. 2017; Lima et al. 2017).

De acordo com a lista atual, e considerando apenas as 371 espécies nativas, a distribuição das espécies de peixes de água doce da Caatinga por ecorregião inclui 140 espécies no MAPI, 91 no NEMO, 166 no SAFR e 95 na MANE (Lima et al. 2017), o que demonstra a heterogeneidade da ictiofauna do bioma. Algumas dessas espécies com ampla distribuição geográfica na região podem representar complexos de espécies (Albert et al. 2011). Conhecer a distribuição geográfica e os ambientes nos quais as espécies ocorrem é uma diretriz fundamental para a compreensão dos padrões de riqueza e biogeográficos, além de fornecer suporte para estratégias de conservação e licenciamento ambiental (Lanés et al. 2014).

Seja qual for a situação, a distribuição disjunta de peixes continentais pode evidenciar conexões passadas entre bacias e permite a proposição de hipóteses biogeográficas (Avise 2000). Assim, a dispersão de espécies de água doce no Nordeste pode estar relacionada à formação de paleo-canais que conectaram essas bacias durante as regressões marinhas do Pleistoceno (Turchetto-Zolet et al. 2012), ou aos ajustes neotectônicos que podem resultar na captura de cabeceiras (Albert & Reis 2011). Poucos estudos sistemáticos, filogenéticos e biogeográficos envolvendo bacias sul-americanas, abrangeram a região Nordeste, devido à escassez de informação sobre a ictiofauna

(Menezes 1972; Bizerril 1994; Rosa & Groth 2004). Assim, a resolução das relações filogenéticas de alguns táxons é fundamental para compreender os padrões biogeográficos das bacias da região Nordeste do Brasil (Rosa & Groth 2004).

Atualmente, o rio São Francisco, tem seu fluxo em paralelo à costa em direção ao

Norte, virando abruptamente para a costa leste do Brasil antes de desembocar no Oceano

Atlântico entre os estados de Alagoas e Sergipe. No entanto, evidências geológicas

sugerem que seu curso mudou no Pleistoceno, durante a glaciação de Mindel, de uma direção Norte anterior para o que hoje é a bacia do rio Parnaíba na ecorregião do MAPI

(Mabesoone 1994; Saadi 1995; Karner & Driscoll 1999). Alguns estudos envolvendo marcadores moleculares de organismos terrestres (Coutinho-Abreu et al. 2008;

Nascimento et al. 2013; Werneck et al. 2015) e peixes de água doce (Costa et al. 2018) encontraram evidências que corroboram o curso passado do rio São Francisco ao Norte, sendo esses últimos ideais para reconstruir a história geomorfológica de uma região, uma vez que sua ocorrência nas bacias hidrográficas depende da conexão entre elas (Jones &

Johnson 2009).

1.3. O modelo de estudo

Os cascudinhos do gênero Parotocinclus estão amplamente distribuídos na região cisandina, da Venezuela ao sul do Brasil, ocorrendo desde as pequenas até grandes bacias e nos mais diversos biomas. Algumas de suas espécies apresentam distribuição geográfica restrita e são consideradas ameaçadas de extinção (Rosa et al. 2003; Sarmento-Soares et al. 2009; Ramos et al. 2013), apesar do gênero não ser atualmente considerado um grupo monofilético (Pereira et al. 2019).

Parotocinclus foi originalmente descrito como um subgênero monotípico de

Hisonotus por Eigenmann & Eigenmann (1889) tendo como base a espécie Otocinclus maculicauda Steindachner. Os mesmos autores (1890) elevaram sua condição ao nível de gênero, principalmente devido à presença de uma nadadeira adiposa. No entanto, algumas espécies que apresentam nadadeira adiposa rudimentar ou ausente têm sido descritas como Parotocinclus (e.g. Fowler 1941; Garavello 1977; Gauber & Buckup 2005; Ramos et al. 2013; Lehmann et al. 2014). Schaefer (1991) reconheceu o gênero como monofilético apontando três sinapomorfias: 1) hiomandibular com crista curta e robusta 18

separando a mandíbula no adductor mandibulae do dilatador e músculos levator operculi,

2) o primeiro espinho da nadadeira dorsal grande, e 3) linha lateral interrompida, terminando em 2-4 placas que antecedem a última placa lateral.

No entanto, de acordo com a análise filogenética com base em dados morfológicos, Parotocinclus foi reconhecida como polifilético (Gauger & Buckup 2005).

Lehmann (2006) reconheceu o gênero como um grupo de espécies parafilético, que necessita de uma revisão formal e a designação de novos gêneros para acomodar as espécies atribuídas a Parotocinclus, mas não estreitamente relacionadas à espécie tipo P. maculicauda. Cramer et al. (2011) em seu estudo sobre as relações de parentesco de

Hypoptomatinae, usando 10 espécies de Parotocinclus, corroboraram a natureza polifilética do gênero, formando três clados monofiléticos não estritamente relacionados.

Atualmente, o gênero compreende 35 espécies válidas (Pereira et al. 2019; Roxo et al. 2019), com 13 espécies no Nordeste do Brasil (Ramos et al. 2017; Pereira et al.

2019). A maioria das descrições originais das espécies da região carecem de infomações de novas espécies descritas, não permitindo a diferenciação de espécies intimamente relacionadas e morfologicamente similares. Dentre os estudos envolvendo descrições de peixes do Nordeste brasileiro, destaco o trabalho de Fowler (1941), onde foram descritos

Plecostomus spilurus (Fowler) e P. spilosoma (Fowler) de drenagens do NEMO. No entanto, este trabalho apresenta taxonomia confusa, com alguns táxons descritos neste sendo atualemte considerados sinônimos júniores de espécies previamente descritas

(Rosa et al. 2003). Outro trabalho de taxonomia no Nordeste, que descreve Parotocinclus cesarpintoi Miranda-Ribeiro, 1939, apresenta uma descrição bastante sucinta, não permitando separar claramente das demais espécies do gênero, P. cesarpintoi sendo descrita para o rio Paraíba do Meio, uma bacia costeira do NEMO, no estado de Alagoas.

Garavello (1977), em uma revisão do gênero Parotocinclus, realocou Plecostomus spilurus e P. spilosoma neste gênero e distinguiu P. cesarpintoi de P. spilosoma apenas pela distância da narina e forma do pedúnculo, não apresentando caracteres suficientemente informativos para diferenciar estas duas espécies. Parotocinclus spilosoma, além de apresentar alguns problemas sobre sua taxonomia e distribuição, teve a série tipo desmembrada por Garavello (1977) para a descrição de uma outra espécie, P. cearensis, baseado principalmente em dois caracteres morfológicos: região ventral desprovida de placas e a cintura escapular exposta apenas lateralmente. Lehmann (2006) considerou P. spilosoma e P. cearensis como a mesma espécie pela ausência de caracteres que os diferenciassem.

Durante muito tempo, a taxonomia e a filogenia de peixes foi baseada em caracteres morfológicos, o que pode não coincidir com a história evolutiva de determinado grupo, já que variações fenotípicas são passíveis de modificações por respostas a variações ambientais, populacionais, de desenvolvimento e mutações genéticas (Freeland 2005; Jablonka & Lamb 2006; Calcagnotto 2012). Dados moleculares vêm cada vez mais sendo usados para compreender e reconstruir a história evolutiva das linhagens. De acordo com Roxo et al. (2014), o gênero Parotocinclus teve origem nas drenagens costeiras orientais e depois se dispersou no rio São Francisco,

Nordeste Médio-Oriental e rio Parnaíba, aproximadamente entre 19 e 43 milhões de anos atrás. No entanto, essa análise foi realizada utilizando poucas espécies do gênero. Uma filogenia molecular com as todas linhagens de Parotocinclus se torna necessária para melhor compreender a história evolutiva desse grupo e os padrões biogeográficos das ecorregiões do Nordeste do Brasil.

Compreender as prováveis relações filogenéticas desse táxon, assim como seus padrões dispersivos, possibilitará entender melhor conexões pretéritas entre bacias

hidrográficas, mudanças climáticas, eventos geomorfológicos e processos evolutivos. Um estudo filogenético desse grupo possibilitará verificar a validade de diversas espécies, identificar espécies novas que estejam sendo subestimadas, fornecendo assim dados para conservação das mesmas.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo geral

Compreender as relações de parentesco entre as espécies de Parotocinclus do

Nordeste do Brasil e estabelecer os padrões biogeográficos na região.

2.2. Objetivos específicos

- Definir os representantes do gênero e identificar as linhagens atualmente atribuídas a

Parotocinclus.

- Identificar e descrever possíveis espécies novas, principalmente entre os táxons com ampla distribuição geográfica (e. g. Parotocinclus cearensis, P. jumbo Britski &

Garavello, etc).

- Formular e testar hipóteses biogeográficas sobre a diferenciação das linhagens em resposta a mudanças climáticas e geomorfológicos, e cruzá-las com dados disponíveis para outros táxons de peixes neotropicais.

3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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4. CAPÍTULO I - Integrative taxonomy of three small armored catfishes

Parotocinclus (Siluriformes: Loricariidae) from northeastern Brazil

Luciano de F. Barros-Neto1,4*, Telton Pedro Ancelmo Ramos2, Pablo A. Lehmann3 and Sergio Maia

Queiroz Lima1

1 Laboratório de Ictiologia Sistemática e Evolutiva, Departamento de Botânica e Zoologia, Universidade

Federal do Rio Grande do Norte, 59978-970, Lagoa Nova, Natal, RN, Brazil.

2 Laboratório de Ecologia Aquática, Departamento de Biologia/CCBS, Universidade Estadual da Paraíba,

58109-753, Campus universitário, Campina Grande, PB, Brazil.

3 Laboratório de Ictiologia e Sistemática de Peixes, Universidade do Vale do Rio dos Sinos. Av. Unisinos,

950, 93022-000, São Leopoldo, RS, Brazil.

4 Programa de Pós-Graduação em Sistemática e Evolução, Universidade Federal do Rio Grande do Norte,

59978-970, Lagoa Nova, Natal, RN, Brazil.

* Corresponding author

E-mail: [email protected]

4.1. ABSTRACT

In the five distinct hydrographic ecoregions of northeastern Brazil, Parotocinclus is currently represented by thirteen species, some of which are found in sympatry. However, the validity of some species in the region is questionable. Furthermore, most species descriptions for the genus are not very informative, lacking effective diagnostic characters. Thus, some authors considered P. cearensis and P. cesarpintoi junior synonyms of P. spilosoma. However, analyzes performed on recently collected material at the type localities revealed potentially usefull diagnostic characteres. In addition, we

performed phylogenetic analyses of molecular data to contrast with the morphological data. As result of this integrative analysis (morphology and molecular) the validity of

Parotocinclus cearensis is confirmed, differentiating it from P. spilosoma and P. cesarpintoi. We redescribe P. cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma providing new diagnostic characters, and corroborate the co-occurrence of these lineages for some hydrographic basins of Mid-Northeastern Caatinga, suggesting a secondary contact among taxa.

KEY-WORDS: Freshwater fish, phylogeny, morphology, Mid-Northeastern Caatinga ecoregion.

4.2. RESUMO

O Nordeste do Brasil, que inclui quatro ecorregiões hidrográficas distintas, o gênero

Parotocinclus apresenta alta riqueza de espécies, representada por treze espécies descritas até o momento, algumas encontradas em simpatria. No entanto, a validade de algumas espécies é questionada. Além disso, a maioria das descrições de espécies do gênero que ocorrem no Nordeste são pouco informativas, e não apresentam caracteres diagnósticos que as diferencie. Assim, alguns autores consideraram P. cearensis e P. cesarpintoi como sinônimos juniores de P. spilosoma. No entanto, testes realizados com material coletado recentemente nas localidades tipo revelaram alguns caracteres morfológicos que podem ser utilizados para diferenciar essas espécies. Além disso, análises filogenéticas foram realizadas usando dados moleculares para contrastar com os dados morfológicos. Como resultado da análise integrativa (morfológica e molecular), a validade de Parotocinclus cearensis foi confirmada, diferenciando-a de P. spilosoma e P. cesarpintoi. Nós

redescrevemos P. cearensis, P. cesarpintoi e P. spilosoma, adicionando novos caracteres diagnósticos para essas espécies e corroboramos A co-ocorrência de linhagens para algumas bacias hidrográficas do Nordeste do Oriente Médio, sugerindo um contato secundário entre os táxons.

PALAVRAS-CHAVE: Peixes de água doce, filogenia, morfologia, Nordeste Médio

Oriental.

4.3. INTRODUCTION

The genus Parotocinclus comprises 35 valid species (Lehmann et al. 2018; Pereira et al. 2019; Roxo et al. 2019), represented by 13 species in northestern Brazil (Ramos et al.

2017). Most of the original descriptions for Parotocinclus species in the region are succinct, hampering the differentiation of closely related and morphologically similar species (Ramos et al. 2016). For example, Fowler (1941) described Plecostomus spilurus

(Fowler, 1941) and P. spilosoma (Fowler, 1941), synonimyzing some taxa awith previously described taxa but only succinctly describing these two new speceis (Rosa et al. 2003; Ramos et al. 2016). Another taxonomy work in the northeast, which describes

Parotocinclus cesarpintoi Miranda-Ribeiro, 1939, presents a very succinct description, not allowing to clearly separate from the other species of the genus, P. cesarpintoi being described for the Paraíba do Meio river, a coastal basin of NEMO, in the state of Alagoas.

Garavello (1977), in a revision of the genus Parotocinclus, distinguished P. cesarpintoi from P. spilosoma based only on the distance between nostrils and the shape of the peduncle. In addition to the doubtful taxonomy and distribution of P. spilosoma, its type series was dismembered by Garavello (1977) for the description of P. cearensis,

differentiated mainly by the lack of ventral plates and the scapular girdle exposed only laterally. However, given the lack of morphological differences, Lehmann (2006) considered P. cearensis a junior synonym of P. spilosoma.

Recent examination of material obtained from field surveys allowed us to reevaluate coloration patterns, morphometric and molecular differentiate these species.

4.4. MATERIAL AND METHODS

4.4.1 Comparative morphology

Specimens were collected from their respective type localities as well as from other hydrographic basins. We preserved individuals? samples? both in formalin and ethanol for molecular studies. Specimens were deposited in the ichthyological collection of

Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). The list of species used, localities, abbreviations used, and voucher numbers are given in Table S1. Measurements and counts followed Carvalho & Reis (2009), while count of longitudinal plate series followed Schaefer (1997) and Lehmann et al. (2013). Measurements were taken with digital calipers and recorded to tenth of a millimeter, presented as percentages of standard length (SL) or head length (HL). Meristic data ranges include all specimens available for the study. Osteological examinations were performed on specimens cleared and double- stained for bone and cartilage (c&s) according to the procedures proposed by Taylor &

Van Dyke (1985).

Descriptions of color pattern were based on photographs of live individuals kept in aquaria just after collection. Type series were used in this study as comparative material.

For use of morphometric data, allometric effect was corrected following Lleonart et al.

(2000) to reduce the effect of ontogenetic variation on shape variables. Variance inflation

factor (VIF) values were evaluated repeatedly in R program (Team R Core, 2014) using the package usdm (Naimi et al. 2014) to reduce collinearity. Variables with a level of collinearity value higher than five were removed from the analysis (Zuur et al. 2010).

Multivariate analysis of variance (MANOVA) with a Canonical Variate Analysis (CVA) was performed to discriminate between groups using packages ggplot2 (Wickham 2016), ggord (Beck 2017), and MASS (Ripley et al. 2011) in R, interpreted as size-free shape data (Bookstein 1989). Scripts perfomed in this study are available on my GitHub page.

4.4.2 Phylogenetic analysis

Total genomic DNA was extracted from tissues (fins or muscle) using the salt extraction protocol (modified from Bruford et al. 1992). A fragment of the mitochondrial cytochrome b gene (CytB) was amplified using primers L14841 (5`CCA TCC AAC ATC

TCA GCA TGA TGA AA 3`) and H15915b (5`-AAC CTC CGA TCT TCG GAT TAC

AAG AC 3`) (Oliveira et al. 2011). For cytochrome oxidase c subunit I (COI), we used primers L5698-ASN (5’-AGG CCT CGA TCC TAC AAA GKT TTA GTT AAC -3’)

(Inoue et al. 2001) and H7271-COI (5’- GTG GTG GGC TCA TAC AAT AAA -3’)

(Villa-Verde et al. 2012).

A polymerase chain reaction (PCR) (Mullis et al. 1997) was performed in 25 μl containing 50 ng of total genomic DNA and 2x Green GoTaq Reaction Buffer (Promega), with the following thermocycling profile for Cytb fragment: an initial cycle of 5 min at

95°C; followed by 35 cycles of 30 sec at 94°C, 45 sec at 48°C, 90 sec at 58°C; and a final step of 90 sec at 72°C. The same conditions were used for COI, except for the use of 47°C as annealing temperature. In all PCR reactions, negative controls without DNA were used to check for contamination. The steps of DNA purification and sequencing were performed by Macrogen Inc. 35

Sequences were edited using SeqMan (DNASTAR, Lasergene Software Package), aligned using CLUSTALW (Thompson et al. 1994) in MEGA 6 (Tamura et al. 2013), and subsequently optimized manually. A list of voucher Genbank accession numbers is given in Table S1.

Estimates of base pair substitution rates between sequences were conducted in MEGA

6 (Tamura et al. 2013). The a priori selection of the best nucleotide substitution model was determined based on the lowest Bayesian Information Criterion (BIC) values. The model selected was Hasegawa-Kishino-Yano model (Hasegawa, Kishino & Yano 1985), with a gamma distribution (HKY+G) for rate variation between sites for both genes.

Bayesian inference of phylogenetic relationships and divergence time estimations were calculated in BEAST v.1.8.1 (Drummond et al. 2012). For the molecular clock, we used a relaxed mutation rate of 0.272% per million years for the subfamily

Hypoptopomatinae (Roxo et al. 2014) with 106 generations of MCMC (Markov Chain

Monte Carlo). Trees and parameters were sampled every 1,000 generations, totaling

10,000 trees saved for each analysis. The first 15% generations of each run were excluded as burn-in. A consensus tree based on 50% majority rule was made with posterior probability values of nodes using TreeAnnotator v.1.8.1 (Drummond et al. 2012). The convergence of parameters was verified using Tracer v.1.6 (Rambaut et al. 2016).

For comparisons, sequeces from P. jumbo Britski & Garavello, 2002, P. seridoensis

Ramos, Barros-Neto, Britski & Lima, 2013 and P. spilurus, species that occur in the northeast region of Brazil, as well as P. maculicauda (Steindachner, 1877), the type species of the genus, were used. For a better comparison of genes trees, the two phylogenies were plotted face to face using combined functions for analyzing and visualizing phylogenies from the R packages ape (Paradis, Claude & Strimmer 2004), phytools (Revell 2012), ggplot2 (Wickham 2016), ggtree (Yu et al. 2017), cowplot

(Wilke 2019), dplyr (Wickham et al. 2019) and treeio (Wang 2020). Scripts used in this study are available on my GitHub page.

4.5. RESULTS

4.5.1 Multivariate comparison

A total of 18 morphometric measures were taken from 80 individuals (20 per species or population), in which measurements with collinearity above 5 in the VIF and the standard length were removed. General morphological differences between

Parotocinclus cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma were investigated using a

Multivariate analysis of variance (MANOVA) with a Canonical Variate Analysis (CVA).

The MANOVA results supported significant differences among groups

(Wilks’Λ=0.04478; F=12.61; p=7.293-20. Sympatric individuals from Paraíba do Norte basin did not overlap (Fig. 1). The only species that partially overlap are allopatric

Parotocinclus cearensis and P. cesarpintoi from Paraíba do Norte and Paraíba do Meio river basins. The variables that presented most variation were body height, head length, and width of cleithrum. These differences in general morphospace indicate a slight body shape difference, difficult to detect with linear measurements, but supportive of the lineage independence hypothesis between P. cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma.

4.5.2 Molecular analysis

A total of 907 base pairs (bp) of CytB and 1024 bp of COI genes were used, out of a total of 20 individuals for gene and only one representative is used for each species or population. Genetic distances between species are presented in Table 1. Genetic distance based on CytB between P. cearensis from the Acaraú basin in relation to P. spilosoma was 14.2%. Parotocinclus spilosoma presented a 6.4% from P. cesarpintoi.

Between P. cesarpintoi and P. cearensis the distance was 15.9%. For COI gene, the interval was 9.2% between P. cearensis and P. spilosoma, 4.1% between P. spilosoma and P. cesarpintoi and 10.5% between P. cearensis and P. cesarpintoi. Divergence times between species ranged from 10 to 30 million years for CytB and from 7 to 20 million years for COI gene (Fig. 2).

Tab 1. Pairwise mtDNA Kimura 2 Parameter genetic distances for cytochrome b gene (below diagonal) and cytochrome oxidase c subunit 1 gene (above diagonal). Bold diagonal shows intraspecific genetic distances for CytB and COI, respectively.

PcearIPU PcearPBN PsomaPBN PcesaPBM PjumbPBN PseriPIA PspluJAG PmacuRJ PcearIPU 0.008±0.000 0.016 0.092 0.105 0.149 0.145 0.157 0.096 PcearPBN 0.034 0.001±0.000 0.098 0.109 0.148 0.153 0.165 0.95 PsomaPBN 0.142 0.143 0.001±0.007 0.041 0.149 0.19 0.197 0.117 PcesaPBM 0.159 0.153 0.064 0.004±0.003 0.153 0.188 0.191 0.118 PjumbPBN 0.209 0.213 0.207 0.211 0.000±0.000 0.182 0.189 0.161 PseriPIA 0.174 0.190 0.175 0.177 0.186 0.000±0.000 0.024 0.155 PspluJAG 0.181 0.193 0.186 0.173 0.184 0.019 0.000±0.000 0.164 PmacuRJ 0.152 0.151 0.149 0.154 0.211 0.176 0.179 0.000±0.000

Fig. 2: Two Bayesian inference trees for mitochondrial cytochrome b (left) and cytochrome c oxidase I subunit (right) genes, respectively. Trees with only representative haplotypes of each species and estimated divergence time for each gene. Numbers near the nodes indicate the probability a posteriori. Gray bars indicate the range of height at each node.

4.5.3 Taxonomic accounts

Parotocinclus cearensis Garavello, 1977

Fig. 3–4, Tables 2–3

Fig. 3: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cearensis, topotype UFRN 2886, 33.3 mm SL, male; Brazil, Ceará State, Ipu Municipality, Acaraú river basin.

Fig. 4: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cearensis, paratype MNRJ 8689, 24.2 mm SL, male; Brazil, Ceará State, Ipu Municipality, Acaraú basin river.

Plecostomus spilosoma Fowler, 1941: 152, figs. 53–55. (Paratypes of Rio Choró, Ceará,

Brazil), paratypes ANSP 69414-69415.

Parotocinclus cearensis: Garavello, 1977: 14–15, figs. 19–20 [Description], type material:

(Cachoeira do Gusmão, Ipu, Ceará, Brazil), Holotype MNRJ 10176, paratypes MNRJ

8689 and 10155-10175; Isbrücker, 1980: 79 [checklist]; Böhlke, 1984: 122 [checklist];

Burgess, 1989: 438 [checklist]; Lacerda & Evers, 1996: 88 [Ilustration]; Isbrücker, 2001:

30 [Comparative material]; Britski & Garavello, 2002: 287 [Comparative material]; 38

Isbrücker, 2002: 25 [Comparative material]; Reis et al., 2003: 326 [checklist]; Rosa et al.

2003 [checklist]; Gauger & Buckup, 2005: 516 [Comparative material]; Ferraris Jr. 2007:

282 [checklist]; Reis & Carvalho, 2007: 86 [checklist]; Lehmann & Reis, 2012: 62

[Comparative material]; Lehmann et al. 2013: 437 [Comparative material]; Ramos et al.

2013: 787 [Comparative material]; Ramos et al., 2014: 4 [Comparative material]; Ramos et al. 2017: 7 [Comparative material]; Lima et al. 2017 [checklist].

Diagnosis. Parotocinclus cearensis is distinguished from congeners of northeastern

Brazil, except P. arandai Sarmento-Soares, Lehmann & Martins-Pinheiro, 2009, P. cesarpintoi Miranda-Ribeiro, 1939, P. jumbo, P. minutus Garavello, 1977, P. seridoensis and P. spilosoma, by having almost naked abdomen, covered by small rounded, spaced plates (vs. abdomen entirely covered by broad plates between the pectoral girdle and the pre-anal region in P. cabessadecuia Ramos, Lima & Ramos, 2017, P. cristatus Garavello,

1977, P. jimi Garavello, 1977, P. haroldoi Garavello, 1988 and P. spilurus and completely naked abdomen with only pre-anal plates in P. bahiensis). It differs from P. bidentatus Gauger & Buckup, 2005, P. cabessadecuia, P. muriaensis Gauger & Buckup,

2005, P. seridoensis and P. spilurus, by the presence of an adipose fin (vs. rudimentary or absent adipose fin). Parotocinclus cearensis differs from P. arandai, P. cesarpintoi,

P. cristatus, P. jimi, P. haroldoi, P. minutus and P. spilosoma by having pectoral girdle covered by medial and laterally exposed skin and supporting odontodes only laterally (vs. completely exposed scapular bridge). Differs further from P. spilosoma by the greater number of premaxillary (15-28) and dentary (15-28) teeth on each side (vs. 8-16).

Description. Morphometric and meristic data presented in Table 2 and 3, respectively.

Body moderately short and slightly depressed, up to 33.3 mm SL. Body widest in

cleithrum, gradually tapering to end of caudal peduncle. Dorsal profile slightly convex from snout to parieto-supraoccipital tip; straight between parieto-supraoccipital and dorsal-fin origin; descendent at dorsal-fin base, slightly concave from dorsal-fin posterior end to adipose fin; straight or slightly concave from this point to base of caudal-fin rays.

Ventral profile of head straight or slightly concave; ventral profile of trunk almost straight from pectoral girdle to posterior base of pelvic fin; slightly concave at base of anal fin to tip of rays and straight from that point to base of caudal fin rays. Head depressed and rounded in dorsal view. Eye moderately small, positioned midway between snout tip and pterotic-supracleithrum posterior margin; distance between orbit margin and ventral surface of head greater than orbital diameter. Dorsal iris diverticulum present. Interorbital space straight or slightly convex. Pectoral girdle exposed only laterally; median region covered by skin; coracoids laterally covered by odontodes; arrector fossae ellipsoid, small, extending laterally, almost meeting its counterpart at midline (Fig. 5).

Snout rounded in dorsal view. Greatest body depth at dorsal-fin origin. Odontodes on top of the head arranged in rows. Mouth small. Oral disk approximately rounded, papillose; maxillary barbel smaller than orbital diameter. All teeth thin and bifid. Unicuspid accessory teeth absent. Trunk flattened at dorsal and anal fin insertion; caudal peduncle rounded in cross section.

Dorsal fin i,7; its origin slightly posterior to pelvic-fin origin; dorsal fin when adpressed extending to vertical through beyond anal-fin base. Dorsal-fin spine flexible. Nuchal plate exposed, not covered by skin. Dorsal-fin spinelet present, V-shaped, wider than base of dorsal spine, but dorsal-fin locking mechanism nonfunctional. Adipose fin with its origin slightly ahead of end of anal fin. Pectoral fin i,6; pectoral spine reaching one quarter to one third of length of unbranched pelvic-fin ray. Pelvic-fin rays i,5; unbranched ray curved, covered with small odontodes; pelvic fin reaching beyond anus, ending just

before anal-fin origin. Anal-fin rays i,5; base of anal fin covering three plates. Caudal fin slightly notched, emarginate, with lower lobe slightly pointed and longer upper lobe; principal caudal-fin rays i,14,i. Lateral-line canal in median series complete, pore tube visible from pterotic-supracleithrum to caudal peduncle. Abdomen nearly naked; with only one or two rows of small plates elongate and rounded on each side arranged near pectoral girdle, and group of small rounded plates irregularly distributed on preanal region. Total vertebrae 21 (2 c&s).

Fig. 5: Ventral view of abdominal region showing the lateral-abdominal plates and preanal platelets of Parotocinclus cearensis. Abbreviations: LAPS, lateral abdominal plates series; PAR, pre-anal region; CL, cleithrum; CO, coracoid.

Tab 2. Morphometric data from Parotocinclus cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma (n=20). SD, standard deviation.

P. cearensis P. cesarpintoi P. spilosoma

Mean Range SD Mean Range SD Mean Range SD Standard length (mm) 25.2 21.2–33.3 33.5 26.6–40.4 34.0 24.4–41.8 Percent of standard length

Body depth at dorsal-fin origin 18.0 14.8–20.8 1.8 18.0 15.0–20.9 1.6 18.5 16.9–21.2 1.3

Head length 36.7 32.1–40.6 2.4 35.3 32.4–38.4 1.6 36.9 34.2–39.2 1.3

Cleithral width 28.8 27.7–30.7 0.8 27.2 25.9–28.9 0.9 29.2 27.3–30.6 0.9

Trunk length 18.3 16.4–20.2 0.9 17.5 14.4–19.0 1.1 19.2 16.8–21.2 1.1

Abdominal length 23.5 19.8–26.4 1.6 24.1 21.5–26.9 1.5 22.5 20.9–25.5 1.3

Pectoral-fin spine length 25.7 24.4–27.4 0.7 22.3 20.1–24.8 1.4 23.9 20.7–25.9 1.4

Caudal-peduncle depth 9.3 8.5–9.9 0.5 9.3 8.6–10.0 0.4 9.1 8.4–9.7 0.4

Caudal-peduncle length 29.2 25.6–33.3 1.6 29.3 25.3–32.5 2.1 28.9 23.7–31.3 1.9

Predorsal length 47.9 44.5–51.8 2.0 44.9 42.2–47.9 1.3 47.2 44.0–50.1 1.4

Anal-fin length 14.8 12.6-16.6 0.5 14.6 12.8-16.6 0.9 14.6 10.6-17.3 1.4

Adipose-fin length 10.5 8.2-13.8 0.5 8.5 5.5-10.3 0.7 9.4 6.1-12.6 1.4

Length of adipose-fin to snout 80.6 74.9-84.3 2.7 77.7 73.9-80.3 3.8 79.6 76.3-82.7 1.6

Dorsal-fin length 23.4 21.4-27.9 0.7 21.4 16.1-24.9 1.4 21.6 17.8-25.8 1.8

Percent of head length

Head depth 45.5 41.9–52.3 3.1 45.5 41.7–48.6 1.8 46.6 40.5–52.6 2.9 Snout length 51.6 45.5–58.3 3.7 51.2 46.1–57.3 3.1 51.3 46.5–54.6 1.8

Horizontal eye diameter 18.7 16.1–21.6 1.6 16.6 13.9–19.5 1.5 17.2 14.8–18.9 1.0

Interorbital width 34.0 29.3–39.1 2.7 32.6 30.0–36.2 1.8 35.2 30.7–38.3 1.9

Jaw branch 4.0 3.6-5.5 0.1 4.7 3.7-5.1 0.3 3.8 3.3-4.3 0.2

Tab 3. Meristic data of Parotocinclus cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma (n=20).

P. cearensis P. cesarpintoi P. spilosoma Range Mode Range Mode Range Mode Premaxillary teeth right 20-26 24 16–24 18 9–16 14 Premaxillary teeth left 23-27 23 16–21 19 9–16 13 Dentary teeth right 23-26 25 16–22 20 8–16 11 Dentary teeth left 22-27 23 15–23 18 8–15 12 Plates in median series 23-24 24 24–24 24 22–23 22 Plates lateral to dorsal-fin base 7-7 7 7–7 7 5–6 6 Plates lateral to anal-fin base 3-3 3 4–5 4 2–3 3 Plates between anal and caudal fins 10-11 10 10–11 10 10–11 10

Color in alcohol. Ground color yellowish light brown. Dorsal and lateral portions of head

uniform in color with some small dark brown dots well-spaced. Body with some lighter

grayish bands on sides of dorsal and adipose fins and caudal peduncle. Lateral portion of

body with a darker grayish band in lateral line region. Light yellow abdomen, anterior

region (scapular girdle to anus) with small dark chromatophores, posterior region with

visible dark chromatophores. Dorsal, caudal, pectoral, pelvic and anal fins with dark

chromatophores on spines and rays, adipose fin with chromatophores on spine.

Color in life. Same pattern as above, with light greenish brown body, only becoming

clearer on fixed specimens (Fig 6).

Fig. 6: Parotocinclus cearensis, live specimen (UFRN 2684, 33.3 mm SL) just after collection from Acaraú River, Ipu Municipality, Ceará state.

Sexual dimorphism. Males with urogenital papilla behind anal opening (vs. papilla absent in females) and unbranched pelvic-fin ray supporting dermal flap along dorsal surface (vs. dermal flap absent in females).

Distribution. Parotocinclus cearensis is found in several Mid-Northeastern Caatinga basins, São Francisco and Parnaíba Rivers, being a species with a wide distribution in

Northeast of Brazil (Fig. 7).

Fig. 7: Geographic distribution of P. cearensis, P. aff. cearensis, P. cesarpintoi and P. spilosoma. Open symbol represents type localities. MAPE, Maranhão-Piauí Ecoregion; MNCE, Mid-Northeastern Caatinga Ecoregion; SFRE, São Francisco Ecoregion.

Ecological notes. The specimens were captured in the Ipuçaba River, Ipú municipality, the type locality of the species (Fig. 8). Individuals were found at the foothills of the Serra de Ibiapaba, a forest enclave within the Caatinga (Tabarelli & Santos, 2004).

Parotocinclus cearensis was found in a narrow portion of the river with sand and rock bottom, low water flow and lightly milky clear waters. The section sampled was located in an urban area with a large concentration of residences, where domestic effluents are dumped, which can have a significant impact due to small size of these streams. The river is inserted in the APA area of Bica do Ipú, which covers 3,48 hectares, and is used as local touristic site for recreational use, just below the waterfall known as Bica do Ipú (130 m). The native vegetation was suppressed in several sections downstream of the tourist complex, which should contribute to the silting of the stream. Other species collected together with P. cearensis were: Aspidoras spilotus Nijssen & Isbrücker, Cichlasoma orientale Kullander, Hypostomus sp. and Poecilia reticulata Peters, the latter an introduced species widely widespread in rivers of the Atlantic Forest (Magalhães &

Jacobi et al. 2008) and Caatinga’s forest enclaves in states Pernambuco and Paraíba (Rosa

& Groth, 2004; Leão et al. 2011).

Fig. 8: The type locality of Parotocinclus cearensis, Brazil, Ceará State, Ipú, Acaraú River basin.

Material Examined. MNRJ 8689, 10, paratypes, 20.6-24.2 mm SL, Brazil, Ceará State,

Ipu, Cachoeira do Gusmão, 4°19'27.8''S 40°42'54.8''W, 24 ago 1952, J. F. Cruz; MNRJ

10155, 1, paratype, 21.3 mm SL, same locality; UFRN 2698, 10, 25.6-27.7 mm SL, same locality, 27 jun 2014, L. Neto, S. Lima, T. Ramos, R. Paiva, M. Germano, M. Silva, L.

Medeiros and Y. Ponce; UFRN 2884, 10, 23.7-29.8 mm SL, same locality, 2 ago 2014,

L. Neto, S. Lima and W. Berbel; UFRN 2886, 1, 33.3 mm SL, same locality, 2 ago 2014,

L. Neto, S. Lima and W. Berbel.

Parotocinclus aff. cearensis: UFRN 0241, 8, 23.4-31.4 mm SL, Paraíba State, Barra de

Santana, Paraíba River, 07°31'45''S 35°59'55.3''W, 19 apr 2013, S. Lima, T. Ramos and

W. Berbel-Filho; UFRN1586, 13, 27.3-33.4 mm SL, same locality; UFRN 2004, 6, 23.6-

30.7 mm SL, Paraíba State, Caturité, São Pedro River, 07°24'02.6''S 36°00'34.6''W, 21 ago 2013, A. Moraes, R. Paiva, L. Neto, M. Silva, T. Ramos and S. Lima.

Parotocinclus cesarpintoi Miranda-Ribeiro, 1939

Fig. 9-10, Tables 2-3

Fig. 9: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cesarpintoi, UFRN 3892, 40.4 mm SL, female; Brazil, Alagoas State, Quebrangulo Municipality, Paraíba do Meio River basin.

Fig. 10: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus cesarpintoi, paratype MNRJ 1022, 39.9 mm SL, male; Brazil, Alagoas State, Quebrangulo Municipality, Paraíba do Meio river basin.

Parotocinclus cesarpintoi: Miranda-Ribeiro, 1939: 364-366, figs. Type locality: Paraíba

River, Quebrangulo, Alagoas, Brazil, Syntypes MNRJ 1022 and 1154; Garavello

1977:17 [Revision]; Isbrücker 1980:79 [Checklist]; Garavello 1988:117

[Comprative material]; Burgess 1989:438 [Checklist]; Lacerda & Evers 1996:88

[Ilustration]; Isbrücker 2001:30 [Literature compilation]; Ribeiro et al. 2002:218

[Literature compilation]; Britski & Garavello 2002:287 [Literature compilation];

Isbrücker 2002:25 [Literature compilation]; Schaefer in Reis et al. 2003:326

[Literature compilation]; Ferraris 2007:282 [Checklist]; Chiachio et al. 2008:610

[Comparative material]; Lehmann A. & Reis 2012:62 [Comparative material];

Ramos et al. 2013:788 [Comparative material]; Lima et al. 2017 [checklist].

Diagnosis. Parotocinclus cesarpintoi can be distinguished from other northeastern Brazil species, except P. arandai, P. cearensis, P. jumbo, P. minutus, P. seridoensis and P. spilosoma, by having the abdomen covered by well-developed lateral abdominal plates, some small central plates, and pre-anal shield developed, forming a Y-shape (Fig. 11)

(vs. abdomen entirely covered by broad and rounded plates between the pectoral girdle and the pre-anal region in P. cabessadecuia, P. cristatus, P. jimi, P. haroldoi and P. spilurus and completely naked abdomen with only pre-anal plates in P. bahiensis).

Parotocinclus cesarpintoi differs from P. spilosoma by presenting a caudal peduncle ventrally flat in cross section (vs. peduncle rounded in cross section), pectoral girdle totally covered by odontodes until symphysis (vs. pectoral girdle covered by medial skin and laterally exposed and supporting odontodes laterally) and by the color pattern, dark body with bands and lighter points (vs. body with large dark spots and lighter lines).

Parotocinclus cesarpintoi differs from P. bidentatus, P. muriaensis, P. robustus and P. spilosoma by presenting higher range of teeth in premaxillary and dentary on each side

(16-24 vs. 8-16).

Fig. 11: Ventral view of abdominal region showing the lateral plates and preanal platelets in Parotocinclus cesarpintoi. Abbreviations: LAPS, lateral abdominal plates series; MAPS, median abdominal plate series; PAR, pre-anal region; CL, cleithrum; CO, coracoid.

Description. Morphometric and meristic data in Table 2 and 3, respectively. Body relatively small and slightly depressed. Body moderately small, up to 40.4 mm SL. Larger body width in cleithrum, gradually tapering to end of caudal peduncle. Dorsal profile slightly convex from snout to parieto-supraoccipital tip; straight between parieto- supraoccipital and dorsal-fin origin; descendent at dorsal-fin base, slightly concave from dorsal-fin posterior end to adipose fin; straight or slightly concave from this point to base of caudal-fin rays. Body highest at origin of the dorsal fin, predorsal length short. Pectoral girdle completely exposed and covered by odontodes, arrector fossae ellipsoid, extending laterally, almost meeting in at midline (Fig. 10). Ventral profile of head straight or slightly concave; ventral profile of trunk a little straight from pectoral girdle to posterior base of

pelvic fin; briefly concave in anus region, straight at base of anal fin and straight from end of anal fin to lower ray of caudal fin. Head depressed and rounded in dorsal view.

Trunk depressed at dorsal and anal fin insertion; caudal peduncle rounded in cross section.

Abdominal length large. Trunk length short. Eye moderately small, positioned midway between snout tip and pterotic-supracleithrum posterior margin; distance between orbit margin and ventral surface of head greater than orbital diameter. Dorsal iris diverticulum present. Interorbital space straight or slightly convex. Snout rounded in dorsal view.

Inferior rostral margin of snout with posteriorly directed odontodes similar in size to dorsal portion of snout. Odontodes on top of head, arranged in rows not well defined.

Mouth small. Oral disk approximately round, papillose; maxillary barbels less than orbital diameter. All teeth thin and bifid. Unicuspid accessory teeth absent.

Dorsal fin i,7; its origin immediately preceding origin of pelvic fin, dorsal fin when adpressed extending to vertical through beyond anal-fin base. Dorsal-fin spine flexible.

Dorsal-fin spinelet present, V-shaped, wider than base of dorsal spine. Dorsal-fin locking mechanism nonfunctional. Nuchal plate exposed, not covered by skin. Pectoral fin i,6; pectoral spine reaching one quarter to one third of length of unbranched pelvic-fin ray.

Pelvic-fin rays i,5; unbranched ray curved, covered with small odontodes; pelvic fin reaching beyond anus, falling short of anal-fin origin. Anal-fin rays i,5; origin of anal fin covering three plates. Caudal fin slightly notched, emarginate, with lower lobe slightly pointed and longer upper lobe; caudal-fin rays i,14,i. lateral-line canal in median series complete, pored tubes visible from pterotic-supracleithrum to caudal peduncle. Abdomen almost coverd; with one or two rows of plates elongate and rounded on each side arranged just below pectoral girdle, group of small rounded plates united on preanal region and median region, Y-shaped. Total vertebrae 21 (2 c&s).

Color in alcohol. Background color of dorsal and lateral surfaces brown, with light orange bands around the dorsal and adipose fins. Dorsal and lateral portions of head with irregular orange rows, with lighter point of pineal region, not observed in small individuals. Light brown abdomen, with small dark chromatophores, except in anterior region (pectoral girdle to anus). Dorsal, caudal, pectoral, pelvic, and anal fins translucid with brown chromatophores on spines and rays, adipose fin with chromatophores on spine; caudal fin with brown spot at its base.

Live coloration. Dark greenish gray, with irregular golden lines on head and orange spots on body, fins dark greenish gray with orange spots interspersed (Fig. 12).

Fig. 12: Parotocinclus cesarpintoi, live specimen (UFRN 3890, 28.9 mm SL) just after collection from Paraíba do Meio River, Quebrangulo, Alagoas State.

Sexual dimorphism. Males with urogenital papilla behind anus opening (vs. papilla absent in females) and unbranched pelvic-fin ray supporting dermal flap along dorsal surface (vs. dermal flap absent in females). Nares apparently larger in males.

Distribution. Parotocinclus cesarpintoi is only know from upper Paraíba do Meio River, which flows directly to the Atlantic Ocean, after crossing the states of Alagoas and

Pernambuco in northeastern Brazil (Fig. 7). Individuals of P. cesarpintoi were collected in the type locality, Paraíba do Meio River, at Quebrangulo Municipality, Alagoas state and Lagoa de Ouro Municipality, Pernambuco State.

Ecological notes. Parotocinclus cesarpintoi is usually found in moderate current flow in clear-water streams with medium-size rocks and gravel beds (Fig. 13). The following species were also collected sympatrically in Quebrangulo: Astyanax bimaculatus

(Linnaeus), A. fasciatus (Cuvier), Characidium bimaculatum Fowler, Cichlasoma sanctifranciscense Kullander, Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard), Hypostomus pusarum Starks, Hoplias malabaricus (Bloch), Parotocinclus jumbo Britski & Garavello,

Poecilia vivipara Bloch & Schneider, Rhamdia quelen (Quoy & Gaimard) and

Serrapinnus piaba (Lütken). In addition to these species, in Lagoa de Ouro were also collected: Aspidoras depinnai Britto and Poecilia reticulata Peters, the latter being an exotic species in northeastern Brazil (Leão et al. 2011).

Fig. 13: The type locality of Parotocinclus cesarpintoi, Brazil, Alagoas, Quebrangulo, Paraíba do Meio River basin.

Material Examined. All from Brazil. MNRJ 1022, 10, syntypes, 34.6–41.6 mm SL,

Riacho Quebrangulo, Municipality of Quebrangulo, Alagoas State; MNRJ 1154, 10, syntypes, 25.8–29.4 mm SL, rio Paraíba do Meio; UFRN 1132, 28 (2 C&S), 28.3–40.2 mm SL, Paraíba do Meio River basin, Municipality of Quebrangulo, Alagoas State,

09°21'55,8''S 36°25'10.6''W, 02 mar 2013, L. Barros-Neto, W. Berbel e M. Germano;

UFRN 1148, 17, 28.1–39.5 mm SL, Paraíba do Meio River basin, Municipality of

Quebrangulo, Alagoas State, 09°21'55,8''S 36°25'10.6''W, 2 mar 2013, L. Barros-Neto,

W. Berbel and M. Germano; UFRN 3883, 1, 29.4 mm SL, Paraíba do Meio

River basin, Municipality of Lagoa de Ouro, Pernambuco State, 09°14'03.5''S

36°28'50.0''W, 1 apr 2016, L. Barros-Neto, S. Lima, T. Ramos and P. Lehmann; UFRN

3890, 17, 27.6–35.9 mm SL, Paraíba do Meio River basin, Municipality of Quebrangulo,

Alagoas State, 09°18'23.1''S 36°28'48.4''W, 01 apr 2016, L. Barros-Neto, S. Lima, T.

Ramos and P. Lehmann; UFRN 3892, 2, 26.6-40.4 mm SL, Paraíba do Meio River basin,

Municipality of Quebrangulo, Alagoas State, 09°18'23.1''S 36°28'48.4''W, 1 apr 2016, L.

Barros-Neto, S. Lima, T. Ramos and P. Lehmann.

Parotocinclus spilosoma (Fowler, 1941)

Fig. 14, Tables 02-03

Fig. 14: Lateral, dorsal, and ventral views of Parotocinclus spilosoma, UFRN 0698, 38.8 mm SL, female; Brazil, Paraíba State, Caturité Municipality, rio Paraíba do Norte basin.

Plecostomus spilosoma: Fowler, 1941: 152, figs. 53-55. Holotype: ANSP 69410

(Campina Grande, Paraíba, Brazil. 1936). Paratypes: ANSP 69411-13 (3) (same

location and date of holotype), 69414 (1), 69415-16 (2) (Rio Choró, near Fortaleza,

Ceará, Brazil. 1936), 69417-39 (23) (Rio Salgado, Icó, Ceará, Brazil. 1937);

Isbrücker, 1980: 80-81 [checklist]; Böhlke 1984:125 [checklist].

Parotocinclus spilosoma: Garavello, 1977: 16-17, figs. 11-12 [redescription], type material: (Campina Grande, Paraíba, Brazil), ANSP 69411-69413; Isbrücker, 1980: 80-

81 [checklist]; Garavello, 1988: 124 [Comparative material]; Burgess, 1989: 438

[checklist]; Lacerda & Evers, 1996: 88 [illustration]; Isbrücker, 2001: 31 [Comparative material]; Ribeiro et al., 2002: 218 [Comparative material]; Britski & Garavello, 2002:

287 [Comparative material]; Isbrücker, 2002: 25 [Comparative material]; Reis et al.,

2003: 327 [checklist]; Ferraris Jr., 2007: 283 [checklist]; Lehmann & Reis, 2012: 62

[Comparative material]; Lehmann et al., 2013: 437 [Comparative material]; Ramos et al.,

2013: 788 [Comparative material]; Ramos et al., 2016: 10 [Comparative material]; Lima et al. 2017 [checklist].

Diagnosis. Parotocinclus spilosoma differs from all its congers, except P. bidentatus, P. muriaensis, P. amazonensis Garavello and P. robustus due to reduced number of premaxillary (8–16) and dentary (8–16) teeth on each side (vs. more than 19). Besides the reduced number of teeth differs from P. cearensis, as well as P. robustus for presents the pectoral girdle completely exposed (vs. pectoral girdle covered by skin medially, being exposed and supporting odontódeos only laterally). Parotocinclus spilosoma differs from

P. bidentatus, P. cabessadecuia, P. muriaensis, P. seridoensis and P. spilurus to present adipose fin (vs. rudimentary or absent adipose fin); differs from P. haroldoi to present almost naked abdomen, with two or more lines of elongated plaques reduced on each side and a group of small rounded plaques irregularly distributed in the pre-anal region (vs. presenting abdomen completely covered with dermal plaques between the pectoral girdle and the anus). In addition to reduced number of teeth differs from P. cesarpintoi because it presents a ventrally flat peduncle in the cross section (vs. rounded peduncle in cross section), and by color pattern, dark body with lighter bands and dots (vs. body with large dark spots and lighter lines).

Description. Morphometric and meristic data of topotypes in Table 2 and 3, respectively.

Body relatively small and slightly depressed. Body moderately small, up to 41.8 mm SL, poorly depressed. Larger body width in cleithrum, gradually tapering to end of caudal peduncle. Dorsal profile slightly convex from snout to dorsal fin base; slightly concave from dorsal-fin posterior end to adipose fin; slightly concave from this point to base of caudal fin rays. Body highest at origin of dorsal fin. Pectoral girdle completely exposed, united in center with a portion of skin in upper middle region and covered by odontodes, arrector fossae ellipsoid, extending laterally, almost meeting in at midline (Fig. 15).

Ventral profile of head straight or slightly concave; ventral profile of trunk a little straight from pectoral girdle to posterior base of pelvic fin; briefly concave in anus region, straight at base of anal fin and straight from end of anal fin to lower ray of caudal fin. Head depressed and rounded in dorsal view. Depressed trunk at dorsal and anal fin insertion; caudal peduncle ventrally flat in the cross section. Eye moderately small, positioned midway between snout tip and pterotic-supracleithrum posterior margin; distance between orbit margin and ventral surface of head greater than orbital diameter. Dorsal iris

diverticulum present. Interorbital space straight or slightly convex. Snout rounded in dorsal view. Inferior rostral margin of snout with posteriorly directed odontodes similar in size to dorsal portion of snout. Odontodes on top of head, arranged in rows not well defined. Mouth small. Oral disk approximately round, papillose; maxillary barbel less than orbital diameter. All teeth thin and bifid. Unicuspid accessory teeth absent.

Dorsal fin i,7; its origin immediately preceding the origin of the pelvic fin, dorsal fin when adpressed extending to vertical through beyond anal-fin base. Pectoral fin i,6; pectoral spine reaching one quarter to one third of length of unbranched pelvic-fin ray; curved unbranched ray. Pelvic-fin rays i,5; unbranched ray curved, covered with small odontodes; pelvic fin reaching beyond anus, ending just earlier to anal-fin origin. Anal- fin rays i,5; origin of anal fin covering three plates. Caudal fin slightly notched, emarginate, with lower lobe slightly pointed and longer upper lobe; caudal-fin rays i,14,i. lateral-line canal in median series complete, pored tubes visible from pterotic- supracleithrum to caudal peduncle. Abdomen almost coverd; with one or two rows of small plates elongate and rounded on each side arranged near the pectoral girdle, a group of small rounded plates irregularly distributed on preanal region and median region, T- shaped. Dorsal-fin spine flexible. Dorsal-fin spinelet present, V-shaped, wider than base of dorsal spine, but dorsal-fin locking mechanism nonfunctional. Nuchal plate exposed, not covered by skin. Total vertebrae 21 (2 c&s).

Fig. 15: Ventral view of abdominal region showing the lateral plates and preanal platelets in Parotocinclus spilosoma. Abbreviations: LAPS, lateral abdominal plates series; MAPS, median abdominal plate series; PAR, pre-anal region; CL, cleithrum; CO, coracoid.

Color in alcohol. Background color of dorsal and lateral surfaces dark brown to gray, with two lighter brown bars around the dorsal and adipose fins. Dorsal and lateral portions of head uniform in color with a lighter point of the pineal region, not observed in small individuals, and a gray bar between the nostrils to the snout. White yellowish abdomen, with small dark chromatophores, except in anterior region (pectoral girdle to anus).

Dorsal, caudal, pectoral, pelvic and anal fins transparent with dark chromatophores on spines and rays, adipose fin with chromatophores on spine; caudal fin has a dark spot at its base.

Live coloration. Dark greenish gray, with irregular golden spots that extended from head to peduncle, caudal fin has a narrow light transversal strip (Fig. 16).

Fig. 16: Parotocinclus spilosoma, live specimen (UFRN 2001, 40.3 mm SL) just after collection from rio Paraíba do Norte, Caturité, Paraíba State.

Sexual dimorphism. Males with a papilla at urogenital opening (vs. papilla absent in females) and unbranched pelvic-fin ray supporting dermal flap along ventral surface (vs. dermal flap absent in females). Nares apparently larger in males.

Distribution. Parotocinclus spilosoma is only know from Paraíba do Norte basin in

Paraíba state, the largest coastal basin in eastern Mid-Northeastern Caatinga ecoregion.

Specimens were collected at various locations in upper and middle portions of rio Paraíba do Norte, all inserted in Caatinga biome, suggesting a restricted geographical distribution of P. spilosoma. Specimens were collected in main course of rio Paraíba do Norte and also in two tributaries, one in Barra de Santana municipality and another in Caturité municipality. The locality of Caturité is situated downstream of the metropolitan region

of Campina Grande, about 5 km from municipality, the type locality of P. spilosoma.

Fowler (1941) in the description of the species, only mentions the Campina Grande municipality as its type locality, not specifying the exact location. This municipality lacks rivers of significant proportion and drains small tributaries of the northern slope of rio

Paraíba do Norte basin (Fig. 7). The locality of Caturité unites all streams that drain

Campina Grande, thus might be the type locality of P. spilosoma (Fig. 17).

Fig. 17: The type locality of Parotocinclus spilosoma, Brazil, Paraíba State, Caturité, rio Paraíba do Norte basin.

Ecological notes. Specimens of Parotocinclus spilosoma were caught in narrow sandy bottom streams and rocky bed rivers, mainly downstream in upper and middle rio Paraíba do Norte basin. In an expedition performed at rio Paraíba do Norte in April 2013, P. spilosoma was found only in Barra de Santana, confined in small puddles remnants of the rainy season when the river runs over bedrock. These puddles of eutrophic stagnant water, with 1.5 m depth, present high temperatures and low oxygenation levels, demonstrating an adaptation of this species to drought periods. In these pools Parotocinclus aff.

cearensis and P. jumbo Britski & Garavello was found in sympatry, as well as:

Cichlasoma orientale, Geophagus brasiliensis, Hoplias malabaricus, Oreochromis niloticus, Poecilia vivipara, and Trachelyopterus galeatus (Linnaeus). In Caturité, the nearest city from the type locality, in addition to Parotocinclus cearensis and P. jumbo were also found: Astyanax aff. bimaculatus, Astyanax aff. fasciatus, Compsura heterura

Eigenmann, Poecilia reticulata Peters, this last one an exotic species. In addition to these species, in Boqueirão were also collected: Rhamdia quelen (Quoy & Gaimard) and

Synbranchus marmoratus Bloch.

Material Examined. All from Brazil, Paraíba State, Paraíba do Norte River basin. UFRN

0421, 16, 17,5-39.1 mm SL, Boqueirão Municipality, Pão de Açucar dam, 8°16'17.7''S

36°41'55.8''W, 14 ago 2012, S. Lima, W. Berbel, C. Alencar, R. Paiva, S. Moraes and T.

Ramos; UFRN 0462, 21, 18,6-40.7 mm SL, Caturité Municipality, São Pedro stream, in

PB 148, 7°24'26''S 36°0'34.6''W, 16 ago 2012, S. Lima, W. Berbel, C. Alencar, R. Paiva,

S. Moraes, and T. Ramos; UFRN 2001, 30, 41.8-18.3 mm SL, same locality as UFRN

0462, 21 ago 2013, S. lima, T. Ramos, L. Neto, R. Paiva, M. Silva and A. Moraes. UFRN

1584, 5, 24,5-27,4 mm SL, Barra de Santana Municipality, stream in BR 104, 07°31'45''S

35°59'55.3''W, 19 abr 2013, S. Lima, W. Berbel, and T. Ramos.

4.6 DISCUSSION

Fowler (1941), in describing P. spilosoma, mentioned the localities of rio Choró, near

Fortaleza, and rio Salgado in Icó. Garavello (1977) in describing P. cearensis considered only the paratypes of rio Choró, not mentioning the material of the rio Salgado. Garavello

(1977) described the holotype and some paratypes for locality of Cachoeira do Gusmão, in the municipality of Ipu. However, no reference has been found about such location. In

the municipality of Ipu, only two tributaries of the rio Acaraú basin drain the city, and the present waterfall in the city is called Ipu's waterspout (Bica do Ipu), which can be the type locality, since the rio Ipuçaba forms several smaller waterfalls along its course downstream of the waterspout.

Conversely, Parotocinclus aff. cearensis has been found in several basins in Mid-

Northeastern Caatinga and São Francisco and Parnaiba rivers, emphasizing the wide distribution of this species in Northeast region of Brazil. In this study we analyzed specimens from all the basins in which P. aff. cearensis was found, however only the type locality was used for the species redescription. Due to its sympatry with P. spilosoma, individuals of P. aff. cearensis found in rio Paraíba do Norte were used in the analyses, in order to corroborate the differences between those two species.

Garavello (1977) presented an identification key for the genus, in which he distinguished P. cesarpintoi from P. spilosoma by large nostrils and peduncle ventrally flat in cross section in the later (vs. normal nostrils and peduncle rounded in cross section in P. cesarpintoi). Furthermore, Garavello (1977) named a P. spilosoma group, including

P. spilosoma, P. cearensis and P. cesarpintoi by sharing the possession of denticles in plates small and feeble.

Examination of a larger number of specimens of P. spilosoma showed a higher amplitude number of teeth than presented in the original description (Fowler, 1941) and redescription (Garavello, 1977). According to Fowler (1941), P. spilosoma presents 10 premaxillary teeth and 10-12 slender teeth in dentary, meanwhile Garavello (1977) does not show the number of teeth in P. spilosoma, but here we found 9-16 premaxillary and

9-16 dentary teeth.

Observation of live specimens of both species highlights phenotypic differences among Parotocinclus species from Mid-Northeastern Caatinga region, and provide

support to specific epithets proposed by Fowler (1941). Parotocinclus spilosoma present small golden spots, most conspicuous in live specimens, which justifies the species designation “with reference to the coloration” (Fowler, 1941), while P. cesarpintoi has gold strips in the head region.

Parotocinclus cearensis presented a divergence time between 22 and 28 million years from P. spilosoma. The divergence within the clade formed by P. cearensis lineages occurred up to about 8 million years. Parotocinclus spilosoma presented a time of divergence between 5 and 14 million years from P. cesarpintoi. These separations occurred during the Pliocene and Oligocene periods, in the Tertiary period. In this period, several tectonic events occurred in northeastern Brazil, mainly in the plateaus of Araripe and Borborema (Ab´Saber, 1998; Brito-Neves et al. 2004; Morais-Neto et al. 2006;

Correa et al. 2010). These movements could have resulted in the capturing of headwaters between nearby rivers on opposite strands of water dividers, which may have facilitated the dispersion of freshwater fish and promote radiations in freshwater species (Albert &

Reis, 2011).

4.7 LITERATURE CITED

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5 CAPÍTULO II – Biogeografia e diversificação dos cascudinhos hipoptopomatíneos nas drenagens do Nordeste do Brasil

Luciano de F. Barros-Neto1,3*, Uedson Pereira Jacobina2, Sergio Maia Queiroz Lima1

1 Laboratório de Ictiologia Sistemática e Evolutiva, Departamento de Botânica e Zoologia, Universidade

Federal do Rio Grande do Norte, 59978-970 Lagoa Nova, Natal, RN, Brazil.

2 Universidade Federal de Alagoas, Centro Histórico, 57200-000, Penedo, AL, Brazil

3 Programa de Pós-Graduação em Sistemática e Evolução, Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

* Corresponding author E-mail: [email protected]

5.1 ABSTRACT

Dispersion via paleodrainage and river capture systems are considered major promoters of freshwater fish diversification and are often invoked to explain its phylogeographic patterns. Due to its unique topography and richness of large hydrographic systems,

Neotropical ichthyofauna exhibits complex evolutionary histories whose understanding is far from being achieved. Indeed, few studies have investigated how climatic and geomorphological events affected patterns of genetic diversity and population differentiation in freshwater fishes from northeastern Brazil. The regions is suitable for river capture, mainly due to lithological and geological characteristics, as well as the successive phases of fault reactivation that occur since the Tertiary. However, the biogeographic history of Neotropical watersheds in northeastern region remains poorly understood. The armored catfish genus Parotocinclus is particularly diverse in northeastern Brazil with 13 nominal species, some of them restricted to a single basin,

and others widespread often occurring in sympathy. In this sense, unraveling the evolutionary history of the genus Parotocinclus can help elucidate the vicariant processes that shaped the current diversity of freshwater fish in these coastal basins. Herein is investigated the spatiotemporal diversification of the Parotocinclus catfishes in Northeast

Brazil basins. We also evaluated which events (paleodrainage courses or river capture) could have driven evolutionary patterns.

KEY-WORDS: River capture, paleodrainage, evolution, speciation, Neotropical freshwater ecoregions, Siluriformes, Loricariidae.

5.2 RESUMO

A dispersão via sistemas de paleodrenagem e captura de rios são considerados importantes promotores da diversificação de peixes de água doce e são invocados para explicar os padrões filogeográficos. Devido à topografia e riqueza únicas de grandes sistemas hidrográficos, a ictiofauna Neotropical exibe histórias evolutivas complexas cujo entendimento está longe de ser realizado. Entretanto, poucos estudos investigaram como os eventos climáticos e geomorfológicos afetaram os padrões de diversidade genética e diferenciação populacional em peixes de água doce do Nordeste do Brasil. A região é propicia para a captura de rios, principalmente devido às características litológicas e geológicas, bem como às fases sucessivas de reativação de falhas que ocorrem desde o Terciário. No entanto, a história biogeográfica de bacias hidrográficas neotropicais na região Nordeste permanece pouco conhecida. Os cascudinhos do gênero

Parotocinclus são particularmente diversos no Nordeste do Brasil, com 13 espécies nominais, algumas delas restritas a uma única bacia, e outras amplamente difundidas

ocorrendo em simpatria. Nesse sentido, desvendar a história evolutiva do gênero

Parotocinclus pode ajudar a elucidar os processos vicariantes que moldaram a atual diversidade de peixes de água doce nessas bacias costeiras. Neste trabalho, nós investigamos a diversificação espaço-temporal dos cascudinhos Parotocinclus nas bacias do Nordeste do Brasil. Também avaliamos quais eventos (paleodrenagem ou captura de rios) deveriam ter produzido os padrões evolutivos observados.

PALAVRAS-CHAVE: Captura de rios, paleodrenagem, evolução, especiação,

Ecorregiões de água doce neotropicais, Siluriformes, Loricariidae.

5.3 INTRODUÇÃO

A arquitetura das redes fluviais pode influenciar a distribuição e a dimensão da diversidade genética encontrada na biota aquática (Thomaz et al. 2016). Ferramentas recentes de geoprocessamento permitem elucidar parte dessa complexa história geológica e, climática, e como esta incluenciou na evolução dos organismos aquáticos de água doce através da reconstrução de paleodrenagens e identificação de capturas de cabeceiras

(Thomaz et al. 2015; Lima et al. 2017). Diferente da maioria dos organismos terrestres e marinhos, a dispersão dos peixes de água doce é limitada pelos arranjos dendríticos que isolam esses ecossistemas em diferentes escalas espaciais e temporais (Fagan 2002;

Carvajal-Quintero et al. 2019). Assim, peixes estritamente de água doce são um modelo ideal para ajudar a compreender como esses processos determinaram a distribuição geográfica atual das espécies.

Por abrigar algumas das maiores bacias hidrográficas do mundo e por sua complexa história geológica, a região Neotropical apresenta a maior riqueza de espécies de peixes

de água doce do mundo (Albert & Reis 2011; Reis et al. 2003, 2016), o que torna um grande desafio a compreensão da complexa história evolutiva da ictiofauna da região

(Albert & Reis 2011). Algumas distribuições geográficas são claramente explicadas pelas barreiras atuais que separam as bacias (Súarez & Júnior 2007), onde podem ser encontradas espécies restritas a uma única bacia hidrográfica (ex. espécies de Crenicichla

Heckel 1840, Deuterodon Eigenmann 1907, Epactionotus Reis & Schaefer 1998,

Gymnogeophagus Miranda-Ribeiro 1918, Hollandichthys Eigenmann 1910, Lignobrycon

Eigenmann & Myers 1929, Microcambeva Costa & Bockmann 1994, Mimagoniates

Regan 1907, Pogonopoma Regan 1904, Scleromystax Günther 1864, Spintherobolus

Eigenmann 1911, Tatia Miranda-Ribeiro 1911 e Trichogenes Bristki & Ortega 1982)

(Rosa & Lima, 2008). Em outras regiões geográficas, todavia, há indícios de coalescências entre bacias atualmente isoladas, o que pode ser observado em espécies com amplas distribuições (ex. Mimagoniates microlepis (Steindachner 1877) e Hoplias malabaricus (Bloch, 1794)), decorrentes de conexões pretéritas por paleodranagens e capturas de cabeceiras (Pereira et al. 2013).

Com suas modificações temporais atribuíveis às variações do nível do mar causadas pelos ciclos de glaciação (Pereira et al. 2013), as paleodrenagens são conexões passadas entre bacias costeiras adjacentes favorecidas pela exposição da plataforma continental durante as regressões marinhas marcantes no Pleistoceno (Beheregaray et al. 2002;

Bloom & Lovejoy 2011, Thomaz & Knowles 2018). Por outro lado, os processos de capturas de cabeceiras são resultado de eventos tectônicos que promoveram a divisão e conexão entre as cabeceiras dos rios, onde falhas e zonas de cisalhamento são reativadas por eventos neotectônicos (Saadi 1995; Bishop 1995; Saadi et al. 2002; Ribeiro et al.

2006; Albert et al. 2018). Embora sejam processos distintos, ambos facilitam a dispersão de peixes dulcícolas entre as drenagens adjacentes e promovem a expansão e a

cladogênese, resultando em linhagens estreitamente relacionadas em bacias adjacentes

(Burridge et al. 2006).

Ao contrário das regiões Sul e Sudeste do Brasil, a plataforma continental do Nordeste

é consideravelmente mais estreita, o que indica que durante os períodos de regressão marinha, os rios dessa região tiveram pouca conectividade por paleodrenagens e provavelmente pouca influência na diversificação da ictiofauna da região (Thomaz &

Knowles, 2018). Por outro lado, principalmente devido às características litológicas e geológicas, a região Nordeste do Brasil é propicia para a captura de rios, bem como às sucessivas fases de reativação de falhas que ocorrem desde o Terciário (Karner & Driscoll

1999; Lima, 2000; Bezerra et al. 2001). No entanto, a história biogeográfica das bacias hidrográficas do Nordeste brasileiro, principalmente as compreendidas no complexo de bacias do Atlântico Nordeste (sensu Reis et al. 2016), que inclui as ecorregiões de água doce do Maranhão-Piauí (MAPI), Nordeste Médio-Oriental (NEMO) e todas as bacias costeiras ao norte do rio São Francisco (SAFR) (Abell et al. 2008; Lima et al. 2017), permanecem pouco compreendidas.

O NEMO drena regiões que variam de 1.100 m acima do nível do mar até planícies costeiras, sendo demarcado principalmente pelos platôs da Serra da Borborema, Serra de

Ibiapaba e a Chapada do Araripe. À oeste, o rio Parnaíba, o principal do MAPI, nasce na

Serra da Tabatinga, fluindo no sentido norte-sul, fazendo fronteira com o NEMO pela

Serra da Ibiapaba, com elevações que variam do nível do mar a mais de 900 m de altitude

(Hales & Petry 2015). Enquanto ao sul o rio São Francisco, que nasce na Serra da

Canastra e segue em direção norte, virando para o leste e margeando a porção sul do

NEMO (CBHSF 2019).

Um dos táxons que apoia a ideia de uma história compartilhada entre as bacias dessas regiões é Parotocinclus Eigenmann & Eigenmann 1889, um gênero de cascudinhos

hipoptopomatineos polifilético que apresenta alta riqueza de espécies no Nordeste do

Brasil, sendo representado por treze espécies (Pereira et al. 2019). A maioria destas espécies com distribuição restrita a uma única bacia, enquanto outras como P. cearensis

Garavello 1977 e P. jumbo Britski & Garavello 2002, apresentam-se mais amplamente distribuidas nas drenagens nordestinas (Lima et al. 2017). O gênero foi descrito principalmente devido à presença de uma nadadeira adiposa (Eigenmann & Eigenmann

1890), no entanto, algumas espécies, inclusive do Nordeste, que apresentam nadadeira adiposa rudimentar ou ausente têm sido descritas como Parotocinclus (e.g. Fowler 1941;

Garavello 1977; Gauber & Buckup 2005; Ramos et al. 2013; Lehmann et al. 2014; Roxo et al. 2016; Roxo et al. 2019). Por isso, alguns estudos sugerem que algumas dessas espécies não pertencem ao gênero (Lehmann et al. 2015, Roxo et al. 2019). Nesse sentido, desvendar a história evolutiva do gênero no Nordeste pode ajudar a elucidar os processos que estruturaram a variação genética dos peixes de água doce nessas bacias costeiras brasileiras, além de ajudar na resolução sistemática de Parotocinclus.

5.4 MATERIAL E METODOS

5.4.1 Coleta de dados

Foram utilizados neste estudo espécimes do gênero Parotocinclus provenientes de coletas nas principais bacias hidrográficas compreendidas no complexo do Atlântico

Nordeste do Brasil (sensu Reis et al. 2016) realizadas entre 2011 e 2019 e depositados na coleção ictiológica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Os espécimes foram coletados nas localidades tipo e em outras localidades ao longo da maioria das drenagens nordestinas e preservados em formol e etanol para estudos moleculares. Para as espécies com ampla distribuição, foram utilizados exemplares de todas as bacias de suas distribuições geográficas conhecidas (Fig. 18, Tabela S2). Como 80

material comparativo foram usados espécimes de Parotocinclus bahiensis (Miranda

Ribeiro, 1918), Hisonotus vespuccii Roxo, Silva & Oliveira, 2015 e da espécie tipo do gênero Parotocinclus maculicauda (Steindachner, 1877), e como grupo externo

Schizolecis guntheri (Miranda-Ribeiro, 1918).

Fig. 18: Mapa dos pontos de coleta das espécies de Parotocinclus no Atlântico Nordeste do Brasil, abrangendo as ecorregiões em sentido horário do Maranhão-Piauí (MAPI), Nordeste Médio-Oriental (NEMO), e São Francisco (SAFR). Cores representam diferentes bacias hidrográficas, símbolos representam espécies (um ponto pode representar mais de uma localidade).

5.4.2 Análise morfológica

Foram usados nas análises morfológicas 20 indivíduos de cada bacia fixados em formol 4% e posteriormente transferidos para etanol a 70%, seguindo as medidas e

contagens propostas por Carvalho & Reis (2009). As medições foram feitas com um paquímetro digital e registradas para décimos de milímetro. As medidas são apresentadas como porcentagens do comprimento padrão (CP) ou o comprimento da cabeça (CC). A partir das medidas obtidas para os dados morfométricos foram realizadas análises estatísticas multivariadas (descritas abaixo) e geradas tabelas comparativas com todas as espécies e populações.

Para utilização dos dados morfométricos foi realizada a correção do efeito alométrico seguindo Lleonart et al. (2000), a fim de eliminar variações ontogênicas. Os valores de fator de inflação da variância (VIF) foram avaliados repetidas vezes no programa R (Team R Core, 2014) utilizando o pacote usdm (Naimi et al. 2014), sendo retiradas as variáveis com um valor acima de cinco, a fim de diminuir os níveis de colinearidade (Zuur et al. 2010).

Os dados discretos de morfologia, como a exposição da região do cleitro e a presença ou ausência da nadadeira adiposa, assim como dados contínuos de medidas morfométricas, foram usados para realizar um mapa de calor no programa R, associado à filogenia bayesiana para uma visualização da variação morfológica entre os clados utilizando o pacote ggtree (Yu et al. 2017). As rotinas realizadas nesse estudo estão disponíveis na minha página no GitHub.

5.4.3 Extração e amplificação

Para a extração do DNA genômico das amostras foram utilizados tecidos

(nadadeiras ou músculo) fixados em etanol absoluto P.A. O DNA genômico total foi extraído dos tecidos do lado direito usando o protocolo de extração salina (modificado de

Bruford et al. 1992). As amplificações de sequências nucleotídicas mitocondriais do gene citocromo c oxidase subunidade I (COI) foram utilizados os marcadores L5698-ASN (5’-

AGG CCT CGA TCC TAC AAA GKT TTA GTT AAC -3’) (Inoue et al. 2001) e H7271-

COI (5’- GTG GTG GGC TCA TAC AAT AAA -3’) (Villa-Verde et al. 2012) e do gene citocromo b (CytB) foram amplificados os marcadores L14841 (5`- CCA TCC AAC ATC

TCA GCA TGA TGA AA - 3`) e H15915b (5`- AAC CTC CGA TCT TCG GAT TAC

AAG AC - 3`) (Oliveira et al. 2011).

Para as reações de PCR (25µl volume final) foram utilizados 10–50 ng de DNA genômico, 1 µl de cada primer, 12µl de GoTaq 2x Green Master Mix da Promega ou Taq

DNA polymerase 2x Master Mix Red da Ampliqon e 8µl de água ultrapura. A amplificação do fragmento de COI seguiu os seguintes passos: desnaturação inicial a

95°C por 5 minutos, 35 ciclos de amplificação seguindo os passos: desnaturação a 94°C por 30 segundos, anelamento de 47°C por 45 segundos, extensão a 58ºC por 90 segundos, e uma extensão final a 72°C por 90 segundos, para permitir a finalização da duplificação de todas as fitas de DNA As mesmas condições foram usadas para CytB, exceto o uso da temperatura de anelamentento de 48ºC.

As etapas de purificação e sequenciamento do DNA foram executadas pela empresa coreana Macrogen Inc. (http://www.macrogen.com). Os sequenciamentos foram feitos nos dois sentidos (cadeia leve e cadeia pesada do DNA) a fim de garantir maior qualidade e confiabilidade das sequências.

5.4.4 Edição e alinhamento das sequências

Para edição das sequências foi utilizado o programa SeqMan (DNASTAR,

Lasergene Software Package). Os eletroferogramas foram visualmente inspecionados e sempre que necessário as sequências foram corrigidas manualmente em alguns sítios, comparando as duas fitas geradas pela dupla de iniciadores simultaneamente, gerando uma sequência consenso com maior precisão. O alinhamento das sequências foi feito no

programa MEGA 6 (Tamura et al. 2013) utilizando o algoritmo Clustal W (Thompson et al. 1994).

5.4.5 Análises filogenéticas e relógio molecular

As análises envolveram 77 sequências de nucleotídeos do gene COI, com 1024 pares de bases (pb). As estimativas das taxas de substituições por pares de bases entre sequências foram conduzidas em MEGA 6 (Tamura et al. 2013). A seleção a priori do melhor modelo de substituição de nucleotídeos foi determinada com base nos menores valores de BIC (Bayesian Information Criterion), sendo sugerido o modelo de Kimura-2 parâmetro (Kimura, 1980) e variação da taxa entre os sites com uma distribuição gama

(K2+G). Uma matriz pareada de distâncias genéticas de K2P entre localidades de amostragem foi feita para permitir a comparação da distância genética intraespecífica entre e dentro das bacias. Esta análise foi realizada no MEGA 6 (Tamura et al. 2013).

Além do gene COI, foram utilizadas exclusivamente na matriz de distância genética 64 sequências do gene CytB, com 907 pares de bases (pb). O Cytb não foi utilizado nas demais análises devido à falta de sequências para algumas linhagens utilizadas no presente estudo.

A inferência bayesiana e o tempo de divergência entre as linhagens foram calculados no software BEAST v.1.8.1 (Drummond et al. 2012). Para o relógio molecular, foi utilizada uma taxa de mutação relaxada de 0.272% por milhão de anos estimado para a subfamília Hypoptopomatinae (Roxo et al. 2014) e foram realizadas 106 gerações do MCMC (Markov Chain Monte Carlo). Árvores e parâmetros foram amostrados para cada 1.000 gerações, totalizando 10.000 árvores salvas para cada análise.

Os primeiros 15% (fase de burn-in) de cada corrida foram excluídos. Uma árvore de

consenso de regra da maioria de 50% foi feita acessando valores de probabilidade posteriores dos nós usando o software TreeAnnotator v.1.8.1 (Drummond et al. 2012). A convergência dos parâmetros foi verificada usando o software Tracer v.1.6 (Rambaut et al. 2016).

Para visualizar as relações dos haplótipos entre linhagens aparentadas, uma rede de haplótipos foi gerada para cado clado usando o método TCS no software PopART v.

1.7 (Leigh & Bryant 2015) com 95% de probabilidade estatística de que não houvesse mutação múltipla.

Para uma melhor comparação das diferenças entre as espécies, os dados morfométricos e merísticos foram plotados com um mapa de calor associado aos dados moleculares usando funções combinadas para analisar e visualizar filogenias utilizando os pacotes do R ape (Paradis et al. 2004), phytools (Revell 2012), treeio (Wang 2020), ggtree (Yu et al. 2017), ggplot2 (Wickham 2016) e ggnewscale (Campitelli 2016). As rotinas realizadas nesse estudo estão disponíveis na minha página no GitHub.

Por fim, foram feitas quatro análises de Máxima-Verossimilhança, uma para cada clado, no software MEGA 6 (Tamura et al. 2013), utilizando o modelo de substituição

Kimura-2 parâmetros (Kimura 1980) com distribuição gama (K2+G), sendo essas árvores combinadas aos dados de georreferenciamento dos pontos de coleta das espécies e plotadas em um mapa de distribuição no software GenGIS v2.5.1 (Parks et al. 2013).

5.4.6 Análises de delimitação de linhagens

Para maior robustez na delimitação das unidades taxonômicas operacionais

(OTUs), cinco análises de delimitação de espécies de locus único foram realizadas: single-threshold of Generalized Mixed Yule-Coalescent (sGMYC) (Fujisawa &

Barraclough 2013); multiple-threshold GMYC (mGMYC) (Fujisawa & Barraclough

2013); Bayesian implementation of Poisson Tree Process (bPTP) (Zhang et al. 2013); multiple rate PTP (mPTP) (Kapli et al. 2017); and Automatic Barcode Gap Discovery

(ABGD) (Puillandre et al. 2012). Árvores ultramétricas geradas a partir de dados COI da filogenia bayesiana foram usadas como arquivo de entrada para sGMYC e mGMYC.

Estudos anteriores mostraram que o modelo do relógio e a árvore prévia têm baixo impacto nos resultados de ambos sGMYC e mGMYC (Talavera et al. 2013). Essas duas análises foram realizadas em um servidor online (https://species.h-its.org/gmyc/). As análises de bPTP foram realizadas no servidor online (https://species.h-its.org/ptp/), com o comprimento da análise de 500.000 gerações, amostragem de 500 e burn-in de 0.1. O mPTP foi executado usando o servidor online (https://mptp.h-its.org/#/tree), sob os mesmos parâmetros do bPTP. Por fim, as análises de ABGD foram realizadas no servidor online (https://bioinfo.mnhn.fr/abi/public/abgd/abgdweb.html), usando todas as distâncias disponíveis (Jukes-Cantor, Kimura e Distância simples). O delineamento

ABGD considerado foi aquele com valor de P de 0.01, como defendido por estudos anteriores (Puillandre et al. 2012; Blair & Bryson 2017). Para essas análises foram utilizadas além das espécies de Parotocinclus do Atlântico Nordeste, as espécies

Parotocinclus bahiensis, Hisonotus vespuccii, Parotocinclus maculicauda e como grupo externo Schizolecis guntheri.

5.4.7 Inferências de paleodrenagens e capturas de cabeceiras

Para verificar as duas mais prováveis possibilidades de dispersão pretéritas das espécies pelas bacias no Nordeste, captura de cabeceira ou conexões das bacias pela flutuação do nível do mar, foi elaborado um mapa de relevo destacando as principais bacias hidrográficas envolvidas no estudo, no qual são apresentadas as falhas geológicas

da região Nordeste do Brasil, assim como foi realizada uma reconstrução de paleodrenagens para a região seguindo Thomaz & Knowles (2018). Para a reconstrução da paleodrenagem foi adotado um valor de -125 metros de profundidade do nível do mar, coincidindo com a última baixa do nível do mar no Pleistoceno há cerca de 2.5 milhões de anos, utilizando a função hidrology no ArcMap 10 (ESRI, 2011). As conexões passadas entre as atuais bacias fluviais e as paleodrenagens foram identificadas a partir das direções inferidas do fluxo com base no relevo topográfico. Primeiro, a área de terra exposta durante a Último Máximo Glacial, que correspondia a uma mudança máxima no nível do mar de 125 m, foi identificada usando a ferramenta Contour, seguida por Mask.

A opção Fill foi usada para cobrir as depressões localizadas na superfície. A ferramenta

Flow direction foi usada para identificar a descida mais íngreme de cada célula, seguida pela ferramenta Basin para identificar sulcos entre as bacias que delimitam as bordas das bacias. Com a ferramenta Flow accumulation, foi calculada uma varredura do fluxo acumulado em cada célula, após o qual os supostos rios foram estimados usando a função de ordem 'Fluxo'.

Dado a ausência de cenários geológicos de captura de cabeceiras em algumas das bacias envolvidas no estudo, foram combinadas informações genéticas e geomorfológicas para inferir prováveis eventos de captura de cabeceiras entre rios próximos. As evidências geomorfológicas inclueam mudanças abruptas no curso do rio que representam pontos nos quais as capturas provavelmente ocorreram (Bishop 1995) e lacunas de rios (isto é, seções antigas de rios que secaram devido à mudança na direção do fluxo de água) (Ollier

& Pain, 2000), analisados com base em camadas hidrográficas de escala 1: 100.000

(http://metadados.ana.gov.br/geonetwork/) e SRTM 90m Digital Elevation Data (Jarvis,

Reuter, Nelson e Guevara), 2008), respectivamente. Também foram identificadas falhas geológicas (que sugerem alterações no relevo) usando as fichas SB.24 Jaguaribe, SC.24

Aracajú e SC.23 São Francisco (DGC 2016; http://dados.gov.br/dataset?tags=Geoservi%C3%A7o) no software ArcMap 10 (ESRI

2011).

5.4.8 Reconstrução da área ancestral

Para a reconstrução biogeográfica foram utilizadas nove bacias com pontos georreferenciados de ocorrência das espécies de Parotociclus no Atlântico Nordeste do

Brasil: A - Parnaíba (cinza), B - Acaraú (roxo), C - Jaguaribe (azul escuro), D - Piranhas-

Açu (azul claro), E – Mamanguape (verde claro), F - Paraíba do Norte (verde escuro), G

- Ipojuca (laranja), H - Paraíba do Meio (marrom) e I - São Francisco (vermelho). Para essa análise não foi utilizada a espécie P. maculicauda ou grupos externos.

Nós utilizamos as análises Statistical Dispersal-Vicariance Analysis (S-DIVA) e

Bayesian inference for discrete Areas (BayArea) implementadas no RASP 4.1 para reconstruir a possível área ancestral dessas espécies dentre as bacias envolvidas. Esses modelos são responsáveis pelos parâmetros de dispersão, vicariância e extinção (Yu et al.

2010; Landis et al. 2013). Nesses métodos, as frequências de uma área ancestral em um nó nas reconstruções ancestrais são calculadas em média sobre todas as árvores (Yan et al. 2010). Para explicar as incertezas na filogenia, usamos 9.000 árvores de saída do

MCMC do Beast e executamos S-DIVA e BayArea em todas elas. As cadeias MCMC foram executadas simultaneamente por 5.000.000 gerações. O estado foi amostrado a cada 1.000 gerações.

5.5 RESULTADOS

5.5.1 Demilitação dos clados – análise morfológica e molecular

As distancias genéticas para os genes COI e CytB entre todos os indivíduos utilizados nesse estudo são apresentadas na Tabela 4, com apenas por um indivíduo representante de cada espécie ou população. Os valores de distância intraespecífica para

P. cearensis ao longo da sua distribuição geográfica variaram de 0,5 a 1,8% para o gene

COI e 0,3 a 3,7% para CytB. Parotocicnlus jumbo apresentou uma variação de distância intraespecífica ao longo da distribuição entre 0,3 e 3,6% para COI e 0,1 e 2,9% para o gene CytB. As distancias interespecíficas entre as demais espécies descritas variaram de

2,2% a 20,7%.

Tab 4. Distância K2P das espécies de Parotocinclus do Nordeste + P. maculicauda. Distância interespecífica para o gene COI (diagonal abaixo) e distância interespecífica para o gene CytB (diagonal acima).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 PcearPAR 0.003 0.000 0.030 0.026 0.013 0.138 - 0.131 0.142 0.145 0.125 0.141 - 0.187 0.199 0.185 0.185 - 0.189 0.185 0.163 0.170 0.189 2 PcearIPU 0.005 0.003 0.033 0.030 0.017 0.139 - 0.133 0.144 0.147 0.127 0.142 - 0.185 0.197 0.183 0.183 - 0.190 0.187 0.165 0.172 0.190 3 PcearJAG 0.007 0.006 0.030 0.026 0.013 0.138 - 0.131 0.142 0.145 0.125 0.141 - 0.187 0.199 0.185 0.185 - 0.189 0.185 0.163 0.170 0.189 4 PcearPIA 0.016 0.017 0.015 0.006 0.037 0.141 - 0.138 0.150 0.147 0.133 0.144 - 0.194 0.203 0.192 0.192 - 0.203 0.192 0.185 0.189 0.196 5 PcearPBN 0.015 0.016 0.014 0.001 0.033 0.142 - 0.136 0.149 0.145 0.131 0.142 - 0.196 0.204 0.194 0.194 - 0.199 0.192 0.182 0.185 0.192 6 PcearSFR 0.012 0.011 0.009 0.018 0.017 0.128 - 0.122 0.136 0.136 0.116 0.144 - 0.189 0.201 0.187 0.187 - 0.185 0.175 0.167 0.170 0.189 7 PcfsoMAM 0.099 0.096 0.098 0.104 0.103 0.102 - 0.006 0.065 0.066 0.058 0.147 - 0.187 0.192 0.185 0.185 - 0.175 0.170 0.173 0.184 0.203 8 PcfsoPBN 0.099 0.096 0.098 0.104 0.103 0.101 0.006 ------9 PsomaPBN 0.108 0.105 0.107 0.112 0.111 0.111 0.026 0.023 0.061 0.062 0.055 0.142 - 0.194 0.199 0.189 0.189 - 0.177 0.168 0.170 0.180 0.201 10 PcfsoIPO 0.114 0.111 0.113 0.117 0.116 0.117 0.047 0.049 0.048 0.013 0.062 0.148 - 0.194 0.199 0.185 0.185 - 0.187 0.176 0.168 0.171 0.197 11 PcesaPBM 0.109 0.106 0.105 0.112 0.110 0.112 0.047 0.049 0.046 0.011 0.064 0.147 - 0.194 0.203 0.192 0.192 - 0.183 0.173 0.171 0.168 0.190 12 PbahiITA 0.103 0.100 0.099 0.103 0.102 0.106 0.036 0.040 0.049 0.041 0.037 0.142 - 0.170 0.177 0.168 0.168 - 0.167 0.168 0.155 0.155 0.190 13 PmacuRJ 0.099 0.097 0.098 0.096 0.095 0.098 0.112 0.117 0.132 0.122 0.119 0.110 - 0.197 0.201 0.195 0.195 - 0.178 0.178 0.170 0.173 0.190 14 PjumbJAG 0.142 0.144 0.143 0.144 0.143 0.143 0.143 0.146 0.157 0.150 0.150 0.151 0.160 ------15 PjumbPIA 0.160 0.160 0.159 0.157 0.155 0.157 0.150 0.153 0.160 0.158 0.155 0.153 0.166 0.019 0.027 0.029 0.029 - 0.178 0.183 0.168 0.162 0.185 16 PjumbPBN 0.159 0.156 0.157 0.159 0.157 0.152 0.147 0.150 0.161 0.153 0.154 0.150 0.159 0.017 0.025 0.024 0.024 - 0.190 0.192 0.180 0.178 0.203 17 PjumbIPO 0.154 0.151 0.152 0.157 0.155 0.147 0.141 0.144 0.155 0.152 0.152 0.150 0.153 0.025 0.025 0.018 0.001 - 0.183 0.183 0.177 0.175 0.190 18 PjumbPBM 0.155 0.152 0.154 0.158 0.157 0.149 0.142 0.145 0.154 0.150 0.151 0.152 0.154 0.026 0.026 0.019 0.003 - 0.183 0.183 0.177 0.175 0.190 19 PjumbSFR 0.160 0.157 0.159 0.163 0.162 0.154 0.150 0.153 0.165 0.161 0.162 0.157 0.161 0.036 0.035 0.027 0.017 0.018 - - - - - 20 PcabePAR 0.140 0.140 0.145 0.147 0.146 0.146 0.157 0.157 0.177 0.148 0.151 0.157 0.153 0.153 0.172 0.165 0.170 0.168 0.178 0.042 0.095 0.093 0.069 21 PharoTIM 0.133 0.136 0.135 0.143 0.142 0.137 0.156 0.159 0.178 0.153 0.150 0.159 0.149 0.150 0.164 0.163 0.167 0.166 0.173 0.038 0.100 0.096 0.080 22 PharoPAR 0.144 0.141 0.142 0.151 0.150 0.150 0.161 0.164 0.185 0.157 0.154 0.164 0.157 0.150 0.172 0.176 0.175 0.174 0.181 0.038 0.003 0.019 0.100 23 PseriPIA 0.146 0.146 0.151 0.156 0.154 0.149 0.183 0.185 0.207 0.188 0.190 0.186 0.157 0.160 0.185 0.175 0.186 0.185 0.184 0.192 0.098 0.108 0.096 24 PspluJAG 0.155 0.155 0.160 0.165 0.163 0.158 0.187 0.189 0.206 0.191 0.190 0.189 0.162 0.170 0.189 0.184 0.194 0.192 0.192 0.200 0.103 0.110 0.022

Os dados morfologicos ajustados às filogenias geraram valores de ESS> 2000. A

árvore gerada pela inferência Bayesiana (Fig. 19) apresentou quatro clados: um composto pelo grupo P. cearensis que inclui além da sequência da localidade-tipo, da bacia do rio

Acaraú, os exemplares de P. cearensis das bacias dos rios Parnaíba, Jaguaribe, Piranhas-

Açu, Paraíba do Norte e São Francisco (clado I). Um outro clado formado por P. spilosoma, P. cesarpintoi, P. bahiensis e outras duas linhagens encontradas nos rios

Mamanguape-Paraíba do Norte e Ipojuca (clado II). Um terceiro clado formado pelas espécies de Parotocinclus do Nordeste que não apresentam nadadeira adiposa, juntamente com Hisonotus vespuccii do rio São Francisco (clado III). Um quarto clado composto pelo grupo P. jumbo, com sequências da localidade-tipo, da bacia do rio Paraíba do Norte, além de exemplares das bacias dos rios Jaguaribe, Piranhas-Açu, Ipojuca,

Paraíba do Meio e São Francisco (clado IV).

Fig. 19: Árvore de inferência Bayesiana gerada a partir das sequências de COI, associada ao mapa de calor gerado com dados morfológicos. Primeira coluna representa a exposição da região do cleitro, segunda coluna a presença ou ausência da nadadeira adiposa e demais colunas representam as médias das medidas morfométricas corrigidas para o tamanho do corpo com base em 20 indivíduos por linhagem. Barra inferior indica o tempo de divergência (sob filogenia) e caracteres morfoogicos (sob mapa de calor). Valores entre os nós indicam probabilidade a posteriori.

O tempo médio de divergência entre os clados variou de 25 a 50 milhões de anos.

O clado I, formado pelo grupo P. cearensis, está separado do clado II de P. spilosoma há aproximadamente 25 milhões de anos. Esses dois clados separados do clado IV de P. jumbo há aproximadamente 45 milhões de anos e o último clado formado pelas espécies sem nadadeira adiposa separado dos demais há aproximadamente 50 milhões de anos.

O mapa de calor associado à filogenia permite a visualização dos dados discretos, como a exposição da região do cleitro e a presença ou ausência da nadadeira adiposa nas espécies, assim como a média dos dados morfométricos padronizados. Na primeira coluna, em relação à exposição da região do cleitro, pode-se observar como as linhagens se agrupam em concordância com a filogenia. A segunda coluna em relação à presença ou ausência da nadadeira adiposa, coincide com a formação do clado III, que inclui além das espécies de Parotocinclus que não apresentam nadadeira adiposa, incluiu a espécie

Hisonotus vespuccii.

5.5.2 Delimitação de linhagens

As análises de delimitações sGMYC, bPTP e mPTP indicaram 18 linhagens distintas, correspondentes a cada local de amostragem para COI, sendo esses os mais conservadores entre os métodos realizados. ABGD dividiu o clado I em três e o clado II em cinco OTUs diferentes, resultando em 19 agrupamentos genéticos no total. mGMYC

além de dividir o clado II em cinco, dividiu o clado I em quatro OTUs, apresentando 20 agrupamentos. Todos os métodos indicaram potenciais linhagens distintas dentro do complexo P. jumbo, representado pelo clado IV, dividindo em cinco OTUs. Os clados I e II foram os únicos que apresentaram incongruências entre os métodos de delineamento de espécies (Fig. 20).

Fig. 20: Árvore ultramétrica gerada a partir reconstrução filogenética Bayesiana do gene mitocondrial COI de Parotocinclus das bacias costeiras do Atlântico Nordeste do Brasil. As barras em diferentes cores representam as partições das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) obtidas pelos diferentes métodos de delimitação de espécies. Barra inferior indica o tempo de divergência. Valores entre os nós indicam probabilidade a posteriori.

O clado I composto pelo complexo P. cearensis, apresentou pelo menos uma provável espécie nova presente nas bacias Piranhas-Açu e Paraíba do Norte, corroborado pelos cinco métodos de delimitações. A ABGD e mGMYC tenderam a separar uma provável nova espécie no clado II, presente no rio Ipojuca e aparentada à P. cesarpintoi.

5.5.3 Filogeografia e eventos de especiação

A reconstrução das paleodrenagens indicou que as bacias envolvidas no estudo, atualmente isoladas, não estavam conectadas durante o último evento de baixa do nível do mar no Pleistoceno (Fig. 21).

Fig. 21: Reconstrução de paleodrenagem com as principais bacias do Atlântico Nordeste do Brasil destacadas.

É possível observar que devido à proximidade do talude continental em relação a costa do NE, as paleodrenagens da região são muito curtas e sem ligação entre elas. Por outro lado, com base nas proximidades entre as cabeceiras das drenagens atuais, bem

como as falhas geológicas próximas dessas regiões, pode-se observar diversas regiões propícias de ocorrência de captura de cabeceiras entre bacias adjacentes, o que poderia explicar o padrão de divergência observado no gênero Parotocinclus nas bacias envolvidas nesse estudo.

As distribuições geográficas dos clados estão apresentadas em forma de mapas associados às filogenias de Máxima-Verossimilhanças com os dados de COI (Fig. 22).

Cada clado (I, II, III e IV) foi separado e relacionado às bacias de ocorrência para uma melhor visualização do padrão de distribuição das linhagens e associados às suas redes de haplótipos.

I IV

III

Fig. 22: Relações filogenéticas e redes haplotípicas associadas à ocorrência das espécies de Parotocinclus no Atlântico Nordeste do Brasil. Superior: Clado I (P. cearensis); Lado esquerdo: Clado II; Inferior: Clado III; Lado direito: Clado IV (P. jumbo). Bacias hidrográficas estão representadas pelas letras: A = Parnaíba (PAR, ecorregião do Maranhão-Piauí), B = Acaraú (IPU, Nordeste Médio-Oriental, NEMO), C = Jaguaribe (JAG, NEMO), D = Piranhas-Açu (PIA, NEMO), E = Mamanguape (MAM, NEMO), F = Paraíba do Norte (PBN, NEMO), G = Ipojuca (IPO, NEMO), H = Paraíba do Meio (PBM, NEMO), I = São Francisco (SFR, São Francisco), J = Itapicuru (ITA, Bacias do leste) e K = Timonha (TIM, NEMO). Cada círculo nas redes haplotipicas corresponde a um haplótipo e o tamanho de cada círculo é proporcional ao número de indivíduos que possuem esse haplótipo. Pequenos círculos pretos representam haplótipos hipotéticos e linhas pretas indicam o número de etapas mutacionais entre os haplótipos.

A rede haplotípica com as sequências de P. cearensis (clado I) revelou a presença de seis linhagens ao longo de sua distribuição, exibindo 13 haplótipos (Fig. 22-Superior).

As linhagens do Piranhas-Açu e do Paraíba do Norte (haplótipos 7-9) são diferenciadas dos demais por nove passos mutacionais, enquanto as linhagens do Ipu (haplótipos 3 e 4),

Parnaíba (1 e 2), Jaguaribe (5 e 6) e São Francisco (10-13) apresentam-se mais relacionados entre si com poucos passos mutacionais de separação.

O clado II composto P. spilosoma, P. cesarpintoi, P. bahiensis e outras duas linhagens exibiu 14 haplótipos (Fig. 22-Lado esquerdo). Uma linhagem presente no rio

Mamangue e ocorrendo em sintopia com P. spilosoma na bacia Paraíba do Meio, separada da mesma por 23 passos mutacionais. A linhagem presente no rio Ipojuca separada de P. cesarpintoi por 7 passos mutacionais.

O clado III (Fig. 22-Inferior), que engloba as espécies de Parotocinclus do

Nordeste sem a presença da nadadeira adiposa e a espécie Hisonotus vespuccii, apresentou 11 haplótipos e todas as espécies apresentaram muitos passos mutacioanais de separação entre si, incluindo as espécies que ocorrem em sintopia, P. cabessadecuia e P. haroldoi com 35 passos mutacioanais de diferença.

A rede de haplotipos com as sequências de P. jumbo (clado IV) revelou a presença de seis linhagens ao longo de sua distribuição, exibindo 17 haplotipos (Fig. 22-Lado direito). A linhagem do Jaguaribe (haplotipos 1 e 2) é separada das demais por nove passos mutacionais, enquanto as linhagens do Piranhas-Açu (haplotipos 3-5) e do Paraíba do Norte (haplotipos 6-9) são diferenciadas entre si por 14 passos mutacionais, e separadas das demais por 13 passos, enquanto as linhagens do Ipojuca e do Paraíba do

Meio (haplotipos 10-15) se apresentam mais relacionadas entre si. Os exemplares do rio

São Francisco apresentaram dois haplótipos exclusivos para o caldo IV (haplotipos 16 e

17), sendo esses separados entre si por seis passos e dos demais por 10 passos mutacionais.

Foram utilizadas dez áreas para a reconstrução de área ancestral (Fig. 23a), considerando cada bacia uma biorregião, incluindo Parnaíba, Acaraú, Jaguaribe,

Piranhas-Açu, Paraíba do Norte, Ipojuca, Paraíba do Meio, São Francisco, Itapicuru e

Timonha (Fig. 23b). Essas distribuições foram usadas para codificar as distribuições dos táxons existentes. As áreas ancestrais foram estimadas com os modelos S-DIVA e

Bayarea.

Fig. 23: a: Reconstrução biogeografica das espécies de Parotocinclus no Atlântico Nordeste do Brasil. b: Bacias hidrográficas estão representadas pelas letras: A = Parnaíba (PAR, ecorregião do Maranhão-Piauí), B = Acaraú (IPU, Nordeste Médio-Oriental, NEMO), C = Jaguaribe (JAG, NEMO), D = Piranhas-Açu (PIA, NEMO), E = Mamanguape (MAM, NEMO), F = Paraíba do Norte (PBN, NEMO), G = Ipojuca (IPO, NEMO), H = Paraíba do Meio (PBM, NEMO), I = São Francisco (SFR, São Francisco), J = Itapicuru (ITA, Bacias do leste) e K = Timonha (TIM, NEMO). c: Diagrama demonstrando os prováveis eventos de dispersão, vicariância e extinção em relação ao tempo.

A S-DIVA e o Bayarea combinados sugerem uma história biogeográfica complexa, na qual a dispersão e a vicariância foram os principais processos na formação do atual padrão de distribuição em Parotocinclus na região Nordeste do Brasil (Fig. 23c).

As análises postularam 17 eventos de dispersão associados a eventos de vicariâncias, a maioria entre 5 e 25 milhões de anos aproximadamente, com três prováveis eventos de extinção. A reconstrução sugere duas áreas ancestrais possíveis, Parnaíba (A) e São

Francisco (I), com a probabilidade de ocorrência sendo de 62 e 38%, respectivamente. O resultado combinado sugere uma dispersão inicial do ancestral para as bacias do Jaguaribe

(C), Piranhas (D), Paraíba do Norte (F) e São Francisco (I).

5.6 DISCUSSÃO

As análises do presente estudo apresentam resultados interessantes sobre as relações das espécies ao longo das bacias envolvidas. As espécies que apresentam distribuição geográfica para várias bacias mostraram uma grande variação de distância genética intraespecífica quando comparados os valores entre indivíduos de bacias diferentes, P. cearensis variando de 0,5 a 1,8% e P. jumbo de 0,3 a 3,5%. Alguns desses valores sendo mais altos do que entre espécies distintas dentro do próprio gênero, como por exemplo P. seridoensis e P. spilurus que apresentam um valor de 2,2% para o gene.

Geralmente, os estudos utilizam um limiar de divergência de 2% para o gene COI como um valor para delimitar espécies distintas (e.g. Hubert et al. 2008, Carvalho et al.

2011, Mabagraña et al. 2011, Pereira et al. 2011). No entanto, antes de definir um limite de distância genética entre espécies devem ser consideradas outras características do táxon estudado, como sua história evolutiva, diversidade de espécies dentro do gênero

(Pereira et al. 2013) e a variação da taxa de diferenciação do gene COI entre diferentes espécies (Ward et al. 2009), sendo esse valor apenas um ponto de partida para investigar a divergência entre as linhagens.

A aplicabilidade do DNA para revelar espécies crípticas e potencialmente novas aumentou nosso conhecimento sobre a biodiversidade em muitos táxons e o uso do DNA barcode como ferramenta para esses fins está se tornando realidade (Benine et al. 2009;

April et al. 2011; Carvalho et al. 2011; Melo et al. 2011; Pereira et al. 2011). No presente estudo, P. cearensis e P. jumbo apresentaram valores de divergência genética intraespecífica profunda, sendo P. cearensis subdividida em duas linhagens pelo menos.

Neste caso, os espécimes não apresentaram caracteres morfológicos diagnósticos que permitam sua diferenciação. No entanto, o isolamento geográfico entre as bacias e paleodrenagens reforça o fato de que essas linhagens têm longa história de isolamento.

Por outro lado, além do isolamento geográfico, em todas as análises de delimitação de espécies, Parotocinclus jumbo apresentou 4 linhagens distintas da espécie tipo descrita na bacia do rio Paraíba do Norte.

Pode-se concluir que tanto as linhagens de P. cearensis, quanto P. jumbo representam linhagens crípticas fortes candidatas a novas espécies, principalmente as linhagens presentes nas bacias Piranhas-Açu e Paraíba do Norte de P. cearensis e

Jaguaribe, Piranhas-Açu, Ipojuca-Paraíba do Meio e São Francisco de P. jumbo, sendo

100

necessário uma abordagem de taxonomia integrativa para diferenciar as mesmas (Ver resultados do capitulo 3).

Além dessas, no Clado II uma linhagem que ocorre no rio Mamanguape e em sintopia com P. spilosoma no rio Paraíba do Norte apresentou-se como distinta das espécies mais relacionadas em todas as análises de delimitação de espécies, com valores de distância genética variando de 2,3 a 2,6% em relação a P. spilosoma, a mesma já se encontra em processo de descrição.

Berbel-Filho et al. (2018) chamaram atenção para diferenças morfológicas em uma linhagem de P. cearensis presente no rio Jaguaribe, no qual chamaram de

Parotocinclus sp.1, e uma espécie presente no rio Ipojuca, Parotocinclus sp.2, sendo possíveis candidatas à espécies novas, apesar da baixa distância genética. No presente estudo, Parotocinclus sp.1 foi utilizado, sendo uma linhagem de P. cearensis presente no rio Jaguaribe que apresenta um morfotipo diferente que ocorre na sub bacia do rio

Salgado, o mesmo apresentou-se como um haplótipo diferente dos demais do Jaguaribe

(Haplotipo 6), mas apresentando uma distância genética de apenas 0,01% em relação aos demais haplotipos presentes no rio Jaguaribe. Nas análises de delimitação de espécies, quando comparadas essas duas linhagens em relação às demais espécies usadas, a linhagem presente no rio Jaguaribe se apresentou como distinta apenas no mGMYC, enquanto a linhagem presente no rio Ipojuca foi separada das demais na ABGD e mGMYC.

Os Clados III e IV apresentam uma distância genética significativamente alta em relação a Parotocinclus maculicauda e as demais espécies do Nordeste. P. jumbo apresentou uma distância genética variando de 14 a 18% em relação aos congêneres do

Nordeste, com um tempo de divergência variando entre 40 e 50 milhoes de anos. Além de apresentarem caracteres morfológicos que os distinguem das demais espécies do

101

gênero e podem ser utilizadas para diagnose de um novo gênero. Estudos anteriores sobre as relações de parentesco que envolvem espécies da subfamília Hypoptopomatinae, apontam P. jumbo como sendo um possivel gênero distinto (Lehmann 2006; Cramer et al. 2011; Roxo et al. 2014, 2015; Silva et al. 2016).

O clado III composto pelas espécies P. cabessadecuia, P haroldoi, P. seridoensis e P. spilurus, agruparam com Hisonotus vespuccii na filogenia, as mesmas espécies não apresentam nadadeira adiposa ou apresentam apenas de forma vestigial (com exceção de

P. haroldoi), sendo a presença de nadadeira adiposa uma das sinapomorfias do gênero

Parotocinclus. Roxo et al. (2019), sugeriu que algumas espécies sem adiposa façam parte de um novo gênero. É necessária uma filogenia envolvendo todos as espécies da subfamília para uma realocação ou designiação de um novo gênero.

A separação dos quatro Clados distribuidos no Nordeste do Brasil datam entre 30 e 50 milhões de anos, sendo a separação dos Clados III e IV entre 40 e 50 milhões de anos em relação à P. maculicauda e as demais espécies do Nordeste. A origem dessa reticulação concorda com a data e a localização do início da elevação do arco do São

Francisco, que delimitou o rio São Francisco e o rio Parnaíba em suas configurações atuais (Mantesso-Neto et al. 2004) e resultou na elevação do platô Araripe e da

Borborema (Peulvast et al. 2008), durante a metade do Eoceno há aproximadamente 45 milhões de anos (Saadi 1995; Karner & Driscoll 1999; Albert et al. 2018).

Até o final do período Terciário o rio São Francisco tinha seu desague ao norte, no que hoje é o rio Parnaíba (Potter 1997). Devido às falhas geológicas transversais no litoral nordeste, o curso do rio São Francisco foi alterado para sua localização atual durante o Pleistoceno inicial e intermediário, formando o rio Parnaíba (Mabesoone 1994;

Saadi 1995; Karner & Driscoll 1999; Mabesoone & Neumann 2005). Esses eventos indicam que houve uma quebra na linhagem ancestral do gênero Parotocinclus na região,

102

além dos processos geomorfológicos, algumas características do gênero talvez ajudem a formação dessas características filogeograficas, como a capacidade de dispersão do grupo, que é restrita e geralmente os indivíduos são encontrados nas porções altas das bacias, o que pode restringir o fluxo gênico entre bacias costeiras adjacentes mesmo em períodos de conexão entre paleodrenagens. Da mesma forma, exemplos similares foram demonstrados para peixes anuais (e.g. Costa et al. 2018), e outros grupos animais (e.g.

Coutinho-Abreu et al. 2008; Nascimento et al. 2013; Werneck et al. 2015).

As reconstruções da área ancestral dessas linhagens mostraram que ocorreram diversos eventos de dispersão no Nordeste do Brasil até 10 milhões de anos, perto do fim do Mioceno e o Pleistoceno. Diversos eventos de tectonia na região coincidem com a data e localização de possíveis dispersões entre as bacias no NEMO (e.g. Saadi 1993; Bezerra et al. 2001; Ribeiro 2006), sugerindo que essa zona de sutura pode ter causado vários eventos de capturas de cabeceiras pela atividade neotectônica e provavelmente influenciou a diversificação dessas linhagens na região.

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116

6. CAPÍTULO III - Taxonomia integrativa e descrição de um novo gênero e

quatro novas espécies de cascudinhos Hypoptopomatinae (Siluriformes,

Loricariidae) do Nordeste do Brasil

Luciano de Freitas Barros Neto1, 4*, Origilene Bezerra Dantas1, Telton Pedro Anselmo Ramos2, Pablo A.

Lehmann3, Sergio Maia Queiroz Lima1

1 Laboratório de Ictiologia Sistemática e Evolutiva, Departamento de Botânica e Zoologia, Universidade

Federal do Rio Grande do Norte, 59978-970, Lagoa Nova, Natal, RN, Brazil.

2 Laboratório de Ecologia Aquática, Departamento de Biologia/CCBS, Universidade Estadual da Paraíba,

58109-753, Campus universitário, Campina Grande, PB, Brazil.

3 Laboratório de Ictiologia e Sistemática de Peixes, Universidade do Vale do Rio dos Sinos. Av. Unisinos,

950, 93022-000, São Leopoldo, RS, Brazil.

4 Programa de Pós-Graduação em Sistemática e Evolução, Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

* Corresponding author

E-mail: [email protected]

6.1. RESUMO

O gênero Parotocinclus é altamente especioso nas bacias do Nordeste do Brasil, sendo a espécie Parotocinclus jumbo uma das poucas a apresentar uma ampla distribuição geográfica na região, não apresentar origem comum com as congêneres, além da possibilidade de tratar-se de um complexo de espécies. Aqui, com base em informações de dados moleculares e morfológicas, um novo gênero é descrito para acomodar a linhagem mencionada acima, na qual também são adicionadas quatro novas espécies, isoladas geograficamente, algumas ocorrendo em bacias envolvidas no projeto de

117

transposição de águas do rio São Francisco e que merecem ser avaliadas em relação ao grau de ameaça que se encontram.

PALAVRAS-CHAVE: Peixes da Caatinga, sistemática, Parotocinclus jumbo, delimitação de espécies.

6.2. ABSTRACT

The genus Parotocinclus is highly speciose in basins of Northeast region of Brazil, with the species Parotocinclus jumbo being one of the fews to present a wide geographic distribution, not showing phylogenetic relationships with congeners, in addition to the possibility of being a complex of species. Herein, based in molecular and morphological data, a new genus is described to accommodate the lineage mentioned above, into which are also added four new species, geographically isolated, some occurring in basins involved in the water transposition project of the São Francisco river and that deserve to be evaluated relative to their current extinction risk.

KEY-WORDS: Caatinga fishes, systematic, Parotocinclus jumbo, species delimitation.

118

6.3. INTRODUÇÃO

A ictiofauna da Caatinga apresenta uma alta diversidade de espécies adaptadas à viverem em condições semiáridas (Lima et al. 2017). Dentre esses, se destacam os cascudinhos hipoptopomatineos, particularmente o gênero Parotocinclus Eigenmann &

Eigenmann, que apresenta como altamente especioso nas bacias do Nordeste do Brasil, com 13 espécies descritas para a região (Ramos et al. 2017; Pereira et al. 2019).

De forma geral, o gênero Parotocinclus apresenta vários problemas taxonômicos na região do Nordeste, como a espécie Parotocinclus jumbo Britski & Garavello, com localidade tipo na bacia Paraíba do Norte, que foi descrita a partir do desmembramento da série-tipo de Parotocinclus spilosoma Fowler, onde houve uma mistura de espécimes de P. jumbo entre os parátipos de P. spilosoma (Britski & Garavello, 2002). Além desse fato, problemas foram associados ao material tipo de P. jumbo, como no próprio trabalho de descrição, no qual os autores mencionam a dificuldade de identificação dos indivíduos do rio Jaguaribe (Britski & Garavello, 2002). Outro problema associado, é a possibilidade de P. jumbo tratar-se de um complexo de espécies, mencionado por Ramos et al. (2016), por ser uma das únicas espécies de Parotocinclus a ter uma ampla distribuição geográfica no Nordeste do Brasil.

Diversos estudos morfológicos e moleculares, demonstraram o não-monofíletismo de

Parotocinclus, na qual P. jumbo é uma das linhagens mais divergentes da espécie tipo, P. maculicauda (Cramer et al. 2011; Roxo et al. 2014, 2015; Silva et al. 2016), sendo sugerido por Lehmann (2006) como um novo suposto gênero, com base principalmente nos caracteres morfológicos: (1) ausência de odontódeos sobre o espinho da nadadeira pélvica em vista ventral dirigidos medialmente, (2) processo lateral do basipterígio, (3) presença de um “spinelet” em forma de placa dorsal não fusionada a placa nucal, (4) placa da bochecha exposta, reduzida ventralmente e sem projeções.

119

Nesse estudo, a partir de uma análise integrativa com caracteres morfológicos e análises com DNA barcode de diversas bacias, incluindo da localidade tipo, tendo como objetivo de verificar se P. jumbo se trata de um novo gênero composto por uma única espécie com ampla distribuição ou um complexo de espécies crípticas no Nordeste do

Brasil.

6.4. MATERIAL E MÉTODOS

6.4.1 Extração e amplificação

Foram usados para a extração do DNA genômico, amostras de tecidos (nadadeiras ou músculo) de espécimes de P. jumbo fixados em etanol absoluto P.A. provenientes de todas as bacias da sua distribuição geográfica conhecida, Nordeste médio oriental

(NEMO) e São Francisco (SFR) e demais Parotocinclus que ocorrem no Nordeste do

Brasil que se encontram depositados na coleção de Tecido Ictiológico da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte (TIUFRN). O DNA genômico total foi extraído dos tecidos do lado direito usando o protocolo de extração salina (modificado de Bruford et al. 1992). As amplificações do gene mitocondrial citocromo c oxidase subunidade I (COI) foram utilizados os marcadores L5698-ASN (5’-AGG CCT CGA TCC TAC AAA GKT

TTA GTT AAC -3’) (Inoue et al. 2001) e H7271-COI (5’- GTG GTG GGC TCA TAC

AAT AAA -3’) (Villa-Verde et al. 2012).

Para as reações de PCR (25µl volume final) foram utilizados 10-50 ng de DNA genômico, 1 µl de cada primer, 12µl de GoTaq 2x Green Master Mix da Promega ou Taq

DNA polymerase 2x Master Mix Red da Ampliqon e 8µl de água ultrapura. A amplificação do fragmento de COI seguiu os seguintes passos: desnaturação inicial a

95°C por 5 minutos, 35 ciclos de amplificação seguindo os passos: desnaturação a 94°C

120

por 30 segundos, anelamento de 47°C por 45 segundos, extensão a 58ºC por 90 segundos, e uma extensão final a 72°C por 90 segundos.

6.4.2 Edição e alinhamento das sequências

Para edição das sequências foi utilizado o programa SeqMan (DNASTAR, Lasergene

Software Package). Os eletroferogramas foram visualmente inspecionados e sempre que necessário as sequências foram corrigidas manualmente. O alinhamento das sequências foi feito no programa MEGA 6 (Tamura et al. 2013) utilizando o algoritmo Clustal W

(Thompson et al. 1994).

6.4.3 Análises filogenéticas e delimitação de linhagens

Para uma melhor compreensão da posição filogenética de P. jumbo dentro da subfamília, foram utilizados 94 espécimes representantes de Hypoptomatinae (ver Tabela

S1 no material suplementar) e realizada uma análise de máxima verossimilhança no software MEGA 6 (Tamura et al. 2013). Para essa análise foi utilizado 534 pares de bases

(pb) do gene COI, a fim de utilizar o maior número de espécies da subfamília disponíveis no GenBank. Para essa análise foi utilizado o modelo Tamura-Nei (Tamura & Nei 1993) e variação da taxa com uma distribuição gama e os sítios invariáveis (TN93+G+I).

As demais análises envolveram 30 sequências de nucleotídeos do gene COI de P. jumbo e demais espécies de Parotocinclus que ocorrem na região Nordeste do Brasil, com

121

1.024 pares de bases (pb) no conjunto de dados final. As estimativas das taxas de substituições por pares de bases entre sequências foram conduzidas em MEGA 6 (Tamura et al. 2013). A seleção a priori do melhor modelo de substituição de nucleotídeos foi determinada com base nos menores valores de BIC (Bayesian Information Criterion), sendo sugerido o modelo de Tamura-Nei parâmetro (Tamura & Nei 1993) e variação da taxa com uma distribuição gama e os sítios invariáveis (TN93+G+I).

Uma matriz pareada de distâncias genéticas de K2P feita no MEGA 6 (Tamura et al.

2013) entre localidades de amostragem foi realizada para permitir a comparação da distância genética intraespecífica entre e dentro das bacias.

A inferência bayesiana e o tempo de divergência das linhagens foram calculados no software BEAST v.1.8.1 (Drummond et al. 2012). Para o relógio molecular, foi utilizada uma taxa de mutação relaxada de 0.272% por milhão de anos estimado para a subfamília

Hypoptopomatinae (Roxo et al. 2014) e foram realizadas 106 corridas do MCMC

(Markov Chain Monte Carlo). Árvores e parâmetros foram amostrados para cada 1.000

árvores, totalizando 10.000 árvores salvas para cada análise. Os primeiros 15% (fase de burn-in) de cada corrida foram excluídos. Uma árvore de consenso baseada na regra da maioria de 50% foi feita acessando valores de probabilidade posteriores dos nós usando o software TreeAnnotator v.1.8.1 (Drummond et al. 2012). A convergência dos parâmetros foi verificada usando o software Tracer v.1.6 (Rambaut et al. 2016).

Para maior robustez na delimitação das unidades taxonômicas operacionais (OTUs), cinco análises de delimitação de linhagens de lócus único foram realizadas: single- threshold of Generalized Mixed Yule-Coalescent (sGMYC) (Fujisawa & Barraclough

2013); multiple-threshold GMYC (mGMYC) (Fujisawa & Barraclough 2013); Bayesian implementation of Poisson Tree Process (bPTP) (Zhang et al. 2013); multiple rate PTP

(mPTP) (Kapli et al. 2017); e Automatic Barcode Gap Discovery (ABGD) (Puillandre et

122

al. 2012). Árvores ultramétricas geradas a partir da filogenia bayesiana foram usadas como arquivo de entrada para sGMYC e mGMYC. Essas duas análises foram realizadas em um servidor online (https://species.h-its.org/gmyc/). As análises de bPTP foram realizadas no servidor online (https://species.h-its.org/ptp/), com o comprimento da análise de 500.000 gerações, amostragem de 500 e burn-in de 0.1. O mPTP foi executado usando o servidor online (https://mptp.h-its.org/#/tree), sob os mesmos parâmetros do bPTP. Por fim, as análises de ABGD foram realizadas no servidor online

(https://bioinfo.mnhn.fr/abi/public/abgd/abgdweb.html), usando todas as distâncias disponíveis (Jukes-Cantor, Kimura e Distância simples). O delineamento ABGD considerado foi aquele com valor de P de 0.01, como defendido por estudos anteriores

(Puillandre et al. 2012; Blair & Bryson 2017). Para essas análises foram utilizadas além de P. jumbo, as espécies de Parotocinclus encontradas do Nordeste e a espécie tipo do gênero P. maculicauda.

Além disso, para facilitar a identificação de caracteres diagnósticos foi utilizada a média dos dados contínuos de medidas morfométricas para realizar um mapa de calor no programa R, associados à inferência bayesiana para uma visualização da variação morfológica entre os clados utilizando os pacotes ggnewscale (Campitelli 2016), ggplot2

(Wickham 2016), ggtree (Yu et al. 2017), Phytools (Revell 2014) e Treeio (Wang 2020).

As rotinas realizadas nesse estudo estão disponíveis na minha página no GitHub. Para essa análise foram usados apenas um representante de cada linhagem/bacia na inferência bayesiana utilizando os mesmos parâmetros mencionados anteriormente.

6.4.4 Análise morfológica

Foram usados nas análises morfológicas indivíduos de P. jumbo provenientes de todas as bacias da sua distribuição geográfica conhecida (NEMO e SFR) e depositados nas coleções ictiológicas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e da

123

Universidade Federal da Paraíba (UFPB), fixados em formol a 4%, e posteriormente transferidos para etanol a 70%, seguindo as medidas e contagens propostas por Carvalho

& Reis (2009), além do material tipo da espécie. As medições foram feitas com um paquímetro digital e registradas para décimos de milímetro. As medidas são apresentadas como porcentagens do comprimento padrão (CP) ou o comprimento da cabeça (CC).

Espécimes foram clareados e corados para ossos e cartilagens (c&s) seguindo o método proposto por Taylor & Van Dyke (1985). A partir das medidas obtidas para os dados morfométricos foram realizadas análises estatísticas multivariadas (descritas abaixo) e geradas tabelas comparativas.

(Team R Core, 2014) utilizando o pacote usdm (Naimi et al. 2014), com a remoção das variáveis com um valor acima de cinco, a fim de diminuir os níveis de colinearidade (Zuur et al. 2010).

Uma análise de variância multivariada (MANOVA) com uma Análise de Variável

Canônica (CVA) foi realizada na matriz de covariância de 12 medidas, para uma discriminação entre grupos (bacias) usando os pacotes ggplot2 (Wickham 2016), ggord

(Beck 2017) e MASS (Ripley et al. 2020) no programa R. As pontuações dos componentes foram plotadas para o LD1 e LD2, interpretadas para representar uma forma livre de tamanho (Bookstein 1989). As rotinas realizadas nesse estudo estão disponíveis na minha página no GitHub.

6.5 RESULTADOS

124

Aqui apresentamos dados morfológicos e moleculares usados para elucidar a taxonomia e as relações filogenéticas do novo gênero aqui descrito. De forma que todas as análises e métodos de delimitações de espécies apontaram resultados similares, indicando a presença de cinco linhagens distintas dentro de um novo gênero, incluindo quatro possíveis novas espécies.

6.5.1 Delimitação das linhagens – análises morfológicas e moleculares

A árvore utilizando 94 espécimes representantes de Hypoptomatinae é apresentada no material suplementar (Figs.S1-2). Esse resultado demonstra sua posição dentro da subfamília Hypoptopomatinae, apesar do baixo valor de suporte não permitir uma boa resolução das relações dentro da subfamília (BS = 26), apresentando uma politomia entre algumas linhagens, principalmente com os gêneros não monofiléticos Parotocinclus e

Hisonotus, mas sugerindo o monofiletismo do novo gênero, com forte valor estatístico de suporte (BS = 100).

As distancias genéticas para o gene COI entre as espécies e bacias são apresentadas na Tabela 1. Parotocinclus jumbo apresentou uma variação de distância entre as diferentes linhagens ao longo da sua distribuição entre 1,6 e 3,5%, com exceção das linhagens presentes no rio Ipojuca e no rio Paraíba do Meio, que apresentaram uma distância genética entre elas de 0,3%. Quando comparado em relação às espécies de

Parotocinclus do Nordeste os valores variam entre 14,8 e 19,8% e entre a espécie tipo do gênero, P. maculicauda, os valorem foram entre 15,2 e 16,6%.

125

Tab 5. Distância K2P das linhagens do novo gênero, as espécies de Parotocinclus do Nordeste e P. maculicauda. Valores em negrito representam a distância genética dentro do clado P. jumbo.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 PjumbJAG 2 PjumbPIA 0.021 3 PjumbPBN 0.017 0.016 4 PjumbIPO 0.026 0.025 0.016 5 PjumbPBM 0.027 0.026 0.017 0.003 6 PjumbSFR 0.036 0.035 0.026 0.017 0.018 7 PcearIPU 0.148 0.157 0.158 0.151 0.153 0.158 8 PsomaPBN 0.163 0.156 0.163 0.154 0.153 0.164 0.106 9 PcesaPBM 0.156 0.151 0.153 0.151 0.149 0.161 0.107 0.045 10 PbahiITA 0.157 0.149 0.149 0.149 0.151 0.155 0.101 0.049 0.036 11 PseriPIA 0.165 0.187 0.173 0.185 0.183 0.190 0.147 0.205 0.189 0.185 12 PspluJAG 0.176 0.191 0.183 0.193 0.191 0.198 0.156 0.205 0.188 0.188 0.022 13 PcabePAR 0.158 0.171 0.166 0.169 0.167 0.177 0.140 0.176 0.149 0.156 0.097 0.102 14 PharoPAR 0.155 0.171 0.169 0.174 0.172 0.179 0.141 0.184 0.153 0.163 0.107 0.109 0.038 15 PmacuRJ 0.166 0.161 0.163 0.152 0.153 0.160 0.097 0.131 0.118 0.110 0.156 0.161 0.152 0.156

Os dados moleculares ajustados às filogenias geraram valores de ESS> 2000. A

árvore gerada pela inferência Bayesiana (Fig. 24) apresentou um tempo de divergência

entre as demais espécies do Nordeste em relação ao clado composto por P. jumbo (PP=

100), variando entre 40 e 50 milhões de anos (95% Maior densidade posterior (HPD)),

durante o Eoceno. Todas análises de delimitações dividiram em cinco linhagens,

indicando quatro potenciais espécies novas, com um tempo de divergência entre elas de

2 a 6 milhões de anos (95% HPD), entre o Pleistoceno e o Plioceno.

126

Fig. 24: Árvore ultramétrica gerada a partir reconstrução filogenética Bayesiana do gene mitocondrial COI com linhagens de P. jumbo nas bacias costeiras do Nordeste do Brasil. Números próximos aos nós indicam a probabilidade a posteriori da existência do clado. Barras em cinza sob os nós indicam tempo de divergência em milhões de anos com 95% de maior densidade posterior. As barras em diferentes cores ao lado dos nomes representam as partições das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) obtidas pelos diferentes métodos de delimitação de espécies.

O mapa de calor associado à filogenia, permite a visualização dos dados contínuos de medidas morfométricas (Fig. 25), no qual pode-se observar como as linhagens se agrupam morfologicamente em concordância com a filogenia. As linhagens presentes nos rios

Ipojuca e Paraíba do Meio, que estão mais relacionadas filogeneticamente, apresentam uma maior semelhança morfológica, enquanto as demais linhagens apresentam uma maior distinção em relação a forma do corpo.

127

Fig. 25: Árvore de inferência Bayesiana gerada a partir das sequências de COI, associada com mapa de calor gerado com dados morfológicos. Números próximos aos nós indicam a probabilidade a posteriori da existência do clado. Barras em vermelho indicam tempo de divergência em milhões de anos com 95% de maior densidade posterior. Cada coluna representa a média das medidas morfométricas.

As diferenças entre as medidas morfométricas entre as diferentes linhagens apresentaram os valores de Wilks’Λ=3.707-0.5, F=31.76 e p=5.321-136 na MANOVA, representando um valor significante para separação entre os diferentes grupos. No gráfico da CVA (Fig. 26) é possível observar a não sobreposição de dados morfométricos em relação às linhagens de diferentes drenagens do NEMO e do SFR.

128

Fig. 26: Análise de variância multivariada com análise de variáveis canônicas com linhagens de P. jumbo das bacias Jaguaribe (JAG), Piranhas-Açu (PIA), Paraíba do Norte (PBN), Ipojuca (IPO), Paraíba do Meio (PBM) e São Francisco (SFR). Cores representam as diferentes bacias, símbolos vazios representam espécimes da localidade tipo, na bacia Paraíba do Norte.

As variáveis que melhor responderam foram o comprimento da nadadeira adiposa até o focinho (PAdD), comprimento da cabeça (HL), comprimento do pedúnculo caudal

(CPL), largura do cleitro (CW), o comprimento da nadadeira dorsal (DL), o comprimento da nadadeira peitoral (PL), e comprimento pré-dorsal (PdL). É possível observar uma relação de proximidade entre os dados entre as linhagens presentes nas bacias Ipojuca e

Paraíba do Meio, e uma clara separação entre as demais linhagens.

6.5.2 Taxonomia

Hypoptopomatinae novo gênero – Gen. n.

Figs. 27 – 28

129

Fig. 27: Gen. n. jumbo, Parátipo UFPB 4134, 40.1 mm CP, fêmea, Brasil, Paraíba, município de Aroeiras, rio Paraíba do Norte. Vistas lateral, dorsal e ventral.

130

Fig. 28: Gen. n. jumbo, topótipo UFRN 2090, 45.1 mm CP, fêmea, Brasil, Paraíba, município de Caturité, riacho São Pedro, bacia do rio Paraíba do Norte. Vistas lateral, dorsal e ventral.

Espécie tipo: Gen. n. jumbo (Britski & Garavello, 2002), nova combinação.

Diagnose.

O novo gênero é distinguido de todos os demais gêneros de Hypoptopomatinae pelos seguintes caracteres: (1) odontódeos na ponta do focinho longos, largos e arredondados

(ver Fig. 3 em Britski & Garavello (2002)) (vs. odontódeos em forma de espinhos); (2) espinho da nadadeira peitoral curto, com uma porção mole e segmentada, apresentando lepidotrichias que se prolongam à aproximadamente um quarto do tamanho da nadadeira

(Fig. 29) (vs. espinhos longos, que se estendem até o final da nadadeira); (3) grande área desprovida de placas em torno da região anal (vs. região anal circundada por placas); (4)

131

órbitas mais próximas entre si, posicionadas na porção superior da cabeça (vs. órbitas posicionadas na porção lateral da cabeça); (5) ausência de uma placa anterior ao espinho dorsal, “spinelet”, não fusionada (Fig. 30) (presente em todos, exceto Schizolecis guentheri (Miranda Ribeiro), Pseudotothyris obtusa (Miranda Ribeiro), Otothyris travassosi Garavello, Britski & Schaefer, Niobichthys ferrarisi Schaefer & Provenzano,

Otocinclus Cope, Acestridium Haseman, Oxyropsis wrightiana Eigenmann &

Eigenmann, Nannoptopoma Schaefer e Hypoptopoma Günther); (6) placa da bochecha exposta, reduzida ventralmente e sem projeções (vs. placa da bochecha com projeção para região ventral da cabeça); (7) padrão de colorido quando vivo, apresentando um brilho dourado (Fig. 31) (presente apenas em Otocinclus affinis Steindachner); (8) região do cleitro totalmente coberta por pele, com presença de placas dérmicas esparsas (vs. cleitro totalmente ou parcialmente exporto e coberto por odontódeos); e (9) espinho da nadadeira pélvica em vista ventral com odontódeos direcionados posteriormente (vs. direcionados medialmente).

132

p.l.bspt

Fig. 29: Vista ventral de Gen. n. jumbo, demonstrando detalhes da presença do processo lateral do basipterigio (p.l.bspt) e da nadadeira peitoral, seta indica a porção mole e segmentada do espinho, com presença de lepidotrichias.

133

Fig. 30: Vista da região dorsal demonstrando a ausência da placa “spinelet”. A) Gen. n. jumbo, B) Parotocinclus maculicauda (Retirado de Lehmann 2006).

134

Fig. 31: Padrão de colorido das espécies do novo gênero, indivíduos vivos após coleta. A) Gen. n. jumbo do rio Paraíba do Norte; B) Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) do rio Piranhas-Açu; C) Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) do rio Paraíba do Meio; D) Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) do rio São Francisco.

Dimorfismo sexual.

Gen. n. jumbo mostra dimorfismo sexual assim como todas as espécies do gênero, caracterizado principalmente pela presença de uma papila urogenital conspícua, posicionada logo após a abertura anal no sexo masculino; nas fêmeas, o ducto urogenital se abre para a cavidade cloacal interna. Presença de uma pequena aba carnosa ao longo da margem dorsal do primeiro raio da nadadeira pélvica nos machos, que está ausente nas fêmeas. Os machos são adicionalmente distinguidos pela nadadeira pélvica mais longa, cuja ponta se estende além da origem da nadadeira anal; nas fêmeas, a ponta da nadadeira pélvica não atinge a origem da nadadeira anal.

135

Ecologia.

As espécies do novo gênero foram normalmente encontradas em riachos de fluxo de corrente moderada e água limpa, habitando porções rasas mais próximas às margens, com substrato de areia cascalho (Fig. 32), formando pequenos cardumes, comportamento já registrado por Britski & Garavello (2002). Geralmente as espécies do novo gênero ocorrem em simpatria com outros hypoptopomatineos, no rio Paraíba do Norte (Fig.

32A), Gen. n. jumbo foi coletado juntamente com Parotocinclus spilosoma (Fowler) e P. aff. cearensis. No rio Jaguaribe (Fig. 32B) além de Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe), ocorrem as espécies Parotocinclus spilurus (Fowler) e P. aff. cearensis. Na bacia do rio Piranhas-

Açu (Fig. 32C), juntamente com Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) foram coletados

Parotocinclus seridoensis Ramos, Barros-Neto, Britski & Lima e P. aff. cearensis. No rio

Paraíba do Meio (Fig. 32D), espécimes de Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) foram encontradas nas mesmas localidades de Parotocinclus cesarpintoi Miranda

Ribeiro. Em alguns pontos de coleta na bacia do rio São Francisco (Fig. 32E), Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) foi coletado em simpatria com Paratocinclus aff. cearensis.

136

Fig. 32: Biótipos das espécies do novo gênero. A) Rio Paraíba do Norte, município de Caturité; B) Rio Jaguaribe, município de Icó; C) Rio Espinhares, bacia Piranhas-Açu, município de Patos; D) Rio Paraíba do Meio, município de Quebrangulo; E) Riacho da Serrinha, bacia do rio São Francisco, município de Serra Talhada.

137

Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe)

Figs. 33, Tabela 2 e 3

Fig. 33: Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe), nova espécie, holótipo, UFPB 12004, 24.1 mm CP, fêmea, Brasil, Ceará, município de Icó, rio Jaguaribe. Vistas lateral, dorsal e ventral.

Holótipo. Brasil, Ceará. UFPB 12004, 1, 24.1 mm CP, Rio Jaguaribe, município de Icó

(6°15'12.29"S 38°45'11.12"W), 31 out 2019. T. Ramos.

Parátipos. Brasil, Ceará. UFRN 5758, 4, 14.07-24.66 mm CP, mesma localidade e data do holótipo; UFPB 12003, 4, 21.32-23.5 mm CP, mesma localidade e data do holótipo;

UFPB 11869, 1, 28.28 mm CP, Rio Banabuiú, município de Senador Pompeu,

5°31'28.0"S 39°19'23.9"W, 21 jul 2009, T. Ramos.

138

Diagnose.

Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe) difere de todos os seus congêneres por apresentar abdômen coberto de pequenas placas dérmicas irregularmente distribuídas entre a cintura escapular e o ânus (vs. abdômen coberto de placas dérmicas entre a cintura escapular até aproximadamente metade do abdômen, ou ausência de placas na região abdominal).

Adicionalmente, distingue-se de todos, exceto Gen. n. jumbo e Gen. n. sp. n. 4 (São

Francisco), por apresentar o espinho da nadadeira peitoral quase sem parte mole (média

19.8% do CP, vs. média 16.9% do CP em Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu); média 16.4% do CP em Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio)).

Descrição.

Os dados morfométricos e merísticos são apresentados nas tabelas 2 e 3. Corpo até

28,28 mm CP. Corpo moderadamente curto e um pouco deprimido. Largura do corpo maior no cleitro, afinando progressivamente até o pedúnculo caudal. Maior altura do corpo no centro da cabeça. Em vista lateral região do focinho até a origem da nadadeira dorsal moderadamente convexa e ligeiramente côncava entre a nadadeira dorsal até o pedúnculo caudal. Em vista dorsal o focinho se dispõe de forma moderadamente elipsoide, órbita ocular ligeiramente grande e próxima a parte superior do crânio.

Odontódeos curtos e com ponta arredondada em formato de coração, especialmente os que se encontram na extremidade do focinho, também se encontram odontódeos similares em raios indivisos das nadadeiras. Em vista ventral a abertura da boca é ligeiramente grande, disco oral aproximadamente redondo e com presença de papilas. Todos os dentes são delgados e bífidos. Pré-maxilar com 26 a 34 dentes. Dentário com 24 a 32 dentes.

Cintura escapular coberta por pele. Presença de placas maiores distribuídas pela região do cleitro e placas menores e esparsas por todo o abdômen (Fig. 34B). 139

Corpo coberto de placas ósseas. Cabeça e tronco sem quilhas. Canal da linha lateral na série mediana completa. Placas da série longitudinal geralmente de 24, raramente 25.

Margem posterior de supra-occipital delimitada por duas placas de cada lado. Placa da bochecha exposta ventralmente sem projeções.

Nadadeira dorsal i, 7; sua origem se encontra na parte dorsal e, aproximadamente, alinhada verticalmente à origem da nadadeira pélvica, em vista lateral. Espinho da nadadeira dorsal flexível, seguido de sete raios ramificados em forma de V. Nadadeira adiposa com sua origem na parte dorsal entre o final da nadadeira dorsal e o pedúnculo caudal. Espinho da nadadeira adiposa curto ligado à uma membrana que se estende até a base do corpo. Nadadeira peitoral i, 6; sua origem na parte ventral está ligada à cintura escapular. Primeiro raio da nadadeira peitoral modificado em espinho apresenta uma parte mole equivalente a um quarto do tamanho total do raio. Os demais raios da nadadeira peitoral são ramificados em forma de V. Nadadeira pélvica i, 5; sua origem na parte ventral está ligada à cintura pélvica e se estende até a base da nadadeira anal. Primeiro raio da nadadeira pélvica modificado em espinho, seguido de cinco raios ramificados em forma de V. Nadadeira anal i, 5; sua origem na parte ventral é posterior a origem da nadadeira pélvica e anterior a origem da nadadeira caudal. Primeiro raio da nadadeira anal modificado em espinho, seguido de cinco raios ramificados em forma de V. Nadadeira caudal i, 14, i; sendo sua origem após o pedúnculo caudal, levemente entalhada e emarginada. Primeiro e último raio da nadadeira caudal modificados em espinhos, demais raios ramificados em forma de V.

Tab 6. Dados morfométricos de Gen. n. jumbo (PjumbPBN), Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe) (PjumbJAG), Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) (PjumbPIA), Gen. n. sp. n. 3 (Paraíba do Meio e Ipojuca) (PjumbPBM/IPO) e Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) (PjumbSFR). Abreviações: n, número de espécimes medidos.

140

PjumbPBN/ PjumbPBN/ PjumbJAG PjumbPIA PjumbPBM/ PjumbSFR parátipos topótipos IPO Variação Variação Variação Variação Variação Variação (n=10) (n=20) (n=9) (n=20) (n=38) (n=15) Comprimento padrão (mm) 35.0 – 41.1 19.9 – 45.1 21.1 – 28.2 24.8 – 33.5 28.3 – 49.2 21.3 – 34.8 Porcentagem do comprimento padrão Altura do corpo 16.5 – 20.6 11.0 – 20.5 14.3 – 17.5 12.1 – 16.3 16.3 – 22.4 13.7 – 16.5 Comprimento da cabeça 30.7 – 31.8 30.1 – 34.7 30.7 – 35.4 30.5 – 33.3 29.8 – 33.8 30.7 – 35.9 Largura do cleitro 24.9 – 26.4 20.9 – 27.4 24.6 – 28.4 24.3 – 26.7 21.0 – 25.9 25.3 – 28.4 Comprimento torácico 16.9 – 21.3 15.5 – 23.3 15.8 – 19.5 16.4 – 20.7 14.4 – 19.7 15.9 – 21.7 Comprimento abdominal 19.7 – 22.2 19.6 – 24.4 18.8 – 21.4 18.9 – 23.1 19.4 – 24.1 17.7 – 22.7 Comprimento da nadadeira peitoral 16.6 – 18.9 16.7 – 22.2 18.4 – 22.6 14.0 – 18.7 13.1 – 19.1 18.7 – 21.9 Altura do pedúnculo caudal 9.0 – 11.1 7.8 – 10.3 8.3 – 10.5 8.6 – 10.7 7.7 – 10.3 7.8 – 9.6 Comprimento do pedúnculo caudal 30.9 – 32.6 29.4 – 34.1 22.4 – 32.4 28.8 – 32.8 29.2 – 36.1 25.6 – 32.5 Comprimento pré-dorsal 38.6 – 40.5 38.2 – 43.8 36.6 – 44.8 36.3 – 40.8 38.5 – 43.5 41.5 – 45.1 Comprimento da nadadeira anal 10.9 – 13.1 8.8 – 12.5 12.0 – 15.9 11.4 – 13.9 7.4 – 10.9 8.2 – 12.0 Comprimento da nadadeira adiposa 14.1 – 18.5 12.7 – 17.2 16.8 – 21.0 14.3 – 18.3 11.4 – 16.5 13.9 – 16.3 Comprimento da adiposa até o 72.5 – 76.4 66.0 – 74.6 69.3 – 76.9 68.5 – 74.5 70.6 – 78.2 70.6 – 73.9 focinho Comprimento da nadadeira dorsal 17.8 – 25.5 19.6 – 20.0 23.6 – 25.6 20.4 – 24.9 15.1 – 21.7 19.4 – 24.3 Porcentagem do comprimento da cabeça Altura da cabeça 55.4 – 59.0 42.3 – 59.4 43.1 – 50.0 39.2 – 50.9 43.1 – 60.4 41.1 – 52.9 Comprimento do focinho 51.1 – 54.8 46.1 – 52.9 48.9 – 55.2 46.6 – 55.6 49.0 – 58.9 46.6 – 52.2 Diâmetro orbital 16.5 – 18.7 13.3 – 19.3 17.2 – 19.7 15.6 – 19.6 12.2 – 16.8 13.6 – 20.4 Largura interorbital 22.0 – 25.1 22.8 – 26.2 23.6 – 28.3 22.1 – 26.1 20.9 – 28.1 21.9 – 25.5 Ramo da mandíbula 4.1 – 5.4 2.1 – 4.2 5.2 – 7.1 3.7 – 4.9 3.2 – 4.7 2.1 – 4.1

Tab 7. Dados merísticos de Gen. n. jumbo (PjumbPBN), Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe) (PjumbJAG), Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) (PjumbPIA), Gen. n. sp. n. 3 (Paraíba do Meio e Ipojuca) (PjumbPBM/IPO) e Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) (PjumbSFR). Abreviações: n, número de espécimes medidos.

PjumbPBN PjumbPBN PjumbPBM/ PjumbJAG PjumbPIA PjumbSFR / parátipos / topótipos IPO Variação Variação Variação Variação Variação Variação (n=10) (n=20) (n=9) (n=20) (n=38) (n=15) Dentes do pré-maxilar direito 32 – 37 28 – 44 26 – 34 27 – 35 26 – 33 21 – 34 Dentes do pré-maxilar esquerdo 27 – 36 28 – 47 26 – 31 27 – 33 25 – 40 21 – 33 Dentes do dentário direito 26 – 37 28 – 40 24 – 30 24 – 39 23 – 31 20 – 27 Dentes do dentário esquerdo 29 – 36 28 – 37 24 – 32 24 – 33 22 – 28 20 – 28 Placas da série mediana lateral 24 – 25 23 – 24 24 – 25 22 – 24 23 – 25 22 – 23 Placas na base da nadadeira dorsal 7 – 7 7 – 8 7 – 7 7 – 7 7 – 7 7 – 7 Placas na base da nadadeira anal 3 – 3 3 – 4 3 – 3 3 – 3 3 – 4 3 – 3 Placas entre nadadeiras anal e caudal 10 – 10 10 – 11 10 – 10 10 – 10 9 – 10 10 – 10

141

Fig. 34: Vista ventral da região abdominal mostrando as placas anteriores, mediais e pré-anais em: A) Gen. n. jumbo; B) Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe); C) Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu); D) Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca- Paraíba do Meio); E) Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco). Abreviações: RSP, região superior; RMD, região medial; RPA, região pré-anal.

Coloração.

Cor de fundo em etanol das superfícies dorsal e lateral marrom escuro ao cinza, com quatro manchas de cor dourada ao redor das nadadeiras dorsal e adiposa. Porção dorsal e lateral da cabeça uniforme na cor, área ventral da cabeça amarelada. Abdômen branco amarelado. Nadadeiras dorsal, peitorais, pélvicas, anal e caudal transparentes com tonalidade amarelada, presença de cromatóforos nos espinhos e raios; nadadeira adiposa com cromatóforos no espinho. Nadadeiras dorsal e caudal apresentam listras irregulares de cor marrom escuro.

142

Distribuição.

A nova espécie Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe) é conhecida apenas de duas localidades na bacia do rio Jaguaribe, uma no curso principal do rio Jaguaribe em sua porção média, no município de Icó e outra no rio Banabuiú no município de Senador Pompeu.

Apresentando uma ampla distribuição geográfica na bacia do rio Jaguaribe (Fig. 35).

Fig. 35: Distribuição geográfica das espécies do novo gênero nas drenagens do Nordeste do Brasil. Triangulo branco representa a localidade tipo da espécie Gen. n. jumbo.

Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu)

Figs. 36, Tabela 2 e 3

143

Fig. 36: Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu), nova espécie, holótipo, UFRN 4359, 44.9 mm CP, fêmea, Brasil, Paraíba, Município de Patos, rio Espinhares, bacia Piranhas-Açu. Vistas lateral, dorsal e ventral.

Holótipo. Brasil, Paraíba. UFRN 5778, 37, 17.39-44.92 mm CP, Rio Espinhares, município de São José de Espinharas, 6º56’10.6’’S 37º17’16’’W, 30 jun 2016, L. Neto &

M. Germano.

Parátipos. Brasil, Rio Grande do Norte. UFRN 249, 18, 13.94-24.94 mm CP, Rio Seridó, município de Caicó, 6º27’28.4’’S 37º5’10.7’’W, 11 jun 2012, C. Almeida, C. Neves, D.

Ferreira, F. Landin, L. Neto, S. Lima & W. Berbel; UFRN 256, 38, 13.17-33.40 mm CP,

Rio Seridó, município de Caicó, 6º27’28.4’’S 37º5’10.7’’W, 11 jun 2012, C. Almeida, C.

Neves, D. Ferreira, F. Landin, L. Neto, S. Lima & W. Berbel; UFRN 257, 2, 27.21-33.39

144

mm CP, Rio Seridó, município de Caicó, 6º27’28.4’’S 37º5’10.7’’W, 11 jun 2012, C.

Almeida, C. Neves, D. Ferreira, F. Landin, L. Neto, S. Lima & W. Berbel; UFRN 298,

22, 19.18-33.36 mm CP, Rio Piranhas, município de Jardim de Piranhas, 6º22’40.3’’S

37º21’19.3’’W, 13 jun 2012, C. Almeida, C. Neves, D. Ferreira, F. Landin, L. Neto, S.

Lima & W. Berbel; UFRN 309, 22, 9.56-31.02 mm CP, Rio Piranhas, município de

Jardim de Piranhas, 6º22’40.3’’S 37º21’19.3’’W, 13 jun 2012, C. Almeida, C. Neves, D.

Ferreira, F. Landin, L. Neto, S. Lima & W. Berbel; Paraíba. UFRN 1601, 1, 15.66 mm

CP, Rio Piranhas, município de São José de Piranhas, 7º6’18.4’’S 38º29’28.1’’W, 24 abr

2013, D. Soares, L. Neto, M. Germano, R. Paiva, S. Moraes & T. Ramos; UFRN 1725,

1, 15.52 mm CP, Rio Piranhas, município de São José de Piranhas, 7º6’18.4’’S

38º29’28.1’’W, 24 abr 2013, D. Soares, L. Neto, M. Germano, R. Paiva, S. Moraes & T.

Ramos; UFRN 1640, 24, 9.17-15.94 mm CP, Riacho abaixo da ponte na PB400, município de Ibiara, 7º30’8.3’’S 38º24’20.8’’W, 24 abr 2013, D. Soares, L. Neto, M.

Germano, R. Paiva, S. Moraes & T. Ramos; UFRN 1659, 8, 11.36-26.31 mm CP, Rio

Ibiara, município de Ibiara, 7º 28’33.7’’S 38º21’10.3’’W, 29 abr 2013, D. Soares, L.

Neto, M. Germano, R. Paiva, S. Moraes & T. Ramos; UFRN 1665, 1, 30.50 mm CP, Rio

Piancó, município de Ibiara, 7º28’33.7’’S 38º21’10.3’’W, 24 abr 2013, D. Soares, L.

Neto, M. Germano, R. Paiva, S. Moraes & T. Ramos; UFRN 1797, 1, 30.60 mm CP, Rio

Piancó, município de Ibiara, 7º28’33.7’’S 38º21’10.3’’W, 24 abr 2013, D. Soares, L.

Neto, M. Germano, R. Paiva, S. Moraes & T. Ramos; UFRN 4355, 2, 37.75-39.70 mm

CP, mesma localidade e data do holótipo; UFRN 4359, 36, 17.39-44.92 mm CP, mesma localidade e data do holótipo.

Diagnose.

145

Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) difere de todos os seus congêneres, exceto Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco), por apresentar duas placas pré-dorsais (ppd1-2) anteriores (vs. placas pré-dorsais anteriores únicas). A nova espécie difere de todos os seus congêneres, exceto

Gen. n. jumbo, por apresentar abdômen coberto de placas dérmicas entre a cintura escapular até aproximadamente metade do abdômen (vs. abdômen quase nu ou com poucas placas esparsas). Adicionalmente, Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) distingue-se de todos, exceto Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio), por apresentar o espinho da nadadeira peitoral mais curto (média 16.9% do CP, vs. média 19.4% do CP em Gen. n. jumbo; média 19.8% do CP em Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe); média 20.7% do CP em Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco)).

Descrição.

Os dados morfométricos e merísticos são apresentados nas tabelas 2 e 3. Corpo até

33,73 mm CP. Corpo moderadamente curto e um pouco deprimido. Largura do corpo maior no cleitro, afinando progressivamente até o pedúnculo caudal. Maior altura do corpo no centro da cabeça. Em vista lateral observa-se a região do focinho até a origem da nadadeira dorsal moderadamente convexa e ligeiramente côncava entre a nadadeira dorsal até o pedúnculo caudal. Em vista dorsal o focinho se dispõe de forma moderadamente elipsoide, órbita ocular ligeiramente grande e próxima a parte superior do crânio. Odontódeos curtos e com ponta arredondada em formato de coração, especialmente os que se encontram na extremidade do focinho, também se encontram odontódeos similares em raios indivisos das nadadeiras. Em vista ventral a abertura da boca é ligeiramente grande, disco oral aproximadamente redondo e com presença de papilas. Todos os dentes são delgados e bífidos. Pré-maxilar com 27 a 35 dentes. Dentário com 24 a 39 dentes. Cintura escapular coberta por pele. Presença de placas dérmicas

146

distribuídas pela região do cleitro, placas dérmicas que diminuem em tamanho progressivamente entre a cintura escapular até aproximadamente metade do abdômen

(Fig. 34C).

Corpo coberto de placas ósseas. Cabeça e tronco sem quilhas. Canal da linha lateral na série mediana completa. Placas da série longitudinal geralmente de 22 a 23, raramente

24. Partes das placas ósseas da cabeça dorsal apresentadas na Fig. 37B. Placa dermal do rosto (r.dpl) única localizada na parte central da ponta do focinho de forma arredondada.

Placas posterior rostral (pr1-4) formada por quatro placas pareadas na margem lateral da bochecha. Placas da bochecha (cp1-2) expostas ventralmente sem projeções. Placa pré- nasal (pn1) única com forma poligonal arredondada. Placa internasal (pni) única com forma de losango e ponta posterior alongada. Placa nasal (na) com forma triangular. Placa pré-frontal (pf) com forma quadrangular. Placa frontal (f) com forma trapezoidal. Placa etmoidal (pd.et) com formato triangular. Esfenótico (sph) com forma retangular.

Supraoccipital (soc) placa única com forma hexagonal. Pterotico-supracleitro (pt-sc) com forma poligonal e várias pontas. Infraorbitais (io1-5) com formatos variados, indo da porção inferior da orbita até quase o focinho. Opérculo (op) com forma alongado e arredondado. Pré-opérculo (pop) com formato trapezoidal. Escapulo-coracóide (sca-cor) com formato retangular. Margem posterior de supra-occipital delimitada por três placas de cada lado. Placa pré-dorsal (ppd1-2) anterior dividida em duas, delimitadas na parte anterior pelas placas supraoccipital e pterotico-supracleitro.

147

base do corpo. Nadadeira peitoral i, 6; sua origem na parte ventral está ligada à cintura escapular. Primeiro raio da nadadeira peitoral modificado em espinho apresenta uma parte mole equivalente a um quarto do tamanho total do raio; a parte mole apresenta fragmentação que pode ser vista em indivíduos diafanizados. Os demais raios da nadadeira peitoral são ramificados em forma de V. Nadadeira pélvica i, 5; sua origem na parte ventral está ligada à cintura pélvica e se estende até a base da nadadeira anal.

Primeiro raio da nadadeira pélvica modificado em espinho, seguido de cinco raios ramificados em forma de V. Nadadeira anal i, 5; sua origem na parte ventral é posterior a origem da nadadeira pélvica e anterior a origem da nadadeira caudal. Primeiro raio da nadadeira anal modificado em espinho, seguido de cinco raios ramificados em forma de

V. Nadadeira caudal i, 14, i; sendo sua origem após o pedúnculo caudal, levemente entalhada e emarginada. Primeiro e último raio da nadadeira caudal modificados em espinhos, demais raios ramificados em forma de V. Total de vértebras 24 (2 C&S).

148

Fig. 37: Placas dos ossos cranianos da cabeça em vista dorsal. A) Gen. n. jumbo; B) Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) com destaque para a presença de duas placas pré-dorsais (ppd1 e ppd2); C) Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) com destaque para a presença de duas placas pré-nasais (pn1 e pn2); D) Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) com destaque para a presença de duas placas pré-dorsais (ppd1 e ppd2).

149

Coloração.

Cor de fundo em etanol das superfícies dorsal e lateral marrom escuro ao cinza, com três manchas de cor dourada ao redor das nadadeiras dorsal e adiposa. Porção dorsal e lateral da cabeça com cor uniforme e um ponto mais claro na região pineal. Abdome branco amarelado. Nadadeiras dorsal, peitorais, pélvicas, anal e caudal transparentes, presença de cromatóforos nos espinhos e raios; nadadeira adiposa com cromatóforos no espinho. Nadadeiras dorsal e caudal apresentam listras irregulares de cor marrom escuro.

Coloração in vivo cinza claro com pequenos pontos dourados irregulares que se estendem desde a cabeça até o pedúnculo caudal (Fig. 31B).

Distribuição.

A nova espécie Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu) é conhecida apenas na bacia Piranhas-

Açu, nos estados da Paraíba e Rio Grande do Norte. Espécimes foram coletados em vários locais nas porções superior e média da bacia, todos inseridos no bioma Caatinga.

Espécimes foram coletados tanto no curso principal do rio Piranhas-Açu, assim como em afluentes dessa bacia (Fig. 35).

Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio)

Figs. 38, Tabela 2 e 3

150

Fig. 38: Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio), nova espécie, holótipo, UFRN 3884, 46.6 mm CP, fêmea, Brasil, Pernambuco, Município de Lagoa de Ouro, rio Paraíba do Meio. Vistas lateral, dorsal e ventral.

Holótipo. Brasil, Pernambuco. UFRN 5777, 1, 46.57 mm CP, Rio Paraíba do Meio, município de Lagoa do Ouro, 9º 14’3.5’’S 36º28’50’’W, 1 abr 2016, L. Neto, P.

Lehmann, S. Lima & T. Ramos.

Parátipos. Brasil, Pernambuco. UFRN 427, 4, 30.51-34.27 mm CP, Açude Poção, município de Pesqueira, 08°16'17.7"S 36°41'55.8"W, 14 ago 2012, C. Alencar, R. Paiva,

S. Lima, S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 616, 4, 37.54-44.71 mm CP, Açude

151

Poção, município de Pesqueira, 08°16'17.7"S 36°41'55.8"W, 14 ago 2012, C. Alencar, R.

Paiva, S. Lima, S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 3862, 4, 28.49-45.66 mm CP,

Rio Ipojuca, município de Poção, 8º16’25.3’’S 36º41’2.2’’W, 31 mar 2016, L. Neto, P.

Lehmann, S. Lima & T. Ramos; UFRN 3877, 6, 35.22-49.25 mm CP. Rio Ipojuca, município de Pesqueira, 8º16’17.7’’S 36º41’55.8’’W, 31 mar 2016, L. Neto, P. Lehmann,

S. Lima & T. Ramos. Bacia Paraíba do Meio. Alagoas. UFRN 1138, 20, 15.35-23.01 mm

CP, Rio Paraíba do Meio, município de Paulo Jacinto, 9º21’55.8’’S 36º25’10.6’’W, 2 mar

2013, L. Neto, M. Germano &W. Berbel; UFRN 1145, 31, 17.96-31.90 mm CP, Rio

Paraíba do Meio, município de Paulo Jacinto, 9º21’55.8’’S 36º25’10.6’’W, 2 mar 2013,

L. Neto, M. Germano &W. Berbel; UFRN 1149, 33, 17.03-25.40 mm CP, Rio Paraíba do

Meio, município de Paulo Jacinto, 9º21’55.8’’S 36º25’10.6’’W, 2 mar 2013, L. Neto, M.

Germano &W. Berbel; UFRN 3891, 21, 11.70-34.41 mm CP, Rio Paraíba do Meio, município de Quebrangulo, 9º18’23.1’’S 36º28’48.4’’W, 1 abr 2016, L. Neto, P.

Lehmann, S. Lima & T. Ramos; Pernambuco. UFRN 3884, 17, 26.40-46.57 mm CP, mesma localidade e data do holótipo.

Diagnose.

Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) diferencia-se de todos os seus congêneres por apresentar duas placas pré-nasais (pn1-2) (vs. placas pré-nasais únicas), padrão de placas diferente na região ventral na porção superior do abdômen, sendo mais concentradas na região do cleitro, diminuindo progressivamente e se tornando mais espaçadas na região pré-anal (vs. abdômen coberto de placas dérmicas entre a cintura escapular até aproximadamente metade do abdômen ou abdômen quase nu). Difere de todos por apresentar uma concentração de cromatóforos nas laterais do abdômen próximo

à base das nadadeiras peitoral e pélvica, bem como entre as nadadeiras pélvicas próximo

152

à base da nadadeira anal e sob os raios das nadadeiras peitorais e pélvicas (vs. menor concentração de cromatóforos nessas regiões).

Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) distingue-se de todos, por apresentar o diâmetro da orbita menor (média 14.0% do CC, vs. média 17.4% do CC em Gen. n. jumbo; média 18.5% do CC em Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe); média de 17.4% do CC em

Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu); média 16.7% do CC em Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco)).

Adicionalmente, Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) distingue-se de todos, exceto

Gen. n. jumbo, por apresentar o corpo menos profundo (média 19.4% do CP, vs. média

15.6% do CP em Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe); média de 14.3% do CP em Gen. n. sp. n. 2

(Piranhas-Açu); média 16.0% do CP em Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco)).

Descrição.

Os dados morfométricos e merísticos são apresentados nas tabelas 2 e 3. Corpo até

49,25 mm CP. Corpo moderadamente curto e um pouco deprimido. Largura do corpo maior no cleitro, afinando progressivamente até o pedúnculo caudal. Maior altura do corpo no centro da cabeça. Em vista lateral observa-se a região do focinho até a origem da nadadeira dorsal moderadamente convexa e ligeiramente côncava entre a nadadeira dorsal até o pedúnculo caudal. Em vista dorsal o focinho se dispõe de forma moderadamente elipsoide, órbita ocular ligeiramente grande e próxima a parte superior do crânio. Odontódeos curtos e com ponta arredondada em formato de coração, especialmente os que se encontram na extremidade do focinho, também se encontram odontódeos similares em raios indivisos das nadadeiras. Em vista ventral a abertura da boca é ligeiramente grande, disco oral aproximadamente redondo e com presença de papilas. Todos os dentes são delgados e bífidos. Pré-maxilar com 25 a 40 dentes. Dentário com 22 a 31 dentes. Cintura escapular coberta por pele. Presença de placas dérmicas 153

distribuídas pela região do cleitro, duas ou três filas de pequenas placas alongadas e arredondadas dispostas em cada lado perto da cintura escapular, e um grupo de pequenas placas arredondadas distribuídas irregularmente na região pré-anal (Fig. 34D).

Corpo coberto de placas ósseas. Cabeça e tronco sem quilhas. Canal da linha lateral na série mediana completa. Placas da série longitudinal geralmente de 23 a 24, raramente

25. Partes das placas ósseas da cabeça dorsal apresentadas na Fig. 37C. Placa dermal do rosto (r.dpl) única localizada na parte central da ponta do focinho de forma retangular.

Placas posterior rostral (pr1-4) formada por quatro placas pareadas na margem lateral da bochecha. Placas da bochecha (cp1-2) exposta ventralmente sem projeções. Placas pré- nasais (pn1-2) com forma hexagonal arredondada. Placa internasal (pni) única com forma de losango e ponta posterior alongada. Placa nasal (na) com forma triangular. Placa pré- frontal (pf) com forma quadrangular. Placa frontal (f) com forma trapezoidal. Placa etmoidal (pd.et) com formato triangular. Esfenótico (sph) com forma retangular.

Supraoccipital (soc) placa única com forma hexagonal. Pterotico-supracleitro (pt-sc) com forma poligonal e várias pontas. Infraorbitais (io1-5) com formatos variados, indo da porção inferior da orbita até quase o focinho. Opérculo (op) com forma trapezoidal. Pré- opérculo (pop) com formato arredondado alongado. Escapulo-coracóide (sca-cor) com formato retangular. Margem posterior de supra-occipital delimitada por três placas de cada lado. Placa pré-dorsal (ppd) anterior única, delimitada na parte anterior pelas placas supraoccipital e pterotico-supracleitro.

154

Coloração.

Cor de fundo em etanol das superfícies dorsal e lateral marrom escuro ao cinza, com três manchas de cor dourada ao redor das nadadeiras dorsal e adiposa. Porção dorsal e lateral da cabeça com cor uniforme. Abdome branco amarelado, com presença de cromatóforos escuros da cintura peitoral ao ânus, também observado nas extremidades laterais do abdômen. Nadadeiras dorsal, peitorais, pélvicas, anal e caudal transparentes com presença de cromatóforos nos espinhos e raios; nadadeira adiposa com cromatóforos no espinho.

Nadadeiras dorsal e caudal apresentam listras irregulares de cor marrom escuro.

Coloração in vivo cinza escuro esverdeado com pequenos pontos dourados irregulares que se estendem desde a cabeça até o pedúnculo caudal (Fig. 31C).

155

Distribuição.

Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca e Paraíba do Meio) foi encontrada nas bacias dos rios Ipojuca e

Paraíba do Meio nos estados de Pernambuco e Alagoas. Espécimes foram coletados em vários locais, principalmente nas porções mais altas das bacias, sendo a única espécie do gênero a ser encontrada em mais de uma bacia até o momento. No rio Ipojuca a espécie foi coletada em duas localidades no estado de Pernambuco, enquanto no rio Paraíba do

Meio em duas localidades no estado de Alagoas e uma no estado de Pernambuco (Fig.

35).

Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco)

Figs. 39, Tabelas 2 e 3

156

Fig. 39: Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco), nova espécie, holótipo, UFRN 2089, 43.3 mm CP, fêmea, Brasil, Pernambuco, Município de Arcoverde, Riacho do Mel, bacia do rio São Francisco. Vistas lateral, dorsal e ventral.

Holótipo. Brasil, Pernambuco. UFRN 2089, 1, 43.30 mm CP, Riacho do Mel, município de Arcoverde, 8º24’34.7’’S 37º8’18.6’’W, 13 ago 2013, C. Alencar, R. Paiva, S. Lima,

S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel.

Parátipos. Brasil, Pernambuco. UFRN 481, 5, 32.50-41.68 mm CP, Riacho Seco, município de Sertânia, 8º22’52’’S 37º15’9.9’’W, 9 ago 2012, C. Alencar, R. Paiva, S.

Lima, S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 530, 12, 16.42-30.42 mm CP, Riacho

157

da Serrinha, município de Serra Talhada, 8º12’41.4’’S 38º32’4’’W, 12 ago 2012, C.

Alencar, R. Paiva, S. Lima, S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 621, 16, 16.98-

31.62 mm CP, Riacho da Serrinha, município de Serra Talhada, 8º12’41.4’’S

38º32’4’’W, 12 ago 2012, C. Alencar, R. Paiva, S. Lima, S. Moraes, T. Ramos & W.

Berbel; UFRN 970, 14, 30.60-32.34 mm CP, Próximo a BR232, bacia do Rio Moxotó, município de Buíque, 8º24’33.2’’S 37º9’50.8’’W, 10 jul 2008, D. Almeida; UFRN 1296,

1, 30.40 mm CP, Próximo a BR232, bacia do Rio Pajeú, município de São José do

Belmonte, 8º00’22.6’’S 38º36’10.6’’W,10 jul 2008, D. Almeida; UFRN 2137, 4, 12.47-

16.04 mm CP, Riacho Inominado, sob ponte na BR232, município de Buíque, 8º24’31’’S

37º12’23.5’’W,13 ago 2013, C. Alencar, R. Paiva, S. Lima, S. Moraes, T. Ramos & W.

Berbel; UFRN 5269, 1, 34.87 mm CP, Açude Varzinha, município de Serra Talhada,

8º1’58.9’’S 38º7’10.4’’W, 29 jul 2018, L. Calado, L. Neto, S. Costa & U. Jacobina.

Diagnose.

Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) diferencia-se de todos os congêneres por apresentar o abdômen quase nu, apenas com uma concentração de pequenas placas arredondadas na região do cleitro (vs. abdômen coberto ou quase totalmente coberto de placas dérmicas entre a cintura escapular até aproximadamente metade do abdômen). Difere de todos os seus congêneres, exceto Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu), por apresentar duas placas pré- dorsais (ppd1-2) anteriores (vs. placas pré-dorsais anteriores únicas). Difere de todos por apresentar uma concentração de cromatóforos sob a nadadeira peitoral próximo ao opérculo, como também cromatóforos distribuídos nas placas abaixo da série mediana longitudinal (vs. ausência de cromatóforos nessas regiões).

158

Descrição.

Os dados morfométricos e merísticos são apresentados nas tabelas 2 e 3. Corpo até 43,30 mm CP. Corpo moderadamente curto e um pouco deprimido. Largura do corpo maior no cleitro, afinando progressivamente até o pedúnculo caudal. Maior altura do corpo no centro da cabeça. Em vista lateral observa-se a região do focinho até a origem da nadadeira dorsal moderadamente convexa e ligeiramente côncava entre a nadadeira dorsal até o pedúnculo caudal. Em vista dorsal o focinho se dispõe de forma moderadamente elipsoide, órbita ocular ligeiramente grande e próxima a parte superior do crânio.

Cintura escapular coberta por pele. Abdômen quase nu com placas dérmicas distribuídas pela região do cleitro (Fig. 34E).

Corpo coberto de placas ósseas. Cabeça e tronco sem quilhas. Canal da linha lateral na série mediana completa. Placas da série longitudinal geralmente de 22 a 23. Partes das placas ósseas da cabeça dorsal apresentadas na Fig. 37D. Placa dermal do rosto (r.dpl)

única localizada na parte central da ponta do focinho de forma arredondada. Placas posterior rostral (pr1-4) formada por quatro placas pareadas na margem lateral da bochecha. Placas da bochecha (cp1-2) expostas ventralmente sem projeções. Placa pré- nasal (pn1) única com forma poligonal arredondada. Placa internasal (pni) única com forma de losango e ponta posterior alongada. Placa nasal (na) com forma triangular. Placa pré-frontal (pf) com forma quadrangular. Placa frontal (f) com forma trapezoidal. Placa etmoidal (pd.et) com formato triangular. Esfenótico (sph) com forma retangular.

159

160

Coloração.

Nadadeiras dorsal e caudal apresentam listras irregulares de cor marrom escuro.

Coloração in vivo com tonalidade amarelo dourado (Fig. 31D).

Distribuição.

Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco) foi encontrada em tributários da margem esquerda e na porção submédia da bacia do rio São Francisco em áreas de Caatinga, todas no estado de Pernambuco (Fig. 35).

Chave de identificação para as espécies do novo gênero

1- Abdômen coberto ou quase totalmente coberto de placas dérmicas...... 2 - Abdômen quase nu (Rio São Francisco) ...... Gen. n. sp. n.4 2- Presença de placas dérmicas na região anal...... 3 - Ausência de placas dérmicas na região anal...... 4 3- Presença de duas placas pré-nasais (Rio Ipojuca e Rio Paraíba do Meio)...... Gen. n. sp. n.3 - Placa pré-nasal única (Rio Jaguaribe) ...... Gen. n. sp. n.1 4- Presença de duas placas pré-dorsais (Rio Piranhas-Açu) ...... Gen. n. sp. n.2 - Placa pré-dorsal única (Rio Paraíba do Norte) ...... Gen. n. jumbo

161

6.6 DISCUSSÃO

As diferenças morfológicas e moleculares do presente estudo suportam a descrição do novo gênero, realocando a espécie Parotocinclus jumbo e descrevendo quatro novas espécies, Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe), Gen. n. sp. n. 2 (Piranhas-Açu), Gen. n. sp. n. 3

(Ipojuca-Paraíba do Meio) e Gen. n. sp. n. 4 (São Francisco). Duas outras espécies adicionais putativas são reconhecidas no material analisado, Gen. n. sp. n. 5 e Gen. n. sp. n. 6, mas essas espécies ainda não podem ser descritas devido à falta de amostras suficientes. Nossos resultados corroboram com Lehmann (2006) e Ramos et al. (2016), quando sugerem a possibilidade de Parotocinclus jumbo ser, respectivamente, um novo gênero e um complexo de espécies.

A análise utilizando vários representantes de Hypoptopomatinae, corrobora o não monofilétismo da subfamília, já demonstrado em diversos trabalhos (e.g. Schaefer (1998),

Britski & Garavello (2007), Roxo et al. (2014) e Martins et al. (2014), Carvalho et al.

2008; Cramer et al. 2011; Roxo et al. 2013, 2014, 2015; Silva et al. 2016). Apesar disso, o novo gênero se apresentou como monofilético, com alto valor de suporte estatístico.

O novo gênero apresentou distâncias genéticas relativamente altas em relação aos demais hypoptopomatineos do Nordeste das bacias envolvidas (entre 14,8 e 19,8%), valores acima da média encontrada para peixes do São Francisco (10,6%, Carvalho et al.

2011) ou do Nordeste Médio-Oriental (6,7%, Berbel-Filho et al. 2018). Os resultados das análises moleculares indicam o novo gênero como sendo um grupo monofilético, com forte suporte estatístico. Além de apresentar um conjunto de caracteres morfológicos que o distingue dos demais generos da subfamília, como o formato dos odontódeos na ponta do focinho, espinho da nadadeira peitoral curto, com uma porção mole e segmentada, grande área desprovida de placas em torno da região anal, menor distância interorbital,

162

placa da bochecha sem projeções na região ventral e a região do cleitro totalmente coberta por pele.

Lehmann (2006) elenca 11 caracteres para diagnose de um clado composto por P. jumbo e Parotocinclus sp. n. 9, no qual ele nomeou de clado 29, dos quais os cinco exclusivos foram usados no presente estudo e acrescentados mais quatro novos. Dentre esses, indica ainda a ausência do processo lateral do basipterígio, porém, só é apresentado imagem da ausência dessa estrutura em Parotocinclus sp. n. 9 (ver Fig. 85 em Lehmann

(2006)). Ao avaliar diversos indivíduos, observamos a presença desse processo no novo gênero (Fig. 29). O tamanho do espinho curto (cerca de metade do comprimento da nadadeira peitoral) é uma condição presente em algumas espécies de Siluriformes, como

Aspidoras Ihering, Harttia Steindachner e Rineloricaria Bleeker (Reis 1998; Britto

2003). No entanto a presença de lepidotríchias dando continuidade aos espinhos das nadadeiras peitorais, não é encontrada em outras espécies de Hypoptopomatinae, sendo uma característica basal dentro de Actinopterygii (Johanson et al. 2005), associada à espécies reofílicas bentônicas (Taft 2011; Lujan et al. 2015).

As novas espécies se diferem em relação a espécie tipo, Gen. n. jumbo, por apresentarem um padrão de colorido similar com pequenas diferenças no tom de cores, variação na forma do corpo, variações osteológicas no crânio, variações na distribuição de placas na região ventral do abdômen, formarem grupos monofiléticos recíprocos separados há pelo menos 2 Ma e distâncias genéticas relativamente altas (a menor é 1,6

% na COI), além de estarem isoladas geograficamente, sugerindo uma especiação alopátrica.

Britski & Garavello (2002) mencionam na distribuição de P. jumbo uma localidade no rio Mundaú, no estado de Pernambuco. Foram realizadas coletas em alguns trechos 163

dessa bacia, no entanto não foram encontrados espécimes do gênero nas localidades amostradas. O rio Mundaú fica situado exatamente entre os rios Ipojuca e Paraíba do

Meio, é provável que os indivíduos mencionados pertençam a espécie Gen. n. sp. n. 3

(Ipojuca-Paraíba do Meio).

Todos os indivíduos de Gen. n. sp. n. 1 (Jaguaribe) apresentam um comprimento padrão pequeno, média de 23,30 mm (variação 21,16-28.28 mm CP vs. média de 32,94 mm CP e variação 19,95-49,25 mm CP das outras espécies juntas). No mapa de calor com dados morfológicos associado à filogenia (Fig. 25), podemos observar que existe uma grande discrepância em suas medidas morfométricos em relação às demais espécies do gênero, mesmo após a realização da correção do efeito alométrico. Britski & Garavello

(2002) chamam atenção para o lote do rio Jaguaribe, que pelo seu tamanho reduzido dificulta a identificação. Além desse fato, diversas expedições foram realizadas ao longo da bacia do rio Jaguaribe, no qual muitas delas não resultaram na captura dessa espécie, que quando encontrada, a mesma apresenta uma baixa densidade, composta por poucos indivíduos.

Em relação à sua distribuição geográfica, o novo gênero ocorre principalmente nas maiores bacias do NEMO e pequenos tributários da bacia do rio São Francisco, cada espécie, geralmente, sendo restrita à apenas uma única bacia, com exceção da espécie

Gen. n. sp. n. 3 (Ipojuca-Paraíba do Meio). Dado a presença dessa espécie nas regiões de cabeceiras dos rios Ipojuca e Paraíba do Meio e a proximidade dessas com as cabeceiras de algumas drenagens do rio São Francisco, é provável que a dispersão dessas espécies ocorra principalmente devido eventos de capturas de cabeceiras, já chamado atenção em

Lima et al. (2017).

A ausência de representantes, não apenas do novo gênero, mas de hypoptopomatíneos nas bacias menores do Nordeste, é outro fator que corrobora a teoria de captura de

164

cabeceiras, no qual geralmente apresentam sua distribuição mais limitada às porções altas das bacias, com sua maioria ocorrendo na região da Caatinga. Região que apresenta marcante regime de intermitência dos rios, devido aos longos períodos de estiagem da região (Silva et al. 2017), no qual as espécies, principalmente aquáticas, demonstram grande adaptação a viverem nesse tipo de ambiente (Lima et al. 2017).

Com a descrição dessas novas espécies, a região do Nordeste, que já apresenta uma elevada riqueza de hypoptopomatíneos, aumenta esse número. Por outro lado, diminui a distribuição de Gen. n. jumbo, demonstrando dessa forma que essa espécie, assim como as demais descritas no novo gênero, são mais suscetíveis aos impactos ambientais que essas bacias venham a sofrer, sendo necessário avaliar o status de ameaça que cada uma possa estar enquadrada. Muitas das bacias de ocorrência do novo gênero, estão envolvidas na transposição de águas do rio São Francisco (Brasil 2004), no qual podem afetar diretamente a composição da fauna aquática nativa, introduzindo espécies, que pode acarretar a homogeneização dessa biota aquática (Vitule & Pozenato 2012, Berbel-Filho et al. 2015), além da mudança do fluxo de águas dessas bacias, tornando-as perenes, sendo necessários estudos para compreender o impacto para as espécies aquáticas.

Assim, o novo gênero aqui descrito, se apresenta como um complexo de espécies

únicas, isoladas geograficamente em cada uma das principais bacias da região Nordeste do Brasil, que merecem ser avaliadas em relação ao grau de ameaça que se encontram para que medidas de conservação sejam adotadas para essas espécies.

6.7 MATERIAL COMPARATIVO

Gen. n. jumbo (Britski & Garavello, 2002): Parátipos. Brasil, Paraíba. UFPB 4081, 7,

15.9-20 mm CP, Cabeceiras do Rio Natuba, município de Natuba, 7º38’13’’S

165

35º32’58’’W, 23 out 1998, G. Gomes, O. Moura & R. Rosa; UFPB 4094, 1, 29.5 mm CP,

Rio Paraíba do Norte, município de Tabocas, 7º25’35’’S 35º32’30’’W, 24 out 1998, G.

Gomes, O. Moura & R. Rosa; UFPB 4118, 6, 23-27.4 mm CP, Rio Gurinhem, município de Sobrado, 7º8’54’’S 35º14’3’’W, 22 out 1998, G. Gomes, O. Moura & R. Rosa; UFPB

4134, 10, 36.2-42 mm CP, Rio Paraíba, município de Aroeiras, 7º38’27’’S 35º42’30’’W,

24 out 1998, G. Gomes, O. Moura & R. Rosa; MNRJ 21294, 4, 35.2-41.7 mm CP, Rio

Paraíba, município de Aroeiras, 7º38’27’’S 35º42’30’’W, 24 out 1998, G. Gomes, O.

Moura & R. Rosa; UFPB 4189, 6, 29.5-38.2 mm CP, Rio Paraíba do Norte, município de

Congo, 7º48’47’’S 36º40’30’’W, 26 out 1998, G. Gomes, O. Moura & R. Rosa; UFPB

4381, 6, 20.6-28.5 mm CP, Rio Piranhas, município de Pombal, 6º 47’S 37º48’W, 14 mar

1989, M. Triques & R. Ramos.

Topótipos. Brasil, Paraíba. UFRN 0450, 1, 35.82 mm CP, Rio Paraíba, município de

Barra de Santana, 7º31’45’’S 35º59’53.3’’W, 15 ago 2012, C. Alencar, R, Paiva, S. Lima,

S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 460, 5, 19.59-29.71 mm CP, Riacho na PB148, município de Boqueirão, 7º24’26’’S 36º0’34.6’’W, 16 ago 2012, C. Alencar, R, Paiva, S.

Lima, S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 0702, 2, 20.45-22,57 mm CP, Rio

Paraíba, município de Cruz do Espirito Santo, 7º8’57.6’’S 35º7’17.8’’W,16 ago 2012, C.

Alencar, R, Paiva, S. Lima, S. Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 2000, 15, 13.83-

43.77 mm CP, Riacho São Pedro, município de Caturité, 7º24’2.6’’S 36º00’34.6’’W, 21 ago 2013, A. Moraes, L. Neto, M. Silva, R. Paiva, S. Lima & T. Ramos; UFRN 2090, 1,

45.11mm CP, Riacho São Pedro, município de Caturité, 7º24’2.6’’S 36º00’34.6’’W, 21 ago 2013, A. Moraes, L. Neto, M. Silva, R. Paiva, S. Lima & T. Ramos; UFRN 2141, 9,

28.19-39.33 mm CP, Riacho São Pedro, município de Caturité, 7º24’2.6’’S

36º00’34.6’’W, 21 ago 2013, A. Moraes, L. Neto, M. Silva, R. Paiva, S. Lima & T.

166

Ramos; UFRN 5629, 8, 12.19-15.25 mm CP, Riacho Paraíba do Norte, município de

Pilar, 7º 16’6.3’’S 35º15’34.3’’W, 20 jul 2019, L. Neto & J. Gomes.

Gen. n. sp. n. 5: Brasil, Pernambuco. UFRN 0454, 28. 20.87-39.02 mm CP, Rio

Capibaribe, 8º1’7.9’’S 36º4’45.6’’W, 15 ago 2012, C. Alencar, R. Paiva, S. Lima, S.

Moraes, T. Ramos & W. Berbel; UFRN 1293, 88, 15.42-41.78 mm CP, Rio Capibaribe,

8º1’7.9’’S 36º4’45.6’’W, 15 ago 2012, C. Alencar, R. Paiva, S. Lima, S. Moraes, T.

Ramos & W. Berbel.

Gen. n. sp. n. 6: Brasil, Alagoas. UFRN 2474, 4. 35.04-48.05 mm CP, Rio Coruripe,

9º44’24.6’’S 36º29’40.9’’W, 1 mar 2013, L. Neto & W. Berbel.

Hisonotus vespuccii: Brasil, Bahia. TIUFRN 4657, 1, Riacho do Poção, município de

Juazeiro, 09°23'11.6"S 40°18'13.6"W.

Parotocinclus bahiensis: Brasil, Bahia. TIUFRN 4274-4289, Rio Itapicuru-Açu, município de Saúde, 10°48'11.2"S 40°22'48.4"W.

Parotocinclus cabessadecuia: Brasil, Piauí. UFRN 2846, 2, Rio Gurgéia, município de

São Gonçalo do Gurgéia, 10°06'27"S 45°21'24"W; UFRN 5411, 6, Rio Guaribas, município de Picos, 07º09'11.8"S 41º30'53.7"W; UFRN 5507, 32, Rio Guaribas, município de Picos, 07º09'11.8"S 41º30'53.7"W; UFRN 5639, 16, Rio Piracuruca, município de Piracuruca, 03º 57'38.5"S 41º40'24.7"W; UFRN 5727, 7, Rio Sambito, município de Valença do Piauí, 06º11'32.2"S 41º59'38.0"W.

Parotocinclus cearensis: Brasil, Ceará. MNRJ 8689, 10, parátipos, Cachoeira do

Gusmão, município de Ipu, 04º19’27.8”S 40º42’54.8”W; MNRJ 10155, 1, parátipo,

Cachoeira do Gusmão, município de Ipu, 04º19’27.8”S 40º42’54.8”W; UFRN 2698, 10,

Riacho à jusante da Bica do Ipu, município de Ipu, 04°19'26.5"S 40°42'53.5"W; UFRN

2699, 6, Riacho à jusante da Bica do Ipu, município de Ipu, 04°19'26.5"S 40°42'53.5"W;

167

UFRN 2884, 8, Riacho Ipussaba, município de Ipu, 04°19'27.8"S 40°42'54.8"W; UFRN

2885, 1, Riacho Ipussaba, município de Ipu, 04°19'27.8"S 40°42'54.8"W; UFRN 2886,

1, Riacho Ipussaba, município de Ipu, 04°19'27.8"S 40°42'54.8"W; UFRN 2887, 2,

Riacho Ipussaba, município de Ipu, 04°19'27.8"S 40°42'54.8"W.

Parotocinclus cesarpintoi: Brasil, Pernambuco. UFRN 3883, 1, Nascente do Rio Paraíba do Meio, município de Lagoa do Ouro, 09°14'03.5"S 36°28'50.0"W; Alagoas. UFRN

1132, 28, Rio Paraíba do Meio, município de Paulo Jacinto, 09°21'55.8"S 36°25'10.6"W;

UFRN 1148, 17, Rio Paraíba do Meio, município de Paulo Jacinto, 09°21'55.8"S

36°25'10.6"W; UFRN 3890, 17, Rio Paraíba do Meio, município de Quebrangulo,

09°18'23.1"S 36°28'48.4"W; UFRN 3892, 2, Rio Paraíba do Meio, município de

Quebrangulo, 09°18'23.1"S 36°28'48.4"W.

Parotocinclus haroldoi: Brasil, Ceará. UFRN 1294, 5, Rio Timonha, município de

Granja, 03°14'09"S 41°07'05"W; UFRN 5726, 5, Riacho Pitimbú, município de Granja,

03º15"8.38"S 41º7'9.23"W; Piauí. UFRN 2218, 31, Rio Piauí, município de São João do

Piauí, 08°27'13.8"S 42°09'53.2"W; UFRN 5121, 7, Rio Itaim, município de Itainópolis,

07°17'39.4"S 41°33'51.4"W; UFRN 5300, 19, Rio do Pejuba, município de Piracuruca,

04°00'15.6''S 41°26'53.4''W; UFRN 5651, 1, Rio do Pejuba, município de Piracuruca,

04°00'15.6''S 41°26'53.4''W; UFRN 5729, 8, Rio do Pejuba, município de Piracuruca,

04°00'15.6''S 41°26'53.4''W.

Parotocinclus seridoensis: Brasil, Rio Grande do Norte. UFRN 005, 15, Rio Seridó, município de Caicó, 06°27'28.4"S 37°05'10.7"W; UFRN 240, 1, Rio Seridó, município de Caicó, 06°27'28.4"S 37°05'10.7"W; UFRN 254, 3, Rio Seridó, município de Caicó,

06°27'28.4"S 37°05'10.7"W; UFRN 262, 2, Rio Seridó, município de Caicó,

06°27'28.4"S 37°05'10.7"W; UFRN 265, 5, Rio Seridó, município de Caicó,

06°27'28.4"S 37°05'10.7"W; UFRN 303, 2, Rio Piranhas, município de Jardim de

168

Piranhas, 06°22'40.3"S 37°21'19.3"W; Paraíba. UFRN 1588, 1, Rio Piranhas, município de Pombal, 06°43'12.1"S 37°47'11.6"W; UFRN 1590, 1, Rio Piancó, município de

Itaporanga, 07°19'15.0"S 38°08'57.2"W.

Parotocinclus spilosoma: Brasil, Paraíba. UFRN 462, 21, Riacho na PB-148, município de Caturité, 07°24'26"S 36°00'34.6"W; UFRN 698, 19, Rio Paraíba do Norte, município de Cruz do Espírito Santo, 07°08'57.6"S 35°07'17.8"W; UFRN 700, 19, Rio Paraíba do

Norte, município de Cruz do Espírito Santo, 07°08'57.6"S 35°07'17.8"W; UFRN 731, 1,

Rio Paraíba do Norte, município de Boqueirão, 07°29'11.9"S 36°07'24.5"W; UFRN 1584,

5, Rio Paraíba do Norte, município de Barra de Santana, 07°31'45"S 35°59'55.3"W;

UFRN 2001, 32, Riacho São Pedro, município de Caturité, 07°24'02.6"S 36°00'34.6"W;

UFRN 5640, 8, Riacho São Pedro, município de Caturité, 07°24'02.6"S 36°00'34.6"W;

UFRN 5640, 6, Riacho São Pedro, município de Caturité, 07º23'55.1"S 36º0'36"W;

UFRN 5734, 1, Riacho São Pedro, município de Caturité, 07º23'55.1"S 36º0'36"W.

Parotocinclus spilurus: Brasil, Ceará. UFRN 321, 14, Riacho Lima Campos, município de Icó, 06°24'13.7"S 38°57'19.4"W; UFRN 345, 1, Rio Jaguaribe, município de Saboeiro,

06°32'31.1"S 39°54'37.5"W; UFRN 376, 2, Riacho Lima Campos, município de Icó,

06°24'13.7"S 38°57'19.4"W; UFRN 389, 4, Riacho Lima Campos, município de Icó,

06°24'13.7"S 38°57'19.4"W; UFRN 1248, 1, Riacho Lima Campos, município de Icó,

06°24'20.9"S 38°57'15.6"W; UFRN 1252, 4, Rio Salgado, município de Icó,

06°24'53.8"S 38°52'23"W; UFRN 1253, 1, Riacho Lima Campos, município de Icó,

06°24'20.9"S 38°57'15.6"W; UFRN 1255, 4, Rio Salgado, município de Icó,

06°24'53.8"S 38°52'23"W; UFRN 1300, 1, Rio Salgado, município de Icó, 06°24'53.8"S

38°52'23"W; UFRN 3806, 1, Rio Jaguaribe, município de Saboeiro, 06°38'18.5"S

39°52'06.79"W; UFRN 3830, 1, Riacho Trussu, município de Iguatu, 06°18'30.29"S

39°25'28"W; UFRN 5057, 8, Rio Salgado, município de Icó, 06°24'53.8"S 38°52'23"W.

169

Parotocinclus maculicauda: Brasil, Rio de Janeiro. UFRN 1010, 10, Rio São João, município de Silva Jardim, 22°34'58.53"S 42°34'30.73"W; UFRN 5000, 1, Riacho do São

Lourenço, município de Saquarema, 22°53'43.07"S 42°39'50.82"W; Santa Catarina.

3751, 16, Rio Piraí, município de Joinville, 26°17'31.2"S 48°59'38.3"W.

Schizolecis guntheri: Brasil, Rio de Janeiro. UFRN 0101, 3, Rio Magé; UFRN 114, 5,

Rio Boa Esperança, município de Nova Friburgo, 22°20'31.1"S 42°19'08.6"W; UFRN

3434, 5, Rio Iguaçu, município de Nova Iguaçu, 22°35'28.4"S 43°25'56.2"W; Santa

Catarina. UFRN 3792, 3, Rio que cruza a BR-101, município de Araquari, 26°32'14.1"S

48°42'48.5"W.

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177

7. ANEXOS

178

Fig.S1. Arvore parcial de Máxima verossimilhança demonstrando as relações do novo gênero em relação

à subfamília Hypoptopomatinae. Número acima dos ramos são valores de bootstrap para 1000 pseudoréplicas.

179

Fig.S2. Árvore parcial de Máxima verossimilhança demonstrando as relações de Parotocinclus jumbo na subfamília Hypoptopomatinae. Número acima dos ramos são valores de bootstrap para 1.000 pseudoréplicas.

Tab S1. Samples used in molecular (Mol) and morphological (Morp) analysis. TIUFRN = Ichthyological tissue of Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Asterisks in the basins represent type localities.

Catalog Species Basin Sigla Morp Mol GenBank Ref number

P. cearensis *Acaraú PcearIPU x x TIUFRN3217 This study

Paraíba do TIUFRN2418- P. aff. cearensis PcfcePBN x x This study Norte 2419 *Paraíba do TIUFRN3553- P. cesarpintoi PcesaPBM x This study Meio x 3555 *Paraíba do TIUFRN3186- P. spilosoma PsomaPBN x x This study Norte 3187 *Paraíba do P. jumbo PjumbPBN x TIUFRN2424 This study Norte *Piranhas- P. seridoensis PseriPIA x TIUFRN2395 This study Açu TIUFRN2400- P. spilurus *Jaguaribe PspluJAG x This study 2401 TIUFRN3389- P. maculicauda *Itapocu PmacuRJ x This study 3392

Tab S2. Amostras utilizadas nas análises moleculares e morfológicas. TIUFRN = Tecido Ictiológico da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Número Espécie Bacia Sigla GenBank Ref Catálogo

P. cearensis Acaraú PcearIPU TIUFRN3212 e 3217 Esse estudo

P. aff. cearensis Jaguaribe PcearJAG TIUFRN2670, 3625-3627 Esse estudo

P. aff. cearensis Piranhas-Açu PcearPIA TIUFRN3579-3582 Esse estudo

Paraíba do P. aff. cearensis PcearPBN TIUFRN2418, 2419 e 5159 Esse estudo Norte TIUFRN3565, 4553, 5400 e P. aff. cearensis São Francisco PcearSFR Esse estudo 5403

180

P. aff. cearensis Parnaíba PcearPAR TIUFRN4567 e 4802-4803 Esse estudo

Paraíba do P. cesarpintoi PcesaPBM TIUFRN3553-3555 Esse estudo Meio Paraíba do P. spilosoma PsomaPBN TIUFRN3186-3187 Esse estudo Norte TIUFRN3559-3560, 5164 e P. cf. spilosoma Mamanguape PcfsoMAM Esse estudo 5198 Paraíba do P. cf. spilosoma PcfsoPBN TIUFRN5160-5161 Esse estudo Norte

P. cf. spilosoma Ipojuca PcfsoIPO TIUFRN3529-3532 Esse estudo

P. bahiensis Itapicuru PbahiITA TIUFRN4274-4276 Esse estudo

Paraíba do P. jumbo PjumbPBN TIUFRN2424, 5235-5237 Esse estudo Norte

P. aff. jumbo Jaguaribe PjumbJAG TIUFRN5447-5450 Esse estudo

P. aff. jumbo Piranhas-Açu PjumbPIA TIUFRN2432, 3577-3578 Esse estudo

P. aff. jumbo Ipojuca PjumbIPO TIUFRN3524-3526 e 3533 Esse estudo

Paraíba do TIUFRN3542-3543 e 3547- P. aff. jumbo PjumbPBM Esse estudo Meio 3548

P. aff. jumbo São Francisco PjumbSFR TIUFRN3562 e 4973 Esse estudo

P. seridoensis Piranhas-Açu PseriPIA TIUFRN2395 Esse estudo

P. spilurus Jaguaribe PspluJAG TIUFRN2400-2401 Esse estudo

P. cabessadecuia Parnaíba PcabePAR TIUFRN4564-4564 e 4570 Esse estudo

P. haroldoi Parnaíba PharoPAR TIUFRN4782-4784 e 5158 Esse estudo

P. aff. haroldoi Timonha PharoTIM TIUFRN5429 Esse estudo

P. maculicauda Itapocu PmacuRJ TIUFRN3389-3392 Esse estudo

Hisonotus vespuccii São Francisco HvespSFR TIUFRN4657 Esse estudo

Schizolecis guntheri Macaé SguntRJ TIUFRN0637-0638 Esse estudo

181

Tab S3. Amostras utilizadas nas análises filogenéticas. TIUFRN = Tecido Ictiológico da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

Número Espécie Sigla GenBank Ref Catálogo Corumbataia cuestae GU701824

Corumbataia britskii JN988808

Corumbataia tocantinensis KM104484

Curculionichthys insperatus ANGBF2486.12 GBGCA6859.1 Curculionichthys oliveirai 5 GBGCA6860.1 Curculionichthys piracanjuba 5 GBGCA6863.1 Curculionichthys paresi 5 Hisonotus taimensis EU371011

Hisonotus armatus EU371012

Hisonotus charrua GQ225393

Hisonotus nigricauda GQ225394

Hisonotus ringueleti GQ225395

Hisonotus leucofrenatus GU701745

Hisonotus insperatus GU701888

Hisonotus francirochai JN988895

Hisonotus charrua JN998531

Hisonotus aky JN998533

Hisonotus laevior JN998538

Hisonotus leucophrys JN998546

Hisonotus ringueleti JN998548

Hisonotus chromodontus JN998567

Hisonotus armatus JN998578

Hisonotus notatus JN998581

Hisonotus laevior JQ015384

Hisonotus megaloplax JQ015386

Hisonotus iota JQ015387

Hisonotus depressicauda JQ015388

182

Hisonotus leucophrys JQ015390

Hisonotus montanus JQ015392

Hisonotus ringueleti JQ015393

Hisonotus taimensis KM104434

Hisonotus notopagos KM104436

Hisonotus ringueleti KM104438

Hisonotus carreiro KM104439

Hisonotus prata KM104440

Hisonotus montanus KM104441

Hisonotus bocaiuva KM104446

Hisonotus paulinus KM104451

Hisonotus paresi KM365042

Hisonotus acuen KM365050

Hisonotus piracanjuba KM365053

Hisonotus chromodontus KM365054

Hisonotus insperatus KM365061

Hisonotus oliveirai KM365063

Hisonotus maculipinnis KU288873

Hisonotus notatus MG825008

Hypoptopoma guianensis EU359418

Hypoptopoma gulare EU359419

Hypoptopoma inexspectatum EU359420

Hypoptopoma steindachneri EU359421

Hypoptopoma bilobatum EU370986

Hypoptopoma incognitum KP772573

Microlepidogaster longicolla BFFDF047.19

Microlepidogaster perforata GBGC6546.09 GBGCA6844.1 Microlepidogaster dimorpha 5 Otocinclus affinis EU359431

Otocinclus cocama EU359432

183

Otocinclus vittatus EU359433

Otocinclus arnoldi EU370983

Otocinclus flexilis EU370984

Otocinclus hoppei EU370985

Otocinclus gibbosus FJ625824

Otocinclus mariae GQ225411

Otocinclus vestitus GQ225412

Otocinclus xakriaba GQ225413

Otothyris juquiae EU359434

Otothyris travassosi KM104466

Parotocinclus aripuanensis EU359454

Parotocinclus bahiensis PbahiITA TIUFRN 4274 This study

Parotocinclus bahiensis KM104444

Parotocinclus bidentatus GQ225425

Parotocinclus britskii GQ225426

Parotocinclus cabessadecuia PcabePAR TIUFRN 4564 This study

Parotocinclus cearensis PcearIPU TIUFRN 3217 This study

Parotocinclus cesarpintoi PcesaPBM TIUFRN 3553 This study

Parotocinclus eppleyi EU359455

Parotocinclus haroldoi PharoPAR TIUFRN 4782 This study

Parotocinclus jumbo EU359456 TIUFRN 3524, 3525, Parotocinclus aff. jumbo PjumbIPO This study 3526 e 3533 Parotocinclus aff. jumbo PjumbJAG TIUFRN 5447 - 5450 This study TIUFRN 3542, 3543, Parotocinclus aff. jumbo PjumbPBM This study 3547 e 3548 TIUFRN 2424, 5235, Parotocinclus jumbo PjumbPBN This study 5236 e 5237 TIUFRN 2432, 3577 e Parotocinclus aff. jumbo PjumbPIA This study 3578 Parotocinclus aff. jumbo PjumbSFR TIUFRN 3562 e 4973 This study

Parotocinclus maculicauda PmacuRJ TIUFRN 3389 This study

Parotocinclus prata KM104442

Parotocinclus seridoensis PseriPIA TIUFRN 2395 This study

184

Parotocinclus spilosoma PsomaPBN TIUFRN 3186 This study

Parotocinclus spilurus PspluJAG TIUFRN 2400 This study

Parotocinclus robustus KM104443

Rhinolekos sp. GU701623

Rhinolekos britskii GU701625

Rhinolekos garavelloi KM104462

Schizolecis guntheri SguntRJ TIUFRN This study

185