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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA, BIODIVERSIDADE E CONSERVAÇÃO DIVERSIDADE GENÉTICA E MORFOMÉTRICA DO GÊNERO Nematocharax (CHARACIFORMES: CHARACIDAE) EM BACIAS DO LESTE DO BRASIL SILVIA BRITTO BARRETO PPGGBC Jequié-BA 2015 SILVIA BRITTO BARRETO DIVERSIDADE GENÉTICA E MORFOMÉTRICA DO GÊNERO Nematocharax (CHARACIFORMES: CHARACIDAE) EM BACIAS DO LESTE DO BRASIL Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Genética, Biodiversidade e Conservação da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, para obtenção do Título de Mestre em Genética, Biodiversidade e Conservação. Orientadora: Prof.ª Dr.ª Débora Diniz Bezerra Co-orientadores: Prof. Dr. Paulo Roberto Antunes de Mello Affonso e Prof. Dr. Ricardo Jucá Chagas PPGGBC Jequié-BA 2015 3 SILVIA BRITTO BARRETO DIVERSIDADE GENÉTICA E MORFOMÉTRICA DO GÊNERO Nematocharax (CHARACIFORMES: CHARACIDAE) EM BACIAS DO LESTE DO BRASIL Aprovada em ____/____/____ Banca Examinadora Dra. Débora Diniz Bezerra (orientadora) Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia - UESB Dr. Marcelo Cervini Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia - UESB PPGGBC Dr. Marcelo de Bello Cioffi Universidade Federal de São Carlos - UFSCar Programa de Pós-Graduação em Genética, Biodiversidade e Conservação Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – Jequié, BA 4 PPGGBC Para a minha mãe Sandra, pelo apoio constante e amor incondicional! 5 AGRADECIMENTOS À Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB) e ao Programa de Pós-Graduação em Genética, Biodiversidade e Conservação (PPGGBC), pela estrutura e apoio concedidos. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Bahia (FASPEB), pelo apoio financeiro (PNE0019/2011, RED0009/2013), e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela bolsa de mestrado. Ao Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio), pela licença de coleta concedida, e ao Comitê de Ética na Utilização de Animais (CEUA/UESB) da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, pela aprovação dos experimentos (processo número 32/2013). À Dra. Débora Diniz, por ter aceitado me orientar, por acreditar no meu potencial e estar sempre disposta a me ajudar. Ao Dr. Paulo Affonso, pela oportunidade, pelo exemplo de profissionalismo e por toda a confiança, amizade e ajuda indispensável. Ao Dr. Ricardo Jucá Chagas, pela disponibilidade, incentivo e conselhos. Ao Msc. André Teixeira, pelos ensinamentos e pelas inúmeras e fundamentais contribuições em todos os momentos. À Dra. Lorena Nunes, por me apresentar a morfometria geométrica e pelo aprendizado, colaboração e companheirismo. Ao Dr. Marcelo de Bello Cioffi, pela valiosa contribuição com a hibridação fluorescente in situ (FISH) e pela atenção e disponibilidade para as correções e sugestões. À Cândida Beatriz, por me acolher carinhosamente em Cruz das Almas. À Dra. Angela Zanata e Msc. Priscila Camelier, pela oportunidade de visitar o Museu de Zoologia da Universidade Federal da Bahia (MZUFBA) e fotografar parte do material de Nematocharax depositadoPPGGBC, pelas importantes informações concedidas e pelo empréstimo de exemplares provenientes de alguns rios. Agradeço também a Gilane Couto e Lívia Oliveira por toda a ajuda. À Dra. Luisa Maria Sarmento-Soares e Ronaldo Fernando Martins-Pinheiro, que também permitiram que eu fotografasse parte do material de Nematocharax depositado no Museu de Biologia Professor Mello Leitão (MBML) e fornecerem importantes informações sobre locais de coleta da espécie. À Dra. Iracilda Sampaio, pela oportunidade de realizar o sequenciamento das amostras na Universidade Federal do Pará (UFPA). À Luciana Watanabe, por todo o auxílio durante os 6 procedimentos. À Priscila e Adrianne, que me receberam tão bem durante a minha estadia em Bragança. Ao Dr. Paulo Carneiro e Dr. Marcelo Cervini, pelas sugestões e comentários para a melhoria do trabalho durante o exame de qualificação. À Dra. Caroline Garcia, pelo apoio e pela constante disposição em tirar dúvidas e dar dicas em relação às técnicas citogenéticas. Aos amigos dos laboratórios de Citogenética (Jamille, Lídia, Aline, Aragão, Fabilene, Falcão, Fernando, Gal, Josi, Márcia e Lands) e Biologia Molecular (Henrique, Juliani, Renata, Nathanna, Arlete, Zaline e Cássio), pela convivência agradável, ajuda, carinho, boas risadas e por todo o conhecimento compartilhado. Aos amigos Aragão, Anselmo, Falcão e Fabiane pelo importante auxílio nas viagens de campo. Vocês foram fundamentais! À Josiani Vieira, secretária do PPGGBC, e Jumara Palma, estagiária, por todos os auxílios prestados. Ao meu companheiro de todas as horas, Leo, não sei como agradecer por tudo que fez por mim! Obrigada por vivenciar cada minuto desse mestrado comigo e tornar a minha jornada muito mais fácil. À melhor mãe do mundo, por ser a pessoa que mais me apoia, incentiva, compreende e acredita na minha capacidade. Sempre serei eternamente grata a você por tudo! PPGGBC 7 BIOGRAFIA Silvia Britto Barreto, filha de Sandra Maria Britto Barreto e Silvio Ferreira Barreto, nasceu em 05 de outubro de 1991, na cidade de Jequié, Bahia, Brasil. Em 2009, ingressou no curso de Bacharelado em Ciências Biológicas com ênfase em “Ecologia de Águas Continentais”, da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, campus de Jequié. Durante a graduação, foi bolsista de iniciação científica PIBIC/CNPq (2011-2012) e desenvolveu trabalhos na área de ecologia trófica de peixes de água doce, sob a orientação do Prof. Dr. Ricardo Jucá Chagas (UESB). Em abril de 2013, concluiu o curso de graduação, com o trabalho de monografia intitulado: “Dieta de Hemigrammus marginatus Ellis, 1911 (Characiformes: Characidae) na Bacia do Alto Rio de Contas, Bahia”. Neste mesmo ano, ingressou no curso de mestrado pelo Programa de Pós-Graduação em Genética, Biodiversidade e Conservação, da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, campus de Jequié, sob a orientação da Profa. Dra. Débora Diniz Bezerra, sendo bolsista CAPES e desenvolvendo trabalhos na área de Citogenética e Biologia Molecular. PPGGBC 8 PPGGBC “Aprender é a única coisa de que a mente nunca se cansa, nunca tem medo e nunca se arrepende.” (Leonardo da Vinci) 9 RESUMO Os caracteres morfológicos têm sido tradicionalmente utilizados na taxonomia para identificar espécies. No entanto, a abordagem morfológica apresenta limitações intrínsecas, principalmente pela dificuldade em detectar espécies crípticas. Em vista disso, o uso da taxonomia integrativa tem se expandido nos últimos anos, e permite integrar todas as fontes de dados disponíveis para avaliar a real diversidade de um grupo. Nesse contexto, o presente estudo teve por objetivo avaliar a diversidade do gênero Nematocharax (Characiformes, Characidae) por meio de marcadores cromossômicos e moleculares, bem como análises de morfometria geométrica, a fim de auxiliar na taxonomia do grupo, que possui apenas uma espécie válida (N. venustus). Os dados citogenéticos revelaram uma macroestrutura cariotípica conservada em todas as populações, com número diplóide igual a 50, fórmula cariotípica composta por 8m+26sm+14st+2a e número fundamental igual a 98, independentemente do sexo ou localidade. Entretanto, foi observada uma considerável variação na distribuição de sequências repetitivas, especialmente em relação ao DNAr 5S, e marcadores cromossômicos específicos para cada população foram identificados. De acordo com a análise das sequências do gene mitocondrial Citocromo C Oxidase Subunidade I (COI) pela técnica de DNA barcode, as divergências interpopulacionais variaram entre 0 e 7,5% e quatro grupos foram bem suportados na árvore de Neighbor-Joining. Adicionalmente, diferenças morfométricas foram encontradas entre as populações, principalmente associadas à altura do corpo, altura e comprimento da cabeça e diâmetro do olho. A população do Alto Contas foi a que mais divergiu tanto nos dados morfométricos quanto genéticos, sugerindo a presença de uma nova espécie de Nematocharax que pode ter se estabelecido na região do alto rio de Contas após o soerguimento da Chapada Diamantina. Fatores como seleção sexual, ciclo de vida rápido, taxa de dispersão bastante restrita e isolamento das bacias podem estar contribuindo para a rápida divergência evolutiva entre asPPGGBC populações de N. venustus. Assim, os dados evidenciam a presença de unidades evolutivas únicas no gênero e a possível presença de um conjunto de formas crípticas. Adicionalmente, demonstra-se que as bacias da região hidrográfica do Atlântico Leste, fortemente alteradas pelas ações antrópicas, constituem áreas prioritárias para a conservação biológica. Palavras-chave: Nematocharax venustus, Nematocharax costai, FISH, DNA barcode, morfometria geométrica. 10 ABSTRACT Morphological characters have been traditionally used in taxonomy to identify species. Nevertheless, the morphological approach has intrinsic limitations, mainly due to the difficulties in detecting cryptic species. Therefore, the use of integrative taxonomy has expanded in recent years, and allowed integrating all available data sources to assess the actual diversity of a taxon. In this context, the present study aimed to evaluate the diversity in the genus Nematocharax (Characiformes, Characidae) by chromosomal and molecular markers, as well as geometric morphometric analysis in order to evaluate the taxonomic status of this group, which includes a single valid species (N. venustus). Cytogenetic data revealed a karyotype macrostructure conserved in all populations with diploid number equal to 50, karyotype formula composed of 8m+26sm+14st+2a