Sistemática Filogenética E Análise Citogenética Em
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INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA – INPA DIVISÃO DO CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA, CONSERVAÇÃO E BIOLOGIA EVOLUTIVA – DIGEN SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA E EVOLUÇÃO CROMOSSÔMICA EM ESPÉCIES DE ASPREDINIDAE (OSTARIOPHYSI, SILURIFORMES) MIENA FERREIRA DOS SANTOS Manaus-Amazonas Setembro, 2017 MILENA FERREIRA DOS SANTOS SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA E EVOLUÇÃO CROMOSSÔMICA EM ESPÉCIES DE ASPREDINIDAE (OSTARIOPHYSI, SILURIFORMES) ORIENTADORA: DRA ELIANA FELDBERG Co-Orientadora: Dra Caroline Garcia Co-Orientadora: Dra Daniele Aparecida Matoso Tese apresentada ao programa de Pós- Graduação do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, como requisito para a obtenção do título de Doutora em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva. Manaus-Amazonas Setembro, 2017 ii Tese de Doutorado de MILENA FERREIRA DOS SANTOS BANCA EXAMINADORA ____________________________________________ Dr. ____________________________________________ Dra. ____________________________________________ Dra. ____________________________________________ Dr. ____________________________________________ Dr. iii FICHA CATALOGRÁFICA Sinopse: Neste trabalho foram estudadas as espécies de Aspredinidae: Amaralia hypsiura, Bunocephalus cf. aloikae, B. amaurus, B. coracoideus, B. aff coracoideus, B. verrucosus e Platystacus cotylephorus. Os dados cromossômicos, com mapeamento de DNAr 5S e distribuição da heterocromatina constitutiva revelaram um sistema de cromossomos sexuais inédito do tipo X1X1X2X2/X1Y1X2Y2 em uma população de B. coracoideus e um sistema sexual XX/XO em P. cotylephorus. A análise de um filograma com quatro populações de Bunocephalus coracoideus, com base em uma região do mitogenoma, revelou clados com diversidade genética, que corroboraram os dados de distribuição geográfica e variação cariotípica, sugerindo a existência de Unidades Evolutivas Significativas bem suportadas, formando um complexo de espécies. Ainda, os dados cromossômicos permitiram a percepção de uma tendência à redução do número diploide na evolução cromossômica da família em relação ao cariótipo ancestral dos Siluriformes, conservando um cariótipo com maioria de cromossomos de dois braços. Palavras–chave: Bagre-banjo, DNAr 5S, heterocromatina, DNA barcoding, rearranjos cromossômicos, citotaxonomia. iv À minha família, sem exceções. Mas especialmente aos meus avós Alcides e Basília (in memoriam). v AGRADECIMENTOS A Deus, meu Senhor, por ter cuidado de minha vida e provido todos os recursos que precisei para que eu estivesse plena durante o tempo que me dediquei à pós-graduação. Ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, pela disponibilização de estrutura física e recursos técnicos/científicos. À Divisão do Curso de Pós-Graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva – DIGEN, pela oportunidade de fazer o doutorado, pelos conhecimentos que adquiri em cada disciplina e apoio financeiro para o desenvolvimento do meu projeto. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES, pela bolsa de doutorado, que além de ajudar a custear algumas partes de minha pesquisa, foi minha única fonte de renda durante a maior parte do curso. À minha orientadora Dra. Eliana Feldberg, por ter aceito me orientar em um projeto tão desafiador. Pelos ensinamentos em citogenética de peixes amazônicos, pelo suporte e colaboração em trabalhos paralelos. Obrigada por me acolher em sua casa, laboratório e em sua vida, jamais me esquecerei de como fui bem recebida e tratada como filha. Seus ensinamentos, correções e amizade contribuíram para meu crescimento pessoal e profissional. À minha coorientadora Dra. Caroline Garcia, por ter sido muito mais do que colaboradora desse projeto, mas por ser minha amiga e “mãe-científica” desde o meu mestrado. Obrigada por todo incentivo científico, pela primeira avaliação do projeto de doutorado, pelas correções dos manuscritos e discussões via celular/whastapp, me atendendo a cada chamado de “maaaaamis” para um plantão desesperado de dúvidas. À minha coorientadora Dra. Daniele A. Matoso, porque antes mesmo de me conhecer aceitou fazer parte deste projeto, colaborando com as correções dos manuscritos e sugestões valiosas. A Isac, meu esposo e companheiro de vida, por ter aceito embarcar nessa aventura de terminar um mestrado, casar e vir para Manaus fazer doutorado. Por toda colaboração em coletas, revisão, escrita e tradução dos capítulos dessa tese e de nossos trabalhos paralelos. Obrigada por desistir dos seus sonhos e objetivo de um doutorado no Sul do país, para me acompanhar sem qualquer expectativa aqui no Norte. No final, aconteceu tudo melhor do que esperávamos, mas eu não estaria aqui sem você. Eu te amo. Aos meus pais Enoque e Eloita, minhas irmãs Elma e Graciente, e sobrinhos Maria e João, por todo amor de uma vida. Pelo suporte financeiro e incentivo para que eu pudesse me vi dedicar desde sempre aos meus estudos. Pela liberdade de escolha, com apoio incondicional, mesmo quando decidi ir tão longe, causando tanta saudade e dor pela ausência. Aos meus colegas do Laboratório de Genética Animal – LGA, Ramon Favarato, Leandro Marajó, Patrik Viana, Eduardo Eler, Leila Braga, Simone Soares, Alber Campos e Marcelle Amorim, pelas discussões de protocolos, ajuda em coletas, colaboração em técnicas, companhias em rodízios, mas principalmente, pelas boas risadas, convivência e amizade. Aos servidores Dona Lúcia e Arlindo Batista que cuidaram da limpeza e organização do laboratório, disponibilizando um excelente ambiente de trabalho onde realizei minhas atividades. Ao Dr Jansen Zuanon pelo incentivo para dar prosseguimento ao projeto, quando tudo parecia que não daria certo. Em cada coleta malsucedida me dizia “é assim mesmo, não desista, você vai encontrar”. Em cada espécime estudado nessa tese, tem a colaboração dele para que tivéssemos conseguido. Agradeço aos ensinamentos também, aos conselhos e à amizade. Nada foi pedido em troca, receba a minha eterna gratidão, pois sem essa ajuda, nada aqui teria sido feito. À Dra Lucia Rapp Py-Daniel pela revisão do projeto, a qual fez toda diferença. Pelas discussões na aula de qualificação, pelas orientações nos corredores e disponibilização da coleção. Eu estendo meus agradecimentos a todo pessoal da Coleção de Peixes do INPA, obrigada pela colaboração de todos vocês, especialmente a Madoka Ito pelas fotos de Bunocephalus cf. aloikae e Shizuka Hashimoto pelas informações e ajuda concedidas. Aos colaboradores, Daiani Kochhann, pelas conversas incentivadoras e coleta do primeiro espécime de B. coracoideus, que significou o início do projeto, Douglas Bastos, pelo auxílio nas coletas, identificação e aquisição dos espécimes, Yumi Sheu e Hallana Cristina, pelo auxílio no sequenciamento de algumas amostras e análises moleculares, Romina Batista, em análises moleculares e Leonardo Goll pela ajuda para interpretar os dados da meiose. Obrigada pela disposição em me ajudar e pela amizade de cada um de vocês, cada ajuda foi fundamental para o densenvolvimento dessa tese. A todos que direta ou indiretamente contruibuíram para realização deste projeto, minha gratidão. vii A realização deste estudo foi possível devido: Ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), à Divisão de curso de Pós- graduação em Genética, Conservação e Biologia Evolutiva (DIGEN) e ao laboratório de Genética Animal (LGA). À bolsa fornecida pela CAPES (processo), durante a realização deste estudo. Aos financiamentos fornecidos pelo projeto INCT/CNPq/FAPEAM 573976/2008-2 - Centro de Estudos de Adaptações da Biota Aquática da Amazônia – ADAPTA e pelo Pronex/FAPEAM/CNPq 003/2009- Processo: 653:2009 - Genômica comparativa de peixes amazônicos frente a diferentes desafios ambientais. Ao MCT/CNPq/MEC/CAPES/FNDCT – Ação Transversal/FAPs No 47/2010 - Rede de pesquisa para ampliação do conhecimento sobre a biodiversidade de vertebrados da Amazônia brasileira com aplicações sobre seu uso e conservação – Rede BioPHAM. À CAPES - Programa Pró-Amazônia: Biodiversidade e Sustentabilidade, Edital Nº 047/2012, Área Temática: Recursos (produtos) naturais – “Estudos citogenéticos e citogenômicos da biodiversidade da Amazônia, com implementação de avanços técnicos”. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas – FAPEAM (Processo Nº 062.00663/2015) pelo financiamento de parte deste projeto. viii “A vida de quem inventa de voar é paradoxal, todo dia. É o peito eternamente dividido. É chorar porque queria estar lá, sem deixar de querer estar aqui. É ver o céu e o inferno na partida, o pesadelo e o sonho na permanência. É se orgulhar da escolha que te ofereceu mil tesouros e se odiar pela mesma escolha que te subtraiu outras mil pedras preciosas”. Ruth Manus iii Resumo e Abstract iv RESUMO A família Aspredinidae, ordem Siluriformes, é composta por um grupo de peixes neotropicais, popularmente conhecidos como bagres banjo ou rebeca. Possui distribuição restrita à América do Sul, tendo na bacia amazônica, importantes grupos de espécies endêmicas. No presente trabalho, foram realizadas análises citogenéticas e moleculares em espécies desta família, com objetivo de compreender os processos evolutivos envolvidos na diversificação destes pequenos bagres, a fim de inferir no status taxonômico. Foram disponibilizadas caracterizações cromossômicas inéditas de Amaralia hypsiura, Bunocephalus cf. aloikae, B. amaurus, B. coracoideus, B. aff coracoideus, B. verrucosus e Platystacus cotylephorus. Os dados cromossômicos, com mapeamento de DNAr 5S e distribuição da heterocromatina constitutiva revelaram um sistema de cromossomos sexuais inédito do tipo