ALLYSON SANTOS DE SOUZA PROSPECÇÃO DA BIODIVERSIDADE CRÍPTICA E PADRÕES BIOGEOGRÁFICOS EM PEIXES DO LITORAL E ILHAS OCEÂNICAS DO ATLÂNTICO OCIDENTAL Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Sistemática e Evolução do Centro de Biociências da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Doutor em Sistemática e Evolução, com ênfase em Padrões e Processos Evolutivos. Orientador: Prof. Dr. Wagner Franco Molina Natal/RN 2017 Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial do Centro de Biociências – CB Souza, Allyson Santos de. Prospecção da biodiversidade críptica e padrões biogeográficos em peixes do litoral e ilhas oceânicas do Atlântico Ocidental / Allyson Santos de Souza. - Natal, 2017. 108 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. Wagner Franco Molina. 1. Pomacentridae - Tese. 2. Carangidae - Tese. 3. Taxonomia - Tese. 4. Delimitação de espécies - Tese. I. Molina, Wagner Franco. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Título. RN/UF/BSE-CB CDU 567 ALLYSON SANTOS DE SOUZA PROSPECÇÃO DA BIODIVERSIDADE CRÍPTICA E PADRÕES BIOGEOGRÁFICOS EM PEIXES DO LITORAL E ILHAS OCEÂNICAS DO ATLÂNTICO OCIDENTAL Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Sistemática e Evolução do Centro de Biociências da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Doutor em Sistemática e Evolução, com ênfase em Padrões e Processos Evolutivos. Aprovado em: 30 de março de 2017. Comissão Examinadora: Dr. José Garcia Júnior – IFRN Dr. Paulo Augusto de Lima Filho – IFRN Dr. Carlos Alfredo Galindo Blaha – UFRN Dr. Sérgio Maia Queiroz Lima - UFRN AGRADECIMENTOS Primeiramente gostaria de dizer que esta conquista só foi possível devido a ajuda de muitos, encarnados e desencarnados. Agradeço primeiramente aos meus pais, Azuílo de Souza e Rosália Santos, por nunca medirem esforços para fornecer-me boa educação, desde quando os teares ainda eram manuais e de madeira; À Ana Paula Santos de Medeiros pelo apoio e incentivo ao doutorado, além da paciência, companheirismo e cumplicidade; Ao professor Wagner Franco Molina pela orientação, confiança, paciência, serenidade e aprendizado, científico e moral; Aos amigos do Laboratório de Genética de Recursos Marinhos, incluindo Antônio Jales Moraes Vasconcelos, que foi quem me introduziu no laboratório, em 2003, e na genética de peixes; Aos meus ex-professores do Externato Tico e Teco, Colégio Diocesano Seridoense e Centro Educacional José Augusto; À Universidade Federal do Rio Grande do Norte; À Marinha do Brasil/SECIRM; Ao Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade; À Reserva Biológica do Atol das Rocas; Ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis; À Academia Brasileira de Ciências; À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Muito obrigado. SUMÁRIO INTRODUÇÃO GERAL ............................................................................................ 12 Padrões da biodiversidade atlântica brasileira.............................................. 12 Estruturas geográficas e geomorfológicas da costa brasileira...................... 14 Análises genéticas e morfométricas na detecção da biodiversidade............17 OBJETIVO GERAL .................................................................................................. 19 Objetivos específicos 19 MATERIAL E MÉTODOS ......................................................................................... 20 Análises moleculares.....................................................................................20 Análises morfométricas................................................................................. 21 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 23 CAPÍTULO 1 A reappraisal of Stegastes species occurring in the South Atlantic using morphological and molecular data ........................................................................ 30 ABSTRACT................................................................................................... 31 INTRODUCTION........................................................................................... 32 MATERIAL AND METHODS…..................................................................... 33 Specimen collection.......................................................................................33 Counts, traditional and geometric multivariate morphometry………………...37 DNA extraction, PCR amplification and DNA sequencing………………....... 37 Analysis of sequences………………...………………...………………...…… 39 RESULTS………………...………………...………………...………………...… 39 Quantification of Fin Rays and Lateral-line Scales………………...…………. 39 Principal Component Analysis………………...………………...……………… 40 Geometric morphometric analysis………………...………………...…………. 43 Genetic variation………………...………………...………………...…………… 44 Comparative genetic analyses………………...………………...……………… 45 DISCUSSION………………...………………...………………...………………. 49 CONCLUSION………………...………………...………………...……………... 52 REFERENCES………………...………………...………………...…………….. 53 Supplementary material Table 1………………...………………...…………… 60 CAPÍTULO 2 Estrutura genética multipopulacional de Abudefduf saxatilis no oeste do Atlântico Sul e ilhas oceânicas ............................................................................. 61 RESUMO………………...………………...………………...…………………… 62 INTRODUÇÃO………………...………………...………………...…………….. 63 MATERIAL E MÉTODOS………………...………………...………………...…. 64 Coleta dos espécimes………………...………………...………………...…….. 64 Análises moleculares………………...………………...………………...……… 64 RESULTADOS………………...………………...………………...…………….. 68 Sequências 16S e COI………………...………………...……………………… 68 Sequências da Região Hipervariável 1 (RHV1) ………………...……………. 68 DISCUSSÃO………………...………………...…………………………………. 77 REFERÊNCIAS………………...………………...………………………………. 81 Material suplementar..........................................………………...…………… 85 CAPÍTULO 3 Estruturação populacional panmítica do xaréu-preto, Caranx lugubris Poey 1860 em áreas do Atlântico Ocidental ................................................................... 89 RESUMO………………...………………...………………………...…………… 90 INTRODUÇÃO………………...………………...………………………...……... 91 MATERIAL E MÉTODOS………………...………………...…………………… 92 Coleta dos espécimes………………...………………...……………………….. 92 Análises moleculares………………...………………...………………………... 93 RESULTADOS………………...………………...………………………...…….. 95 DISCUSSÃO………………...………………...………………………...……….. 96 REFERÊNCIAS………………...………………...………………………...…... 101 Material suplementar………………...………………...………………………. 106 CONCLUSÕES GERAIS ........................................................................................107 LISTA DE FIGURAS INTRODUÇÃO Figura 1. Atlântico Sul .............................................................................................. 15 CAPÍTULO 1 Figura 1. Map showing the geographic distributions of Stegastes variabilis and S. fuscus (red), S. rocasensis (blue), S. sanctipauli (green) and S. trindadensis (yellow). .................................................................................................................................. 34 Figura 2. Specimens of A Stegastes variabilis Castelnau 1855, B S. fuscus Cuvier 1830, C S. sanctipauli Lubbock and Edwards 1981, D S. rocasensis Emery 1972, E S. trindadensis Gasparini, Moura and Sazima 1999, F S. pictus Castelnau 1855..... 35 Figura 3. Dispersion diagram of individual scores in the Principal Components Analysis of Stegastes fuscus (blue diamonds), S. rocasensis (Fernando de Noronha archipelago, pink squares), S. rocasensis (Rocas atoll, yellow triangles), S. sanctipauli (X), S. variabilis (violet squares with an asterisk), and S. trindadensis (green circles) ............................................................................................................ 43 Figura 4. Analysis of the canonical variables of body shape data of Stegastes fuscus (blue diamonds), S. rocasensis (Fernando de Noronha archipelago, pink squares), S. rocasensis (Rocas atoll, yellow triangles), S. sanctipauli (X), S. trindadensis (green circles) and S. variabilis (violet squares with an asterisk) .......................................... 44 Figura 5. Neighbor-joining tree derived from COI sequences of Stegastes .............. 47 Figura 6. Maximum likelihood tree based on the combination of 16S, COI, CytB, rag1 and rhod (2,580 pb) sequences of Stegastes. ........................................................... 48 CAPÍTULO 2 Figura 1. Locais de coleta de Abudefduf saxatilis no oeste do Atlântico Sul e ilhas oceânicas .................................................................................................................. 67 Figura 2. Rede de haplótipos de Abudefduf saxatilis baseado em sequências da RHV1 ......................................................................................................................... 71 Figura 3. Árvore de maximum likelihood baseado em sequências RHV1 de Abudefduf saxatilis .................................................................................................... 72 Figura 4. Árvore de maximum likelihood baseada em sequências 16S de Abudefduf ................................................................................................................