Phylogenetic analysis of 16S mitochondrial DNA data in sloths and anteaters

We sequenced part of the 16S rRNA mitochondrial gene in 17 extant taxa of Pilosa (sloths and anteaters) and used these sequences along with GenBank sequences of both extant and extinct sloths to perform phylogenetic analysis based on parsimony, maximum-likelihood and Bayesian methods. By increasing the taxa density for anteaters and sloths we were able to clarify some points of the Pilosa phylogenetic tree. Our mitochondrial 16S results show Bradypodidae as a monophyletic and robustly supported clade in all the analysis. However, the Pleistocene fossil Mylodon darwinii does not group significantly to either Bradypodidae or Megalonychidae which indicates that trichotomy best represents the relationship between the families Mylodontidae, Bradypodidae and Megalonychidae. Divergence times also allowed us to discuss the taxonomic status of Cyclopes and the three species of three-toed sloths, Bradypus tridactylus, Bradypus variegatus and Bradypus torquatus. In the Bradypodidae the split between Bradypus torquatus and the proto-Bradypus tridactylus / B. variegatus was estimated as about 7.7 million years ago (MYA), while in the Myrmecophagidae the first offshoot was Cyclopes at about 31.8 MYA followed by the split between Myrmecophaga and Tamandua at 12.9 MYA. We estimate the split between sloths and anteaters to have occurred at about 37 MYA.

Genetic characterization of native and introduced populations of the neotropical cichlid genus Cichla in Brazil

A molecular phylogenetic analysis based on mitochondrial 16S ribosomal DNA and Control Region sequences from native and introduced populations was undertaken, in order to characterize the introduction of Cichla (peacock bass or tucunaré) species in Brazil. Mitochondrial DNA haplotypes found in introduced fish from Minas Gerais state (southeastern Brazil) clustered only with those from native species of the Tocantins River (Cichla piquiti and C. kelberi), thereby suggesting a single or, at most, few translocation acts in this area, even though with fish from the same source-population. Our study contributes to an understanding of the introduction of Cichla in regions of Brazil outside the Amazon basin, and adds phylogenetic data to the recently describe Cichla species, endemic from the Tocantins-Araguaia basin.

Sciaenidae fish of the Caeté River estuary, Northern Brazil: mitochondrial DNA suggests explosive radiation for the Western Atlantic assemblage

Sciaenids are fish which are normally abundant in tropical estuaries of the western Atlantic. Studies on the Caeté river estuary in the northern Brazilian state of Pará have revealed that in this area Sciaenidae is the dominant family, comprising almost 50% of all teleosts sampled. In this paper we present the results of the first phylogenetic study on South American estuarine sciaenids, during which we obtained mitochondrial gene 16S sequences from 15 species belonging to eight genera occurring in the Caeté estuary. Intergeneric nucleotide divergences varied from 5 to 15%, Lonchurus and Menticirrhus being the most divergent lineages. Nucleotide divergences were quite variable amongst species of the same genus, ranging from 1.2% (Stellifer microps x Stellifer naso) to 8.4% (Menticirrhus americanus x Menticirrhus littoralis). Cladograms based on maximum parsimony, minimum evolution and maximum likelihood depicted an explosive diversification pattern for the western Atlantic sciaenid assemblage. Our analysis further reveals a very close relationship between Bairdiella and Stellifer, a monophyletic clade which emerged during the more recent diversification events of the Sciaenidae family. The phylogenetic reconstruction suggests the need for a revision of the taxonomy and nomenclature of the Bairdiella/Stellifer group.

Filogenia molecular dos xenarthra (Mammalia): análise do grupo cingulata a partir de sequências nucleotídicas do gene mitocondrial rRNA 16S

Os Xenarthra são o grupo de mamíferos que inclui os tatus, os tamanduás e as preguiças. A América do Sul serviu de cenário para a história natural do grupo que, somente no fim do Cenozóico, dispersou-se para a América Central e, com uma perda de variedade, chegou à América do Norte e à algu-mas ilhas do Caribe. Trinta e uma espécies estão descritas dentro da linha-gem dos Xenarthra. Elas estão classificadas em 13 gêneros, quatro famílias (Bradypodidae, Megalonychidae, Myrmecophagidae e Dasypodidae) e duas ordens (Cingulata e Pilosa). A filogenia deste grupo tem sido alvo de diver-sas pesquisas que analisaram tanto dados morfológicos, quanto moleculares. Delsuc et al. (2003) analisaram seqüências de genes mitocondriais e nucleares e confirmaram a monofilia das três subfamílias (Dasypodinae, Euphacti-nae e Tolypeutinae) inclusas na família Dasypodidae. Delsuc et al. (2003) geraram a seguinte árvore: (((Bradypus, Choloepus)100, ((Myrmecophaga, Tamandua)100, Cyclopes)100), ((D. kappleri, D. novemcinctus)100, (Toly-pentes, (Priodontes, Cabassous)54)100, (Zaedyus, (Euphractus, Chaetophrac-tus)60)100)). Gaudin (2005) apresentou um trabalho que reviu e ampliou as análises morfológicas apresentadas até então, concluindo que os tatus atu-ais estão divididos em dois grupos, um mais basal (Dasypodinae) e outro mais derivado (Euphractinae), de acordo com o seguinte arranjo: (Bradypus, Tamandua), (Dasypus, (Priodontes, (Cabassous, (Tolypeutes, (Euphractus, Chaetophractus, (Zaedyus, Chlamyphorus)42)36)72)72)40)85). Neste traba-lho utilizou-se parte do gene mitocondrial rRNA 16S de 12 táxons atu-ais de Xenarthra para analisar a filogenia do grupo através do critério de máxima verossimilhança. Nossos resultados são apresentados analisando-se o gene 16S e analisando o banco de dados do 16S mais o de Delsuc et al. (2003). Nas duas situações, as filogenias apresentadas apóiam os resulta-dos de Delsuc et al. (2003): (Bradypus, (Choloepus, ((Cyclopes, (Myrme-cophaga, Tamandua)100)100, (Dasypus, (((Cabassous, Priodontes)68, Toly-peutes)100,((Chaetophractus, Euphractus)65, Zaedyus)100)100)100)100)100). Uma melhora nos valores de bootstrap nos ramos dentro das sub-famílias da família Dasypodidae é percebida em relação ao trabalho de Delsuc et al. (2003). Acreditamos que Elementos de Transposição do tipo (LINES) são os marcadores moleculares mais adequados para confirmar o arranjo obtido com as seqüências de genes mitocondriais e nucleares.

Mitochondrial DNA-like sequence in the nuclear genome of Saguinus (Callitrichinae, Primates): transfer estimation

Seqüências tipo mitocondriais têm comumente sido encontradas no genoma nuclear de diversos organismos. Quando acidentalmente incluídas em estudos de seqüências mitocondriais, diversas conclusões errôneas podem ser obtidas. No entanto, estes pseudogenes nucleares tipo mitocondriais podem ser usados para a estimativa da taxa relativa de evolução de genes mitocondriais e também como grupo externo em análises filogenéticas. No presente trabalho, seqüências mitocondriais com características do tipo de pseudogene, tais como deleções e/ou inserções e códons de parada, foram encontradas em tamarins (Saguinus spp., Callitrichinae, Primates). A análise filogenética permitiu a estimativa do tempo da migração da seqüência mitocondrial para o genoma nuclear e algumas inferências filogenéticas. A escolha de um grupo externo não adequado (Aotus infulatus) não permitiu uma reconstrução filogenética confiável da subfamília Callitrichinae. A divergência bastante antiga de Cebidae (Callitrichinae, Aotinae e Cebinae) pode ter favorecido o aparecimento de homoplasias, obscurecendo a análise.

Molecular phylogeny of the genus Saguinus (Platyrrhini, Primates) based on the ND1 mitochondrial gene and implications for conservation

The systematics of the subfamily Callitrichinae (Platyrrhini, Primates), a group of small monkeys from South America and Panama, remains an area of considerable discussion despite many investigations, there being continuing controversy over subgeneric taxonomic classifications based on morphological characters. The purpose of our research was to help elucidate the phylogenetic relationships within the monkey genus Saguinus (Callitrichinae) using a molecular approach to discover whether or not the two different sections containing hairy-faced and bare-faced species are monophyletic, whether Saguinus midas midas and Saguinus bicolor are more closely related than are S. midas midas and Saguinus midas niger, and if Saguinus fuscicollis melanoleucus and Saguinus fuscicollis weddelli really are different species. We sequenced the 957 bp ND1 mitochondrial gene of 21 Saguinus monkeys (belonging to six species and nine morphotypes) and one Cebus monkey (the outgroup) and constructed phylogenetic trees using maximum parsimony, neighbor joining, and maximum likelihood methods. The phylogenetic trees obtained divided the genus Saguinus into two groups, one containing the small-bodied species S. fuscicollis and the other, the large-bodied species S. mystax, S. leucopus, S. oedipus, S. midas, S. bicolor. The most derived taxa, S. midas and S. bicolor, grouped together, while S. fuscicollis melanoleucus and S. f. weddelli showed divergence values that did not support the division of these morphotypes into subspecies. On the other hand, S. midas individuals showed divergence compatible with the existence of three subspecies, two of them with the same morphotype as the subspecies S. midas niger. The results of our study suggest that there is at least one Saguinus subspecies that has not yet been described and that the conservation status of Saguinus species and subspecies should be carefully revised using modern molecular approaches.

Low levels of genetic diversity depicted from mitochondrial DNA sequences in a heavily exploited marine fish (Cynoscion acoupa, Sciaenidae) from the Northern coast of Brazil

The acoupa weakfish (Cynoscion acoupa - Sciaenidae) is a marine species of croaker with estuarine-dependent behavior, found in the western Atlantic from Panama to Argentina. It is one of the most exploited food fish on the northern coast of Brazil. In this study, DNA sequences were determined from the entire control region (D-loop) of the mitochondrial genome of 297 individuals collected during seven different months between December 2003 and August 2005 on the northern coast of Brazil (Amapá and Pará). Genetic variability expressed by haplotype (h = 0,892) and nucleotide (p = 0,003) diversities were low compared to other heavily exploited marine fish species from the western Atlantic and eastern Asia. AMOVA depicted a lack of genetic structuring among the samples from different years, indicating the presence of a single stock of C. acoupa within the sample area. The possible reasons for the low levels of genetic diversity are discussed. These results demonstrate a need for the monitoring of C. acoupa harvesting and the preservation of the estuaries within its geographic range, considering that this large fish depends on estuarine ecosystems during part of its life cycle.

Mitochondrial DNA mapping of social-biological interactions in Brazilian Amazonian African-descendant populations

ABSTRACT: The formation of the Brazilian Amazonian population has historically involved three main ethnic groups, Amerindian, African and European. This has resulted in genetic investigations having been carried out using classical polymorphisms and molecular markers. To better understand the genetic variability and the micro-evolutionary processes acting in human groups in the Brazilian Amazon region we used mitochondrial DNA to investigate 159 maternally unrelated individuals from five Amazonian African-descendant communities. The mitochondrial lineage distribution indicated a contribution of 50.2% from Africans (L0, L1, L2, and L3), 46.6% from Amerindians (haplogroups A, B, C and D) and a small European contribution of 1.3%. These results indicated high genetic diversity in the Amerindian and African lineage groups, suggesting that the Brazilian Amazonian African-descendant populations reflect a possible population amalgamation of Amerindian women from different Amazonian indigenous tribes and African women from different geographic regions of Africa who had been brought to Brazil as slaves. The present study partially mapped the historical biological and social interactions that had occurred during the formation and expansion of Amazonian African-descendant communities.

Diversidade de espécies no complexo Monodelphis brevicaudata (Didelphimorphia:Didelphidae), inferida por dados moleculares e morfológicos

O complexo de espécies M. brevicaudata possui distribuição reconhecida para o Norte da América do sul e compreende três espécies descritas ‐ M. brevicaudata, M. glirina, e M. palliolata ‐ e duas não descritas, reconhecidas em estudos prévios. A delimitação de espécies baseada somente em caracteres morfológicos é complicada, de forma que diversos táxons nominais já foram associados ao grupo e diversos arranjos taxonômicos foram propostos. Os poucos estudos baseados em dados moleculares que incluíram espécimes do complexo brevicaudata revelaram altas taxas de divergência genética. Este trabalho buscou elucidar a sistemática do complexo de espécies M. brevicaudata através do estudo dos padrões de variação morfológica e genética. Para tal, desenvolvemos análises filogenéticas baseadas em dois genes mitocondriais: citocromo b e 16 S rDNA. Adicionalmente, estudamos a morfologia externa e craniana dos espécimes, investigando a existência de congruência entre a variação genética e morfológica. As análises morfológicas foram, em geral, congruentes com as moleculares, as quais indicaram os mesmos clados em todas as análises filogenéticas. Foram formalmente reconhecidas nove espécies para o complexo. Monodelphis brevicaudata, M. palliolata e M. glirina são consideradas espécies válidas; M. touan é revalidado da sinonímia de M. brevicaudata e duas espécies novas são descritas e nomeadas; a espécie M. domestica provou ser intimamente relacionada a espécimes do grupo brevicaudata, sendo aqui considerada como integrante do referido grupo; duas espécies reconhecidas como distintas permanecem sem uma descrição formal; M. maraxina é sinonimizada com M. glirina. Foi observado dimorfismo sexual para as espécies estudadas, sendo que para as duas espécies estatisticamente testadas (teste T de student), M. glirina e M. sp. nov. “Trombetas”, os machos apresentaram crânios significativamente maiores que as fêmeas. Rios de grande porte parecem ter participado na diferenciação genética e estruturação filogeográfica das espécies. O padrão filogeográfico encontrado sugere ao menos dois centros de diversificação para o grupo, um no escudo das Guianas, envolvendo as espécies ao norte do rio Amazonas, e outro no escudo brasileiro, envolvendo M. glirina e M. domestica.

Variação morfológica, vocal e molecular em Hylopezus macularius (Temminck, 1830) (Aves, Grallariidae)

A dissertação foi elaborada no formato de artigo, intitulado de “Systematic revision of the spotted antpitta Hylopezus macularius, (Grallariidae), with description of a cryptic new species from brazilian Amazonia”, a ser submetido para a revista The AUK, formatado segundo os padrões da revista. Uma revisão sistemática da espécie politípica Hylopezus macularius (Grallariidae), baseada em caracteres morfométricos, de plumagem, vocais e moleculares, é apresentada. As análises morfológicas e vocais foram baseadas, respectivamente, em 45 espécimes e em 104 gravações. As filogenias moleculares basearam-se em 1.371 pares de bases de ADN dos genes mitocondriais 16S, ND2, e cyt b de 26 espécimes, incluindo diversos táxons como grupos externos. Nossos resultados revelaram a existência de um táxon não descrito, endêmico do interflúvio Xingu - Madeira, cripticamente similar morfologicamente ao paraensis, mas distinguível vocal e geneticamente do último e de todos os outros táxons agrupados sob H. macularius. As árvores moleculares obtiveram forte apoio e monofiletismo recíproco entre as quatro linhagens principais de H. macularius, três das quais correspondem aos táxons já nomeados (dilutus, macularius, e paraensis), e um ao táxon anônimo, que é descrito neste trabalho. Nós mostramos que aqueles quatro táxons são mutuamente diagnosticáveis através de uma combinação de características vocais e morfológicas, portanto recomendamos tratá-los como espécies separadas. Datas das árvores moleculares indicaram que as separações entre espécies do complexo ocorreram entre 2.92 e 0.78 milhões de anos, com as separações mais antigas concentradas no noroeste da Amazônia (através do rio Negro) e as mais recentes na parte sudeste da bacia (através do rio Xingu).