Cytogenetic studies in six species of Scinax (Anura, Hylidae) clade Scinax ruber from northern and northeastern Brazil

Scinax species are still underrepresented in cytogenetic studies, mainly with respect to populations from northeastern and northern Brazil. In this study, we provide new chromosomal information on Scinax boesemani, S. camposseabrai, S. garbei, S. pachycrus, S. trilineatus and S. x-signatus, all belonging to clade S. ruber. They were collected at two locations in the Caatinga biome (northeastern Brazil) and at one in the Amazon (northern Brazil) biomes. Chromosomes were analyzed by conventional staining, C-banding, Ag-NOR staining, and fluorochrome staining. All species shared a modal diploid value of 2n = 24 and fundamental arm number (FN) of 48. Moreover, both chromosomal size and morphology were similar to other species in this Scinax clade. C-banding revealed centromeric heterochromatin in all species, along with terminal species-specific C-bands in some species. Active nucleolar organizer regions (Ag-NORs) were identified at 11q in most species, except for S. boesemani and S. garbei (Ag-NORs at interstitial region of 8q). Differing from most anurans, GC-rich regions were not restricted to NORs, but also coincident with some centromeric and terminal C-bands. These data contribute to the cytotaxonomy of Scinax by providing chromosomal markers and demonstrating the occurrence of microstructural rearrangements and inversions on chromosomal evolution of Scinax.

Molecular phylogenies, chromosomes and dispersion in Brazilian akodontines (Rodentia, Sigmodontinae)

Uma nova filogenia molecular para roedores akodontinos do Brasil é proposta. A árvore filogenética foi enriquecida com a área de ocorrência e com informações sobre o cariótipo das amostras. Baseado nisto, e com a metodologia descrita, foram propostas hipóteses sobre as características do cariótipo e sobre a área de ocorrência dos ancestrais de cada clado. Assim, foi possível discutir hipóteses sobre evolução cromossômica do grupo, e sobre eventos de dispersão a partir da área de diferenciação original dos akodontinos nos Andes. A evolução cromossômica começou com números diplóides altos (2n=52) e mostrou uma tendência a redução (até 2n=14 em clados mais recentes). Ramos independentes da árvore mostraram redução do 2n e num caso aumentou o numero diplóide. Foram propostos pelo menos quatro eventos de dispersão dos Andes até o Brasil Sul-Oriental. Os resultados indicam a direção de novos estudos em cariologia comparada.

Phylogenetic relationships among Brazilian howler monkeys, genus Alouatta (Platyrrhini, Atelidae), based on γ¹-globin pseudogene sequences

Os guaribas, do gênero Alouatta, que são os primatas do Novo Mundo com maior distribuição geográfica, têm sido colocados em três grupos de espécies: o grupo Alouatta palliata da América central, e os grupos sulamericanos Alouatta seniculus e Alouatta caraya. Este último é monotípico, mas o grupo A. seniculus inclui pelo menos três espécies (A. seniculus, A. belzebul e A. fusca). Neste estudo, foram seqüenciados aproximadamente 600 pares de base do pseudogene globina g1 nas quatro espécies brasileiras (A. seniculus, A. belzebul, A. fusca e A. caraya). Os métodos de máxima parcimônia e máxima verossimilhança produziram árvores filogenéticas com o mesmo arranjo: {A. caraya [A. seniculus (A. fusca, A. belzebul)]}. A árvore mais parcimoniosa apresentou valores de bootstrap maiores de 82% para todos os agrupamentos, e valores de força de ligação de pelo menos 2, apoiando o agrupamento irmão de A. fusca e A. belzebul. O estudo também confirmou a presença em A. fusca do elemento de inserção Alu, com 150 pares de base, e uma deleção de 1,8 kb no pseudogene globina g1 já conhecidos nas demais espécies de guaribas. A classificação cladística baseada em dados moleculares é congruente com as de estudos morfológicos, com um isolamento claro do grupo monoespecífico A. caraya em relação ao grupo A. seniculus.

Genetic characterisation of populations of the critically endangered Goliath grouper (Epinephelus itajara, Serranidae) from the Northern Brazilian coast through analyses of mtDNA

The Goliath grouper (Epinephelus itajara) is one of the most endangered species of fish of the subfamily Epinephelinae. Slow to develop and mature, and dependent on mangrove habitats for breeding, the species also suffers intense harvesting, which has reduced drastically in numbers in many areas. To contribute to the understanding of the characteristics of E. itajara populations, we conducted a molecular genetics study of the species, focusing on populations from the Northern Brazilian coast. The mtDNA control region (D-loop) of 116 individuals from five localities (Bragança, Ajuruteua, Parnaíba, Fortaleza and Natal) was analysed, and a sequence of 499 base pairs identified. Analyses of the sequences indicated that genetic variability was generally lower in E. itajara than in other endangered species of the genus. AMOVA found no significant grouping structure among the populations. Nested Clade Analysis revealed a significant association between genetic variability and geographic distribution among only three populations (Ajuruteua, Parnaíba and Natal). Genetic diversity was higher in populations from the Amazon region, which may be related to the better conservation of mangrove habitats in this area. Therefore, the present study could be used for the implementation of conservation and management measures in order to protect and consolidate these populations.

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.

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.

The current status of the new world monkey phylogeny

Four DNA datasets were combined in tandem (6700 bp) and Maximum parsimony and Neighbor-Joining analyses were performed. The results suggest three groups emerging almost at the same time: Atelidae, Pitheciidae and Cebidae. The total analysis strongly supports the monophyly of the Cebidae family, grouping Aotus, Cebus and Saimiri with the small callitrichines. In the callitrichines, the data link Cebuela to Callithrix, place Callimico as a sister group of Callithrix/Cebuella, and show Saguinus to be the earliest offshoot of the callitrichines. In the family Pithecidae, Callicebus is the basal genus. Finally, combined molecular data showed congruent branching in the atelid clade, setting up Alouatta as the basal lineage and Brachyteles-Lagothrix as a sister group and the most derived branch. Two major points remain to be clarified in the platyrrhine phylogeny: (i) what is the exact branching pattern of Aotus, Cebus, Saimiri and the small callitrichines, and (ii), which two of these three lineages, pitheciines, atelines or cebids, are more closely related?

Revisão taxonômica e filogenia das espécies do gênero Nephochaetopteryx Townsend, 1934 (Diptera: Sarcophagidae)

Nephochaetopteryx Townsend, 1934 é um gênero de moscas da família Sarcophagidae, da tribo Sarothromyiini, predominantemente Neotropical, com somente uma espécie Neártica. Este gênero compreende espécies pequenas (4 a 7,3 mm), caracterizadas principalmente por possuírem veia R₁ completamente coberta por sétulas na superfície dorsal, presença de cerda orbital proclinada nos machos e fêmur mediano com ctenídio. Além disso, algumas espécies apresentam asa com mácula escura entre a parte apical das veias R₂₊₃ e C. A revisão taxonômica do gênero resultou em 34 espécies válidas, sendo que sete destas são novas para a ciência. Nephochaetopteryx calida não pertence ao gênero, N. shannoni foi considerada sinônimo júnior de N. flavipalpis, e N. linharensis sinônimo júnior de N. pallidifacies. Uma chave para os espécimes machos de todas as espécies válidas (com exceção de N. juquiana) foi apresentada, bem como ilustrações detalhadas da terminália e esternito 5 dos machos. Além disso, é proposta também uma hipótese de relacionamento filogenético para o gênero, baseada em 24 caracteres da morfologia externa dos machos adultos, principalmente da terminália. Foram utilizados 32 táxons terminais, sendo 29 de Nephochaetopteryx. A monofilia do gênero foi corroborada, e uma nova sinapomorfia foi proposta dentro do contexto de Sarothromyiini: presença de lóbulo mediano no esternito 5 dos machos. Baseado na análise filogenética, o gênero foi dividido em quatro grupos de espécies: angustifrons, biculcita, cyaneiventris e pallidiventris. O grupo angustifrons é o grupo irmão do clado formado pelas demais espécies.

Filogeografia de Phaethornis bourcieri (Aves:Trochilidae): implicações taxonômicas e biogeográficas

Phaethornis bourcieri é uma espécie de beija-flor que habita o sub-bosque de florestas de terra-firme, distribuindo-se por quase toda Amazônia. Atualmente, duas subespécies alopátricas entre si são consideradas válidas, em P. bourcieri: P. b. bourcieri, P. b. major. Apesar de serem aceitos hoje, os táxons têm sua validade, limites interespecíficos e história evolutiva ainda não completamente elucidados. Com isso, foram utilizados caracteres morfológicos e moleculares para rever a taxonomia e propor uma hipótese filogenética para as populações e táxons agrupados em Phaethornis bourcieri. Nossos resultados mostraram que P. bourcieri faz parte do clado de Phaethornis de bico reto juntamente com P. philippii e P. koepckeae e que a subespécie major é mais próxima das últimas espécies em vez de populações agrupadas como bourcieri. Nossas hipóteses filogenéticas recuperaram três principais clados reciprocamente monofiléticos de P. bourcieri da margem norte do rio Amazonas separados pelos rios Negro e Solimões. Estes clados (juntamente com major) são melhor tratados como espécies biológicas e filogenéticas, para as quais apenas três nomes válidos são aplicáveis. A diversificação do clado de Phaethornis de bico reto (P. bourcieri, P. philippii, e P. koepckeae) está centrado na Amazônia e parece estar intimamente ligado com a formação da drenagem amazônica moderna durante o Plio-Pleistoceno.

Diversity and three-dimensional structures of the alpha Mcr of the methanogenic Archaea from the anoxic region of Tucuruí Lake, in Eastern Brazilian Amazonia

ABSTRACT: Methanogenic archaeans are organisms of considerable ecological and biotechnological interest that produce methane through a restricted metabolic pathway, which culminates in the reaction catalyzed by the Methyl-coenzyme M reductase (Mcr) enzyme, and results in the release of methane. Using a metagenomic approach, the gene of the a subunit of mcr (mcrα) was isolated from sediment sample from an anoxic zone, rich in decomposing organic material, obtained from the Tucuruí hydroelectric dam reservoir in eastern Brazilian Amazonia. The partial nucleotide sequences obtained were 83 to 95% similar to those available in databases, indicating a low diversity of archaeans in the reservoir. Two orders were identified -the Methanomicrobiales, and a unique Operational Taxonomic Unit (OTU) forming a clade with the Methanosarcinales according to low bootstrap values. Homology modeling was used to determine the three-dimensional (3D) structures, for this the partial nucleotide sequence of the mcrα were isolated and translated on their partial amino acid sequences. The 3D structures of the archaean mcrα observed in the present study varied little, and presented approximately 70% identity in comparison with the mcrα of Methanopyrus klanderi. The results demonstrated that the community of methanogenic archaeans of the anoxic C1 region of the Tucurui reservoir is relatively homogeneous.

Filogenia molecular e taxonomia do grupo Anolis chrysolepis Duméril & Bibron, 1837 (Squamata, Polychrotidae)

A Amazônia é considerada a maior floresta tropical contínua do mundo e diversos mecanismos têm sido propostos para tentar explicar a sua alta diversidade biológica. Um dos mecanismos mais discutidos desde sua proposição é a hipótese dos Refúgios, que se baseia na retração da floresta em períodos mais secos, isolando a fauna de florestas em refúgios imersos em uma matriz de vegetação aberta. Essas retrações e subseqüentes expansões em períodos mais mésicos provocariam a interrupção do fluxo gênico entre as populações isoladas e poderiam gerar especiação. Contudo, estudos moleculares recentes indicam que a diversificação de espécies de vertebrados de florestas tropicais provavelmente precede o período pleistocênico, originalmente indicado na hipótese dos Refúgios como o período em que esses eventos teriam ocorrido. A espécie politípica Anolis chrysolepis, juntamente com Anolis bombiceps, foi previamente estudada como um típico exemplo de diversificação gerada pelas flutuações climáticas do Pleistoceno, embora estudos posteriores tenham domonstrado a presença de grande divergência molecular entre parte das subespécies, indicando uma separação mais antiga desses táxons e levantando o questionamento sobre seu status taxonômico. Utilizamos o gene mitocondrial ND2 para investigar as relações filogenéticas entre as subespécies de Anolis chrysolepis e os táxons determinados em estudos anteriores como mais próximos a elas. Além disso, a sua morfologia e o seu status taxonômico foram revisados, a fim de verificar a congruência entre os dados morfológicos e moleculares, determinando se os táxons previamente reconhecidos morfologicamente são espécies válidas. Com base nos dois conjuntos de dados, nós elevamos as cinco subespécies do grupo Anolis chrysolepis ao status de espécies, diagnosticamos cada uma delas com comentários sobre as principais diferenças morfológicas entre as espécies irmãs e fornecemos novos dados de distribuição.

Variação morfológica, vocal e genética na espécie politípica Lepidocolaptes albolineatus (Aves – Dendrocolaptidae)

Lepidocolaptes albolineatus (Aves: Dendrocolaptidae) é uma espécie biológica politípica, constituída pelos seguintes táxons: L. a. albolineatus, que ocorre na Área de Endemismo (AE) Guiana, L. a. duidae (AE Imeri), L .a. fuscicapillus (AE Rondônia), L. a. madeirae (AE Rondônia) e L. a .layardi (AEs Tapajós, Xingu e Belém). Os objetivos deste trabalho foram: (1) revisar a validade e a diagnosabilidade dos táxons atualmente agrupados em L. albolineatus com base em caracteres morfológicos, vocais e moleculares e (2) reavaliar os limites interespecíficos entre estes táxons. Foram mensurados 150 espécimes depositados em 8 museus do Brasil e EUA. Para a análise molecular, foram seqüenciados um total de 940 pb do gene mitocondrial ND2 para 35 indivíduos de todos os táxons de L. albolineatus. As análises filogenéticas foram realizadas nos programa PAUP 4.0 b 10 e MrBayes 3.1 utilizando-se os métodos de parcimônia (MP), máxima verossimilhança (MV) e inferência Bayesiana. A combinação de dados morfológicos e moleculares revelou a existência de 5 clados fortemente apoiados estatisticamente: clado 1 (agrupando indivíduos da AE Rondônia), clado 2 (agrupando espécimes das AE Belém, Xingu e Tapajós), clado 3 (incluindo espécimes da AE Inambari), clado 4 (incluindo indivíduos da AE Imeri) e clado 5 (agrupando indivíduos da AE Guiana). Todos os clados corresponderam a táxons já nomeados, exceto o clado 3 para o qual nenhum nome válido se encontra disponível, já que o nome fuscicapillus na verdade se aplica ao clado 1 e, portanto, deve ser considerado sinônimo sênior de madeirae. A principal separação genética e morfológica em L. albolineatus acontece entre o táxon nominal e os demais, embora cada um dos 5 clados possa ser considerado uma espécie distinta (com base no Conceito Filético Geral de Espécie) através de uma combinação única de caracteres morfológicos, vocais e moleculares diagnósticos.

Caracterização molecular dos vírus do grupo Gamboa (Bunyaviridae, Orthobunyavirus) isolados nas américas e infecção experimental em pintos (Gallus gallus domesticus) com o vírus Gamboa cepa Be AN 439546

Poucas informações estão disponíveis até o momento sobre os vírus do sorogrupo Gamboa (Bunyaviridae, Orthobunyavirus), desta forma, foi realizado, neste trabalho, estudo filogenético dos membros do sorogrupo Gamboa entre si e com outros orthobunyavírus ao nível gene Gn (M-RNA), além de infecção experimental em pintos recém nascidos da espécie Gallus gallus domesticus com a cepa Be AN 439546 do Vírus Gamboa (VGAM), e estudo sorológico em aves, outros animais silvestres e humanos de Tucuruí – Pará. A análise filogenética dos vírus do sorogrupo Gamboa demonstrou que esses vírus são geneticamente mais relacionados com membros do grupo Turlock e menos com os do grupo Simbu, e foram distribuídos em dois clados distintos (I e II), que estão de acordo com a atual classificação sorológica, de modo que o clado I inclui o complexo Gamboa e o clado II o complexo Alajuela. A cepa Be AN 439546 do VGAM apresentou tropismo pelo pulmão e fígado de pintos recém nascidos experimentalmente infectados, sendo a replicação viral nesses órgãos confirmada por imunohistoquímica, o que demonstra que o VGAM replica-se nessa ave. A detecção de anticorpos inibidores da hemaglutinação contra o VGAM e a confirmação por teste de neutralização em plasma de aves silvestres reforça a hipótese de que esses animais constituem o principal hospedeiro de amplificação no ciclo de manutenção do VGAM. Estudos moleculares do genoma completo dos vírus do sorogrupo Gamboa, assim como sobre a ecoepidemiologia do vetor e dos hospedeiros (principalmente aves), para o ciclo de replicação dos vírus, são importantes para confirmar as informações já existentes sobre esses vírus.

Análise filogenética de Leptodeira Fitzinger, 1843 e taxonomia das espécies do clado do sul do complexo Leptodeira annulata/septentrionalis (Serpentes, Dipsadidae)

Leptodeira é um gênero Neotropical de serpentes com nove espécies, dividido em quatro grupos morfológicos: annulata com as espécies L. annulata (L. a. annulata, L. a. ashmeadi, L. a. cussiliris, L. a. pulchriceps, L. a. rhombifera), L. bakeri, L. maculata, L. frenata (L. f. frenata, L. f. malleisi, L. f. yucatanensis), L. uribei; septentrionalis com L. septentrionalis (L. s. septentrionalis, L. s. larcorum, L. s. ornata, L. s. polysticta), L. splendida (L. s. splendida, L. s. bressoni, L. s. ephippiata); nigrofasciata com apenas a espécie L. nigrofasciata; e grupo punctata representado por L. punctata. Na última revisão taxonômica do gênero, várias espécies foram consideradas como subespécies, sendo caracterizadas principalmente com base no padrão de cor. No entanto, recentes análises moleculares não corroboraram o arranjo taxonômico proposto anteriormente. As duas espécies com distribuição geográfica mais ampla e maior número de subespécies, L. annulata e L. septentrionalis, não tiveram monofila validada. Na mais recente proposta filogenética de Leptodeira, a monofilia do complexo L. annulata/septentrionalis foi obtida a partir de caracteres moleculares, sendo recuperados dois clados geograficamente distintos: um clado Norte presente no sul da América do Norte e norte da América Central (L. s. polysticta ((L. rubricata - L. a. rhombifera) ((L. a. cussiliris - L. maculata) L. a. cussiliris))); e outro clado Sul-americano presente no sul da América Central e toda América do Sul ((L. s. ornata–L. a. annulata) (L. s. ornata (L. bakeri (L. a. ashmeadi–L. a. annulata)))). Neste trabalho, apresento uma hipótese filogenética para Leptodeira e reviso taxonomicamente o clado Sul do complexo L. annulata/septentrionalis, apresentando um novo arranjo taxonômico para o grupo. Desta forma, a presente tese está organizada em: Introdução Geral, onde foram apresentadas informações sobre taxonomia e sistemática de Leptodeira, especialmente do complexo L. annulata/septentrionalis; Capítulo 1 intitulado “Análise filogenética de Leptodeira (Serpentes, Dipsadidae)”, com o objetivo de propor uma hipótese filogenética para o gênero, com base em caracteres moleculares; e o Capítulo 2 intitulado “Taxonomia das espécies do clado Sul do complexo L. annulata/septentrionalis (Serpentes, Dipsadidae)”, que teve como objetivo caracterizar morfologicamente os clados obtidos a partir da análise molecular e propor um novo arranjo taxonômico para o grupo.

Impacts of urban life on water quality and fish larvae communities in two creeks of the Brazilian Amazon

Este estudo teve como objetivo investigar o impacto das atividades antropogênicas da cidade de Belém pela comparação da qualidade da água e das comunidades de larvas de peixes em dois igarapés que desembocam no rio Guamá. Um dos igarapés atravessa um subúrbio pobre e populoso de Belém, enquanto o outro é localizado em uma ilha de Belém, declarada Área de Proteção Ambiental desde 1997. Dois pontos de coletas foram definidos em cada igarapé e monitorados durante oito horas, a cada três meses e durante um ano. O igarapé em região urbana apresentou fortes alterações na qualidade da água, durante o ano todo e em todas as marés, e isto deve se essencialmente a presença de um elevado número de coliformes termotolerantes. Poucas larvas foram encontradas. A água foi considerada imprópria para uso e atividades humanas, assim como para a vida aquática. O igarapé da ilha apresentou primeiros sinais de contaminação por nutrientes e bactéria durante o período chuvoso, parcialmente decorrente de fontes de poluição difusa. Em ambos os córregos, as comunidades larvais foram quase exclusivamente compostas de clupeiformes. Todos os estágios de desenvolvimento larval foram encontrados. Densidades e proporções mais elevadas de larvas recém eclodidas foram registradas durante a estação seca e associadas à presença de nitrato. Resultados apontam a necessidade de desenvolver um sistema de drenagem urbano para esgoto e água pluvial na maior brevidade, e recomenda um estudo de monitoramento integrado do igarapé na Área de Proteção Ambiental.