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.

Identification of blood meal sources of Lutzomyia longipalpis using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism analysis of the cytochrome B gene

An analysis of the dietary content of haematophagous insects can provide important information about the transmission networks of certain zoonoses. The present study evaluated the potential of polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis of the mitochondrial cytochrome B (cytb)gene to differentiate between vertebrate species that were identified as possible sources of sandfly meals. The complete cytb gene sequences of 11 vertebrate species available in the National Center for Biotechnology Information database were digested with Aci I, Alu I, Hae III and Rsa I restriction enzymes in silico using Restriction Mapper software. The cytb gene fragment (358 bp) was amplified from tissue samples of vertebrate species and the dietary contents of sandflies and digested with restriction enzymes. Vertebrate species presented a restriction fragment profile that differed from that of other species, with the exception of Canis familiaris and Cerdocyon thous. The 358 bp fragment was identified in 76 sandflies. Of these, 10 were evaluated using the restriction enzymes and the food sources were predicted for four: Homo sapiens (1), Bos taurus (1) and Equus caballus (2). Thus, the PCR-RFLP technique could be a potential method for identifying the food sources of arthropods. However, some points must be clarified regarding the applicability of the method, such as the extent of DNA degradation through intestinal digestion, the potential for multiple sources of blood meals and the need for greater knowledge regarding intraspecific variations in mtDNA.

Analysis of propagule pressure and genetic diversity in the invasibility of a freshwater apex predator: the peacock bass (genus Cichla)

Uma importante etapa na biologia da invasão é acessar variáveis biológicas que podem predizer o sucesso de invasão. O estudo da genética, evolução e interações entre invasores e espécies nativas no ambiente invadido pode prover uma oportunidade única para o estudo dos processos em genética de populações e a capacidade de uma espécie ampliar seu habitat. Nesse trabalho, nos utilizamos dados de marcadores de DNA microssatélites para testar se a variação genética é relacionada a pressão de propágulo na invasão bem sucedida do predador de topo (o ciclídeo Amazônico Cichla) nos rios do Sudeste Brasileiro. Populações invasoras de Cichla vem impactando negativamente diversas comunidades de água doce no Sudeste brasileiro deste 1960. A redução da variação genética foi observada em todas populações invasoras, tanto para Cichla kelberi (CK) como Cichla piquiti (CP). Por exemplo, a heterozigose foi menor no ambiente invadido quando comparada com as populações nativas da bacia Amazônica (CP HE = 0.179/0.44; CK HE = 0.258/0.536 respectivamente). Assim, apesar do sucesso da invasão de Cichla no sudoeste do Brasil, baixa diversidade genética foi observada nas populações introduzidas. Nós sugerimos que uma combinação de fatores, como as estratégias reprodutivas de Cichla, o efeito de "armadilha evolutiva" e a hipótese de resistências biótica superam o efeito que a diversidade genética depauperada exerce, sendo aspectos-chave na invasão desse predador de topo de cadeia.

Genetic differentiation of Macrodon ancylodon (Sciaenidae, Perciformes) populations in Atlantic coastal waters of South America as revealed by mtDNA analysis

The king weakfish (pescada-gó in Portuguese - Macrodon ancylodon (Sciaenidae), a demersal (bottom-feeding) species found in South America Atlantic coastal waters from the Gulf of Paria in Venezuela to Baia Blanca in Argentina, is an economically important species because of its abundance and wide acceptance by consumers. Because of its wide distribution this fish may be subject to geographic isolation and this may have resulted in distinct populations along its coastal range. Considering that this species represents an important economic resource, confirmation of whether M. ancylodon is a single species or there are different genetic stocks spread over its wide distribution would be an important contribution to conservation policies and population management of the king weakfish. To investigate differences between king weakfish populations we used the cytochrome b and 16S rRNA genes to characterize M. ancylodon specimens caught throughout its South American range from Venezuela to Argentina. Our results clearly distinguished two genetically different groups which show nucleotide divergence and genetic structuring patterns that strongly suggest they may be different species, disagreeing with the widely accepted traditional taxonomy that accepts only one species of Macrodon in the western Atlantic.

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.

Diversidade morfológica e molecular do gênero Oecomys thomas, 1906 (Rodentia: Cricetidae) na Amazônia oriental brasileira

Os roedores arborícolas do gênero Oecomys possuem distribuição reconhecida para áreas de floresta tropical e subtropical da América Central e do Sul, e compreendem 17 espécies atualmente reconhecidas, além de duas descritas, mas não nomeadas, reconhecidas em estudos prévios. Destas, apenas seis têm ocorrência esperada para a Amazônia oriental brasileira. A delimitação das espécies com base apenas em caracteres morfológicos é complicada, de forma que diversos táxons nominais já foram associados ao gênero e diversos arranjos taxonômicos foram propostos. Na única revisão taxonômica para o gênero, realizada há 50 anos, foram reconhecidas apenas duas espécies politípicas. Desde então, vários trabalhos envolvendo análises morfológicas, moleculares e cariotípicas têm demonstrado que há uma maior diversidade de espécies em Oecomys, resultando em descrições de espécies novas e revalidações de espécies anteriormente sinonimizadas. Este trabalho buscou caracterizar a variação morfológica e a diversidade molecular das espécies com ocorrência na Amazônia oriental brasileira. Para isto, empregamos análises filogenéticas com base no gene mitocondrial citocromo-b a fim de definir clados que representassem espécies, para as quais descrevemos a morfologia externa e craniana. Como resultado, reconhecemos 11 espécies com ocorrência para o leste da Amazônia brasileira, das quais cinco são esperadas para a região (Oecomys auyantepui, O. bicolor, O. paricola, O. rex e O. rutilus), duas são registradas pela primeira vez para o bioma Amazônia (Oecomys catherinae e O. cleberi) e quatro espécies são novas ou não reconhecidas como válidas atualmente, aqui denominadas Oecomys sp. A, Oecomys sp. B, Oecomys sp. C e Oecomys sp. D. Além disso, corroboramos estudos moleculares prévios em que Oecomys bicolor é um complexo de espécies, com base na alta taxa de divergência nucleotídica apresentada (7,5 %). Observamos dimorfismo sexual e variação ontogenética na morfometria craniana da espécie Oecomys paricola, e para efeito de comparação extrapolamos estas variações para as demais espécies tratadas aqui. Sugerimos também uma hipótese filogenética entre as espécies do gênero a partir de 653 pb do gene citocromo-b, sendo esta a filogenia mais abrangente para Oecomys publicada até o momento, devido ao elevado número de espécies incluídas (11 das 16 espécies atualmente reconhecidas e sete prováveis novas espécies) e a amplitude geográfica das amostras aqui utilizadas.

Genética de populações de pirarucus (Arapaima gigas) da Reserva Mamirauá e considerações sobre estrutura genética para a espécie

O pirarucu (Arapaima gigas) é um importante recurso pesqueiro da região amazônica, que vem sendo explorado desde o século XIX, havendo indícios de diminuição do tamanho populacional em algumas localidades ao longo da sua distribuição. O manejo da pesca vem sendo uma das estratégias adotadas para manter essa atividade pesqueira associada a conservação da espécie. Neste trabalho avaliamos aspectos populacionais de pirarucus de duas localidades da Reserva Mamirauá (Jarauá e Maraã), e comparamos estas com as populações já analisadas de Santarém e Tucuruí, verificando suas variabilidade e estrutura genética. Para isso foram utilizados sete locos microssatélites genotipados para 463 pirarucus da Reserva Mamirauá coletados ao longo de cinco anos. Nossos resultados encontraram uma maior diversidade genética para esta população em comparação as encontradas em Santarém e Tucuruí. As análises indicam que o manejo esta sendo ecologicamente eficiente, não tendo havido alterações significantes ao longo dos cinco anos de estudo. A migração lateral, associada a um possível padrão de retorno ao lago sem fidelidade espacial, parece ter grande importância na homogeneização genética local. Entretanto, este fator é espacialmente limitado, sendo observada uma pequena diferenciação entre os pirarucus do Jarauá e do Maraã. Entre localidades mais distantes, a diferenciação é maior, apesar de somente a distância não ser capaz de explicar esse fenômeno. Acreditamos que a diminuição populacional em localidades intermediárias, provavelmente causada por sobre-pesca, pode estar influenciando a conectividade ao longo dos pontos estudados.