Análise comparada de caracters reprodutivos e da glândula branquial de duas espécies de cheirodontinae (Teleostei: Characidae)

Este trabalho descreve comparativamente o ciclo reprodutivo de duas espécies de Cheirodontinae: Compsura heterura, com inseminação, e Odontostilbe sp., de fecundação externa e analisa a sua relação com o desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários, como ganchos da nadadeira anal e glândula branquial. Espécimes de Compsura heterura foram obtidos no rio Ceará Mirim, Rio Grande do Norte, entre abril de 2001 e abril de 2002 e de Odontostílbe sp. no rio Ibicuí Mirim, Rio Grande do Sul, entre abril de 2001 e março de 2002. O período reprodutivo, estabelecido através da variação mensal dos valores médios do índice gonadossomático (IGS) e análise histológica das gônadas, estendeu-se de janeiro de 2001 a abril de 2002 em C. heterura. Odontostilbe sp. apresentou dois períodos reprodutivos, o primeiro durante setembro e outubro de 2001, e o segundo entre janeiro e fevereiro de 2002. A temperatura, em machos e fêmeas, e pluviosidade, somente nas fêmeas, foram os fatores determinantes no desencadeamento do processo reprodutivo em C. heterura, uma vez que os mesmos apresentaram correlações significativas com a variação do IGS. Já em Odontostílbe sp., de região subtropical, o fotoperíodo foi o fator que apresentou a maior correlação. A fecundidade absoluta média de C. heterura foi de 434 + ou - 112 ovócitos e a fecundidade relativa média de 0,55 ovócitos por mg de peso total, semelhante a de outros queirodontíneos com fecundação externa. A fecundidade absoluta média de Odontostílbe sp. foi mais elevada, variando de 722 + ou - 179 ovócitos no primeiro período reprodutivo (setembro e outubro) e 869+ ou - 222 ovócitos no segundo período (janeiro e fevereiro), e a fecundidade relativa média de 0,71 e 0,89 ovócitos por miligramas de peso em cada um dos períodos. As fases de ovogênese e espermatogênese são discutidas e caracterizadas a fim de auxiliar na classificação microscópica dos estádios de maturação gonadal. Fêmeas de C. heterura em maturação apresentaram espermatozóides nos ovários, indicando que a inseminação pode ocorrer antes do período reprodutivo e que fêmeas são receptivas a corte antes da maturação. Machos das duas espécies apresentam gônadas ativas e espermatozóides mesmo fora da época de reprodução, estando permanentemente aptos a fecundação. Odontostilbe sp. apresenta espermatozóides com o núcleo arredondado, típico de espécies de fecundação externa, e C. heterura possui espermatozóides com núcleo alongado, característico de espécies com inseminação. Caracteres de dimorfismo sexual secundário são mais desenvolvidos na espécie com inseminação (C. heterura) do que na espécie de fecundação externa (Odontostilbe sp.). Os ganchos em C. heterura são longos e finos e mais numerosos nas regiões anterior e posterior da nadadeira anal, enquanto que em Odontostilbe sp. os ganchos são pequenos e restritos aos raios anteriores da nadadeira. Em ambas as espécies, machos maduros apresentaram ganchos durante todo o ano, indicando que estas estruturas não são perdidas após o período reprodutivo. As duas espécies apresentam glândula branquial na região mais ventral do primeiro arco branquial e ainda no segundo arco em C. heterura. Na glândula branquial os filamentos branquiais apresentam-se fusionados por tecido epitelial estratificado, impedindo a circulação de água e causando a perda da função respiratória e desenvolvendo células cilíndricas secretoras entre as Iamelas secundárias. A glândula branquial de C. heterura é formada por até 15 filamentos e de Odontostilbe sp. por até 10 filamentos. Machos imaturos e fêmeas não desenvolveram esta estrutura, apenas machos em maturação e maduros. O desenvolvimento dos dois caracteres sexuais secundários examinados (ganchos e glândula branquial) ocorre somente após o início da maturação dos testículos, sendo relacionados a maturação gonadal e não ao tamanho dos indivíduos.

Population structure, feeding and reproductive aspects of Serrapinnus heterodon (Characidae, Cheirodontinae) in a Mogi Guaçu reservoir (SP), upper Paraná River basin

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mutilating predation in the Cheirodontinae Odontostilbe pequira (Characiformes: Characidae)

We observed individuals of Odontostilbe pequira, a small characid, approaching and biting individuals of larger-bodied fishes of other species. This observation was made in two clear water headwater streams of the Cuiaba basin, Paraguay River system, located in Nobres, Mato Grosso State, Brazil, which led us to investigate the behavioral interactions of these fish. We characterized behavioral interactions between species by direct underwater observations using snorkelling and video recordings. Additionally, we proceeded diet analyses of O. pequira, obtaining intestinal coefficient and the index of alimentary importance. During underwater observations we checked the relative frequency of attacks by O. pequira on larger fish species. Odontostilbe pequira attacked individually or in large groups, and the anostomid Leporinus friderici was the preferred target prey species, while Prochilodus lineatus was apparently avoided. Our study sustains that O. pequira is omnivorous, with a diet that varies seasonally. It feeds mainly on plants, but also on animal prey, including the scales of small fishes, and, possibly, the mucus and epidermis of larger fish species. We suggest the term "mutilating predation" to describe the latter relationship.

Composition and interrelationships of a large Neotropical freshwater fish group, the subfamily Cheirodontinae (Characiformes: Characidae): A case study based on mitochondrial and nuclear DNA sequences

•Relationships of Cheirodontinae based on a broad taxonomic sample.•Results reject the monophyly of Cheirodontinae as previously conceived.•Exclusion of Amazonspinther and Spintherobolus from the subfamily Cheirodontinae.•The removal of Leptagoniates pi of the genus Leptagoniates and inclusion in Cheirodontinae.•Division of Cheirodontinae in three newly defined monophyletic tribes. Characidae is the most species-rich family of freshwater fishes in the order Characiformes, with more than 1000 valid species that correspond to approximately 55% of the order. Few hypotheses about the composition and internal relationships within this family are available and most fail to reach an agreement. Among Characidae, Cheirodontinae is an emblematic group that includes 18 genera (1 fossil) and approximately 60 described species distributed throughout the Neotropical region. The taxonomic and systematic history of Cheirodontinae is complex, and only two hypotheses about the internal relationships in this subfamily have been reported to date. In the present study, we test the composition and relationships of fishes assigned to Cheirodontinae based on a broad taxonomic sample that also includes some characid incertae sedis taxa that were previously considered to be part of Cheirodontinae. We present phylogenetic analyses of a large molecular dataset of mitochondrial and nuclear DNA sequences. Our results reject the monophyly of Cheirodontinae as previously conceived, as well as the tribes Cheirodontini and Compsurini, and the genera Cheirodon, Compsura, Leptagoniates, Macropsobrycon, Odontostilbe, and Serrapinnus. On the basis of these results we propose: (1) the exclusion of Amazonspinther and Spintherobolus from the subfamily Cheirodontinae since they are the sister-group of all remaining Characidae; (2) the removal of Macropsobrycon xinguensis of the genus Macropsobrycon; (3) the removal of Leptagoniates pi of the genus Leptagoniates; (4) the inclusion of Leptagoniates pi in the subfamily Cheirodontinae; (5) the removal of Cheirodon stenodon of the genus Cheirodon and its inclusion in the subfamily Cheirodontinae under a new genus name; (6) the need to revise the polyphyletic genera Compsura, Odontostilbe, and Serrapinnus; and (7) the division of Cheirodontinae in three newly defined monophyletic tribes: Cheirodontini, Compsurini, and Pseudocheirodontini. Our results suggest that our knowledge about the largest Neotropical fish family, Characidae, still is incipient. © 2013 Elsevier Inc..

Análise das relações filogenéticas entre os gêneros de Cheirodontinae (Ostariophysi: Characiformes: Charasidae) utilizando sequências de DNA mitocondrial e nuclear

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise comparada de caracteres reprodutivos em três linhagens de Characidae (Teleostei : Ostariophysi) com inseminação

As espécies de peixes de água doce neotropicais constituem um dos agrupamentos mais diversos do planeta, tanto em termos de riqueza de espécies como em relação à diversidade de formas, comportamentos e modos de vida. A reprodução é um dos aspectos mais interessantes e importantes desta plasticidade, podendo-se encontrar praticamente todos os mecanismos de reprodução sexuada entre as espécies de peixes. Apesar da importância do conhecimento sobre a reprodução dos peixes, relativamente poucos estudos tratam deste tema, sobretudo se considerado o número de espécies descritas para o Neotrópico. Há poucos anos, a maioria dos trabalhos sobre reprodução de peixes contemplavam as espécies de maior porte, de interesse comercial. Nos últimos anos, vem aumentando o volume de informações disponíveis acerca das características reprodutivas de espécies de menor porte, sobretudo aquelas da família Characidae, a mais numerosa entre os Characiformes neotropicais. Embora represente um importante avanço, o conhecimento da biologia reprodutiva das espécies de água doce de grande ou pequeno porte é ainda incipiente. Além disso, muitos trabalhos deixam de abordar vários aspectos da reprodução das espécies estudadas, dificultando a análise comparada do conjunto de dados disponíveis, bem como o estabelecimento de padrões reprodutivos para a ictiofauna do Neotrópico. Este trabalho visa contribuir para o conhecimento da biologia reprodutiva de espécies de peixes de água doce da família Characidae, oferecendo novas informações sobre diversos aspectos da reprodução de três espécies que apresentam uma estratégia reprodutiva peculiar, a inseminação, pertencentes a três linhagens diferentes de caracídeos.O trabalho objetiva ainda analizar estes dados, juntamente com os disponíveis na literatura, dentro do contexto da filogenia e da biologia comparada, procurando compreender melhor os padrões e processos envolvidos nos aspectos reprodutivos destas espécies. O primeiro trabalho apresentado (“Evolução, comportamento, história de vida e filogenia: um estudo de caso em peixes caracídeos com inseminação”) discute a influência das relações genealógicas e filéticas na reprodução e no comportamento, e o uso de caracteres reprodutivos e comportamentais como ferramentas em análises filogenéticas. No segundo trabalho (“Biologia reprodutiva de Diapoma terofali (Eigenmann, 1915) (Teleostei: Glandulocaudinae) do rio Ibicui da Faxina, sul do Brasil”), são apresentados diversos dados sobre reprodução e desenvolvimento de caracteres sexuais secundários de Diapoma terofali, da subfamília Glandulocaudinae. Da mesma forma, o terceiro trabalho (“Biologia reprodutiva de Macropsobrycon uruguayanae Eigenmann, 1915 (Characidae: Cheirodontinae: Compsurini) do rio Ibicui, Rio Grande do Sul, Brasil”) trata sobre os aspectos da reprodução e desenvolvimento de caracteres sexuais secundários em Macropsobrycon uruguayanae, um caracídeo inseminado pertencente subfamília Cheirodontinae. No quarto trabalho (“Ocorrência de inseminação e descrição da morfologia do testículo e ultraestrutura do espermatozóide de espécies de Hollandichthys (Eigenmann, 1909) (Ostariophysi: Characidae)”), é descrita a ocorrência de inseminação em espécies do gênero Hollandichthys, pertencente a uma terceira linhagem de Characidae com inseminação. Também são descritas as características morfológicas e da ultraestrutura dos espermatozóides destas espécies. Por fim, o quinto trabalho que compõe esta tese (“Características da reprodução de espécies de Characidae (Teleostei: Characiformes) e suas relações com o tamanho corporal e filogenia”), reúne as informações existentes na literatura sobre reprodução de espécies de Characidae e formula hipóteses sobre a existência de alguns padrões reprodutivos em Characidae e sobre suas possíveis explicações evolutivas. São também discutidas as relações entre estes supostos padrões, o tamanho corporal e as relações filogenéticas das espécies da família.

5S rDNA chromosomal mapping and COI sequence analysis reveal differentiation among distinct populations of a characid fish Serrapinnus notomelas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Composição e abundância da ictiofauna na zona litorânea de um tributário, na zona de sua desembocadura no reservatório de Jurumirim, Estado de São Paulo, Brasil

Monthly collections of fishes using a trawl net were carried out from August 1996 to December 1997 with the objective of evaluating the composition and diversity of fish species in the littoral area of the transition zone between Veados Stream and Jurumirim Dam (Upper Paranapanema River, São Paulo State). Diversity and similarity indices of ichthyofauna at the sites were determined and correlated with abiotic factors such as dissolved oxygen, temperature, pluviometric precipitation and hydrological level. Twenty-six (26) fish species (the majority small-sized) of the family Characidae (Tetragonopterinae and Cheirodontinae) were registered. Representatives of the orders Siluformes, Gymnotiformes, Perciformes and Synbranchiformes occurred in lower abundance. Significant differences were found in the site diversity indices, but not in the abiotic factors. Significant correlations between the abundance of the ichthyofauna and the variations in the abiotic factors were not detected. The presence of fish larvae in the samples indicates the importance of the transition zone as a reproduction area of the fish species registered in this study.

A new genus and species of inseminating characid fish from the rio Xingu basin (Characiformes: Characidae)

Phallobrycon adenacanthus, is described as a new genus and species belonging to Clade A characids of Malabarba & Weitzman (2003). The new taxon is the only characid possessing two developed spines on unbranched portions of fifth, sixth and seventh anal-fin rays associated with intumescent glandular tissue on the anterior portion of the anal fin of sexually mature males. Other non-exclusive diagnostic features of the new genus (observed in male specimens) are: urogenital papilla modified into a copulatory organ, absence of pelvic-fin hooks and glandular tissue not organized into an organ. The presence of these features in members of Clade A and other characids is discussed in order to hypothesize the relationships of Phallobrycon.