Biogeography of Glandulocaudinae (Teleostei : Characiformes : Characidae) revisited: phylogenetic patterns, historical geology and genetic connectivity

The biogeography of the Glandulocaudinae ( former Glandulocaudini) is reviewed. The major pattern of diversification presented by this group of freshwater fishes can be clearly associated to the main aspects of the tectonic evolution of the southern portion of the Cis-Andean South American Platform. The phylogenetic relationships within the group suggest that the clade represented by Lophiobrycon is the sister-group of the more derived clade represented by the genus Glandulocauda and Mimagoniates. Lophiobrycon and Glandulocauda occur in areas of the ancient crystalline shield of southeastern Brazil and their present allopatric distribution is probably due to relict survival and tectonic vicariant events. Populations of Glandulocauda melanogenys are found in contiguous drainages in presently isolated upper parts of the Tiete, Guaratuba, Itatinga, and Ribeira de Iguape basins and this pattern of distribution is probably the result of river capture caused by tectonic processes that affected a large area in eastern and southeastern Brazil. The species of Mimagoniates are predominantly distributed along the eastern and southeastern coastal areas, but M. microlepis is additionally found in the rio Iguacu and Tibagi basins. Mimagoniates barberi occurs in both SW margin of the upper rio Parana basin and the lower Paraguay and Mimagoniates sp. occurs in the upper Paraguay river basin. Tectonic activations of the Continental Rift of Southeastern Brazil along the eastern margin of the Upper Parana basin promoted population fragmentation responsible of the present day distribution presented by Glandulocauda melanogenys. We hypothesize that occurrence of Mimagoniates along the lowland area around the Parana basin was due to a single or a multiple fragmentation of populations along the W-SW border of the upper Parana Basin, probably due to the major tectonic origin of the Chaco-Pantanal wetland foreland basins since the Miocene as well as Cenozoic tectonic activity along the borders of the upper Parana basin, such as in the eastern Paraguay, in the Asuncion Rift. Distributional pattern of Mimagoniates suggests that its initial diversification may be related to the tectonic evolution of the Chaco-Pantanal foreland basin system and a minimum age of 2.5 M.Y are proposed for this monophyletic group. Previous hypotheses on sea level fluctuations of the late Quaternary as being the main causal mechanism promoting cladogenesis and speciation of the group are critically reviewed. Phylogeographic studies based on molecular data indicate significant differences among the isolated populations of M. microlepis. These findings suggest that a much longer period of time and a paleogeographic landscape configuration of the Brazilian southeastern coastal region explain the present observed phylogenetic and biogeographic patterns.

Cytogenetic studies of three species of Glandulocaudinae (Pisces, Characiformes, Characidae)

Cytogenetic studies of three species of the subfamily Glandulocaudinae showed that Mimagoniates microlepis presents 2n = 52 chromosomes (6M + 20SM + 18ST + 8A), Mimagoniates lateralis presents 2n = 52 chromosomes (6M + 20SM + 16ST + 10A) and Glandalocauda melanogenys presents 2n = 52 chromosomes (4M + 12SM + 22ST + 14A). The number of NOR-bearing chromosome pairs ranged from two to four. Differences in number and position of NORs at the species and population levels were detected, suggesting that several chromosome rearrangements occurred in the evolutionary process of this group. Some aspects related to the chromosome evolution of the Glandulocaudinae are discussed.

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.

A new genus and two new species of Stevardiinae (Characiformes: Characidae) with a hypothesis on their relationships based on morphological and histological data

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