Astyanax paranae (Characiformes, Characidae) from the Upper Paranaíba River Basin: multidisciplinary studies and species conservation

Devido à enorme diversificação, tanto morfológica quanto comportamental dos peixes, estes se tornam um grupo de difícil identificação. Em algumas espécies do gênero Astyanax, que são peixes de pequeno porte, pertencentes à família Characidae, isso é bastante frequente. Astyanax paranae, espécie endêmica da Bacia do Paraná, tem como nicho preferencial regiões de cabeceiras de rios e riachos, o que contribui diretamente para um maior grau de endemismo e, possivelmente, para eventos importantes em processos evolutivos, como especiação alopátrica. Diante disso, espera-se que diferentes populações de alguns afluentes da Bacia do Paraná apresentem uma estruturação genética bem definida, assim como uma boa estruturação morfológica. Marcadores moleculares e morfometria geométrica são algumas das técnicas que permitem avaliar se o hábito sedentário em cabeceiras de tributários pode impedir fluxo gênico e facilitar que populações se diferenciem. Assim, o presente trabalho visa a utilização de tais ferramentas em estudos filogeográficos para reconstruir as relações evolutivas de nove populações de A. paranae na região do Alto Paranaíba. Para as análises filogenéticas houve extração de DNA de uma porção do fígado e/ou coração dos indivíduos, com posterior amplificação do gene mitocondrial Citocromo Oxidase b via PCR. Já na morfometria, os indivíduos depois de coletados foram fotografados e houve marcação dos pontos anatômicos (landmarks) para comparação das variações do shape entre as populações e posterior Análise dos Componentes Principais (PCA). Os resultados das análises filogenéticas por inferência Bayesiana demonstram a estruturação evidente de algumas populações, com uma leve sobreposição entre outras. Tais dados estão diretamente relacionados à proximidade e conectividade dos pontos de coleta. A rede de haplótipos confirma a maioria dos dados obtidos na Bayesiana, com diversidade haplotípica maior no centro da rede, e menor nas periferias, além disso, demonstra a população dispersora dos haplótipos, assim como a que manteve o haplótipo ancestral. Na morfometria os resultados diferem, já que não houve diferenciação morfológica expressiva entre as populações analisadas. Houve uma população que se diferenciou das demais em ambas as análises, demonstrando a importância de um ambiente conservado para a manutenção dos indivíduos no meio ambiente, assim como sua diferenciação genética. Os resultados encontrados demonstram a eficácia de análises moleculares e morfológicas em definir as relações evolutivas entre populações, dando crédito à sua utilização em estudos filogeográficos. Além disso, possibilitam ampliar um pouco o conhecimento da história evolutiva de A. paranae na bacia, assim como sua diferenciação e estruturação genética, o que pode ser aplicado em estratégias de manejo e conservação da mesma.Due to the enormous diversification, both morphological and behavioural of the fishes, these become a group of difficult identification. In some species of the genus Astyanax, which are small size fish belonging to the Characidae family, this is quite frequent. Astyanax paranae, an endemic species of the Paraná Basin, has as preferred niche regions of headwaters of rivers and streams, which contributes directly to a greater degree of endemism and, possibly, to important events in evolutionary processes, such as allopatric speciation. Therefore, it's expected that different populations of some affluent of the Paraná Basin will present a well-defined genetic structure, as well as a good morphological structuring. Molecular markers and geometric morphometry are some of the techniques that allow us to evaluate whether the sedentary habit in tributaries headers can prevent gene flow and facilitate populations to differentiate. Thereby, the present work aims at the use of such tools in phylogeographic studies to reconstruct the evolutionary relationships of nine populations of the A. paranae in the Alto Paranaíba region. For the phylogenetic analyses, DNA was extracted from a portion of the liver and/or heart of the individuals, with further amplification of the mitochondrial Cytochrome Oxidase b gene via PCR. In the morphometry, the individuals after being collected were photographed and there were marking of the anatomical points (landmarks) for comparison of the shape variations between the populations and subsequent Principal Component Analysis (PCA). The results of the phylogenetic analyzes by Bayesian inference demonstrate the evident structuring of some populations, with a slight overlap among others. These data are directly related to the proximity and connectivity of the collection points. The haplotype network confirms most of the data obtained in the Bayesian, with higher haplotypic diversity in the centre of the network, and lower in the peripheries, in addition, it demonstrates the dispersal population of the haplotypes, as well as that which maintained the ancestral haplotype. In the morphometry the results differ, since there was no morphological differentiation between the analyzed populations. There was a population, the of Parque de Exposições, that differed from the others in both analyzes, demonstrating the importance of a conserved environment for the maintenance of individuals in the environment, as well as their genetic differentiation. The results show the efficacy of molecular and morphological analyzes in defining evolutionary relationships among populations, giving credit to their use in phylogeographic studies. In addition, allowing a little knowledge of the evolutionary history of the A. paranae in the basin, as well as its differentiation and genetic structuring, which can be applied in management strategies and conservation of the same.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerai