Análises comparativas citogenética e do DNA mitocondrial em Parauchenipterus galeatus Bleeker, 1862, (Siluriformes, Auchenipteridae) coletados no Alto rio Paraná, no Alto rio São Francisco e no rio Piumhi : um enfoque biogeográfico

A ictiofauna de água doce correspondente ao território brasileiro representa aproximadamente 55% das espécies na região Neotropical, compreendendo cerca de 2.500 espécies, distribuídas em 39 famílias e pertencentes a nove ordens. Auchenipteridae compreende um grupo de peixes endêmicos da região Neotropical, possuindo 20 gêneros e cerca de 90 espécies. Nesta família, Parauchenipterus apresenta ampla distribuição, ocorrendo por toda América do Sul, estando presente nas bacias do Paraná-Paraguai, Amazônica, Orenoco, Guianas, São Francisco e Leste do Brasil. Parauchenipterus galeatus ocorre em diferentes bacias hidrográficas brasileiras, como Amazonas, Prata e São Francisco. O presente trabalho caracterizou através de técnicas de citogenética básica e molecular, e o seqüenciamento da região controle do DNA mitocondrial três populações de P. galeatus das bacias dos rios Paraná, São Francisco e uma região de provável conexão natural (antigo Pantanal do Cururu) e artificial (transposição do rio Piumhi) entre essas duas bacias. Dessa forma, buscou-se inverstigar qual apossível origem da população de P. galeatus presente na região de transposição, além dos possíveis efeitos que essa ação antrópica poderia causar para espécie em estudo. O número diplóide igual a 58 cromossomos se manteve constante entre as populações, entretanto, variações na fórmula cariotípica foram detectadas (São Francisco, 22m+16sm+12st+8a; Piumhi, 20m+16sm+14st+8a; Paraná, 24m+18sm+8st+8a). Na população do rio São Francisco foi detectado a presença de cromossomos supranumerários. Esses cromossomos B são pequenos, metacêntricos, totalmente heterocromáticos e possuem variação numérica intra e interindividual. A heterocromatina está localizada em posição terminal de quase todos os cromossomos, com marcação bitelomérica em alguns cromossomos metacêntricos, submetacêntricos e subtelocêntricos, e pequenos blocos pericentroméricos em alguns cromossomos acrocêntricos nas três populações. Ag-RONs apresentaram-se simples no braço curto de um par subtelocêntrico nas três populações, variando apenas o par portador deste sítio. Hibridização com sonda de rDNA 18S confirmou o par cromossômico evidenciado pelo nitrato de prata nas três populações. Os sítios de rDNA 5S estão localizados em dois pares cromossômicos submetacêntricos em posição intersticial no braço curto/longo de cada um deles nas três populações, variando apenas os pares portadores destas seqüências. Foi obtido um fragmento de 847 pares de bases através do seqüenciamento da região D-loop do DNA mitocondrial das três populações com um total de 65 sítios polimórficos. Os marcadores cromossômicos (clássicos e moleculares) e análise da região controle do DNA mitocondrial mostraram que a população do rio Piumhi possivelmente já existia nesta bacia antes de ocorrer essa transposição. Tal proposição é baseada nas diferenças cromossômicas entre as populações dessas diferentes bacias e nas diferenças nas sequências de DNA mitocondrial. Além da detecção de haplótipos exclusivos de cada população para região D-loop. As sequências da região controle do DNA mitocondrial indicam forte estrurução populacinal devido ao índice de fixação molecular calculado e ao fato de que cada população apresenta haplótipos exclusivos, o que sugere a ausência de fluxo gênico entre elas. Além disso, as diferenças cromossômicas mostram maior similaridade entre São Francisco e Piumhi do que em relação à população do rio Paraná. A distância genética detectada entre as poulações através das sequências do DNA mitocondrial também reforçam essa maior proximidade entre São Francisco e Piumhi. Isto indica que possivelmente essas duas populações divergiram mais recentemente do que quando comparada à população do rio Paraná. A população presente na região de transposição apresentou apenas um haplótipo detectado, o que indica a ausência de diversidade genética. Sugere-se no presente trabalho, que esta baixa diversidade seja decorrente de um possível gargalo populacional com posterior diminuição do tamanho efetivo de uma população que possivelmente habitava um antigo pantanal (do Cururu) presente nessa região de transposição. Dessa forma, os marcadores cromossômicos e a análise molecular, aliados ao contexto histórico natural de formação de bacias hidrográficas, aspectos ecológicos da espécie, isolamento geográfico de populações entre as bacias hidrográficas e dentro de uma mesma bacia foram considerados para discutir as possíveis relações biogeográficas entre populações de P. galeatus de diferentes localidades.The Brazilian freshwater ichithyofauna corresponds nearly 55% of species at Neotropical zone, including about 2.500 species grouped in 39 families and belonging to nine orders. Auchenipteridae comprises 20 genera and 90 species. Parauchenipterus presents a widely distribution, occurring across South América, appearing at Paraná- Paraguai, Amazônia, Orenoco Guianas and São Francisco basin, and Brazils East. Parauchenipterus galeatus occurs in different Brazilian basins, as Amazon, Prata and São Francisco. The present study describes through basic and molecular cytogenetic, and the sequence of mitochondrial DNA control region, three populations of Parauchenipterus galeatus from Paraná and São Francisco basin, and a probable natural (Wetland of Cururu) and artificial (Piumhi river transposition) connections between this two basins. The diploid number was equal to 58 chromosomes for the three populations; however, variations at the karyotype formula where detected (São Francisco, 22m+16sm+12st+8a; Piumhi, 20m+16sm+14st+8a; Paraná, 24m+18sm+8st+8a). At São Francisco population supernumerary chromosomes where detected. These Bchromosomes are small, metacentric, totally heterochromatics and have numeric variation intra and interindividual. The heterochromatin is located in terminal position from almost all chromosomes, and some metacentric, submetacentric, and subtelocentric chromosomes presents bitelomeric marks, and small pericentromeric blocks in some acrocentric chromosomes, occurring at the three populations. Ag-NORs presented simple at the short arm in an acrocentric pair from all populations, changing only the pair containing this site. In situ hybridization with rDNA 18S probes confirm the chromosome pair evidenced by Ag-NOR in all three populations. The rDNA 5S sites are interstitials, located in two submetacentric chromosome pairs, occurring at short/long arms in all three populations, changing only the pair containing this site. A 847 base pair fragment was amplified through D-loop sequence region from mitochondrial DNA in the three populations, presenting 65 polymorphic sites. The chromosome markers (classic and molecular) and mitochondrial DNA control region analysis shown that Piumhi river population probably already exists at this basin before the transposition. This proposing is based at the chromosome differences between those populations from different basins and mitochondrial DNA sequences, besides the detection of exclusive haplotypes of D-loop from each populations. The control sequences of DNA mitochondrial indicates a strong populational structuring, due to the fixation of molecular table of contents calculated and the fact that each population presents exclusive haplotypes, wich suggests the absence of genic flood among them. However, the chromosome differences show a bigger similarity between São Francisco and Piumhi than Paraná river population. The genetic distance detected among this population trhough the mitochondrial DNA sequences reinforces this nearness between São Francisco and Piumhi. This indicates that possibly this population diverge more recently when compared to Paraná river. The population located on the transposition region presented just one haplotype detected, which indicates the absence of genetic diversity. The present study suggests that, this low diversity is current of a possible population bottle neck with posterior effective size reducing of a population that probably habitats an old wetland (of Cururu) presents at this tansposition region. At the present study, the classic and molecular chromosome markers, allied to the natural basin formation historic context, ecological species aspects, geographic isolation between the basins and into the same basin were used to discuss the biogeographical possible relationship among the Parauchenipterus galeatus populations from different locations