Ecologia histórica de espécies de Gyrodactylus (Monogenoides, Platyhelminthes) compartilhadas por Corydoras spp. do Alto rio Iguaçu, Paraná, Brasil

Orientador : Prof. Dr. Walter Antonio Pereira BoegerDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 26/02/2015Inclui bibliografiaÁrea de concentração : EcologiaResumo: Os Gyrodactylidae vivíparos pertencem ao clado com maior número de espécies dentro da família (Boeger e Kritsky, 1997; Boeger et al. 2003; Bueno-Silva et al. 2011). De acordo com Boeger et al. (2003), uma característica com fundamental importância na diversificação dos girodactilídeos vivíparos é a capacidade de transmissão quando adultos. Essa inovação chave é responsabilizada pela alta proporção de especiações adaptativas no grupo, incluindo troca de hospedeiros e dispersão geográfica. O modelo de estudo utilizado nesse trabalho é composto por espécies de Corydoras do alto rio Iguaçu e seus parasitos Gyrodactylus. Cerca de 4 espécies de Gyrodactylus são compartilhadas por esses hospedeiros e a origem dos componentes da comunidade desses monogenóideos deve envolver processos de dispersão e históricos. Bueno- Silva et al. (2011) sugerem, por exemplo, uma associação histórica de Gyrodactylus corydori com espécies de C. ehrhardti e uma colonização secundária dessa espécie em C. paleatus. Resultados obtidos nesse estudo sugerem que a utilização de pequenos fragmentos de mtDNA para identificação de espécies pode levar a erros quando existem organismos híbridos na população, questionando a eficiência do DNA barcoding. Ainda, sugerem que G. anisopharynx e G. superbus estão ancestralmente relacionados à C. paleatus com populações estruturadas nos dois hospedeiros, enquanto que G. corydori está associado historicamente à C. ehrhardti não apresentando populações estruturadas. A atual distribuição desse sistema de hospedeiros e parasitos indica que os parasitos apresentam características que os permitem utilizar de forma indiscriminada ou não, recursos (hospedeiros) semelhantes. Esperava-se que houvesse redução no tamanho efetivo das populações que pudessem indicar troca de hospedeiro, entretanto no presente trabalho não foi encontrado expansão populacional em nenhuma das três espécies analisadas, mas sim um declínio há aproximadamente 13 mil anos associado a eventos climáticos do Quaternário. Finalmente, com os resultados obtidos é possível propor um cenário onde a especiação simpátrica foi de fundamental importância para diversificação da linhagem hoje composta por G. anisopharynx e G. corydori quando esta linhagem ancestral encontrou disponibilidade de novo recurso após colonização de C. paleatus na bacia do Rio Iguaçu. Palavras-chave: Monogenoidea, Gyrodactylidae, Coevolução, Associação Histórica.Abstract: The viviparous Gyrodactylidae belong to the clade with the highest number of species in the family (Boeger and Kritsky, 1997; Boeger et al. 2003; Bueno-Silva et al. 2011). According Boeger et al. (2003), a feature with fundamental importance in diversification of viviparous Gyrodactylidae is the transmission capacity as adults. This key innovation is held responsible for the high proportion of adaptive speciation in the group, including exchange of hosts and geographic dispersion. The study model used in this work consists of species of Corydoras and their parasites from the upper Iguaçu River. About 4 species of Gyrodactylus are shared by these hosts and the origin of the components from de Monogenoidea community must involve dispersion and historical process. Bueno-Silva et al. (2011) suggest, for example, a historical association between G. corydori and C. ehrhardti with a secondary colonization of the C. paleatus. Results of this study suggest that use of small mtDNA fragments for species identification can lead to errors when there are hybrid organisms in population, questioning the efficiency of DNA barcoding. Also suggests that G. anispharynx and G. superbus are ancestrally related to C. paleatus with structures populations in both hosts, while G. corydori has a historical association with C. ehrhardti and don't present structured populations. The current distribution of hosts and parasites system indicates that the parasites have characteristics that allow the use indiscriminate or not, of resources (hosts) similar. It was expected that there would be a reduction in the effective population size that could indicate host switch, however in this study was not found population growth in any of the three species analyzed, but a decline for about 13,000 years associated with Quaternary climatic events. Finally, the results obtained can propose a scenario where sympatric speciation was of fundamental importance to diversity the lineage today consist of G. anisopharynx and G. corydori when this ancestral lineage found availability of new resource after C. paleatus colonization in the Iguaçu river basin. Key word: Monogenoidea, Gyrodactylidae, Coevolution, Historical Association

Teste de estratégias de amostragem de hospedeiros para desvendar a diversidade genérica de Monogenoidea na região Neotropical

Orientador: Walter Antonio Pereira BoegerMonografia (Bacharelado) - Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Curso de Graduação em Ciências BiológicasResumo : Monogenoidea são parasitos exclusivos de animais associados com o ambiente aquático, em sua maioria, ectoparasitos de peixes. São registradas 658 espécies de Monogenoidea na América do Sul, parasitas de cerca de 144 espécies de peixes. Tratar uma série de hospedeiros como uma localidade torna possível aplicar, em uma escala pequena, uma vasta gama de análises em comunidades e biogeografia. Este trabalho tem como finalidade testar a estratégia amostral que otimiza a caracterização da diversidade genérica de parasitos de peixes neotropicais. A proposta de estratégias de amostragem de parasitos foi baseada em informações de ocorrência de Monogenoidea em espécies de hospedeiros Siluriformes, Characiformes e Perciformes contidas em um banco de dados, de onde foram produzidas matrizes de ausência e presença em diferentes níveis de relacionamento. A partir dessas matrizes, foram construídas redes de interação usando o programa R e os pacotes Bipartite e Ecolnet. Além disso, os dados de abundância das famílias de hospedeiros da região Neotropical foram usados para construir pseudomatrizes baseadas em amostragens por bootstrap e, assim, estimar o número adequado de espécies hospedeiras a serem amostradas. A probabilidade de amostrar 100% dos gêneros conhecidos nessas planilhas foi determinada através de 1000 amostragens aleatórias da matriz de n espécies hospedeiras sem reposição. O número absoluto estimado de hospedeiros a serem amostrados para desvendar todos os gêneros de parasitos foi obtido através de um programa desenvolvido para esta finalidade. Na ordem Characiformes, existem cinco famílias com mais de um gênero de parasito, sendo elas Anostomidae, Characidae, Curimatidae e Prochilodontidae. O procedimento sugere que é necessário amostrar 13, 463, 21 e 15 espécies de hospedeiros de cada uma dessas famílias, respectivamente, para assegurar-se que em 100% das vezes dos gêneros ocorrentes nessa família tenham sido amostrados. Na ordem Perciformes foram consideradas apenas duas famílias com mais de um gênero de monogenóideo (Cichlidae e Sciaenidae); nesse caso, a análise sugere que seria necessário amostrar 117 e 171 espécies de hospedeiros, respectivamente, para assegurar a amostragem de 100% dos gêneros. Na ordem Siluriformes foram consideradas duas famílias com mais de um gênero de parasito, sendo elas Loricariidae e Pimelodidae; nesse caso, seria necessário amostrar 40 e 46 hospedeiros, respectivamente, para atingir a probabilidade de 100% de amostragem de todos os gêneros de Monogenoidea do grupo. Estes resultados nos indicam a dificuldade, em algumas famílias, de se amostrar com 100% de certeza toda a diversidade genérica dos parasitos

Rapid assessment survey for exotic benthic species in the São Sebastião Channel, Brazil

The study of biological invasions can be roughly divided into three parts: detection, monitoring, mitigation. Here, our objectives were to describe the marine fauna of the area of the port of São Sebastião (on the northern coast of the state of São Paulo, in the São Sebastião Channel, SSC) to detect introduced species. Descriptions of the faunal community of the SSC with respect to native and allochthonous (invasive or potentially so) diversity are lacking for all invertebrate groups. Sampling was carried out by specialists within each taxonomic group, in December 2009, following the protocol of the Rapid Assessment Survey (RAS) in three areas with artificial structures as substrates. A total of 142 species were identified (61 native, 15 introduced, 62 cryptogenic, 4 not classified), of which 17 were Polychaeta (12, 1, 1, 3), 24 Ascidiacea (3, 6, 15, 0), 36 Bryozoa (17, 0, 18, 1), 27 Cmdana (2, 1, 24, 0), 20 Crustacea (11, 4, 5, 0), 2 Entoprocta (native), 16 Mollusca (13, 3, 0, 0). Twelve species are new occurrences for the SSC. Among the introduced taxa, two are new for coastal Brazil. Estimates of introduced taxa are conservative as the results of molecular studies suggest that some species previously considered cryptogenic are indeed introduced. We emphasize that the large number of cryptogenic species illustrates the need for a long-term monitoring program, especially in areas most susceptible to bioinvasion. We conclude that rapid assessment studies, even in relatively well-known regions, can be very useful for the detection of introduced species and we recommend that they be carried out on a larger scale in all ports with heavy ship traffic.Center of Marine Biology of the University of São Paulolhabela Yacht ClubCAPES-PROCAD 2007/150FAPESP (2004/09961-4; 2006/58226-0; 2010/06927-0)CAPES (Pró-Equipamentos and Prodoc projects)Boticário FoundationCNPqCAPESFAPESP (2008/10619-0)PNPD/CAPESFACEPE (BCT 0039-1.08/10)NP-BioMar, USPSpecial Issue: “Proceedings of the 3rd Brazilian Congress of Marine Biology”. A.C. Marques, L.V.C. Lotufo, P.C. Paiva, P.T.C. Chaves & S.N. Leitão (Guest Editors

Catálogo Taxonômico da Fauna do Brasil: setting the baseline knowledge on the animal diversity in Brazil

The limited temporal completeness and taxonomic accuracy of species lists, made available in a traditional manner in scientific publications, has always represented a problem. These lists are invariably limited to a few taxonomic groups and do not represent up-to-date knowledge of all species and classifications. In this context, the Brazilian megadiverse fauna is no exception, and the Catálogo Taxonômico da Fauna do Brasil (CTFB) (http://fauna.jbrj.gov.br/), made public in 2015, represents a database on biodiversity anchored on a list of valid and expertly recognized scientific names of animals in Brazil. The CTFB is updated in near real time by a team of more than 800 specialists. By January 1, 2024, the CTFB compiled 133,691 nominal species, with 125,138 that were considered valid. Most of the valid species were arthropods (82.3%, with more than 102,000 species) and chordates (7.69%, with over 11,000 species). These taxa were followed by a cluster composed of Mollusca (3,567 species), Platyhelminthes (2,292 species), Annelida (1,833 species), and Nematoda (1,447 species). All remaining groups had less than 1,000 species reported in Brazil, with Cnidaria (831 species), Porifera (628 species), Rotifera (606 species), and Bryozoa (520 species) representing those with more than 500 species. Analysis of the CTFB database can facilitate and direct efforts towards the discovery of new species in Brazil, but it is also fundamental in providing the best available list of valid nominal species to users, including those in science, health, conservation efforts, and any initiative involving animals. The importance of the CTFB is evidenced by the elevated number of citations in the scientific literature in diverse areas of biology, law, anthropology, education, forensic science, and veterinary science, among others

Dactylogyrinea : filogenia, classificação e ecologia histórica

Orientador: Walter A. Boeger, Ph.D.Coorientadora: Dra. Luciana Patella de AzambujaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 02/09/2019Inclui referênciasResumo: Teorias sobre evolução e ecologia de associações interespecíficas oferecem uma forte ligação entre questões de importância global. Paradigmas tradicionais têm levado a paradoxos sobre elementos do sistema biológico incluindo a evolução de espécies e suas associações ecológicas. A existência de paradoxos em evolução exige a avaliação de novas abordagens que permitam acomodar dados empíricos acumulados e permitir uma maior compreensão da evolução das associações. Com esse objetivo foi proposto o Paradigma de Estocolmo integrando quatro conceitos ecológicos e históricos: (1) Ecological Fitting, (2) a Hipótese de Oscilação, (3) a Teoria do Mosaico Geográfico de Coevolução e (4) Pulsos de Táxons. Os Platyhelminthes compreendem três classes de vermes parasitos (Trematoda, Cestoda e Monogenoidea) que apresentam alta diversidade na morfologia dos grupos, na interação com os hospedeiros, microhabitat, ciclo de vida, dieta e comportamento. Apesar do status monofilético dos Monogenoidea ainda ser foco de dúvida, Heteronchoinea e Polyonchoinea podem ser reconhecidas como monofiléticas por dados morfológicos e moleculares. Os Dactylogyridea compõem a ordem mais rica em espécies das seis reconhecidas em Polyonchoinea. Assim o presente estudo foi dividido em dois capítulos. O primeiro capítulo teve como objetivo reconstruir a história evolutiva dos Dactylogyridae sensu Kritsky e Boeger, 1989, incluindo sequencias de espécies obtidas de várias regiões do planeta, sequencias essas próprias e que estão disponíveis em banco de dados; (2) avaliar e revisar a atual classificação taxonômica do grupo proposta por Kritsky e Boeger (1989) utilizando informações de caracteres morfológicos e moleculares, propondo uma nova classificação preliminar para a subordem Dactylogyridae. Para isso cinquenta e três novas sequencias (variando entre 585-1487 pb) do fragmento parcial de 28S rDNA de dez espécies conhecidas de monogenóideos e sete novos gêneros, todos parasitos de hospedeiros Neotropicais, foram alinhadas a 162 sequências disponíveis nos bancos de dados para produzir análises filogenéticas sob os critérios de inferência Bayesiana e máxima verossimilhança. Já para o fragmento parcial de 18S rDNA foram sequenciadas vinte espécies de monogenóideos que foram alinhadas a 67 sequências disponíveis nos bancos de dados para produzir análises filogenéticas sob os critérios de inferência bayesiana e máxima verossimilhança. As análises bayesianas e de máxima verossimilhança dos fragmentos parciais do rDNA 18S e rDNA 28S resultaram em hipóteses filogenéticas com topologias similares. Com isso foi proposta uma nova classificação preliminar na tentativa de alocar, de forma mais congruente com os resultados obtidos, as espécies que compõem o grupo. Já o segundo capítulo teve como objetivo testar empiricamente os modelos de diversificação decorrentes dos elementos do PE em diversos níveis de complexidade biológica e avaliar processos e fatores históricos gerais que influenciaram e ainda influenciam a diversificação e distribuição geográfica de hospedeiros e parasitos. Para isso os padrões históricos de relacionamento hospedeiro-parasito e de sua distribuição geográfica foram reconstruídos com base em uma reconstrução filogenética bayesiana. As ordens e famílias de hospedeiros, bem como a região em que esses organismos se encontram presentes foram mapeadas na reconstrução filogenética para o gene rDNA 28S utilizando-se o algoritmo de Lieberman. Com isso foram observados diversos eventos de expansão e isolamento no recurso utilizado por esses parasitos, associados em sua maioria a eventos de incorporação ou troca imediata de hospedeiros.Abstract: Theories on evolution and ecology of interspecific associations offer a strong link between issues of global importance. Traditional paradigms have led to paradoxes about elements of the biological system including the evolution of species and their ecological associations. The existence of evolving paradoxes requires the evaluation of new approaches to accommodate accumulated empirical data and to allow a greater understanding of the evolution of associations. For this purpose, the Stockholm Paradigm was proposed integrating four ecological and historical concepts: (1) Ecological Fitting, (2) the Oscillation Hypothesis, (3) the Geographic Mosaic Theory of Coevolution and (4) Taxon Pulse. Platyhelminthes comprise three classes of parasitic worms (Trematoda, Cestoda and Monogenoidea) that present high diversity in group morphology, interaction with hosts, microhabitat, life cycle, diet and behavior. Although Monogenoidea monophyletic status is still a matter of doubt, Heteronchoinea and Polyonchoinea can be recognized as monophyletic by morphological and molecular data. Dactylogyridea make up the richest species order of the six recognized in Polyonchoinea. Thus, the present study was divided into two chapters. The first chapter aimed to reconstruct the evolutionary history of the Dactylogyridae sensu Kritsky and Boeger, 1989, including sequences of species obtained from various regions of the planet, sequences of their own that are available in databases; (2) evaluate and review the current taxonomic classification of the group proposed by Kritsky and Boeger (1989) using morphological and molecular character information, proposing a new preliminary classification for the suborder Dactylogyridae. Fifty-three new sequences (ranging from 585-1487 bp) of the partial 28S rDNA fragment from ten known monogenoid species and seven new genera, all parasites of Neotropical hosts, were aligned to 162 sequences available in the databases to produce this. phylogenetic analyzes under the criteria of Bayesian inference and maximum likelihood. For the 18S rDNA partial fragment, twenty monogenoid species were sequenced and aligned to 67 sequences available in the databases to produce phylogenetic analyzes under the criteria of Bayesian inference and maximum likelihood. Bayesian and maximum likelihood analyze of the 18S rDNA and 28S rDNA partial fragments resulted in phylogenetic hypotheses with similar topologies. Thus, a new preliminary classification was proposed to allocate, more congruently with the results obtained, the species that make up the group. The second chapter, on the other hand, aimed to empirically test the diversification models resulting from the elements of the EP at various levels of biological complexity and to evaluate processes and general historical factors that influenced and still influence the diversification and geographical distribution of hosts and parasites. For this, the historical patterns of host-parasite relationship and its geographical distribution were reconstructed based on a Bayesian phylogenetic reconstruction. Host orders and families, as well as the region in which these organisms are present, were mapped in the phylogenetic reconstruction for the 28S rDNA gene using the Lieberman algorithm. Thus, several expansion and isolation events were observed in the resource used by these parasites, mostly associated with events of incorporation or immediate exchange of hosts

<p><strong>Two new species of <em>Gyrodactylus</em> von Nordmann, 1832 (Monogenoidea: Gyrodactylidae) parasitizing introduced poeciliids in Patagonia</strong></p>

Gyrodactylus superbus (Szidat, 1973) Popazoglo &amp; Boeger, 2000 was described from Corydoras paleatus (Jenyns) (Callichthyidae) and represents the only known viviparous gyrodactylid reported from the Parano-Platense basin of Argentina. We describe two new species of viviparous neotropical gyrodactylids parasitizing the introduced poeciliid, Cnesterodon decemmaculatus (Jenyns, 1842) (Poeciliidae), from southern Argentina: Gyrodactylus decemmaculati n. sp. and Gyrodactylus breviradix n. sp. The new species differ from other gyrodactylids parasitizing poeciliids in the morphology of superficial bars and hooklets. Gyrodactylus decemmaculati n. sp. has a superficial bar with two robust and rounded anterolateral projections (each with a ventral lobe), and a subtriangular shield, and has a slender hooklet with a delicate recurved point, a straight, elongate shaft, and a depressed, acute toe. Gyrodactylus breviradix n. sp. has a superficial bar with two robust, elongate anterolateral projections, folded inward, and a trapezoidal shield, and has a hooklet with a short point, angled at 90º, ending before level of toe tip, a straight, short shaft, a round, prominent heel, and a pointed, depressed toe. These identifications were supported by DNA analyses based on sequences of the ITS2 region and a barcoding gap analysis. Sequences of the Cytochrome oxidase II gene and fragments of the Internal Transcribed Spacers 1 for both species are also provided. </jats:p