Estudios morfo-anatómicos y moleculares de Megalobulimus spp. (Gastropoda Pulmonata) en la Argentina, principalmente de la provincia de Misiones

Tesis presentada para optar al Grado de Doctor en Ciencias NaturalesFil: Beltramino, Ariel Aníbal. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo; Argentin

Estudios morfo-anatómicos y moleculares de <i>Megalobulimus</i> spp. (Gastropoda Pulmonata) en la Argentina, principalmente de la provincia de Misiones

Los gasterópodos del género Megalobulimus Miller, 1878 son endémicos de Sudamérica y forman parte de los pulmonados terrestres más grandes del mundo. La mayoría de sus especies y subespecies fueron descriptas originalmente sobre la base de caracteres conquiliológicos, siendo en la actualidad la única información disponible para la delimitación de un gran número de ellas. Sin embargo, muchas de las entidades de Megalobulimus presentan superposición de caracteres conquiliológicos que dificulta su identificación. En relación con otros abordajes, e.g. anatómicos y genéticos, si bien los antecedentes son escasos, los mismos han permitido complementar las diagnosis taxonómicas de algunas entidades. Para la Argentina, las únicas menciones de estos megamoluscos provienen de listados o catálogos de la malacofauna terrestre, de los cuales se desprende que Megalobulimus podría estar representado por cuatro especies (y cinco subespecies). Sin embargo, no hay claridad suficiente sobre cuales entidades y regiones geográficas son ocupadas por estos moluscos en nuestro país. Más aún, prácticamente todas ellas disponen de criterios conquiliológicos como único elemento para su identificación y diagnosis. La presente contribución tiene como objetivo general efectuar un análisis taxonómico enfocado en especies argentinas de Megalobulimus, principalmente de la provincia de Misiones, a los efectos de dilucidar su situación sistemática, que actualmente es confusa, produciendo información morfo-anatómica y genética que permita mejorar la descripción y diferenciación de las entidades, como así también, redefinir los caracteres diagnósticos de las mismas. A partir del material analizado, el abordaje conquiliológico cualitativo, principalmente basado en la protoconcha, y complementado con morfometría clásica y geométrica, permitió identificar a Megalobulimus oblongus lorentzianus, M. o. musculus y M. sanctipauli. Estas correspondieron a entidades cuya distribución para la Argentina era esperada. Complementariamente, a partir del material identificado se pudo confirmar y redefinir sus áreas de ocupación. No obstante, una parte del material analizado, mayormente procedente de Misiones, no condijo con las especies o subespecies mencionadas para el territorio nacional, el cual fue identificado como M. abbreviatus, informada hasta la fecha solo para el sur de Brasil. A partir del análisis de las partes blandas de estas cuatro entidades, que consistió en la caracterización del complejo paleal, sistema digestivo y reproductor, fue posible evidenciar diferencias para un conjunto de caracteres anatómicos que complementaron las diagnosis. Algunas de las estructuras principalmente informativas fueron los vasos accesorios del pericardio, vasos adrectales transversales del surco uretral, el riñón, el tabique pulmonar, el plexo epirrenal, el tiflosol intestinal, los pliegues del intestino prevalvular (p1 – p5), la válvula prerrectal, la bolsa de fertilización-complejo de la espermateca, el saco anexo del oviducto, el oviducto, la vagina, el conducto deferente, el pene y el número de flagelos en la inserción del conducto deferente y el epífalo. Asimismo, se amplificaron y secuenciaron tres marcadores mitocondriales para los individuos de estas entidades. Dos de ellos correspondieron a genes codificantes para proteínas mitocondriales, “Citocromo Oxidasa subunidad I” (COI) y “Citocromo b” (Cyt b), mientras que el tercero corresponde a una región no codificante para proteínas, el “gen ribosomal mitocondrial 16S” (16S ARNr). El análisis de la evidencia molecular, mediante la estimación de índices de diversidad genética, distancias intra e interespecificas y reconstrucciones filogenéticas permitió respaldar la interpretación dada a los resultados conquiliológicos y anatómicos. Finalmente, la información obtenida en este estudio se suma a los pocos abordajes taxonómicos integrativos existentes en la literatura para entidades del género. Sobre la base de la evidencia conquiliológica, anatómica, genética y de distribución obtenida para las cuatro entidades de Megalobulimus, fue posible redefinir sus caracteres diagnósticos, así como evaluar el estatus subespecífico de M. o. lorentzianus y M. o. musculus. Esto, no solo resulta de utilidad para futuros estudios de esta malacofauna en la Argentina, sino también constituye una línea de base para futuras comparaciones con aquellas entidades cuyos abordajes taxonómicos están aún pendientes.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Distribución histórica y área de distribución potencial del megamolusco terrestre <i>Megalobulimus lorentzianus</i> (Doering, 1876) (Gastropoda: Pulmonata) en América del Sur

Megalobulimus lorentzianus (Doering, 1876) (Gastropoda: Pulmonata) pertenece a la familia Megalobulimidae Leme, 1973 (Mansur y Leme, 1996). Su único género, Megalobulimus Miller, 1878, representa a los moluscos terrestres más grandes del Neotrópico (50 a 160 mm; Bequaert, 1948; Leme, 1973). Se caracterizan por presentar hábitos nocturnos (Bequaert, 1948; Almeida y Almeida Bessa, 2001), permaneciendo enterrados en el suelo u hojarasca durante el día y en períodos de estivación (Bequaert, 1948). Son hermafroditas, iteróparos con periodicidad anual y presentan un ciclo de vida largo, que puede alcanzar en algunas especies hasta 20 años (Pinto et al., 1984; Horn et al., 2005; Fontenelle y Miranda, 2012).Facultad de Ciencias Naturales y MuseoConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnica

Estudios morfo-anatómicos y moleculares de <i>Megalobulimus</i> spp. (Gastropoda Pulmonata) en la Argentina, principalmente de la provincia de Misiones

Los gasterópodos del género Megalobulimus Miller, 1878 son endémicos de Sudamérica y forman parte de los pulmonados terrestres más grandes del mundo. La mayoría de sus especies y subespecies fueron descriptas originalmente sobre la base de caracteres conquiliológicos, siendo en la actualidad la única información disponible para la delimitación de un gran número de ellas. Sin embargo, muchas de las entidades de Megalobulimus presentan superposición de caracteres conquiliológicos que dificulta su identificación. En relación con otros abordajes, e.g. anatómicos y genéticos, si bien los antecedentes son escasos, los mismos han permitido complementar las diagnosis taxonómicas de algunas entidades. Para la Argentina, las únicas menciones de estos megamoluscos provienen de listados o catálogos de la malacofauna terrestre, de los cuales se desprende que Megalobulimus podría estar representado por cuatro especies (y cinco subespecies). Sin embargo, no hay claridad suficiente sobre cuales entidades y regiones geográficas son ocupadas por estos moluscos en nuestro país. Más aún, prácticamente todas ellas disponen de criterios conquiliológicos como único elemento para su identificación y diagnosis. La presente contribución tiene como objetivo general efectuar un análisis taxonómico enfocado en especies argentinas de Megalobulimus, principalmente de la provincia de Misiones, a los efectos de dilucidar su situación sistemática, que actualmente es confusa, produciendo información morfo-anatómica y genética que permita mejorar la descripción y diferenciación de las entidades, como así también, redefinir los caracteres diagnósticos de las mismas. A partir del material analizado, el abordaje conquiliológico cualitativo, principalmente basado en la protoconcha, y complementado con morfometría clásica y geométrica, permitió identificar a Megalobulimus oblongus lorentzianus, M. o. musculus y M. sanctipauli. Estas correspondieron a entidades cuya distribución para la Argentina era esperada. Complementariamente, a partir del material identificado se pudo confirmar y redefinir sus áreas de ocupación. No obstante, una parte del material analizado, mayormente procedente de Misiones, no condijo con las especies o subespecies mencionadas para el territorio nacional, el cual fue identificado como M. abbreviatus, informada hasta la fecha solo para el sur de Brasil. A partir del análisis de las partes blandas de estas cuatro entidades, que consistió en la caracterización del complejo paleal, sistema digestivo y reproductor, fue posible evidenciar diferencias para un conjunto de caracteres anatómicos que complementaron las diagnosis. Algunas de las estructuras principalmente informativas fueron los vasos accesorios del pericardio, vasos adrectales transversales del surco uretral, el riñón, el tabique pulmonar, el plexo epirrenal, el tiflosol intestinal, los pliegues del intestino prevalvular (p1 – p5), la válvula prerrectal, la bolsa de fertilización-complejo de la espermateca, el saco anexo del oviducto, el oviducto, la vagina, el conducto deferente, el pene y el número de flagelos en la inserción del conducto deferente y el epífalo. Asimismo, se amplificaron y secuenciaron tres marcadores mitocondriales para los individuos de estas entidades. Dos de ellos correspondieron a genes codificantes para proteínas mitocondriales, “Citocromo Oxidasa subunidad I” (COI) y “Citocromo b” (Cyt b), mientras que el tercero corresponde a una región no codificante para proteínas, el “gen ribosomal mitocondrial 16S” (16S ARNr). El análisis de la evidencia molecular, mediante la estimación de índices de diversidad genética, distancias intra e interespecificas y reconstrucciones filogenéticas permitió respaldar la interpretación dada a los resultados conquiliológicos y anatómicos. Finalmente, la información obtenida en este estudio se suma a los pocos abordajes taxonómicos integrativos existentes en la literatura para entidades del género. Sobre la base de la evidencia conquiliológica, anatómica, genética y de distribución obtenida para las cuatro entidades de Megalobulimus, fue posible redefinir sus caracteres diagnósticos, así como evaluar el estatus subespecífico de M. o. lorentzianus y M. o. musculus. Esto, no solo resulta de utilidad para futuros estudios de esta malacofauna en la Argentina, sino también constituye una línea de base para futuras comparaciones con aquellas entidades cuyos abordajes taxonómicos están aún pendientes.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

The South-American distribution and southernmost record of Biomphalaria peregrina-A potential intermediate host of schistosomiasis

Schistosomiasis remains a major parasitic disease, endemic in large parts of South America. Five neotropical species of Biomphalaria have been found to act as intermediate hosts of Schistosoma mansoni in natural populations, while others have been shown to be susceptible in experimental infections, although not found infected in the field. Among these potential intermediate hosts, Biomphalaria peregrina represents the most widespread species in South America, with confirmed occurrence records from Venezuela to northern Patagonia. In this study, we report the southernmost record for the species at the Pinturas River, in southern Patagonia, which finding implies a southward reassessment of the limit for the known species of this genus. The identities of the individuals from this population were confirmed through morphological examination, and by means of two mitochondrial genes, cytochrome oxidase subunit I (COI) and 16S-rRNA. With both markers, phylogenetic analyses were conducted in order to compare the genetic background of individuals from the Pinturas River with previously genetically characterized strains of B. peregrina from various South- American locations. In addition, we produced a potential distribution model of B. peregrina in South America and identified the environmental variables that best predict that distribution. The model was estimated through a maximum entropy algorithm and run with occurrence points obtained from several sources, including the scientific literature and international databases, along with climatic and hydrographic variables. Different phylogenetic analyses with either the COI or 16S-rRNA sequences did not conflict, but rather gave very similar topological organizations. Two major groups were identified, with sequences from the Pinturas River grouping together with haplotypes from subtropical and temperate regions. The model developed had a satisfactory performance for the study area. We observed that the areas with higher habitat suitability were found to be mainly linked to subtropical and temperate regions of South America between 15° and 45° south latitude, with different moderate- and lowsuitability areas outside this range. We also identified the coldest temperatures as the main predictors of the potential distribution of this snail. Susceptibility surveys would be required to evaluate if southern populations of B. peregrina still retain their potential as intermediate hosts of S. mansoni.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

The South-American distribution and southernmost record of Biomphalaria peregrina-A potential intermediate host of schistosomiasis

Schistosomiasis remains a major parasitic disease, endemic in large parts of South America. Five neotropical species of Biomphalaria have been found to act as intermediate hosts of Schistosoma mansoni in natural populations, while others have been shown to be susceptible in experimental infections, although not found infected in the field. Among these potential intermediate hosts, Biomphalaria peregrina represents the most widespread species in South America, with confirmed occurrence records from Venezuela to northern Patagonia. In this study, we report the southernmost record for the species at the Pinturas River, in southern Patagonia, which finding implies a southward reassessment of the limit for the known species of this genus. The identities of the individuals from this population were confirmed through morphological examination, and by means of two mitochondrial genes, cytochrome oxidase subunit I (COI) and 16S-rRNA. With both markers, phylogenetic analyses were conducted in order to compare the genetic background of individuals from the Pinturas River with previously genetically characterized strains of B. peregrina from various South- American locations. In addition, we produced a potential distribution model of B. peregrina in South America and identified the environmental variables that best predict that distribution. The model was estimated through a maximum entropy algorithm and run with occurrence points obtained from several sources, including the scientific literature and international databases, along with climatic and hydrographic variables. Different phylogenetic analyses with either the COI or 16S-rRNA sequences did not conflict, but rather gave very similar topological organizations. Two major groups were identified, with sequences from the Pinturas River grouping together with haplotypes from subtropical and temperate regions. The model developed had a satisfactory performance for the study area. We observed that the areas with higher habitat suitability were found to be mainly linked to subtropical and temperate regions of South America between 15° and 45° south latitude, with different moderate- and lowsuitability areas outside this range. We also identified the coldest temperatures as the main predictors of the potential distribution of this snail. Susceptibility surveys would be required to evaluate if southern populations of B. peregrina still retain their potential as intermediate hosts of S. mansoni.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

The South-American distribution and southernmost record of Biomphalaria peregrina-A potential intermediate host of schistosomiasis

Schistosomiasis remains a major parasitic disease, endemic in large parts of South America. Five neotropical species of Biomphalaria have been found to act as intermediate hosts of Schistosoma mansoni in natural populations, while others have been shown to be susceptible in experimental infections, although not found infected in the field. Among these potential intermediate hosts, Biomphalaria peregrina represents the most widespread species in South America, with confirmed occurrence records from Venezuela to northern Patagonia. In this study, we report the southernmost record for the species at the Pinturas River, in southern Patagonia, which finding implies a southward reassessment of the limit for the known species of this genus. The identities of the individuals from this population were confirmed through morphological examination, and by means of two mitochondrial genes, cytochrome oxidase subunit I (COI) and 16S-rRNA. With both markers, phylogenetic analyses were conducted in order to compare the genetic background of individuals from the Pinturas River with previously genetically characterized strains of B. peregrina from various South- American locations. In addition, we produced a potential distribution model of B. peregrina in South America and identified the environmental variables that best predict that distribution. The model was estimated through a maximum entropy algorithm and run with occurrence points obtained from several sources, including the scientific literature and international databases, along with climatic and hydrographic variables. Different phylogenetic analyses with either the COI or 16S-rRNA sequences did not conflict, but rather gave very similar topological organizations. Two major groups were identified, with sequences from the Pinturas River grouping together with haplotypes from subtropical and temperate regions. The model developed had a satisfactory performance for the study area. We observed that the areas with higher habitat suitability were found to be mainly linked to subtropical and temperate regions of South America between 15° and 45° south latitude, with different moderate- and lowsuitability areas outside this range. We also identified the coldest temperatures as the main predictors of the potential distribution of this snail. Susceptibility surveys would be required to evaluate if southern populations of B. peregrina still retain their potential as intermediate hosts of S. mansoni.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

A phylogeographical perspective on the ex situ conservation of Aylacostoma (Thiaridae, Gastropoda) from the High Paraná River (Argentina-Paraguay)

AylacostomaSpix, 1827, contains species that are the subject of focused conservation efforts under the auspices of the 'AylacostomaProject', the only ex situ conservation programme for freshwater gastropods in South America. Two species from the High Paraná River (Argentina-Paraguay) are included in this programme (Aylacostoma chloroticumHylton Scott, 1954 and Aylacostoma brunneumVogler & Peso, 2014), as their habitats have disappeared as a consequence of the filling of the Yacyretá Reservoir in the 1990s. At present, A.chloroticum is restricted to only one known wild population in a small and fragile habitat, and wild populations of A.brunneum are presumed to have gone extinct. We used partial sequences of the cytochrome oxidase subunit I gene to provide the first phylogeographical perspective on these species from a limited dataset containing representatives of several wild populations that are successfully being bred in captivity. We found low genetic diversity and two haplotypes in A.chloroticum, and absence of variation with one haplotype in A.brunneum. The reservoir's entry zone was identified to be of great interest for conservation, and is where we suggest re-introductions and translocations should be targeted, to preserve the future evolutionary potential of the extant diversity.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Threatened gastropods under the evolutionary genetic species concept: redescription and new species of the genus Aylacostoma (Gastropoda: Thiaridae) from High Paraná River (Argentina–Paraguay)

The genus Aylacostoma Spix, 1827, is mainly endemic to South America, and comprises about 30 nominal species, most of which were described based solely on conchological features following the typological approaches of most of the 19th and the mid-20th century authors. Here, we redescribe Aylacostoma chloroticum Hylton Scott, 1954, and describe Aylacostoma brunneum sp. nov. from the High Paraná River (Argentina–Paraguay) by means of morphological and molecular characters. Both are threatened species currently included into an ongoing ex situ conservation programme, as their habitats have disappeared because of damming and the filling up of the Yacyretá Reservoir in the early 1990s. We used DNA sequences from cytochrome b and cytochrome oxidase subunit I (COI) genes to estimate their genetic distances, and the COI sequences were also used to assess their specific status under the evolutionary genetic species concept by means of the K/θ method. Our results clearly demonstrate that both must be recognized as evolutionary genetic species, despite only minor differences in morphological characters other than in the shells.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Threatened Neotropical mollusks: Analysis of shape differences in three endemic snails from High Paraná River by geometric morphometrics

Variation in shape among a living and 2 extinct aquatic snails of the genus Aylacostoma, using a geometric morphometric method of thin plate splines and multivariate analysis was investigated. The analysis was performed to evaluate the diagnostic capability of this method and to explore shell shape differences, due to the lack of other data, in an attempt to answer why only 1 of the species persisted in the wild. Sixteen landmarks in a bi-dimensional space for 32 shells of type, paratype and reference specimens deposited in museums of Argentina were defined. Analysis was successful in assigning individual specimens to particular species. Statistically significant differences in last whorl, aperture, and spire were found for the first 4 non-uniform components explaining an 85% of local variation observed. Differences could be related to a differential use of habitat and/or to the degree of exposure to water current. More globose shell found in the extinct species could be associated to habitats and substrata with the highest water currents, whereas the more stylized shell in the third species could be related to a preference for more protected habitats, like those where it presently occurs.Facultad de Ciencias Naturales y Muse