The Challenge of Estimating the Age of Subterranean Lineages: Examples from Brazil

The applicability and effectiveness of different kinds of evidence used to estimate the age of lineages – morphological, molecular, phylogenetic, biogeographical, geological – are discussed. Examples from the Brazilian subterranean fauna are presented, using mainly fishes, one of the best studied groups, as a model. Only three taxa including troglobites are object of molecular studies, all in progress. Therefore, molecular clocks cannot be applied yet, and indirect evidence is used. Few phylogenies are available, e.g. for the catfish families Heptapteridae and Trichomycteridae. Theoretically, basal troglobitic clades are older than apical ones, but the possible existence of extinct epigean taxa belonging to such clades hampers the comparison. As well, the limitations of the use degrees of troglomorphism to estimate phylogenetic ages are analyzed with focus on the complexity of the mechanisms underlying morphological differentiation. Paleoclimatic reconstructions based on dating of speleothems from caves in northeastern and southeastern Brazil are available, but limited up to the last 200,000 years, thus useful for relatively recent lineages. Topographic isolation, probable for some fish groups from Central Brazil, is also within the time range of 105 years. Older dated events (in the order of 106 years or more) that may represent vicariant events affecting aquatic lineages with subterranean derivatives are related to the establishment of the modern South American main river basins. In view of the paucity of data useful for estimating the age of Brazilian troglobitic lineages, combined evidence, including morphology, systematics and biogeography, seems to be the best approach at the moment

Amigos, Amigos, Bancas à parte.

São discutidos aspectos éticos relativos à formação de bancas examinadoras, com foco na presença de ex-orientadores e co-autores de candidatos. Vieses e parcialidade são brevemente analisados no contexto da evolução humana, chegando à questão da discriminação. Argumenta-se que, para evitar conflitos de interesse, deve-se evitar a presença tanto de amigos (no sentido do favorecimento) como de inimigos (definidos no sentido da rejeição, levando ao desfavorecimento de candidatos) nas referidas bancas. Finalmente, questiona-se co-autoria como fator de predição de amizade.Ethical aspects are discussed concerning the formation of examining boards, focusing on the presence of former advisors and co-authors of the candidates. Bias and partiality are reviewed in the context of human evolution, also taking into account to the issue of discrimination. It is argued that, to avoid conflict of interests, it should be avoided the presence of both friends (in the sense of favored) and enemies (in the sense of rejection) in these committees. Finally, co-authorship nature is questioned as a predictor of friendship

Variações anuais e infra-anuais em ecossistemas subterrâneos: implicações para estudos ambientais e preservação de cavernas

Results from medium to long term studies and extended observations demonstrate the occurrence of annual (seasonal) and infra-annual variations in Brazilian cave ecosystems. Bats and invertebrate communities from different karst areas are focused, with emphasis on the Alto Ribeira (SE Brazil). For a biologically meaningful description of the subterranean biodiversity and to understand the functioning of these unique ecosystems, sampling efforts compatible with their dynamics are required, especially when the purpose is to classify caves into relevance degrees, making their destruction possible. The inadequacy of the current environmental policy is discussed, based on conceptual and methodological flaws of the recent Decree 6640/2008, regulated by the IN MMA 2/2009. In view of the ineffectiveness of these legal articles, I propose their complete revision.São analisados resultados de estudos de médio de longo prazo e observações ao longo de anos, demonstrando variações anuais, sazonais e infra-anuais (períodos superiores a um ano), em ecossistemas cavernícolas brasileiros. São abordadas comunidades de morcegos e de invertebrados em diferentes áreas cársticas brasileiras, com ênfase no Alto Ribeira (SE Brasil). Para descrição da diversidade taxonômica das comunidades subterrâneas e compreensão do funcionamento desses ecossistemas singulares, é necessário esforço amostral compatível com seu dinamismo, testado quanto à sua suficiência, sobretudo quando o objetivo é classificar cavernas em graus de relevância. A inadequação da atual política de proteção ao patrimônio espeleológico brasileiro, recentemente flexibilizada pelo Decreto 6640/2008 e correspondente IN MMM 2/2009, é discutida com foco nas suas evidentes falhas conceituais e metodológicas, propondo-se sua total revisão

Pimelodella kronei (Ribeiro, 1907) e seu sinônimo Caecorhamdella brasiliensis Borodin, 1927: morfologia externa, taxonomia, e evolução (Teleostomi, Siluriformes)

Pimelodella kronei (= Typhlobagrus kronei, Ribeiro, 1907) é um bagre com regressão de olhos e pigmentação, encontrado em cavernas do Alto Ribeira, município de Iporanga, SP, e considerado derivado do pimelodídeo epígeo P. transitória. Com o objetivo de se estudar as relações entre esses táxons, foram examinados 28 caracteres morfométricos e merísticos usualmente utilizados em estudos de taxonomia de peixes, além dos olhos e pigmentação, de amostras de P. kronei provenientes da caverna Areias (provável localidade-tipo) e Ressurgência das Bombas, e de P. transitória. Não foram encontradas diferenças que permitam uma separação segura das três populações mas apenas algumas tendências relacionadas à especialização à vida cavernícola em P. kronei; espinho dorsal mais curto, distancia inter-orbital maior, barbilhões mais frequentemente quebrados nesta última. Foi também examinado o holôtipo de Caecorhamdella brasi1íensis Borodin, 1927, descrita a partir de três exemplares provenientes da "Província de São Paulo". Verificou-se superposição com relação aos caracteres de P. kronei, pelo que consideramos C. brasiliensis um sinônimo desta. A alta variabilidade nos caracteres relacionados à vida subterrânea sugere que P. kronei é um cavernícola recente. Possivelmente uma ou mais populações de P. transitória ficaram isoladas em cavernas durante os períodos glaciais, secos, do Pleistoceno, dando origem, independentemente ou através de colonização única com posterior dispersão subterrânea, a populações cavernícolas especializadas (P. kronei lato sensu)

Does size matter? Bat diversity and the use of rock shelters in Brazil

A positive correlation between cave size and bat diversity has been recorded by some authors for different cave areas in South America. We analyzed published and otherwise available data from three Brazilian karst areas and phytogeography domains, including NE and SE Atlantic Forest and Cerrado (savannah-like vegetation), encompassing a wide range of cave sizes. We found no such correlation, as expected in view of previous observations by researchers and speleologists. We discuss the ecological implications of different ways to measure bat diversity, i.e. the accumulative number of species (sequential use of caves) vs. the number of species at a given occasion (species in actual cohabitation) vs. bat abundance (numbers of individuals), as well as speleological topics related to the concept of caves (based on an anthropomorphic definition, not applicable to other species), the problems of estimating topographic variables such as cave area and volume, and the value of including cave temperatures in the analyses. Multiple interacting variables may influence the composition of cave bat communities and bat species richness and abundance. The most important ones would be the density of caves in a given area (related to lithology – calcareous vs. siliciclastic caves), regional climates, and degree of preservation of epigean habitat. Cave morphology, number and size of entrances, and presence of water bodies, as well as interactions with other species, must also be considered. In conclusion, as a general statement for tropical and subtropical bats, cave size (in the human sense) by itself does not matter, except perhaps for one-off situations. Finally, a brief overview of the diversity of cave bats in Brazil is presented

Ictiofauna epígea e subterrânea na área cárstica da Serra do Ramalho, nordeste brasileiro, com listas de peixes troglóbios e troglófilos no Brasil

After an ichthyofaunistic survey in several epigean (surface) water bodies of the Serra do Ramalho, southern Bahia, conducted in May 2007, 44 species were recorded; in addition, three non-troglomorphic (normally eyed and pigmented) and two troglomorphic species were recorded only in caves, totaling 49 species of fishes for the area, which represents a little more than one fourth of the total registered in the literature for the entire Rio São Francisco basin. In these caves, which have been studied since 2005, eight non-troglomorphic species were sampled and their presence in both epigean and subterranean habitats, associated to the lack of morphological differences, indicate that they may be either troglophiles (species encompassing individuals able to live and complete their life cycle either in the surface or in the subterranean environment), trogloxenes (individuals regularly found in subterranean habitats, but which must return periodically to the surface in order to complete their life cycle) or even accidental in caves. In addition, two troglomorphic species (with reduced eyes and melanic pigmentation when compared to close epigean relatives), belonging respectively to the genera Rhamdia and Trichomycterus, were recorded exclusively in caves, thus classified as troglobites. Interestingly, no epigean representative of the genus Trichomycterus was collected. The new data are integrated into updated lists of Brazilian troglobitic and troglophilic fishes, based on published data and new records recently confirmed.Um levantamento ictiofaunístico em corpos d'água epígeos (superficiais) da Serra do Ramalho, sul da Bahia, realizado em maio de 2007, resultou no registro de 44 espécies; além destas, três espécies com olhos e pigmentação normais (não-troglomórficas) e duas espécies troglóbias foram encontradas apenas em cavernas, perfazendo um total de 49 espécies na Serra do Ramalho, o que representa pouco mais de um quarto do total registrado na literatura em toda a bacia do Rio São Francisco. Nas cavernas desta área, que vêm sendo intensivamente investigadas desde 2005, oito espécies de peixes não-troglomórficos foram registradas. Sua presença tanto no meio epígeo como no subterrâneo, aliada à ausência de diferenciação morfológica, indica que estas últimas podem ser troglófilas (espécies com indivíduos capazes de viver e completar o ciclo de vida tanto no ambiente superficial como no subterrâneo), trogloxenas (espécies com indivíduos encontrados regularmente em cavernas, mas que devem sair periodicamente ao meio epígeo para completar seu ciclo de vida) ou mesmo acidentais em cavernas. Por outro lado, duas espécies troglomórficas (com redução de olhos e pigmentação melânica quando comparadas com aparentados epígeos próximos), pertencentes respectivamente aos gêneros Rhamdia e Trichomycterus, foram encontradas exclusivamente em cavernas, o que justifica sua classificação como troglóbias (espécies exclusivamente subterrâneas). É interessante notar que nenhum representante epígeo do gênero Trichomycterus foi capturado. Os novos dados são integrados em listas atualizadas de peixes troglóbios e troglófilos no Brasil, baseadas tanto em dados publicados como em novos registros confirmados recentemente

Population dynamics of the blind catfish, Pimelodella kronei: a comparison with Trajano 1987

The Iporanga blind catfish, Pimelodella kronei, from the Alto Ribeira karst area, was the first troglobite discovered and described in Brazil, and it is still one of the most intensively studied. These catfish were collected during the 1970´s, causing a population decline recorded by E.Trajano ten years later. We present data on the population dynamics in the Areias de Cima Cave gathered two decades after, focusing on distribution of length and condition factor, movements and individual growth, based on a mark-recapture program carried out from October 2008 to May 2010. These data are compared to those by Pavan (1945) and Trajano (1987). This is the first long-term monitoring for Brazilian cave fishes.O bagre cego de Iporanga, Pimelodella kronei, do Alto Ribeira - SP, foi o primeiro peixe troglóbio descoberto no Brasil e um dos mais estudados. Esses bagres foram excessivamente coletados na década de 1970 e, por isso, houve um declínio populacional detectado por Trajano 10 anos mais tarde. O presente estudo aborda a dinâmica populacional de P. kronei nas cavernas Areias de Cima e de Baixo, com foco nos deslocamentos no habitat, crescimento individual, fator de condição, e distribuições das freqüências de comprimento-padrão e fator de condição. Para tal, a população foi acompanhada entre outubro/2008 e maio/2010, através de marcação e recaptura, comparando-se aos resultados de Pavan (1945) e Trajano (1987). Este é o primeiro monitoramento de longo termo para peixes cavernícolas brasileiros

Distribuição, riqueza e conservação dos peixes troglóbios da Serra da Bodoquena, MS (Teleostei: Siluriformes)

In Bodoquena karst area occur large submerged and flooded cave systems, as well as dry caves, which harbor an important troglobitc fauna. Five troglobitic species of Siluriformes are currently known: Ancistrus formoso (Loricariidae), Trichomycterus dali (Trichomycteridae), and three undescribed species, Ancistrus sp. n. (Loricariidae), Rhamdia sp.n. (Heptapteridae) and Trichomycterus cf. dali. Due the need of understanding the ecological, biological and biogeographic processes for the development of effective actions on conserve the subterranean ecosystems, partial results of population studies of the three undescribed species are presented. The expansion of conservation areas in order to cover all the occurrence areas of troglobitic fishes in Bodoquena Plateau is suggested.Na área cárstica da Serra da Bodoquena ocorrem cavernas inundadas e submersas, além de cavernas secas, que abrigam uma fauna troglóbia importante. Cinco espécies de siluriformes troglóbios são atualmente conhecidas nesta região: Ancistrus formoso (Loricariidae), Trichomycterus dali (Trichomycteridae) e três espécies ainda não descritas, Ancistrus sp. (Loricariidae), Rhamdia sp. (Heptapteridae) e Trichomycterus cf. dali. Considerando que a compreensão dos padrões ecológicos, biológicos e biogeográficos é necessária para a elaboração de ações eficazes para a preservação dos ecossitemas subterrâneos, são apresentados os resultados parciais do estudo de populações das três espécies não descritas. A ampliação das áreas de preservação a fim de abrangerem todas as áreas de ocorrência dos peixes troglóbios na Serra da Bodoquena é sugerida