Ferramentas para identificação de espécies do gênero Pseudoplatistoma (ordem Siluriformes)

Por: Ana Paula da Silva Bertão

Estudos genéticos populacionais são fundamentais na geração de informações valiosas para diferentes programas de manejo, conservação e monitoramento da diversidade genética de várias espécies (Schwartz et al.,2007; Allendorf et al., 2010) particularmente, aqueles afetados por diferentes atividades antrópicas. Os Siluriformes, estão entre as ordens taxonômicas mais ricas de peixes de ambientes limnícos na região Neotropical (Pereira et al., 2013; Reis et al., 2016). O gênero é amplamente empregado na pesca comercial, esportiva e de subsistência além do cultivo na piscicultura intensiva e super intensiva.

Caracterização morfológica

A caracterização morfológica de espécimes adultos é geralmente o primeiro passo para diferenciar as espécies. No entanto, diferentes espécies podem ser agrupadas erroneamente dentro de uma polimórfica espécie, ou uma espécie válida pode ser erroneamente dividida em várias espécies (Chong e Khoo, 1987; Römer e Hahn, 2008). No estudo de Scarabottiet al. (2020), foi desenvolvido um modelo matemático para identificar as espécies de Pseudoplatistoma baseado nos padrões de coloração da pele presente nos peixes (Figura 1). Isso foi baseado por um sistema de difusão por reação não linear de dois componentes que apresenta uma riqueza de bifurcações. O modelo estendido assume que há duas camadas de células / tecidos em interação nas quais os morfógenos se difundem e interagem, dando origem ao padrão de coloração da pele. Os autores descobriram que, variando apenas dois parâmetros, seria capaz de reproduzir com precisão os padrões distintos encontrados em todas as espécies de Pseudoplatystoma (Figura 2). A análise histológica de amostras de pele de duas espécies deste gênero, com padrões diferentes, revelou diferenças na disposição das células de coloração que são consistentes com nossas previsões teóricas (Scarabotti et al., 2020).

Figura 1 Distribuição geográfica das oito espécies do gênero Pseudoplatystoma 22 e suas relações filogenéticas (linhas vermelhas seguindo a Ref. 23. Imagens de P. fasciatum, P. magdaleniatum, P.metaense, P. oronocoense, P. punctifer, P. tigrinum extraídas de www.fishbase.se (Scarabotti et al.,2020).

Figura 2 Padrões simulados (quinta coluna) que podem ser comparados com os padrões cutâneos observados das diferentes espécies de Pseudoplatystoma (coluna do lado direito). Podemos obter todos os padrões geométricos chave para todas as espécies na primeira coluna, como listras, manchas e células,mantendo todos os parâmetros fixos e apenas variando a quantidade inicial de morfogênio (Scarabotti et al., 2020).

Ferramentas moleculares

García-Dávila et al. (2013) e colaboradores analisaram na Colômbia, um estudo com duas espécies de Pseudoplatystoma. Nestas análises foram utilizados sete locus microssatélites para 103 espécimes e, para parte deles (52), utilizando sequências de duas regiões do seu genoma mitocondrial [Citocromo Oxidase subunidade I (COI) e Região Controle (CR)]. Os resultados indicam que os espécimes originalmente identificados como P. punctifer pertenciam a dois pools de genes diferentes altamente diferenciados de P. tigrinum e que possivelmente existe uma terceira espécie muito próxima evolutivamente, presente nos ambientes, o que provavelmente dificultaria a identificação exata das espécies.

Vaini et al. (2014), e colaboradores analisaram a presença de duas espécies de pseudoplatystoma, no estado do Mato Grosso do Sul, utilizando PCR multiplex e PCR-RFLP em genes nucleares RAG2, GLOBIN, EF1 α ,18S rRNA e gene mitocondrial 16S rRNA. Os resultados revelaram a presença de híbridos F 1 em rios e a ocorrência de introgressão genética, evidenciada pelo Pós-F 1 híbridos. Além disso, discrepâncias entre a identificação morfológica e genética foram observadas, demonstrando aeficácia do uso de diferentes marcadores moleculares para a correta identificação desses híbridos. É evidente a necessidade de implantação de projetos de manejo e conservação para manter a integridade genética de populações de espécies nativas ameaçadas por hibridização nos ambientes naturais.

Os resultados destas pesquisas mostram que estas ferramentas são uteis para a identificação de espécies de peixes dos grupos estudados, porém ainda é preciso avançar para que ferramentas utilizadas possam ser aperfeiçoadas e que garantam eficientemente a identificação precisa de peixes.

Bibliografia

ALLENDORF, F. W.; HOHENLOHE, P. A.; LUIKART, G. Genomics and the future of conservation genetics. Nature reviews genetics, v. 11, n. 10, p. 697 709, 2010. ISSN 1471-0064.

CHONG, S. S.; KHOO, H. Abbreviated larval development of the freshwater prawn, Macrobrachium pilimanus (De Man, 1879)(Decapoda, Palaemonidae), reared in the laboratory. Journal of natural history, v. 21, n. 3, p. 763-774, 1987. ISSN 0022-2933.

GARCÍA-DÁVILA, C. et al. Molecular identification of a cryptic species in the Amazonianpredatory catfish genus Pseudoplatystoma (Bleeker, 1962) from Peru. Genetica, v. 141, n. 7-9, p. 347-358, 2013. ISSN 0016-6707.

HASHIMOTO, D. T. et al. Detection of post-F1 fish hybrids in broodstock using molecular markers: Approaches for genetic management in aquaculture. Aquaculture Research, v. 44, n. 6, p. 876-884, 2013. ISSN 1355-557X.

PEREIRA, L. H. et al. Can DNA barcoding accurately discriminate megadiverse Neotropical freshwater fish fauna? BMC genetics, v. 14, n. 1, p. 20, 2013. ISSN 1471-2156. REIS, R. E. et al. Fish biodiversity and conservation in South America. Journal of fish biology, v. 89, n. 1, p. 12-47, 2016. ISSN 0022-1112.

ROCHA-OLIVARES, A.; FLEEGER, J. W.; FOLTZ, D. W. Decoupling of molecular and morphological evolution in deep lineages of a meiobenthic harpacticoid copepod. Molecular Biology and Evolution, v. 18, n. 6, p. 1088-1102, 2001. ISSN 1537-1719.

RÖMER, U.; HAHN, I. Apistogramma barlowi sp. n.: Description of a new facultative mouthbreeding cichlid species (Teleostei: Perciformes: Geophaginae) from Northern Peru. Vertebrate Zoology, v. 58, n. 1, p. 49-66, 2008.

SCARABOTTI, P. et al. Universal model for the skin colouration patterns of neotropical catfishes of the genus Pseudoplatystoma. Scientific Reports, v. 10, n. 1, p. 1-11, 2020. ISSN 2045-2322.

SCHWARTZ, M. K.; LUIKART, G.; WAPLES, R. S. Genetic monitoring as a promising tool for conservation and management. Trends in ecology & evolution, v. 22, n. 1, p. 25-33, 2007. ISSN 0169-5347.

VAINI, J. O. et al. Genetic identification of interspecific hybrid of Neotropical catfish species (Pseudoplatystoma corruscans vs. Pseudoplatystoma reticulatum) in rivers of Mato Grosso do Sul State, Brazil. Neotropical Ichthyology, v. 12, n. 3, p. 635-641, 2014. ISSN 1679-6225.