Filogenia e filogeografia do gênero Hollandichthys Eigenmann 1909 (Teleostei: Characidae)

Abstract

Hollandichthys é um gênero de caracídeos inseminadores cujas relações de parentesco e diversidade ainda estão por serem descobertas. Suas relações ainda são incertas, tendo sido considerado como incertae sedis dentro de Characidae. Algumas hipóteses recentes propuseram Hollandichthys como relacionado alternativamente a dois gêneros distintos, Pseudochalceus e Rachoviscus. É considerado como um gênero monotípico habitando pequenos riachos associado à Mata Atlântica (uma das regiões mais endêmicas do mundo), mas esconde uma grande diversidade por trás desta única espécie válida – H. multifasciatus. Para propor as relações filogenéticas de Hollandichthys dentro da família, nós analisamos genes mitocondriais e nucleares representando 41 espécies de Characidae. Para inferir a história evolutiva do gênero, nós sequenciamos 201 espécimes pertencentes a 20 populações de toda sua área de distribuição. Nós propomos aqui o gênero Rachoviscus como o grupo-irmão de Hollandichthys. Além disso, os resultados suportam a evidência de que a inseminação evoluiu independentemente pelo menos três vezes em Characidae. Nas análises filogeográficas, nós inferimos uma separação clara, datada de 1.9 milhões de anos, em dois grupos distintos (Norte e Sul) isolados pelo estuário de Paranaguá. As diversas populações agrupam-se consistentemente em cinco grupos que melhor representam a diversidade molecular e geográfica dos nossos dados. De modo geral, a história evolutiva inferida para esse gênero é estritamente correlacionada com as mudanças climáticas que causaram impacto na área da Floresta Atlântica. Um evento de bottleneck teria ocorrido durante o ultimo máximo glacial, seguido de um crescimento populacional que coincide com a expansão da floresta – de pequenas e isoladas áreas para uma distribuição contínua.

Hollandichthys is a genus of inseminating characid fishes whose relationships and diversity are still to be discovered. Its relationships are uncertain, having been considered as incertae sedis in Characidae. Some recent hypothesis set Hollandichthys alternatively related to two different genera, Pseudochalceus and Rachoviscus. It has been long considered a monotypic genus living in small creeks associated with the Atlantic Forest (one of the most endemic regions in the world), but it hides a great diversity behind a single valid species name - H. multifasciatus. To access the phylogenetic relationships of Hollandichthys we have analyzed mtDNA and nuclear genes representing 41 species of Characidae. To access the evolutionary history of the genus, we have sequenced 201 specimens from at least 20 populations from all distributional range. We found Rachoviscus as sister-group of Hollandichthys. Furthermore, the results support the evidence that insemination evolved at least three times inside this family. In the phylogeographic approach, we found a clear separation in two different groups (North and South) in the area of Paranaguá estuary in the Brazilian Coast, dating from 1.9 Mya, and the several populations consistently arranged into five groups that better fits to the diversity of our molecular and geographic dataset. In a general manner, the evolutionary history inferred for this genus is strictly correlated with the climatic changes that caused impact in the Atlantic Forest area. A bottleneck would have happened during the last maximum glacial, followed by a population growth that coincides with the expansion of the forest - from small isolated areas to a large continuum.