Desvendando processos atuais e históricos dos peixes migradores e sedentários: uma abordagem genômica, filogeográfica e genético-populacional entre as Bacias do Orinoco e Amazonas - Martinez, José Gregório (Universidade Federal do Amazonas, 2016)
Os rios Amazonas e Orinoco possuem a maior diversidade de ictiofauna do planeta, a qual é estimada entre 1300 - 3000 espécies de peixes. Grande parte desta diversidade é compartilhada entre elas, mas à respeito não existem estudos robustos que sustentem os limites espaciais, temporais e nem o modo de interação desta ictiofauna entre os dois sistemas fluviais, impedindo assim definir as bases científicas que permitam orientar políticas para seu correto uso pesqueiro e priorização de áreas de conservação. Com o objetivo de conhecer a história evolutiva e relações populacionais atuais e históricas entre a ictiofauna compartilhada para as bacias, bem como a configuração espacial das suas unidades de conservação, foi realizada uma abordagem filogeográfica e genômico/genético-populacional utilizando oito espécies de peixes altamente explorados como modelo: cinco migradores (Brachyplatystoma rousseauxii, Colossoma macropomum, Piaractus brachypomus, Pseudoplatystoma metaense/P. tigrinum, Pseudoplatystoma orinocoense/P. punctifer) e três sedentários (Nannostomus unifasciatus, Paracheirodon axelrodi e Pterophyllum altum). Para tanto, o estudo foi realizado em quatro etapas, duas de criação de algumas ferramentas genômicas para as análises, e duas de aplicação de ferramentas genéticas e/ou genômicas para responder as perguntas iniciais. Primeiro, foi padronizada e caracterizada uma metodologia para o desenvolvimento de bibliotecas genômicas para a descoberta e genotipagem de novo de SNPs em espécies não-modelo. Segundo, para verificar a reprodutibilidade e eficiência do método na descoberta de tags de sequência, genotipagem de novo e desenho de primers em regiões flanqueadoras de SNPs, foi aplicado dito método utilizando como modelo às espécies B. rousseauxii e C. macropomum. Terceiro, foram utilizadas sequências de ADNmt (Citocromo oxidase I e Região controle) e ADNnu (Glycosiltransferase e Cadeia pesada 6 alfa da miosina do músculo cardíaco) para análises genético-populacionais e filogeográficos com o objetivo de testar a hipótese de conectividade atual e histórica entre bacias. Quarto, foram delimitadas as unidades de conservação (Unidades Evolutivas Significantes - ESUs, Unidades Adaptativas - AUs e Unidades de Manejo - MUs) incluindo novas evidências como análises multilocus (Species trees), dados ecológicos (pH e pluviosidade) e dados genômicos. Como resultado, obteve-se um método de desenvolvimento totalmente compatível e eficiente na produção de leituras em IonTorrent PGM. O método demonstrou eficácia na descoberta de tags de sequência (18772 – 22476), genotipagem de novo (268 – 398 SNPs) e desenho de primers em regiões flanqueadoras de SNPs (23 – 39 SNPs). As análises populacionais mostraram uma forte estrutura para todas as espécies entre bacias, mas não dentro destas (exceto para os peixes sedentários). Das oito espécies avaliadas, apenas P. orinocoense/P. punctifer apresentou evidências de fluxo gênico recente entre bacias, sendo através do Casiquiare. Apesar disso, para todas as espécies, o ADNnu mostrou um forte compartilhamento de grupos biológicos entre bacias, sugerindo que a divergência entre estas é recente. As análises de coalescência mostraram que apenas as populações de N. unifasciatus do Orinoco e Amazonas divergiram no Plioceno, enquanto que o resto das espécies divergiu no Pleistoceno. Em qualquer caso, não coincidindo com a hipótese de vicariância entre bacias, gerada pelo Arco do Vaupés no Médio Mioceno. As evidências genéticas, genômicas e ecológicas permitiram delimitar ESUs e MUs, mas não AUs para nenhuma espécie. Na maior parte dos migradores as bacias constituíram uma única ESU com MUs independentes (C. macropomum, P. metaense/P. tigrinum, P. orinocoense/P. punctifer), mas só para B. rousseauxii e P. brachypomus cada bacia constituiu uma ESU independente. Para os peixes sedentários foi observado um maior número de ESUs comparado com os migradores, sendo que pelo menos uma destas unidades foi compartilhada entre bacias, enquanto que outras foram exclusivas. Este estudo demonstra que as bacias do Orinoco e Amazonas possuíram uma conectividade histórica até um passado muito recente, ao ponto de hoje se manter esta condição de conexão para parte da sua ictiofauna.