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Padrões Citogenéticos de Duas Espécies de ciclídeos de Bacias do Semi-Árido do Brasil: Crenicichla menezesi e Cichlasoma orientale

DOI: http://dx.doi.org/10.18561/2179-5746/biotaamazonia.v4n4p33-39

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Wagner F. Molina1, George A. Pacheco2 & Waldir M. Berbel Filho3

 

Resumo: A família Cichlidae é considerada um modelo para estudos de radiação adaptativa entre vertebrados. Contudo, dados citogenéticos com vistas ao entendimento da evolução cariotípica dessa família ainda são incipientes, sobretudo para espécies da região semi-árida do nordeste do Brasil. O presente estudo traz as primeiras informações cariotípicas das espécies neotropicais Crenicichla menezesi e Cichlasoma orientale, a partir de técnicas de coloração convencional, bandamento-C, impregnação argêntea e coloração com fluorocromos base-específicos. Ambas as espécies apresentam 2n=48 cromossomos, com distinções em relação ao cariótipo, onde C. menezesi exibe 4m+44st/a (NF=52) e C. orientale 6sm+10st+32a (N=54). Os sítios ribossomais são simples localizados nos braços curtos do primeiro par (m) em C. menezesi e no terceiro (sm) em C. orientale. Em ambas as espécies os blocos heterocromáticos concentraram-se as regiões centroméricas e pericentroméricas e de forma conspícua em colocalização com as RONs (CMA+/DAPI-). Entre os ciclídeos, o clado Neotropical revela um conservadorismo cromossômico numérico (2n=48), mas que contempla um variado dinamismo evolutivo quanto aos padrões estruturais do cariótipo. As duas espécies analisadas, Crenicichla menezesi e Cichlasoma orientale, típicas de regiões semi-áridas, reforçam esta condição.

Palavras-chave: diversidade cariotípica, evolução cromossômica, citogenética de peixes.

 

Abstract: The family Cichlidae is considered a model for studies of adaptive radiation among vertebrates. However, cytogenetic data focusing to understanding the karyotype evolution of this family are still incipient, particularly for species of semi-arid region of northeastern of Brazil. This study presents the first karyotypic information of neotropical species Crenicichla menezesi and Cichlasoma orientale, by use of conventional staining, C-banding, silver staining and staining with base-specific fluorochromes. Both species have 2n=48 chromosomes, with some distinctions in relation to karyotype, once C. menezesi displays 4m+44 st/a (NF=52) and C. orientale 6sm+10st+32 (N=54). Ribosomal sites are unique, located on the short arms of the first pair (m) in C. menezesi and on third pair (sm) in C. orientale. In both species the heterochromaticblocks are concentrated in the centromeric and pericentromeric regions and conspicuously in colocalization with NORs + - (CMA /DAPI ). Among cichlids, the Neotropical clade reveals a numerical chromosomal conservatism (2n=48), but that includes a varied evolutionary dynamics as the structural patterns of the karyotype. The two species analyzed, Crenicichla menezesi and Cichlasoma orientale, typical species of semi-arid regions reinforce this condition.

Key words: karyotype diversity, chromosomal evolution, fish cytogenetic.

 

1 Graduação em Ciências Biológicas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Pós-doutorado em Genética e Evolução, Universidade Federal de São Carlos. Professor Associado III da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. E-mail: molinawf2@yahoo.com.br
2 Graduação em Ciências Biológicas (Licenciatura e Bacharelado), Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Mestrando em Biologia, Museu de História Natural da Dinamarca, Universidade de Copenhague. E-mail: geo_pachii@ufrnet.br
3 Graduação em Ciências Biológicas, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Mestre em Sistemática e Evolução, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Email: wldl_mir123@ufrnet.br

 

Literatura Citada

ALBERTSON, R.C.; KOCHER, T.D. Genetic and developmental basis of cichlid trophic diversity. Heredity, v. 97, p. 211-21, 2006.

ALMEIDA-TOLEDO, L.F. Cytogenetic markers in Neotropical freshwater fishes. In: Malabarba, L.R., Reis, R.E.; Vari, R.P. (eds.) Phylogeny and classification of Neotropical fishes. EDIPUCRS. Porto Alegre, p. 583-587, 1998.

AMEMIYA, C.T.; GOLD, J.R. Chromomycin A3 stains nucleolus organizer regions of fish chromosomes. Copeia, v. 1986, p. 226–231, 1986.

ARAI, R. Fish Karyotypes: a check list. Japan: Springer, 2011. http://dx.doi.org/10.1007/978-4-431-53877-6

BENZAQUEM, D.C.; FELDBERG E.; PORTO J.I.; ZUANON J.A.S. Cytotaxonomy and karyoevolution of the genus Crenicichla (Perciformes, Cichlidae). Genetic Molecular Biology, v. 31, p. 250-255, 2008.

BERRA, T.M. Freshwater fish distribution. Academic Press, San Diego, California, EUA: Academic Press, 2001.

Brum, M.J.I. Correlações entre a filogenia e a citogenética dos peixes Teleósteos. Série Monografias, v. 2, Sociedade Brasileira de Genética, Ribeirão Preto, SP, Brasil, p. 5-42, 1995.

BRUM, R.H. Estrutura e evolução cariotípica de peixes ciclídeos sul americanos. Dissertação (mestrado) – Botucatu, Universidade Estadual Paulista, 2007.

Buckup, P.A. (1999). Sistemática e Biogeografia de Peixes de Riachos. In: Caramaschi, E.P., Mazzoni, R. & Peres-Neto, P.R. (eds) Ecologia de peixes de riachos. Rio de Janeiro: PPGE- UFRJ, p. 91-138, 1999.

CALADO, L.L.; BERTOLLO, L.A.C.; COSTA, G.W.W.F.; MOLINA, W.F. Cytogenetic studies of Atlantic mojarras (Perciformes – Gerreidae): chromosomal mapping of 5S and 18S ribosomal genes using double FISH. Aquaculture Research, v. 44, p. 829-835, 2013.

CARVALHO, R.A.; DIAS, A.L. Karyotypic characterization of regions. Caryologia, v. 37:401-406.

Iheringichthys labrosus (Pisces, Pimelodidae): C-, G- and restriction endonuclease banding. Genetics and Molecular Research, v. 4, p. 663-667, 2005.

CHAKRABARTY, P. Cichlids biogeography: comment and review. Fish and Fisheries, v. 5, p. 97-119, 2004.

CLARK, M.S; WALL, W.J. Chromosomes: the complex code. Londres: Chapman & Hall, 1996. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-009-0073-8

FARIAS, I.P., ORTÍ, G.; MEYER, A. Total evidence: molecules, morphology, and the phylogenetics of cichlid fishes. Journal of Exprimental Zoology, v. 288, p. 76–92, 2000.

FELDBERG, E.; BERTOLLO, L.A.C. Karyotypes of 10 species of Neotropical cichlids (Pisces, Perciformes). Caryologia, v. 38, p. 257-268, 1985 a.

FELDBERG, E.; BERTOLLO, L.A.C. Nucleolar organizing regions in some species of neotropical cichlid ?sh (Pisces, Perciformes). Caryologia, v. 38, p. 319-324, 1985b.

FELDBERG, E.; PORTO, J.I.R.; ALVES-BRINN, M.N.; MENDONÇA, M.N.C.; BENZAQUEM, D.C. B chromosomes in Amazonian cichlid species. Cytogenetic and Genome Research, v. 106, p. 195- 198, 2004.

FELDBERG, E.; PORTO, J.I.R.; BERTOLLO, L. A. C. Chromosomal changes and adaptation of cichlid fishes during evolution. In: Val, A.L., Kapoor, B.G. (eds.) Fish adaptation. Science Publishers, Enfield, USA. p. 285-308, 2003.

GALETTI JR., P.M.; FORESTI, F.; BERTOLLO, L.A.C.; MOREIRA-FILHO, O. (1984) Characterization of eigth species of Anostomidae (Characiformes) fish on the basis of the nucleolar organizing regions. Caryologia, v. 37:401-406. http://dx.doi.org/10.1080/00087114.1984.10797718

GALETTI JR., P.M.; FORESTI, F.; BERTOLLO, L.A.C.; MOREIRA-FILHO, O. (1984) Characterization of eigth species of Anostomidae (Characiformes) fish on the basis of the nucleolar organizing regions. Caryologia, v. 37:401-406. http://dx.doi.org/10.1080/00087114.1984.10797718

GASTON, K.J; SPICER, J.I. Biodiversity: An introduction. Oxford: Blackwell Publishing Company, 2004.

GOLD, J.R.; LI, C.; SHIPLEY, N.S.; POWERS, P.K. Improved methods for working with fish chromosomes with a review of metaphase chromosome banding. Journal of Fish Biology, v. 37, p. 563- 575, 1990.

GROOMBRIGDE, B. Global Biodiversity: Status of the Earth's Living Resources. Londres: Chapman & Hall, 1992. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-2282-5

GURGEL H.C.B.; LUCAS F.D.; SOUZA L.L.G. Feeding habits of seven ?sh species from the semi-arid region of Rio Grande do Norte, Brazil. Revista de Ictiologia, v. 10, p. 7-16, 2002.

HELFMAN, G.S.; COLLETTE, B.B.; FACEY, D.E.; BOWEN, B.W. The diversity of fishes: biology, evolution and ecology. 2ª ed. Oxford: Wiley-Blackwell, 2009.

HOWELL, W.M.; BLACK, D.A. Controlled silver staining of nucleolus organizer region with protective colloidal developer: a 1-step method. Experientia, v. 36, p. 1014-1015, 1980.

HSU, T.C., SPIRITO S.E., PARDUE, L.M. Distribution of 18/28S ribosomal genes in Mammalian genomes. Chromosoma, v. 53, p. 25-36, 1975.

JULIA, J.D., JAMES, A.C., TIMOTHY, G.B. Tempo and mode of diversification of Lake Tanganyika cichlid fishes. PLoS One, v. 5, e1730, 2008.

KEENLEYSIDE, M.H.A. Parental care. In: Keenleyside M.H.A. (ed.) Cichlid Fishes: Behaviour, Ecology and Evolution. Nova Deli: Chapman and Hall, p. 191-208, 1991.

KOCHER, T.D. Adaptive evolution and explosive speciation: the cichlid fish model. Nature Reviews Genetics, v. 5, p. 288-298, 2004.

KORN?ELD, I.; SMITH, P.F. African cichlid ?shes: model systems for evolutionary biology. Annual Review of Ecological Systematics, v. 31, p. 163–196, 2000.

KORNFIELD, I.L. Descriptive Genetics of Cichlid fishes. In: Evolutionary Genetics of Fishes, Turner, B.J. (ed.) Plenum Press, New York, p. 591-616, 1984.

KORNFIELD, I.L.; RITTE, U.; RICHLER, C.; WAHRMAN, J. Biochemical and cytological differentiation among cichlid fishes of the Sea of Galilee. Evolution, v. 33, p. 1-14, 1979.

KULLANDER S.O. A review of the species of Crenicichla (Teleostei: Cichlidae) from the Atlantic coastal rivers of southeastern Brazil from Bahia to Rio Grande do Sul States, with descriptions of three new species. Neotropical Ichthyology, v. 4, p. 127-146, 2006.

KULLANDER, S.O. A revision of the South American cichlid genus Cichlasoma. Swedish Museum of Natural History, 296 pp., 1983.

KULLANDER, S.O. Family Cichlidae. In: Reis, R.E.; Kullander S.O.; Ferraris Jr, C.J. (eds.) Check list of the freshwater fishes of South and Central America. Porto Alegre: EDIPUCRS, p. 605-606, 2003.

LEVAN, A.; FREDGA, K.; SANDBERG, A.A. Nomenclature for centromeric position on chromosomes. Hereditas, v. 52, p. 201- 220, 1964.

LORSCHEIDER, C.A.; MARGARIDO, V.P. 2004. Estudos citogenéticos comparativos em Crenicichla niederleinii e Crenicichla iguassuensis (Perciformes, Cichlidae). Anais do X Simpósio de Citogenética e Genética de Peixes, Natal, pp 111.

LOUREIRO, M.A. Análise citogenética em quatro espécies da família Cichlidae. Dissertação. Londrina: Universidade Estadual de Londrina UEL, 1999.

LOUREIRO, M.A.; CAETANO, L.G.; DIAS, A.L. Cytogenetic characterization of two species of the genus Crenicichla (Pisces, Cichlidae). Cytologia, v. 65, p. 57-63, 2000.

LOUREIRO, M.A.; DIAS, A.L. 1998. Regiões organizadoras de nucléolo (RONs) múltiplas em Cichlasoma paranaense (Pisces, Cichlidae) da região de Guaravera, Londrina, PR. Proc. VII Simpósio de Citogenética Evolutiva e Aplicada de Peixes Neotropicais, C18.

LUCENA C.A.S.; KULLANDER S.O. The species of the Uruguai River drainage in Brazil. Ichthyology Exploration of Freshwaters, v. 3, p. 97-160, 1992.

MAGURRAN, A.E. Measuring biological diversity. Oxford: Blackwell Publishing Company, 2004.

MARESCALCHI, O. Karyotype and mitochondrial 16S gene characterization in seven South American Cichlasomatini species (Perciformes, Cichlidae). Journal of Zoology Science, v. 43, p. 22-28, 2005.

MARTINS, C.; FERREIRA, A.I.; OLIVEIRA, C.; FORESTI, F.; GALETTI JR, P.M. A tandemly repetitive centromeric DNA sequence of the fish Hoplias malabaricus (Characiformes: Erythrinidae) is derived from 5S rDNA. Genetica, v. 127, p. 1-141, 2006.

MARTINS, I.C.; PORTELA-CASTRO, A.L.B.; JÚLIO JÚNIOR, H.F. Chromosome analysis of 5 species of the Cichlidae family (Pisces-Perciformes) from the Paraná River. Cytologia, v. 60, p. 223-231, 1995.

MAYR, B.; KALAT, M.; RÀB, P. Localization of NORs and counterstainenhanced fluorescence studies in Perca fluviatilis (Pisces, Percidae). Genetica, v. 67, p. 51-56, 1985.

MAZZUCHELLI, J.; MARTINS, C. Genomic organization of repetitive DNAs in the cichlid fish Astronotus ocellatus. Genetica, v. 136, p. 461-469, 2009.

MENEZES, N.A. Sistemática de peixes. In: Agostinho, A.A., BeneditoCecílio, E. (eds.) Situação e perspectivas da ictiologia no Brasil. Maringá: Documentos do IX Encontro Brasileiro de Ictiologia, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR, p. 18-28, 1992.

MOLINA, W.F. An alternative method for mitotic stimulation in fish cytogenetics. Chromosome Science, v. 5, p. 149-152, 2001.

MOLINA, W.F.; ALVES, D.E.O.; ARAÚJO, W.C.; MARTINEZ, P.A.; CARVALHO, R.A.A.; SILVA, M.F.M.; COSTA, G.W.W.F. Performance of human immunostimulating agents in the improvement of fish cytogenetics. Genetics and Molecular Research, v. 9, p. 1807-1810, 2010.

MUSILOVÁ, Z.; RÍCAN, O.; JANKO, K.; NOVÁK, J. Molecular phylogeny and biogeography of the Neotropical cichlid fish tribe Cichlasomatini (Teleostei: Cichlidae: Cichlasomatinae). Molecular Phylogenetics and Evolution, v. 46, p. 659–672, 2008.

NELSON, J.S. Fishes of the World. 4ª ed. New York: John Wiley & Sons, 2006.

NIRCHIO, M.; OLIVEIRA, C. Citogenética de Peces. Porlamar: Editora Universidad del Oriente, 2006.

OJIMA, Y. Fish cytogenetics. In: Sharma, K., Sharma, A. (eds.) Chromosomes in evolution of eukaryotic group, Boca Raton: CRC Press, p. 111-145, 1983.

OJIMA, Y.; UEDA, T. New C-banded marker chromosomes found in carpfuna hybrids. Proceedings of the Japan Academy Series B, v. 54, p. 15-20, 1979.

OYHENART-PERER, M.F.; LUENGO, J.A.; BRUM-ZORRILLA, N. Estudio citogenetico de Cichlasoma facetum (Jenyns) y Crenicichla saxatilis (Linn.) (Teleostei, Cichlidae). Revista Biologia del Uruguay, v. 3, p. 29-36, 1975.

PLOEG, A. Revision of the South American cichlid genus Crenicichla Heckel, 1840, with description of fifteen new species and consideration on species groups, phylogeny and biogeography (Pisces, Perciformes, Cichlidae). Amsterdan: Academisch Proefschrift, p. 1-153, 1991.

RÁB, P.; LIEHMAN, P.; PROKES, M. Karyotype of Cichlasoma tetracanthum (Pisces, Cichlidae) from Cuba. Folia Zoologica, v. 32, p. 185–188, 1983.

REIS, R.E.; KULLANDER, S.O.; FERRARIS JR, C.J. Check list of the freshwater fishes of South and Central America. Porto Alegre: EDIPUCS, 2003.

ROSA, R.S.; MENEZES, N.A; BRITSKI, H.A.; COSTA, W.J.E.M.; GROTH, F. In: Leal, I.R.; Tabarelli, M.; Silva, J.M.C. Diversidade, padrões de distribuição e conservação dos peixes da Caatinga. Recife: Editora Universitária Universidade Federal do Pernambuco, p. 135-180, 2003.

ROSA, R.S.; MENEZES, N.A. Relação preliminar das espécies de peixes (Pisces: Elasmobranchii e Actinopterygii) ameaçadas no Brasil. Revista Brasileira de Zoologia, v. 13, p. 647-667, 1996.

SALAS, E.; BOZA, J. Citotaxonomia comparativa de tres especies de Cichlasoma (Pisces: Cichlidae) nativas de Costa Rica. Revista Biologia Tropical, v. 39, p. 219-224, 1991.

SALGADO, S.M.; FELDBERG, E.; PORTO, J.I.R. Estudos citogenéticos em cinco espécies da família Cichlidae (Perciformes-Labroidei), da bacia amazônica central. Revista Brasileira de Genética, v. 18, p. 463, 1995.

SANTOS, G.M.; FERREIRA, E.J.G. Peixes da bacia amazônica. In: Lowe-McConnell, R.H (ed.) Estudos ecológicos de comunidades de peixes tropicais. São Paulo: EDUSP, p. 345373, 1999.

SEEHAUSEN, O. African cichlid fish: a model system in adaptive radiation research. Proceedings of Biology Science, v. 22, p. 1987-1998, 2006.

SMITH, W.L., CHAKRABARTY, P., SPARKS, J.S. Phylogeny, taxonomy, and evolution of Neotropical cichlids (Teleostei: Cichlidae: Cichlinae). Cladistics, v. 24, p. 625-641, 2008.

SPARKS, J.S. Molecular phylogeny and biogeography of the Malagasy and South Asian cichlids (Teleostei: Perciformes: Cichlidae). Molecular Phylogenetic and Evolution, v. 30, p. 599-614, 2004.

SUMNER, A.T. A simple technique for demonstrating centromeric heterochromatin. Experimental Cell Research, v. 75, p. 304, 1972.

THOMPSON, K.W. Cytotaxonomy of 41 species of Neotropical Cichlidae. Copeia, v. 1979, p. 679-691, 1979.

THOMPSON, K.W. Karyotypes of six species of African Cichlidae (Pisces: Perciformes). Experientia, v. 37, p. 351-352, 1981.

TURNER, G.F. Adaptive radiation of cichlid fish. Current Biology, v. 17, p. 827-831, 2007.

URIBE-ALCOCER, M.; TELLEZ-VARGAS, C.; DIAZ-JAIMES, P. Chromosomes of Cichlasoma istlanum (Perciformes: Cichlidae) and karyotype comparison of two presumed subspecies. Revista Biologia Tropical, v. 47, p. 1051-1059, 1999.

VARI, R.P.; MALABARBA L.R. Neotropical ichthyology: an overview. In: Malabarba, L.R.; Reis R.E., Vari R.P., Lucena, Z.M.S., Lucena, C.A.S. (eds.) Phylogeny and classification of Neotropical fishes. Porto Alegre: EDIPUCS, p. 1-11, 1998.