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KÁTIA SAYURI ENDO
ANÁLISE CITOGENÉTICA DE ESPÉCIES DA SUBFAMÍLIA HYPOSTOMINAE (SILURIFORMES,
LORICARIIDAE) DA BACIA DO ALTO RIO PARANÁ
MARINGÁ
PARANÁ – BRASIL
DEZEMBRO - 2006
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KÁTIA SAYURI ENDO
ANÁLISE CITOGENÉTICA DE ESPÉCIES DA SUBFAMÍLIA HYPOSTOMINAE (SILURIFORMES,
LORIICARIIDAE) DA BACIA DO ALTO RIO PARANÁ
Dissertação apresentada à Universidade
Estadual de Maringá, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação
em Genética e Melhoramento, para
obtenção do título de Mestre.
MARINGÁ
PARANÁ – BRASIL
DEZEMBRO – 2006
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP) (Biblioteca Central - UEM, Maringá – PR., Brasil) Endo, Kátia Sayuri E56a Análise citogenética de espécies da subfamília
Hypostominae(Siluriformes, Loricariidae) da bacia do alto rio Paraná / Kátia Sayuri Endo. -- Maringá : [s.n.], 2006.
47 f. : il. color., figs., tabs., retrs., mapas Orientador : Prof. Dr. Horácio Ferreira Júlio Jr. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de
Maringá. Programa de Pós-graduação em Genética e Melhoramento, 2006.
1. Citogenética - Peixes. 2. Siluriformes. 3.
Hypostomus. I. Universidade Estadual de Maringá. Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento.
CDD 21.ed.572.87
Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte (A autora)
iii
Ao Deus misericordioso.
Aos meus amados pais, Kiyoshi e Linda.
A minha valente irmã Nélia.
Para o meu amado Walter, companheiro de todas as horas.
iv
AGRADECIMENTOS Ao Deus amado, por suas bênçãos infinitas. Por me proporcionar muitas
vitórias em situações que já eram perdidas.
À Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Biologia Celular e
Genética e NUPELIA, pelas condições que proporcionaram para a realização
deste trabalho.
À Capes pela concessão da bolsa de estudo durante o curso.
Ao curso de Pós-graduação em Genética e Melhoramento pela
oportunidade da realização do mestrado.
Ao professor Dr. Horácio Ferreira Júlio Jr, por estes anos de orientação.
Ao meu pai Kiyoshi, pelos anos de sacrifício e devoção. A minha mãe
Linda, por sua paciência e carinho. A minha irmã Nélia, pela cumplicidade e
dedicação. Agradeço pelo amor e ao apoio que sempre me deram para que eu
pudesse realizar os meus sonhos.
Ao Walter por seu amor e companheirismo em circunstâncias difíceis. Por
sempre acreditar em mim em momentos que eu já não acreditava.
Aos queridos amigos de coração: Ana Júlia Gomes, Luiz Fernando
Mascia, Pettersen Toshio, Maria Neuza e Fabrício dos Santos por estarem
sempre ao meu lado.
Ao Sr. Francisco (in memoriam) por seu carinho e amizade.
À querida D. Neuza (in memoriam) que sempre foi uma amiga preciosa de
nossa família.
Aos queridos amigos que me acompanharam nestes anos acadêmicos:
Gléia Ricci, Daniel Limeira, Veridiana, Mariana Felismino, Ulisses de Deus, Eliane
de Deus, Thaís Bignoto, Cláudia, Juliana, Vivian Amanda, Wilson, Jonathas,
Maysa, Ricardo Toshio, Marli, Ana Paula Trindade e Sônia Mizogushi.
À Sônia Carvalho, Ricardo Paiva e Emanuel Martinez, pela paciência de
me ensinarem a Citogenética e mesmo distantes ainda me ajudam
carinhosamente.
v
Ao Professor Dr. Celso Rubin Filho, a professora Marta Belline e a
professora Ana Obara pelas palavras ternas de incentivo e pela amizade.
Ao secretário do Programa de Pós-graduação em Genética e
Melhoramento, Francisco José da Cruz, por sua competência profissional e
amizade.
À Suzana Paiva por seu auxílio no levantamento bibliográfico.
Ao Cláudio Zawadzki por gentilmente identificar os Hypostomus.
Ao professor Dr. Alberto Prioli e a professora Dra. Sônia Prioli por
permitirem a realização de uma parte do meu trabalho em seu laboratório. Pela
companhia agradável e por proporcionarem “sorte” nas coletas.
À professora Dra. Isabel Cristina Martins dos Santos por suas sugestões
e orientações durante o período de trabalho no laboratório.
Para alguns colegas de laboratório pelo auxílio durante estes anos.
vi
BIOGRAFIA
Kátia Sayuri Endo, filha de Kiyoshi Endo e Linda Satiko Koseki Endo,
nascida no dia sete de Fevereiro de mil novecentos e setenta e nove, na cidade
de Floraí-PR.
Ingressou em 2000 no curso de Ciências Biológicas da Universidade
Estadual de Maringá, concluindo o curso em 2004.
Matriculou-se no curso de mestrado em Genética e Melhoramento da
Universidade Estadual de Maringá em Março de 2005.
vii
ÍNDICE
RESUMO ............................................................................................................... ix
ABSTRACT ........................................................................................................... xi
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................1
2. REVISÃO DE LITERATURA ..............................................................................3
2.1. Caracterização da área de estudo ................................................................3
2.1.1. A bacia do alto rio Paraná ..........................................................................3
2.1.2. A bacia do rio Ivaí .......................................................................................5
2.1.3. A bacia do rio Pirapó ..................................................................................6
2.2. Aspectos taxonômicos dos peixes em estudo............................................7
2.2.1. Ordem Silurifomes ......................................................................................7
2.2.2. Família Loricariidae.....................................................................................8
2.2.3. Subfamília Hypostominae ..........................................................................9
2.2.4. Gênero Hypostomus e Rhinelepis .............................................................9
2.3. Aspectos citogenéticos ...............................................................................11
2.3.1. Estudos citogenéticos em peixes neotropicais .....................................11
2.3.2. Estudos citogenéticos da família Loricariidae .......................................12
2.3.4. Estudos citogenéticos do gênero Hypostomus e Rhineleps ................16
3. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................21
3.1. Materiais........................................................................................................21
3.1.1. Espécies analisadas .................................................................................21
3.1.2. Locais de coleta ........................................................................................22
3.2. Métodos ........................................................................................................25
3.2.1. Indução de mitose.....................................................................................25
3.2.2. Preparação dos cromossomos mitóticos ...............................................26
3.2.3. Caracterização das regiões organizadoras de nucléolo (NORs) ..........27
3.2.4. Detecção de heterocromatina constitutiva – banda C ...........................27
3.2.5. Estudos cariotípicos .................................................................................28
3.2.6. Medidas cromossômicas..........................................................................28
3.2.7. Montagem dos cariótipos.........................................................................29
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................30
viii
5. CONCLUSÕES .................................................................................................38
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................39
ix
RESUMO
ENDO, Kátia Sayuri. M. Sc. Universidade Estadual de Maringá, Dezembro de 2006. Análise citogenética de espécies da subfamília Hypostominae (Siluriformes, Loricariidae) da bacia do alto rio Paraná. Professor orientador: Dr. Horácio Ferreira Júlio Jr. Professores conselheiros: Dr. Alberto José Prioli e Dra. Isabel Cristina Martins dos Santos.
A família Loricariidae é a maior família de Silurifomes da região neotropical,
são aproximadamente 683 espécies distribuídas em seis subfamílias: Ancistrinae,
Hypoptopomatinae, Hypostominae, Lithogeneinae, Loricariinae e
Neoplecostominae. Entretanto, apesar desta variedade, os estudos
cromossômicos são limitados a poucas espécies. O gênero Hypostomus é o mais
especioso e largamente distribuído gênero de peixes na América do Sul. Ele é
considerado um dos mais complexos gêneros da ictiofauna neotropical. Estes
peixes apresentam uma alta variedade morfológica, determinando uma taxonomia
problemática. Os estudos citogenéticos demonstraram que este grupo apresenta
uma variação cariotípica, com número diplóide variando entre 2n=52 a 2n=80
cromossomos, sugerindo a ocorrência de vários rearranjos cromossômicos
durante o processo evolutivo. Assim, o presente trabalho tem como objetivo
analisar: três populações de Hypostomus cf. ancistroides, a primeira população
coletada no ribeirão dos Dourados em Mandaguari-PR (bacia do rio Pirapó), a
segunda população do ribeirão Maringá em Maringá-PR (bacia do rio Pirapó) e a
terceira população do córrego Ximbaúva em Ourizona-PR (bacia do rio Ivaí); duas
espécies do rio Ivaí H. regani e H. cf. strigaticeps e uma espécie do rio Paraná
Rhinelepis aspera. Os cromossomos foram obtidos através da preparação de
células renais após tratamento por colchicina e a coloração convencional feita por
Giemsa. O nitrato de prata foi utilizado para detectar as regiões organizadoras de
nucléolos. As regiões de heterocromatina constitutiva foram obtidas através da
técnica de banda C. A Giemsa revelou um número diplóide de 2n=68 para todas
as populações de H. cf. ancistroides, apresentando variação na fórmula
cariotípica. Hypostomus cf ancistroides do ribeirão dos Dourados apresentou
x
14m+16sm+12st+26a, do ribeirão Maringá 16m+6sm+26st+20a e do córrego
Ximbaúva 8m+10sm+16st+34a. H. regani e H. cf. strigaticeps apresentaram
2n=72 cromossomos, com 8m+10sm+30st+24a e 8m+6sm+26st+32a,
respectivamente. Rhinelepis aspera revelou um número diplóide de 2n=54 com
26m+20sm+8st. A técnica de AgNOR identificou NORs múltiplas para as
populações de H. cf. ancistroides; H. regani e H. cf. strigaticeps. Somente
Rhinelepis aspera apresentou NOR simples. A banda C evidenciou blocos de
heterocromatina constitutiva em regiões telomérica e/ou centroméricas nas
populações estudadas. Os dados obtidos coincidem com os estudos já realizados.
Entretanto, é necessária uma revisão taxonômica e os trabalhos de citogenética
podem auxiliar no conhecimento deste grupo.
xi
ABSTRACT
ENDO, Kátia Sayuri. M. Sc. State University of Maringá, December of the 2006. Cytogenetic analysis of species of the subfamily Hypostominae (Siluriformes, Loricariidae) of the upper Paraná river basin. Adviser: Dr. Horácio Ferreira Júlio Jr. Committee Members: Dr. Alberto José Prioli and Dr. Isabel Cristina Martins dos Santos.
The Loricariidae is the biggest family of the catfishes of the neotropical
region, there are approximately 683 species distributed among six subfamily:
Ancistrinae, Hypoptopomatinae, Hypostominae, Lithogeneinae, Loricariinae and
Neoplecostominae. However, despite this diversity, chromosome studies has been
limited to some species of the not many species. The genus Hypostomus is one of
the most species rich and largely distributed fish genera in South America. It is
also considered one of the most complex genera of the neotropical ichthyofauna.
These group present a high morphological variety, determining a problematic
taxonomy. The cytogenetic studies demonstrated that this group presents a
karyotype variation, with diploid numbers that vary from 2n=52 to 2n=80,
suggesting the occurrence of several chromosomal rearrangements during the
evolutionary process. The present work had the objective of analyzing: three
populations of Hypostomus cf. ancistroides, the first population was collected at
the Dourados stream located in Mandaguari city (Pirapó river basin, Brazil); the
second population at the Maringá stream in Maringá city (Pirapó river basin,
Brazil); and the third population at the Ximbaúva stream located in Ourizona city
(Ivaí river basin, Brazil); two species from the Ivaí river H. regani and H. cf.
strigaticeps and one specie from Paraná river, Rhinelepis aspera, all belonging to
the upper Paraná river basin. Chromosomal preparations were obtained from
kidney cells after colchicines treatment and Giemsa staining for conventional
analysis. Silver nitrate staining (AgNOR) was used to detect the nucleolus
organizer regions (NOR). The constitutive heterochromatin was analyzed by the
C-banding technique. The Giemsa staining revealed a diploid number of 2n=68 for
all the populations of the Hypostomus. cf ancistroides, with variations in karyotype
xii
formulae. The karyotype of H. cf. ancistroides from the Dourados stream showed a
karyotype formula consisting of 14m+16sm+12st+26a; Maringá stream presented
16m+6sm+26st+20a and the Ximbaúva stream presented 8m+10sm+16st+34a. H.
regani and H. cf. strigaticeps revealed 2n=72 chromosomes, with
8m+10sm+30st+24a and 8m+6sm+26st+32a, respectively. Rhinelepis aspera
showed diploide number of the 2n=54 with karyotypic formulae of 26m+20sm+8st.
The AgNOR technique detected multiple NORs in populations of H. cf.
ancistroides; H. regani and H. cf. strigaticeps. Just only one species Rhinelepis
aspera, showed single NOR. The C-banding technique evidenced constitutive
heterochromatin blocks in telomeric and/or centromeric regions in all the studied
populations. The found data coincide with the already described ones. Thus,
although a taxonomic revision is necessary, cytogenetics data can improve the
knowledge in this group.
1
1. INTRODUÇÃO
Os peixes constituem quase metade do número total de vertebrados, eles
apresentam uma grande diversidade morfológica, de habitats ocupados e de
biologia. Esta diversidade e o dilema desta evolução não são sempre definidos
facilmente (Nelson, 1984).
A ictiofauna neotropical de água doce é um componente extremamente
rico da ictiofauna mundial, sugerindo que das 13.000 espécies de peixes de água
doce ela compreende aproximadamente 6.000 espécies (Reis et al., 2003).
De acordo com Reis et al. (2003), a região neotropical apresenta uma
estimativa de 6.025 espécies, distribuídas entre 71 famílias, em um total de 4.475
espécies descritas e cerca de 1.550 ainda não descritas.
Os Siluriformes neotropicais estão distribuídos em 15 famílias que
apresentam juntas 1.648 espécies descritas e cerca de 630 não descritas, sendo
que a família Loricariidae apresenta o maior número de espécies válidas (673) e
300 espécies não descritas.
Segundo Camilo (2005), os estudos citogenéticos têm fornecido
contribuições importantes à taxonomia de peixes, através da boa caracterização
cromossômica das espécies, da evidência cariotípica para as suas relações
evolutivas, do suporte adicional para a identificação de espécies
taxonomicamente problemáticas e da reunião de evidências de possíveis casos
de espécies crípticas.
Moreira-Filho e Bertollo (1991) associaram análises cariotípicas e
morfológicas de seis populações de Astyanax scabripinnis, provenientes de
algumas bacias hidrográficas distintas e puderam diferenciar seis formas do
“complexo scabripinnis”. Esta interação de dados, segundo os autores,
possibilitou a obtenção de informações mais conclusivas, pois formas não
diferenciadas cromossomicamente puderam ser separadas por análises
morfológicas e formas morfológicas idênticas puderam ser separadas
cromossomicamente.
2
Segundo Reis et al. (2003), a subfamília Hypostominae, da ordem
Siluriformes, possui numerosos nomes de espécies com taxonomia confusa,
especialmente em relação ao gênero Hypostomus, pois este gênero apresenta
grande variação intraespecífica na morfologia e na pigmentação. Segundo
Zawadzki et al. (2004), as várias espécies ou morfótipos de Hypostomus são
aparentemente endêmicos de um ou poucos pequenos tributários do Rio Paraná
e análises genéticas tem demonstrado ser uma valiosa ferramenta para auxiliar a
avaliação do grau de isolamento reprodutivo de vários morfótipos.
Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar
citogeneticamente espécies da subfamília Hypostominae da grande bacia do alto
rio Paraná, para fornecer informações para possam auxiliar os estudos de
espécies de difícil diferenciação taxonômica.
3
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Caracterização da área de estudo 2.1.1. A bacia do alto rio Paraná
O rio Paraná é formado pela confluência dos rios Paranaíba e Grande,
que surgem, respectivamente, no Planalto Central e nas Serras da Canastra e da
Mantiqueira. Esta bacia ocupa uma vasta área, que em território brasileiro supera
os 802.150 km2 (Souza Filho e Stevaux, 1997). De acordo com Agostinho e Júlio
Jr. (1999), o Paraná é o principal rio da bacia do rio da Prata e o segundo maior
em extensão da América do Sul.
Além do rio Paranaíba e o rio Grande, ele conta com outros importantes
tributários (figura 1). Os principais rios da margem esquerda são mais longos,
com comprimento entre 400 e 600 km, e possuem nascentes em rochas
cristalinas aflorantes na serra do Mar; outros cursos importantes são mais curtos,
com cerca de 250 km, e correm apenas em domínios de rochas da bacia
sedimentar do Paraná. Os maiores afluentes pela margem direita não chegam a
400 km de extensão, e todos nascem em área da bacia sedimentar, nas serras de
Maracaju e do Caiapó (Souza Filho e Stevaux, 1997).
Segundo Agostinho e Júlio Jr. (1999), a bacia do alto Paraná drena uma
área com grandes centros urbanos, industriais e agrícolas e se constitui na região
mais intensivamente explorada do país. Além disso, mais de 70% da produção
hidrelétrica do país é gerada nesta região. Este quadro é responsável pelo
empobrecimento de sua fauna constatado nas últimas décadas, particularmente
em relação às espécies de peixes.
Grande parte da rede hidrográfica da bacia encontra-se sob controle de
barramentos, especialmente o rio Grande e os afluentes da margem esquerda. O
alto curso do rio Paraná encontra-se barrado a jusante pela UHE (usina
hidrelétrica) de Itaipu, e a montante pelas UHE de Porto Primavera e de Jupiá. O
4
segmento entre a foz do rio Paranapanema e a cidade de Guaira é o único trecho
de água corrente, em território brasileiro (Souza Filho e Stevaux, 1997).
Figura 1 - Situação geográfica da bacia do rio Paraná.
Com a formação do reservatório de Itaipú, a barreira geográfica que
dividia duas províncias ictiofaunísticas, o Salto de Sete Quedas, foi submerso.
Como conseqüência, mais de 15 espécies do médio e baixo Paraná invadiram o
trecho superior (Agostinho et al., 1992). O fato de outras 15 e, provavelmente,
muito mais permanecerem restritas aos trechos imediatamente a jusante do
reservatório de Itaipu leva a crer que, a despeito das dispersões constatadas,
essas províncias continuam válidas. (Agostinho et al., 1997).
Os dados ictiofaunísticos da bacia do rio Paraná são incompletos. Sabe-
se, tomando por base levantamentos recentes, que a ictiofauna da bacia do rio
5
Paraná em seu trecho brasileiro é composto por mais de duzentas e cinqüenta
espécies das quais cento e sete são Characiformes, noventa e uma Siluriformes,
vinte Perciformes, três Rajiformes, uma Cipriniformes, uma Pleuronectiformes,
duas Clupeiformes, cinco Ciprinodontiformes e um Simbranquiformes. Nestes
números não estão incluídas mais de dezesseis espécies de Hypostomus e
algumas de Rivulus, cuja identificação necessita de comprovação (Agostinho e
Júlio Jr., 1999).
A ictiofauna desta região está sujeita aos impactos das ações
antropogênicas desenvolvidas no perímetro local (extração de areia, exploração
da Pfaffia, pecuária extensiva, rizicultura, agricultura de subsistência e pesca) e
regional (alterações na amplitude, época e freqüência das cheias em razão dos
barramentos a montante; agricultura com emprego intensivo de produtos
químicos, precariedade das práticas de conservação do solo e remoção de matas
ciliares; e ocupação das sub-bacias afluentes por grandes centros urbanos e
industriais). A dimensão desses impactos e seus graus de importância não têm
sido determinados para a bacia. Sabe-se, no entanto, que a fauna de peixes dos
trechos superiores da bacia foi depauperada por algumas destas atividades
(Agostinho et al., 1997).
2.1.2. A bacia do rio Ivaí
A bacia do rio Ivaí possui uma área de 36.622km2. O rio Ivaí é formado
pela junção do rio dos Patos, que nasce na Serra da Boa Esperança, com o Rio
São João, que tem início no terceiro planalto (PR). Ele tem uma extensão de 685
km (Figura 2).
Os afluentes principais da margem direita são os rios Alonso, Paranavaí e
das Antas. Pela margem esquerda se destacam os rios Corumbataí, Mourão,
Ligeiro e dos Índios.
A bacia é uma das mais industrializadas do estado do Paraná. Cidades de
porte considerável deste estado, como Maringá e Apucarana, estão situadas ao
longo da bacia do Ivaí, sendo intensamente utilizada para o abastecimento
público. O uso para irrigação é pequeno. As águas ainda são utilizadas para
6
piscicultura, dessedentação de animais e afastamento e diluição de esgoto
doméstico e industrial. O aproveitamento hidroelétrico restringe-se a pequenas
instalações, não havendo formação de reservatório de acumulação.
Figura 2 - A bacia do rio Ivaí. 2.1.3. A bacia do rio Pirapó
A bacia hidrográfica do rio Pirapó apresenta uma área de drenagem de
5.023 km2. O Pirapó apresenta a sua nascente no município de Apucarana (PR) e
possui uma extensão de 168 km até a sua foz no rio Paranapanema. Um dos
seus principais afluentes é o rio Bandeirantes do Norte, que nasce em Arapongas
(PR) e tem uma extensão de 106 km (figura 3).
7
A bacia é relativamente industrializada. A utilização mais importante da
bacia é para o abastecimento de água. O uso para agricultura, ainda é restrita e
não existe aproveitamento hidroelétrico na bacia.
Figura 3 – A bacia do rio Pirapó.
2.2. Aspectos taxonômicos dos peixes em estudo
2.2.1. Ordem Silurifomes
Compreendem peixes de hábitos bentônicos e noturnos, mas muitos
podem apresentar atividade durante o dia, principalmente em águas turvas. São
facilmente distinguíveis dos demais peixes por apresentarem corpo nu, sem
escamas ou revestidas de placas ósseas. Freqüentemente, possuem três pares
de barbilhões, o primeiro raio da dorsal e das peitorais transformado em acúleo
8
pungente e, salvo algumas exceções, possuem nadadeira adiposa que, às vezes,
é muito longa (Britski et al., 1999).
De acordo com Nelson (1984), várias espécies desta ordem são
venenosas. Capazes de infringir graves ferimentos com seus espinhos
(primariamente com o da nadadeira peitoral) e, em algumas espécies, injetar o
veneno produzido por células glandulares do tecido epidérmico que cobre os
espinhos.
2.2.2. Família Loricariidae
Segundo Reis et al. (2003), a família Loricariidae é a maior família de
“cascudos” da região neotropical e a maior do mundo. Ela apresenta 683
espécies, distribuídas desde a Costa Rica até a Argentina. A maioria das espécies
são encontradas ao Leste dos Andes, existindo também várias espécies que são
restritas à encosta Oeste destas cadeias de montanhas.
Reis et al. (2003), dividem a família Loricariidae em seis subfamílias:
Ancistrinae (217 espécies), Hypoptopomatinae (79 espécies), Hypostominae (169
espécies) Lithogeneinae (1 espécie), Loricariinae (209 espécies) e
Neoplecostominae (7 espécies).
De acordo com Britski et al. (1999), as características principais dos
peixes dessa família são: corpo coberto com placas ósseas que se dispõem em
várias séries, ao menos na parte anterior à nadadeira dorsal; posição inferior da
boca; bexiga natatória reduzida e envolvida por uma cápsula óssea ligada à parte
posterior do crânio. As placas ósseas que recobrem o corpo possuem dentes
dérmicos denominados odontodes que assumem forma de espinhos, ganchos ou
cerdas.
Os Loricariidae, conhecidos popularmente como “acaris” ou “cascudos”
são peixes de hábitos tipicamente bentônicos, permanecendo junto ao fundo,
raspando algas do substrato ou caçando invertebrados.
9
2.2.3. Subfamília Hypostominae
De acordo com Britski et al. (1999), os membros desta subfamília se
caracterizam por apresentarem pedúnculo caudal alto, não-deprimido e região
interopecular pouco móvel, provida de espinhos curtos, não-eréteis. A maioria das
espécies apresentam tamanho médio. São bentônicos, tendo preferência por
ambiente de águas correntes de substrato rochoso, onde vivem raspando as
algas que crescem sobre as pedras.
Esta subfamília possui numerosos nomes de espécies com taxonomia
confusa, especialmente em relação ao gênero Hypostomus. Segundo Reis et al.
(2003), a alta variabilidade interespecífica na morfologia e o padrão de cores
deste grupo, fizeram que alguns autores descrevessem novos táxons devido a
interpretação errada desta variabilidade.
Em geral, Hypostominae parece estar restrito a água doce, exceto por
Hypostomus watwata que vive em estuário de água salobra nas Guianas. A
maioria das espécies vive no fundo dos bancos de areia e rios rochosos. Durante
o dia eles vivem sob as pedras ou galhos de árvores mortas e iniciam suas
atividades ao entardecer (Reis et al., 2003).
O dimorfismo sexual é pouco desenvolvido, somente em um único
gênero, Aphanotorulus, os machos que estão em maturidade apresentam
espinhos no corpo e nas nadadeiras e algumas modificações nos dentes. (Reis et
al., 2003).
A mais importante diversidade de gêneros é encontrada no Leste e
Sudeste da costa brasileira, com dez gêneros, sendo a maioria endêmica. O mais
especioso dos gêneros é o Hypostomus, apresentando mais de cem espécies
(Reis et al., 2003).
2.2.4. Gênero Hypostomus e Rhinelepis
O gênero Hypostomus (Lacépède, 1803): são peixes com focinho
revestido de placas pequenas, às vezes deixando uma pequena área nua na
ponta. Interopérculo pouco móvel, desprovido de cerdas. Dorsal com I+7 raios.
10
Nadadeira adiposa presente. O gênero necessita de uma criteriosa revisão, antes
que possam identificar as espécies com segurança (Britski et al. 1999).
• Hypostomus ancistroides (Ihering, 1911): apresenta dentes bífidos;
pré-maxilar com mais de 15 e mandíbula com mais de 17 dentes;
corpo castanho, com várias pintas escuras conspícuas,
principalmente na região dorsal; comprimento do espinho da
nadadeira dorsal contido de 3,9 a 4,3 vezes no comprimento
padrão (Graça, 2004). Com distribuição geográfica na América do
Sul (Reis et. al., 2003);
• Hypostomus regani (Ihering, 1905): apresenta dentes bífidos; corpo
castanho, com várias pintas claras conspícuas; pré-maxilar com 65
a 110 e mandíbula com 65 a 132 dentes; nadadeira peitoral menor
que a ventral (Graça, 2004). Com distribuição geográfica na
América do Sul, nas bacias dos rios Paraná, Paraguai e Uruguai
(Reis et. al., 2003) e
• Hypostomus strigaticeps (Regan, 1908): apresenta dentes bífidos;
corpo castanho coberto com pintas claras; pré-maxilar com 49 a 54
e mandíbula com 49 a 55 dentes (Graça, 2004). Com distribuição
geográfica na América do Sul (Reis et. al., 2003).
O gênero Rhinelepis (Spix & Agassiz, 1829): apresenta focinho coberto
com placas com espinhos curtos, porém sem odontodes em forma de cerda ou
acículo. Interopérculo pouco móvel, sem cerdas. Parte posterior da cabeça, atrás
do pós-temporal, com duas ou três placas pequenas de cada lado. Dorsal com I+7
raios. Nadadeira adiposa ausente (Britski et al. 1999).
• Rhinelepis aspera (Spix & Agassiz, 1829): apresenta corpo alto,
boca inferior; pré-maxilar com 16 a 57 e mandíbula com 19 a 59
dentes; nadadeira dorsal com I+7, peitoral com I+6, pélvica com
I+5 e anal com seis raios. Vive em rios, alimentando-se de detritos,
sedimentos e larvas de insetos. Não apresenta cuidado parental,
realiza grandes migrações, reproduz-se de outubro a janeiro.
Espécie considerada com risco de extinção (Graça, 2004). Com
distribuição na América do Sul, nas bacias do rio São Francisco e
alto rio Paraná (Reis et. al., 2003).
11
2.3. Aspectos citogenéticos
2.3.1. Estudos citogenéticos em peixes neotropicais
Os peixes neotropicais possuem uma alta diversidade cromossômica,
apresentando uma ampla variação do número diplóide, incluindo diferentes níveis
de ploidia, cromossomos sexuais, cromossomos supernumerários e vários casos
de polimorfismo relatados particularmente em sítios de heterocromatina e NOR
(Galetti Jr., 1998).
Os primeiros estudos citogenéticos em peixes neotropicais foram
realizados por Andreata (1971) em Synbranchus marmoratus. Foi também na
década de 70 que começaram a se formar os primeiros grupos de pesquisa nesta
área, hoje presentes em vários estados brasileiros, alguns já muito bem
consolidados, ao lado de outros mais recentes e em fase de consolidação.
Segundo Oliveira et al. (no prelo), o número diplóide, varia de 2n=20 para
Pterolebias longipinnis a 2n=134 para Corydoras aeneus em peixes de água
doce. Havendo uma grande discrepância quanto a natureza dos dados
disponíveis para cada grupo.
O aspecto morfológico dos cariótipos pode ser considerado como uma
característica do processo evolucionário. Considerando todos os dados de
números e fórmulas cromossômicas dos peixes neotropicais, é possível conhecer
certos grupos caracterizados por um número e fórmula constante de
cromossomos e outros grupos com diferentes graus de variabilidade
cromossômica. A análise do número e fórmula cromossômica é muito importante
para a identificação de hibridações esporádicas naturais ou ocorrência de
poliploidia (Almeida-Toledo, 1998).
Entre as espécies com algum conhecimento sobre seu cariótipo destaca-
se que em somente 5% destas se verifica a presença de cromossomos
sexualmente diferenciados classificados em sistemas de heterogametia. Estes
sistemas podem envolver um par de cromossomos originariamente homólogos
XX/XY ou ZZ/ZW (sistema simples). Por outro lado, a diferenciação de
cromossomos sexuais pode ainda envolver vários cromossomos do complemento
12
X1X1X2X2/X1X2Y, XX/XY1Y2 e ZZ/ZW1W2 (sistemas múltiplos). Nesses casos são
mais comuns os eventos estruturais como translocação X-automossomo ou Y-
autossomo e fissões cêntricas na diferenciação destes cromossomos como
verificado nos gêneros Hoplias e Eigenmannia, muitas vezes a partir de um
sistema simples preexistente (Artoni, 2006).
Em relação aos demais vertebrados, os peixes não somente apresentam
uma destacada diversidade específica mais uma ampla variabilidade de sistemas
de cromossomos sexuais diferenciados. Esta situação coloca os peixes como
excelente modelo para comparação genético-evolutiva de mecanismos de
determinação sexual(Artoni, 2006).
Atualmente existe quase uma centena de casos de cromossomos Bs
relatados para diferentes espécies de distintas famílias de peixes, de diferentes
bacias hidrográficas. Variações quanto ao número, tamanho e forma são
freqüentes. Estes cromossomos podem apresentar-se totalmente ou parcialmente
heterocromáticos, embora existam casos de Bs totalmente eucromáticos (Moreira-
Filho, 2006).
Em algumas espécies de peixes também já foram relatadas a presença
de cromossomos Bs concomitantemente com a ocorrência de sistemas de
cromossomos sexuais e de triploidia. Devido às peculiaridades dos cromossomos
Bs no decorrer do seu processo evolutivo, ele vai se tornando diferenciado de
parte ou do cromossomo do qual se originou. Assim, com o tempo, pode atingir
um alto grau de diferenciação, impedindo que se encontre alguma estrutura que
possa ser compartilhada com os cromossomos do complemento padrão,
tomando-se, portanto, imprescindível resgatar sua história para entender sua
origem (Moreira-Filho, 2006).
2.3.2. Estudos citogenéticos da família Loricariidae
A família Loricariidae é uma das maiores famílias de peixes de água doce,
e do ponto de vista citogenético e evolutivo apresenta peculiaridades
interessantes, tais como a grande diversificação de formas, grande variedade de
tipos e números cromossômicos (Lara-Kamei, 1998).
13
Na família Loricariidae existe uma ampla variedade cariotípica numérica,
com números entre 2n=36 cromossomos em Rhineloricaria latirostris a 2n=80
cromossomos em Hypostomus sp,. e estrutural em populações de várias
espécies, como por exemplo, Microlepdogaster leucofrenatus (Camilo, 2005).
Poucas espécies da família Loricariidae apresentam cromossomos
sexuais citologicamente diferenciados. Particularmente, na subfamília
Hypoptopomatinae ocorrem espécies com o macho heterogamético (XX/XY),
como Pseudotocinclus tietensis, e espécies com a fêmea heterogamética
(ZZ/ZW), como em Microlepdogaster leucofrenatus, sugerindo uma evolução
cromossômica independente a respeito de dois sistemas de cromossomos
sexuais. Loricariichthys platymetopon, representa outra espécie da família
Loricariidae com um sistema de cromossomos sexuais do tipo ZZ/ZW, diferente
daquele mostrado por M. leucofrenatus, pois neste último caso, a diferenciação do
cromossomo W ocorreu, provavelmente, através de um processo de acumulação
de heterocromatina e em Loricariichthys platymetopon parece ter originado por
inversão pericêntrica (Artoni et al., 1998).
Reis et al. (2003) divide a família Loricariidae em seis subfamílias
Loricariinae, Ancistrinae, Hypoptopomatinae, Hypostominae, Lithogeneinae, e
Neoplecostominae. Segundo Artoni e Bertollo (2001), pouco se sabe sobre a
organização cariotípica dos Loricarídeos.
Na subfamília Loricariinae, Michele et al. (1977) analisaram Loricaria
macrodon, encontrando um número diplóide de 2n=58 com número fundamental
NF=78, tendo considerado que esta espécie poderia ter se originado por triploidia.
Artoni e Bertollo (2001) analisaram Sturisoma cf. nigrirostrum que revelou 2n=74
cromossomos (20m+18sm+36st/a). Gonçalvez et al. (2006) analisaram
Spatuloricaria evansii do córrego do Onça (MS) que apresentou 2n=64
cromossomos (8m+10sm+46st/a) e NOR simples localizada na região
pericentromérica do braço longo do maior par de acrocêntrico.
Scavone e Júlio Jr. (1995) descreveram em Loricariichthys platymetopon,
do Rio Paraná, 2n=54 com número fundamental de 85 para as fêmeas e 84 para
os machos. Maia et al. (2006) analisaram exemplares de Loricariichthys anus
provenientes do Arroio do Ribeiro (RS), a análise convencional com Giemsa
revelou 2n=52 cromossomos (6m+18sm+4st+24a), NOR simples intersticial em
14
um par de acrocêntrico e heterocromatina constitutiva encontra-se nas regiões
centroméricas e associadas a NOR.
Kavalco et al. (2005) analisaram Harttia loricariformis proveniente do rio
Paraitinga (SP) e observaram 2n=56 (16m+22sm+10st+8a), com NOR simples
localizada no par 25.
Rodrigues et al. (2006) analisaram Rineloricaria sp. proveniente das
bacias do rio Paraíba do Sul (RJ) e rio São José (RJ). Ambas as populações
apresentaram 2n=62 cromossomos, com a mesma constituição cariotípica
(2sm+60st/a) e NF=64, sendo esta a primeira descrição deste número diplóide
para este gênero.
Na subfamília Ancistrinae, Lara-Kamei (1998) analisou Megalancistrus
aculeatus do rio Paraná que apresentou 2n=52 e três espécies de Ancistrus sp 1,
2, e 3 que apresentaram, respectivamente, 2n=48, 2n=50 e 2n=50. Artoni e
Bertollo (2001) analisaram Panaque cf. nigrolineatus que apresentou 2n=52
(26m+20sm+6st/a) e Hemiancistrus sp. apresentou também 2n=52 cromossomos
(20m+20sm+12st/a).
Souza et al. (2002), descreveram para Baryancistrus cf. niveatus do rio
Xingú (estado do Pará) um número diplóide de 52 cromossomos para as fêmeas,
todos do tipo meta-submetacêntrico. Oliveira et al. (2002) analisaram duas
espécies do gênero Hemiancistrus do Araguaia (MT), H. sp. 1 e H. sp. 2 que
apresentaram 2n=52, sendo que H. sp. 2 apresenta diferença na fórmula
cariotípica para machos e fêmeas.
Mariotto e Miyazawa (2004) analisaram cinco populações de Ancistrus cf.
dubius de diferentes rios e córregos da bacia do Pantanal (MT): população A, do
rio Coxipó; população B, do córrego Pari; população C, ribeirão das Flechas;
população D, do córrego do Fundo e população E do córrego das Serra das
Araras. O número diplóide foi de 2n=42 para as populações A, B, C, D e 2n=44 na
população E. A banda C evidenciou sistemas de cromossomos sexuais XX/XY
nas populações B, C e D e cromossomos sexuais ZZ/ZW na população E.
Cromossomos sexuais não são raros em peixes, mas A. cf. dubius apresenta o
único caso de dois sistemas de cromossomos sexuais, XX/XY e ZZ/ZW, na
mesma espécie. Os autores sugerem que forma um complexo de espécies, pois
apresenta uma maior diversificação cromossômica do que morfológica.
15
Mariotto-Dolina et al. (2006) analisaram três populações de Ancistrus cf.
piriformes provenientes do córrego do Pipa (MT), córrego Pari (MT) e rio dos
Peixes (MT). O número diplóide das três populações foi de 2n=54 cromossomos
(14m+8sm+8st+24a), com NOR simples, com heterocromatina localizada na
posição intersticial ou terminal de alguns cromossomos acrocêntricos. Diferente
do que ocorre com a maior parte das espécies até então estudadas na subfamília
Ancistrinae, Ancistrus cf. piriformes possui a maior parte de seus cromossomos
do tipo acrocêntrico, reforçando a hipótese de que a fusão ou fissão de
cromossomos, provavelmente, desempenhou um papel importante na diversidade
cariotípica encontrada nesta subfamília.
Na subfamília Hypoptopomatinae, Ferreira et al. (2002), descreveram
para Corumbataia cuestae, coletadas rio Alambari em Botucatu (SP), 2n= 54
(28m+24sm+2st), possuindo o par 1 inteiramente heterocromático portador da
NOR. Este resultado é semelhante aos encontrados para uma espécie simpátrica
de Hypoptomatineo, Hysonotus sp. A, que apresentou padrão de heterocromatina
similar e um par de cromossomos grandes, sendo identificado como
representando um sistema de determinação de sexo do tipo ZZ/ZW. Chiachio et
al. (2004) analisaram duas espécies de Otothyris: O. juquiae coletado no riacho
Descoberto (SP) e O. travassosi coletado no rio Ribeira de Terra Firme (SP).
Ambas as espécies apresentaram 2n=54 cromossomos. As características
encontradas neste gênero são encontradas em quase todos os demais estudos
sobre Hypoptopomatinae, assim como em outros grupos basais de Loricariidae.
Na subfamília Hypostominae, Artoni e Bertollo (2001) analisaram
Pogonopoma wertheimeri que apresentou 2n=54 cromossomos (20m+30sm+4st).
Alves et al. (2004) analisaram Glyptoperichthys gibbiceps (rio Orinoco, Venezuela)
que apresentou 2n=52 cromossomos (20m+24sm+8st); Liposarcus multiradiatus
(rio Orinoco, Venezuela) com número diplóide de 2n=52 (8m+14sm+14st+16a).
Este número diplóide pode ser considerado derivado para a família Loricariidae,
sugerindo uma tendência de redução do número diplóide no processo de
diversificação cariotípica.
Alves et al. (2005) analisaram espécies da subfamília Hypostominae
Corymbophanes n sp, Hemipsilichtys steindachneri, H. vestigipinnis,
Hemipsilichthys n sp, Isbrueckerichthys duseni, Kronichthys lacerta e K. subteres
16
e encontraram 2n=54 cromossomos (20m+20sm+14st). A espécie Hemipsilichthys
splendens apresentou 2n=54 cromossomos (20m+30sm+4st) e Pareiorhina
rudolphi revelou 2n=54 cromossomos (26m+16sm+12st).
Na subfamília Neoplecostominae, Kavalco et al. (2005) analisaram
Neoplecostmus microps do rio Paraitinga (SP) e observaram 2n=54
(24m+20sm+10st), com NOR simples e FISH em posição intersticial do braço
longo do par 14. Alves et al. (2005) analisaram Neoplecosomus microps, N.
paranensis coletados do córrego Hortelã, N. paranensis do córrego do Sapateiro e
as espécies apresentaram 2n=54 cromossomos (20m+20sm+14st), com NOR
intersticial do braço 11 (sm).
2.3.4. Estudos citogenéticos do gênero Hypostomus e Rhineleps
O gênero Hypostomus é um dos mais especiosos e largamente
distribuídos gêneros de peixes na América do Sul, compreendendo cerca de mais
de cem espécies. Entretanto, pouco se sabe sobre dados citogenéticos deste
importante grupo de peixe neotropical (Artoni e Bertollo, 1999).
Artoni e Bertollo (2001) analisaram Hypostomus emarginatus do rio
Araguaia (MT) e obtiveram 2n=52 cromossomos (16m+30sm+6st). Oliveira et al.
(2002) analisaram três espécies de Hypostomus, H. sp.1, H. sp.2 e H. sp. 3,
sendo as duas primeiras coletadas no rio Araguaia (MT) e a terceira espécie
coletada no córrego Corrente (MT). H. sp. 1 apresentou 2n=64, com diferença na
fórmula cariotípica entre machos e fêmeas. Em H. sp.2 verificou-se um número
diplóide de 2n=72 a 2n=74 cromossomos, segundo os autores a variação possa
representar um mecanismo de cromossomos B, tal hipótese parece plausível,
uma vez que entre os indivíduos analisados com 2n=72, verificou-se uma
freqüência alta de células com 73 cromossomos. H. sp. 3 apresentou 2n=64,
similar ao H. sp. 1, porém com diferença em sua estrutura.
Casale et al. (2002) analisaram quatro espécies: Hypostomus: H. myersi,
H. derbyi, H. commersonii (as três primeiras, coletas no rio Iguaçu-PR) H.
albopunctatus (coletado no rio São João-PR). Apresentaram, respectivamente,
2n=74 (12m+14sm+18st+30a), 2n=68 (10m+8sm+16st+34a), 2n=68
17
(10m+18sm+8st+32a) e 2n=74 (8m+18sm+14st+34a). A análise pela técnica de
impregnação por prata, bandamento C e mitramicina identificaram dois diferentes
padrões citogenéticos: (1) espécies com 74 cromossomos, NORs simples,
presença de vários blocos de heterocromatina e blocos GC-ricos, representando
por H. myersi e H albopunctatus e (2) espécies com 68 cromossomos, NORs
múltiplas, quantidade reduzida de heterocromatina e presença de blocos
brilhantes GC-ricos, representados por H. derbyi e H. commesonni.
Eler et al. (2002) analisaram Hypostomus luetkeni da bacia do rio doce, a
espécie apresentou 2n=74 (14m+42sm+18st/a), sendo o número semelhante a
algumas espécies deste gênero. A espécie se enquadra dentro das espécies com
maior número cromossômico dentro do gênero e apresentando algumas
características comuns com outras espécies.
Lara-Kamei e Júlio Jr. (2002) analisaram Hypostomus hermanniI, do
ribeirão Keller, que apresentou 2n=68 (12m+14sm+10st+32a). A NOR foi
evidenciada em dois pares de cromossomos, 1 par acrocêntrico com localização
telomérica e um par submetacêntrico com posição telomérica no braço curto. O
padrão de banda C foi encontrado em blocos centroméricos, teloméricos, na
região da NOR e um bloco intersticial em um par acrocêntrico.
Dias et al. (2003) analisaram Hypostomus variipictus do rio Uberabinha
(MG) e obtiveram 2n=72 cromossomos para machos e fêmeas. NOR simples e
heterocromatina em regiões teloméricas e intersticiais.
Cereali et al. (2004) analisaram Hypostomus cochliodon do Planalto da
Bodoquena (MT) que apresentou 2n=62 cromossomos com fórmula cariotípica
constituída de 20m/sm + 42 st/a. Através do padrão de bandamento C
observaram um par acrocêntrico com ⅔ do braço maior heterocromático, nas
fêmeas e o macho o mesmo par apresenta-se heteromórfico, podendo sugerir a
presença de um sistema de cromossomos sexuais do tipo XX/XY.
Rupert e Giuliano-Caetano (2005) analisaram Hypostomus cf. ancistroides
e H. regani do ribeirão Três Bocas (PR). Obtiveram para H. cf. ancistroides 2n=68
(10m+26sm+32st/a), NOR em dois pares de cromossomos acrocêntricos e
heterocromatina presente nas regiões centroméricas e algumas teloméricas. Para
H. regani 2n=72, com um polimorfismo estrutural a qual apresentou três fórmulas
cariotípicas diferentes: 10m+18sm+44st/a, 11m+22sm+39st/a e
18
10m+22sm+40st/a, variando a NOR de dois a quatro cromossomos marcados e
heterocromatina distribuída nas regiões teloméricas, pericentroméricas e
associadas a NOR.
Kavalco et al. (2005) analisaram Hypostomus affinis do ribeirão Jacuí (SP)
e obtiveram 2n=66 cromossomos (14m+14sm+12st+26a), com NORs em dois a
cinco cromossomos.
Rubert e Giuliano-Caetano (2006a) analisaram três populações de
Hypostomus strigaticeps: ribeirão Três Bocas, rio Jacutinga e rio Taquari todos
afluentes do rio Tibagi (PR). O número diplóide observado foi de 2n=72 com
fórmula cariotípica de 10m+16sm+46st/a para todos os exemplares. A NORs
foram múltiplas para todas as populações, apresentam um polimorfismo intra e
inter-populacional com relação à heterocromatina.
Rubert e Giuliano-Caetano (2006b) analisaram duas populações de
Hypostomus nigromaculatus uma do ribeirão Três Bocas (PR) e outra do rio Mogi
Guaçú (SP). A população do ribeirão Três Bocas apresentou 2n=76
(6m+20sm+50st/a), com NORs múltiplas e com heterocromatina constitutiva
distribuída na região telomérica de alguns cromossomos (st/a), pericentromérica
em um par (m) e associado as NORs. A população do rio Mogi Guaçú apresentou
2n=76 (8m+20sm+48st/a), NOR simples com heterocromatina constitutiva na
região telomérica de 2 pares de cromossomos (st/a) anterior à constrição
secundária e pericentromérica em 2 cromossomos (m). Estas diferenças podem
estar relacionadas, talvez, ao processo de especiação.
Outros dados sobre Hypostomus podem ser vistos no quadro 1:
19
Quadro 1 – Dados obtidos sobre o gênero Hypostomus
Tipo Cromossômico Espécie Localização 2n m m/sm sm st st/a a
ref
Hypostomus spa ♂ Araguaia (MT) 64 14 24 26 1 H. sp.a ♀ Araguaia (MT) 64 15 24 25 1 H. sp. 3 Córrego da
Corrente (MT) 64 16 14 18 16 2
H. cf tietensis Ribeirão Araquá (SP)
68 18 10 12 28 3
H. cf. regani Ribeirão Araquá (SP)
72 12 18 26 16 3
H. sp. 3 Ribeirão Keller (PR)
76 8 6 16 46 4
H. sp.1 (aff. Myersi) Ribeirão Keller (PR)
76 8 16 8 44 4
H. sp. 2 (aff derbyI) Ribeirão Keller (PR)
80 24 56 4
H. sp. Ribeirão Cavalo (SC)
74 8 10 28 28 5
H. sp. Rio Alambari (SP)
74 - - - - 5
H. sp.b ♂ Bacia do Paranapanema
66 13 16 12 25 6
H. sp.b ♀ Bacia do Paranapanema
66 12 16 12 26 6
H. sp. Rio Mogi-Guaçú (SP)
68 20 16 6 26 7
H. myersic Rio Iguaçu (PR) 74 12 14 10 38 8 H. albopunctatus Rio Iguaçu (PR) 74 12 14 14 34 9 H. myersi Rio Iguaçu (PR) 74 12 14 10 38 9 H. regani Rio Piquiri (PR) 72 12 8 10 42 9 H. sp. 1 Rio Piquiri (PR) 74 8 4 20 42 10 H. sp. 2 Rio Piquiri (PR) 72 6 20 6 40 10 H. sp Córrego do
Criminoso (MS) 64 8 28 12 16 11
H. sp. Rio das Contas (BA)
76 6 30 2 38 12
H. sp. Ribeirão Três Bocas (PR)
72 11 20 41 13
H. sp. Rio Uberabinha (MG)
72 - - - - 14
H. sp. E Rio Mogi-Guaçu (SP)
80 8 16 56 15
H. spd. F Rio São Francisco (MG)
76 10 16 50 15
H. spd. F Rio São Francisco (MG)
75 10 17 48 15
H. ancistroides Bacia do alto rio Paraná
68 16 18 34 16
20
Quadro 1, Conti.
Tipo Cromossômico Espécie Localização 2n m m/sm sm st st/a a
ref
H. sp. A Bacia do alto rio Paraná
70 18 14 38 16
H. regani Bacia do alto rio Paraná
72 10 20 42 16
H. sp. C Bacia do alto rio Paraná
72 10 18 44 16
H. albopunctatus Bacia do alto rio Paraná
74 10 20 44 16
H. aff. auroguttatus Bacia do alto rio Paraná
76 8 30 38 16
a=ocorrência de sistema de determinação de sexo do tipo ZZ/ZW; b=ocorrência de sistema de determinação de sexo do tipo XX/XY ;c= apresenta polimorfismo no par 14(st), com um cromossomo subtelocêntrico e outro metacêntrico; d= exemplares com variação cariotípica; m= metacêntrico; sm= submetacêntrico;st=subtelocêntrico e a=acrocêntrico 1 - Artoni et al. (1998); 2 – Oliveira et al. (2002); 3 – Ishida et al. (2002); 4 – Lara-Kamei e Júlio Jr. (2002); 5 – Martinez et al. (2006); 6 – Brandão et al. (2006a); 7 - Brandão et al. (2006b); 8 – Lui e Margarido (2006); 9 – Lui et al. (2005); 10 – Maia et al. (2005); 11 – Resende et al. (2005); 12 – Jacobina et al. (2005); 13 – Rubert e Giuliano-Caetano (2005); 14 – Dias et al. (2002); 15 – Artoni e Bertollo (1999); 16 – Artoni e Bertollo (1996)
O gênero Rhinelepis, apresenta apenas duas espécies. Artoni e Bertollo
(2001) analisaram Rhinelepis aspera proveniente do rio Paraná, região de Guairá
e encontraram 2n=54 cromossomos (20m+26sm+8st).
21
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Materiais
3.1.1. Espécies analisadas
Foram coletados e analisados exemplares (machos e fêmeas) de quatro
espécies: Hypostomus cf. ancistroides, H. regani, H. cf. strigaticeps e Rhinelepis
aspera, identificados por Cláudio H. Zawadzki.
A posição taxonômica destas espécies, segundo Reis et al. (2003) é:
Classe Osteichthyes
Ordem Siluriformes
Família Loricariidae
Subfamília Hypostominae
Gênero Hypostomus
Hypostomus cf. ancistroides
Hypostomus regani
22
Hypostomus cf. strigaticeps
Classe Osteichthyes
Ordem Siluriformes
Família Loricariidae
Subfamília Hypostominae
Gênero Rhinelepis
Rhinelepis aspera
3.1.2. Locais de coleta
As populações de Hypostomus cf. ancistroides foram coletadas no
ribeirão dos Dourados (Mandaguari-PR) afluente do rio Pirapó (Figura 4), Ribeirão
Maringá (Maringá-PR) afluente do rio Pirapó (figura 5) e córrego Ximbaúva
(Ourizona-PR) afluente do rio Ivaí (Figura 6).
Os exemplares das espécies Hypostomus regani e H. cf. strigaticeps
foram coletados no rio Ivaí (PR) (Figura 7).
A população de Rhinelepis aspera foi coletado no rio Paraná (região de
Porto Rico-PR) (Figura 8).
23
Figura 4 – Ponto de coleta no ribeirão dos Dourados.
Figura 5 - Ponto de coleta no ribeirão Maringá.
24
Figura 6 - Ponto de coleta no córrego Ximbaúva.
Figura 7 - Ponto de coleta no rio Ivaí.
25
Figura 8 - Ponto de coleta no rio Paraná.
3.2. Métodos
3.2.1. Indução de mitose
Foi realizada a técnica de Cavallini e Bertollo (1988):
- consiste em aplicação intra-abdominal de 1 ml de solução de leveduras
(0,5 de fermento; 1,5 de dextrose e 6,0 ml de água destilada), para cada 100 g do
peso do animal. Esta técnica provoca uma infecção generalizada no animal,
produzindo um aumento de divisão mitótica de suas células, como resposta à
infecção.
26
3.2.2. Preparação dos cromossomos mitóticos
O método descrito a seguir constitui uma adaptação (Bertollo, 1978) da
técnica para estudos cromossômicos de vertebrados.
1 -. Injetar intra-abdominalmente, entre as nadadeiras peitorais e ventrais,
solução de colchicina a 0,05%, na proporção de 1 ml/100 g do peso do animal;
2 – Deixar o peixe em um aquário bem aerado por um período de 1 hora.
Sacrifica-lo em seguida, e retirando o rim;
3 – Lavar rapidamente um fragmento do órgão retirado, em solução
hipotônica de KCL a 0,075 M, colocada numa cuba de vidro;
4 – Transferir o material para outra cuba de vidro, contendo solução
hipotônica de KCL a 0,075 M;
5 – Dissociar o material com auxilio de pinças de dissecção. Depois, com
uma seringa hipodérmica desprovida de agulha, fazer movimentos de aspiração e
expiração do material, para facilitar a separação dos blocos celulares;
6 – Colocar a suspensão obtida em estufa a 37°C, durante 20-30 minutos;
7 – Ressuspender cuidadosamente o material, com auxilio de uma pipeta
Pasteur, retirando o sobrenadante e transferir par um tubo de centrifuga;
8 – Centrifugar durante 10 minutos, a 900 rpm;
9 – Retirar o sobrenadante e colocar vagarosamente o fixador (álcool
metílico: ácido acético –3:1) recém preparado;
10 – Ressuspender o material, cuidadosamente com uma pipeta Pasteur;
11 – Repetir os itens 8 –10 três vezes. Após a última centrifugação,
descartar o sobrenadante e colocar um ou dois ml de fixador, dependendo da
quantidade de sedimento, e ressuspender o material. Este pode ser guardado na
geladeira, por cerca de um mês, em pequenos frascos de Ependorff, ou então, ser
trabalhado da seguinte maneira:
12 – Gotejar três a quatro gotas de suspensão, com a pipeta Pasteur, em
uma lamina limpa, mantida em água destilada, na geladeira, ou sobre uma
lamina, aquecida a 35-40°C;
13 – Deixar secar ao ar;
14 – Corar com Giemsa 5% em tampão fosfato pH 5,8, durante 10
minutos e lavar em água corrente e
27
15 – Secar ao ar.
3.2.3. Caracterização das regiões organizadoras de nucléolo (NORs)
Para a caracterização das regiões organizadoras de nucléolos (RONs) foi
adotado método de impregnação pela prata descrito por Howell e Black (1980). A
técnica pode ser assim descrita:
1 – Sobre uma lâmina previamente preparada para obtenção de
cromossomos mitóticos, pingar duas gotas de solução de gelatina (1g de
gelatina/50ml de água deionizada e 0,5 ml de ácido fórmico);
2 – Acrescentar sobre as gotas de gelatina, duas gotas de solução
aquosa de nitrato de prata a 50% (1g de Ag NO3 em 1ml de água deionizada).
Misturar bem as duas soluções e cobrir com lamínula;
3 – Colocar a lâmina em estufa a 60°C;
4 – Deixar por 3-8 minutos, até a lâmina assumir uma cor amarelada,
retirar da estufa e monitorar a cor dos cromossomos sob o microscópio;
5 – Quando os nucléolos assumirem uma coloração preta ou marrom e os
cromossomos e núcleos apresentarem um tom amarelado, lavar em água
deionizada, permitindo-se que lamínula seja retirada normalmente pela água.
Para uma melhor observação, pode-se corar com Giemsa a 1% por,
aproximadamente, 30 segundos e
6 – Lavar em água deionizada e deixar secar.
3.2.4. Detecção de heterocromatina constitutiva – banda C
Para o estudo da heterocromatina constitutiva foi utilizada a técnica
descrita por Summer (1972) com algumas modificações:
1 – tratar a lâmina preparada segundo a técnica descrita para
cromossomos mitóticos com HCl 0,2 N em temperatura ambiente, durante 15
minutos;
2 – lavar a lâmina com água deionizada;
28
3 – incubar a lâmina em solução aquosa de hidróxido de bário a 5%
(recém preparado) durante aproximadamente 5 minutos a temperatura de 42°C
em banho-maria;
4 – Após o banho lavar rapidamente em uma solução de HCl 0,2 N;
5 – lavar a lâmina com água deionizada;
6 – Incubar a lâmina em solução de 2x SCC, por 30 minutos a 60°C em
banho-maria;
7 - lavar a lâmina com água deionizada;
8 – Corar com Giemsa 5% em tampão fosfato (pH 6,8) por 10 minutos e
9 - lavar a lâmina com água deionizada e secar ao ar.
3.2.5. Estudos cariotípicos
As analises das metáfases foram realizadas em microscópio ótico comum.
Após a contagem dos cromossomos foi estabelecida o número modal para
machos e fêmeas das espécies estudadas.
As metáfases que apresentaram melhor dispersão e nítida morfologia dos
cromossomos foram fotografadas em microscópio Axioskop Zeiss com objetivas
de imersão, utilizando-se filme Kodak Image Print regulado para ASA 25 e
revelado em Microdol, da Kodak. As copias dos negativos foram feitas em papel
fotográfico profissional KODABROMIDE-F3.
3.2.6. Medidas cromossômicas
Após a escolha das melhores metáfases para a montagem dos cariótipos
e a ordenação visual dos pares cromossômicos, estes foram fotocopiados e as
medidas dos cromossomos foram realizadas nos cariótipos tanto de machos
como de fêmeas, com o auxílio de compasso de ponta seca e paquímetro.
Determinando-se o comprimento total de cada braço e os comprimentos dos
braços maiores e menores, calcula-se os valores médios para cada par. Obtém-
29
se, então, o comprimento relativo (%) de cada par cromossômico em relação ao
total do lote haplóide.
A classificação dos cromossomos, conforme os valores da relação de
braços (RB), foram estabelecidas segundo o critério proposto por Levan et al.
(1964) com algumas modificações, o qual classifica os tipos cromossômicos da
seguinte maneira:
Metacêntrico (M) - RB: 1,00 a 1,70;
Submetacêntrico (SM) – RB: 1,71 a 3,00;
Subtelocêntrico – (ST) – RB: 3,01 a 7,00 e
Acrocêntrico (A) – RB: maior que 7,01.
3.2.7. Montagem dos cariótipos
As melhores fotografias foram recortadas, os cromossomos organizados
em pares, em ordem decrescente de tamanho e segundo suas características
morfológicas, em quatro grupos: metacêntrico (M), submetacêntricos (SM),
subtelocêntrico (ST), e acrocêntrico (A). O pareamento e a ordenação foram,
primeiramente, baseados na observação visual e depois ajustados de acordo com
as medidas obtidas.
30
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os exemplares de Hypostomus cf ancistroides do ribeirão Dourados,
ribeirão Maringá e córrego Ximbaúva apresentaram 2n=68 cromossomos com
fórmula cariotípica de 14m+16sm+12st+26a, 16m+6sm+26st+20a,
8m+10sm+16st+34a, respectivamente (figura 9). As três populações de
Hypostomus cf. ancistroides coletados em bacias hidrográficas diferentes
mostraram o mesmo número diplóide de 2n= 68 cromossomos. Este número
diplóide também foi encontrado por Rubert e Giuliano-Caetano (2005) e por Artoni
e Bertollo (1996). No entanto, todas as populações analisadas diferem em suas
fórmulas cariotípicas. No presente estudo, os exemplares dos córregos Dourados,
Maringá e Ximbaúva, apresentam respectivamente 26, 20 e 34 cromossomos
acrocêntricos, permitindo separar as três populações desta espécie. As diferenças
de fórmulas cariotípicas entre as diferentes populações de H. cf. ancistroides,
sugerem a ocorrência de polimorfismos cromossômicos, causados por fenômenos
de inversões e duplicações que podem alterar a morfologia dos cromossomos
sem alteração de seu número diplóide (Artoni e Bertollo, 2001). O gênero
Hypostomus apresenta uma alta variabilidade no número de cromossomos, como
apresentado no quadro 1. A formação de populações pequenas e isoladas,
geralmente em riachos de pequena ordem, mostram a ocorrência de
polimorfismos cromossômicos, como acontece mesmo em outros grupos
distantes, como o grupo A. scabripinnis, levando ao processo de especiação.
H. regani e H. cf. strigaticeps coletados no rio Ivaí apresentaram um
número diplóide de 2n=72 cromossomos, com 8m+10sm+30st+24a e
8m+6sm+26st+32a, respectivamente (figura 10). Apesar do mesmo número
diplóide, as duas espécies podem ser facilmente separadas pela fórmula
cromossômica, 24 acrocêntricos para H. regani e 32 acrocêntricos para H. cf.
strigaticeps. Segundo Artoni e Bertollo (2001) um número diplóide elevado é
acompanhado por um alto número de cromossomos acrocêntricos, o qual pode
ser observado nas espécies analisadas, sugerindo que a grande variabilidade
31
numérica deste gênero é causada por mecanismos de fissão cêntrica de
cromossomos metacêntricos e submetacêntricos
Rhinelepis aspera coletados no rio Paraná revelou um número diplóide de
2n=54 cromossomos, com fórmula cariotípica de 26m+20sm+8st (figura 10). O
gênero Rhinelepis apresenta apenas duas espécies, sendo que R. aspera ocorre
no alto Paraná e bacia do rio São Francisco, enquanto que outra espécie, R.
strigosa ocorre no médio e baixo Paraná e bacia do rio Uruguai (Weber,2003). Os
únicos dados citogenéticos sobre este gênero restringem-se aos obtidos por
Artoni e Bertollo (2001). Embora os dados obtidos no presente trabalho,
demonstrem a concordância no número diplóide (2n=54 cromossomos), as
fórmulas cariotípicas são diferentes, com 26 cromossomos do tipo metacêntricos
nos exemplares por nós examinados e 20 metacêntricos no material examinado
por Artoni e Bertollo (2001). Estas diferenças podem representar duas
alternativas: erros na interpretação dos dados pelos autores dos dois trabalhos,
ou poderemos encontrar duas espécies deste gênero no alto Paraná, sendo uma
delas introduzida pela submersão dos Saltos de Sete Quedas. Uma reavaliação
dos dados citogenéticos e a inclusão de dados de genética molecular, incluindo a
análise de R. aspera do rio S. Francisco e do alto Paraná e R. strigosa do baixo
Paraná e Pantanal podem elucidar a história da distribuição geográfica destas
espécies. Dentre os loricarídeos alguns grupos apresentam uma constância de
número cromossômico. Alves et al. (2005) analisaram nove espécies de vários
gêneros de Hypostominae (cinco espécies de Hemipsilichthys, uma de
Isbrueckerichthys, duas de Kronichthys, e uma de Pareiorhina) e encontraram o
mesmo número cromossômico de 2n= 54 em todas os exemplares analisados.
Este número de cromossomos é conservado em vários gêneros de
Hypostominae, bem como em várias espécies de Neoplecostominae, parece ser
uma condição primitiva entre os Lorocariidae.
A impregnação por nitrato de prata revelou NORs múltiplas para as três
populações de Hypostomus cf. ancistroides analisadas, diferindo apenas no tipo
cromossômico dos pares encontrados (figura 11). Na população do ribeirão dos
Dourados as marcações foram evidenciadas nas regiões terminais dos braços
curtos de três cromossomos submetacêntricos (pares 10, 11 e 12). Para a
população do ribeirão Maringá as marcações foram encontradas nas regiões
32
terminais dos braços curtos de três cromossomos (par 5 metacêntrico, par 10
submetacêntrico e par 14 subtelocêntrico). A população do córrego Ximbaúva
apresentou três marcações nas regiões terminais dos braços curtos de um
cromossomo metacêntrico (par 3) e em dois cromossomos submetacêntricos
(pares 5 e 9). Rubert e Giuliano-Caetano (2005) analisaram Hypostomus cf.
ancistroides do ribeirão Três Bocas (PR) obtiveram um resultado diferente, NOR
nos braços curtos de dois pares de cromossomos do tipo acrocêntrico, que não
foram evidenciados nas populações analisadas no presente estudo.
H. regani também apresentou NORs múltiplas, com variação entre 2 a 5
cromossomos marcados (figura 12). Rubert e Giuliano-Caetano (2005) analisaram
exemplares desta espécie do ribeirão Três Bocas (PR) que apresentaram de dois
a quatro cromossomos marcados, com as NORs situadas no braço longo de dois
pares de cromossomos do tipo acrocêntrico. Lui et al. (2005) analisou H. regani
do rio Piquiri (PR) e detectaram NORs múltiplas localizadas no braço curto de
dois pares de cromossomos acrocêntricos.
H. cf. strigaticeps apresentaram NORs múltiplas, com variação entre 2 a 7
cromossomos marcados. Rhinelepis aspera foi a única espécie a apresentar NOR
simples, localizada no braço curto do primeiro cromossomo metacêntrico (figura
12).
Foi observada uma heterogeneidade em termos de NOR, em número e
tipo cromossômico, nas espécies analisadas neste trabalho. Esta variação
também foi observada por Artoni e Bertollo (2001) em estudos com espécies da
subfamília Hypostominae.
No presente estudo, a heterocromatina constitutiva foi observada em
blocos, principalmente, centroméricos e teloméricos para as populações de H. cf.
ancistroides do ribeirão dos Dourados e córrego Ximbaúva (figura 12). Rubert e
Giuliano-Caetano (2005) analisaram H. cf. ancistroides do ribeirão Três Bocas
(PR) e obtiveram pouca heterocromatina em regiões centroméricas e algumas
teloméricas. Diferente da população analisada neste estudo de H. cf. ancistroides,
do ribeirão Maringá que apresentou um bloco maior de herocromatina constitutiva
em um par de cromossomos.
Em H. regani, H. cf. strigaticeps e Rhinelepis aspera foram encontrados
blocos em regiões centroméricas e teloméricas (figura 13).
33
Figura 9 – Cariótipo convencional de: a Hypostomus cf ancistroides do ribeirão dos Dourados, b H. cf ancistroides do ribeirão Maringá e c H. cf ancistroides do córrego Ximbaúva.
34
Figura 10 - Cariótipo convencional de: a H. regani do rio Ivaí, b H. cf. strigaticeps do rio Ivaí e c Rhinelepis aspera do rio Paraná.
35
Figura 11 – Metáfases evidenciando as NORs. À esquerda cariótipos e à
direita as metáfases correspondentes. a e b evidenciam cariótipo e metáfase da população de H. cf. ancistroides do ribeirão dos Dourados; c e d revelam cariótipo e metáfase de H. cf. ancistroides do ribeirão Maringá e e e f apresentam cariótipo e metáfase de H. cf. ancistroides do córrego Ximbaúva.
36
Figura 12 - Metáfases evidenciando as NOR s de: a Hypostumus regani, b H. cf. strigaticeps e c Rhinelepis aspera.
37
Figura 13 – Regiões de heterocromatina constitutiva, alguns blocos destacados com seta, de : a Hypostomus cf. ancistroides do ribeirão dos Dourados, b H. cf. ancistroides do ribeirão Maringá, c H. cf. ancistroides do córrego Ximbaúva, d H. regani do rio Ivaí, e H. cf. strigaticeps do rio Ivaí e f Rhinelepis aspera do rio Paraná.
38
5. CONCLUSÕES
Os dados obtidos demonstram que populações de Hypostomus cf.
ancistroides de diferentes bacias, apresentam uma constância de 2n=68
cromossomos, embora com diferenças nas fórmulas cariotípicas, sugerindo a
ocorrência de polimorfismo interpopulacional, causado por eventos de inversões e
duplicações, que não alteram o número.diplóide.
H. regani e H. strigaticeps apresentaram 2n= 72 cromossomos, um
número elevado dentro do gênero Hypostomus. Sugerindo que este número
elevado tenha sido conseqüência de mecanismos de fissão cêntrica em
cromossomos do tipo metacêntricos e submetacêntricos
Os dados sobre Rhinelepis aspera mostram a existência de dois
cariótipos diferentes, possivelmente mostrando a ocorrência de duas espécies, da
introdução de R. strigosa no alto Paraná
39
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