Padrões de diversificação e associação histórica entre espécies de Gyrodactylidae (Platyhelmintes, Monogenoidea) e seus hospedeiros no litoral do Paraná

Abstract

Resumo: A fauna de peixes Neotropicais de água doce apresenta grande diversidade de espécies. Os processos associados a diversificação de organismos de água doce na América do Sul são muitos, incluindo eventos eustáticos derivados de grandes glaciações durante o Pleistoceno. O primeiro capítulo desse estudo teve como objetivo definir a composição das espécies de Gyrodactylidae presentes na planície Costeira do Paraná, combinando técnicas de identificação morfológicas e comparando com dois marcadores de código de barras (ITS e COII). Todas as espécies ovíparas identificadas morfologicamente foram confirmadas pelos marcadores de código de barras, incluindo três novas espécies sugeridas para Aglaiogyrodactylus e as cinco novas espécies propostas para Phanerothecium. Este estudo propôs quatro novas espécies para o clado vivíparo. No entanto a análise de código de barras indica duas potenciais novas espécies com base na morfologia para Gyrodactylus como uma única espécie. Para avaliar as associações entre sete espécies de Aglaiogyrodactylus e seus hospedeiros em um trecho do rio Marumbi, no segundo capítulo alguns dos preceitos do Paradigma de Estocolmo foram aplicadas em uma otimizacão filogenética apontando três espécies de loricarídeos como hospedeiros ancestrais de Aglaiogyrodactylus. No terceiro capítulo o cenário de estudo foi ampliado para quinze rios representando oito microbacias da Baía de Paranaguá. Nesse capítulo foi avaliada a composição de cada microbacia, aplicando dois pressupostos do Paradigma de Estocolmo: Ecological fitting e Teoria do Mosaico Geográfico de Coevolução. O objetivo principal foi testar através de previsões derivadas dos dois preceitos do Paradigma de Estocolmo através de observações empíricas obtidas de um modelo complexo de associações hospedeiro-parasito da Baía de Paranaguá. A região oferece um cenário paleoclimático ideal para avaliar as estruturas das comunidades de hospedeiro e seus parasitos. As análises desse capítulo indicaram diferenciação entre as comunidades de hospedeiros e parasitos da região. As microbacias do Oeste da Baía de Paranaguá, exibem espécies de parasitos ausentes em microbacias do Norte, e algumas espécies presentes no Norte não são encontradas no Oeste. Esses resultados suportam a hipótese da influência da alteração no nível do mar, causando conexão e isolamento de rios e bacias na região, ocasionando mistura e extinção de espécies de parasitos e seus hospedeiros. O isolamento e expansão na gama de hospedeiros foi observada na reconstrução histórica, enquanto a análise de reconstrução de redes ancestrais sugere que as espécies de parasitos e hospedeiros já estavam presentes nesse sistema antes das perturbações originadas pela alteração no nível do mar. As linhagens de parasitos encontradas atualmente, provavelmente sobreviveram, devido a capacidade de utilizar novos hospedeiros através do processo de Ecological fitting.

Abstract: The Neotropical freshwater fish fauna presents a great diversity of species. The processes associated with diversification of freshwater organisms in South America are many, including derivatives of major glaciations during the Pleistocene eustatic events. The first chapter of this study aimed to define the composition of the Gyrodactylidae species present in Paraná Coastal plain, combining morphological identification and comparing with two barcode markers (ITS and COII). All oviparous species identified morphologically were confirmed by DNA barcode, including the three new species suggested for Aglaiogyrodactylus and five new species for Phanerothecium. This study proposed four new species for the viviparous clade. However, the barcode analysis indicates two potential new species based on morphology for Gyrodactylus as a single species. To evaluate the associations between seven species of Aglaiogyrodactylus and their hosts in a stretch of the Marumbi river, in the second chapter, some of the precepts of the Stockholm Paradigm were applied Phylogenetic optimization of hosts points to three loricariids species as hosts ancestral clade of Aglaiogyrodactylus. In the third chapter the scenario was expanded to fifteen rivers representing eight microbasins of Paranaguá Bay. In this chapter we evaluated the composition of each microbasin, applying two assumptions of the Stockholm Paradigm: Ecological fitting and the Theory of the Geographic Mosaic in Coevolution. The main goal was to test predictions derived through the two Stockholm Paradigm precepts thorugh empirical observations obtained from a complex model of host-parasite associations of Paranaguá Bay. The region offers an ideal scenario to evaluate paleoclimatic structures of host communities and their parasites. The analyzes in this chapter indicated differentiation between hosts and parasites communities in the region. The microbasins of the West Bay display parasites some species absent in North, and some species in the North are not found in the West. These results support the hypothesis of the influence of the sea level change, causing isolation and connection in rivers and basins in the region, causing mixing and extinction of parasites and their hosts. Isolation and expansion of the host range was observed in historical reconstruction, while the reconstruction of ancestral networks suggests that species of parasites and hosts were already present in the system before the disturbances caused by the sea level change. The parasite lineages currently found probably survived because the ability to use new hosts through the Ecological fitting process.