Diversidade gen??tica e padr??es populacionais da Pirapitinga Piaractus brachypomus (Cuvier, 1818) characiformes: um crit??rio para seu manejo

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Lizarazo.pdf: 9956686 bytes, checksum: 284fefd03605313e9e869df57542dbe8 (MD5) Previous issue date: 2013-09-20 CAPES - Coordena????o de Aperfei??oamento de Pessoal de N??vel Superior In the neotropics, Piaractus brachypomus is one of the largest Characiforme species, widely dispersed throughout the Orinoco and Amazon Basins. It is a migratory fish that carries out its lifecycle in fluvial and lacustrine environments. Its omnivorous feeding habits focus on seeds, making it, along other species, an seed disperser very important to the tropical forest. In aquiculture it is a pioneer species in the development of this activity in South America. mostly in countries like Colombia. Peru and Venezuela. As a fishing resource the species is very important for local and regional consumption, what drives over-exploration of natural populations. Management strategies for conservation and use, although in pracfice, do not show positive effects for its recovery in the natural environment. The lack of biological information in a populatin level does pose a limit on the correct management of this natural resource under the concepts of basin and trans-border management. The development of molecular techniques in the last years have delivered appropriate tools for the understanding of a population, its dynamics and conservation status. In this study, an genetic-populational approach of Piaractus brachypomus within its natural range was carried out. This work was based upon the premisse that the population is panmictic by its migratory behavior, reproductive strategy and wide distribution. A total of 398 specimens, from different sites in the Amazon and Orinoco basins, were collected and then analyzed with 7 microsatellites in total, by the transferability of microsatellites developed for phylogenetically near species. Also used were mitochondria' Dloop and CO! to support large scale population analysis and morphological considerations. Orinoco and Amazon basins populations were found to be highly structured. with restricted gene flow within them, and also genetical and morphological diagnostic features that differentiate between them, what makes possible to delimit each as a Significant Evolutionary Unit ??? SEU. Orinoco basin population has showed panmictic within all its range (RsT=0.044), with moderate genetic diversity (He=0,66) when compared to other neotropical fish. Gene flow was bi-directional and asymmetric (Nm=2,03 to 7,21 effective immigrant per generation), being the floodplain known as the Internal delta", that which receives the greater number of immigrants. The average effective population size was Ne=1675. the largest population located in the Guaviare basin. It was detected a populational decline 690 years ago. what has been associated to then current environmental variations such as climatic changes and strong El Nino events. The Amazon basin population showed high genetic diversity (He=0,72) when compared to other amazonian fish. It is moderately structured in two biological structures (Fsr=3,057: K=2), a product of past geomorphological barriers during the region formation. The west biological unit is associated with the Amazon sedimentary basin. the east biological unit is associated with the crystalline shields and a contact zone in the main Solimoes-Amazonas river and its adjacent areas. Gene flow showed complex and asymmetrical interactions, and was low (Nm= 0.85 a 4,75 effective immigrants per generation) when compared to other migratory Amazonian fish, but sufficient to maintain population connectivity. Effective population size was Ne=1139. slightly lower than the Orinoco population, despite the its wide range. It was detected a populational decline dated by 2507 years ago, what is associated to strong variations in the environment then. As the two SEU were defined and characterized it is suggested that management be separated for each Piaractus brachypomus population. It is suggested that the Amazon basin population must have a differentiated management according to the biological units and contact zones, to be established according to the national territories that they occupy. The Orinoco basin. otherwise, may have a integrated management between the two countries that make up the region, based upon the fact that the population is panmictic. No Neotr??pico uma das maiores esp??cies de Characiformes ?? Piaractus brachypomus, amplamente distribu??da nas bacias do Orinoco e Amazonas. ?? um peixe de comportamento migrat??rio que desenvolve seu ciclo de vida nos ambientes lacustres e fluviais. De h??bito alimentar on??voro, tem prefer??ncia por sementes o que o toma junto com outras esp??cies um dispersador de sementes importante para a manuten????o da floresta tropical. Na aquicultura ?? a esp??cie nativa pioneira no desenvolvimento desta atividade em Am??rica do Sul, principalmente em pa??ses como Col??mbia, Peru e Venezuela. Nas pescarias ?? uma esp??cie importante para o consumo local e regional, o que tem causado sobre-explora????o das popula????es naturais. Por mais que existam estrat??gias de manejo para a conserva????o e aproveitamento a esp??cie, elas n??o est??o causando efeitos positivos para a recupera????o no meio natural. As informa????es biol??gicas a n??vel populacional s??o inexistentes, o que limita a gest??o adequada deste recurso natural baixo o conceito de bacia e manejo transfronteiro. O desenvolvimento de t??cnicas moleculares nos ??ltimos tempos tem-se convertido em uma ferramenta apropriada para o conhecimento das caracter??sticas de uma popula????o, sua din??mica e estado de conserva????o. Neste estudo, realiza-se uma abordagem gen??tico-populacional de Piaractus brachypomus em sua ??rea de distribui????o natural. O trabalho foi baseado na premissa de que a popula????o ?? panm??tica devido ao seu comportamento migrat??rio, estrat??gia reprodutiva e ampla distribui????o. Para o estudo foram coletados um total de 398 indiv??duos provenientes de diferentes localidades das bacias Orinoco e Amazonas, os quais foram analisados com 7 microssat??lites, a partir da transferibilidade de microssat??lites desenvolvidos para esp??cies filogeneticamente pr??ximas. Tamb??m foram utilizados os marcadores mitocondriais Dloop e CO! para ajudar a suportar as an??lises populacionais em grande escala, assim como considera????es morfol??gicas. Detectou-se alta estrutura????o entre as popula????es das bacias do Orinoco e Amazonas, com fluxo g??nico restrito entre elas, al??m de caracter??sticas diagnosticas gen??ticas e morfol??gicas que diferenciaram as duas popula????es, o que permitiu delimita-as como duas Unidades Evolutivas Significantes -ESU. A popula????o da bacia do Orinoco, mostrou-se panm??tica em toda sua ??rea de distribui????o (Fsr=0,044) com moderada diversidade gen??tica (He=0,66) ao se comparar com outros peixes neotropicais. O fluxo g??nico foi bidirecional e assim??trico (Nm=2,03 a 7,21 imigrantes efetivos por gera????o), sendo a plan??cie conhecida como "delta interno" a que maior n??mero de imigrantes recebe. O tamanho efetivo populacional m??dio foi de Ne=1675, com maior popula????o localizada no Guaviare. Detectou-se um decl??nio populacional datado h?? 690 anos, que foi associado ??s varia????es ambientais da ??poca como mudan??as clim??ticas e fortes fen??menos El M??o. A popula????o da bacia do Amazonas, apresentou uma diversidade gen??tica alta (He=0,72) ao se comparar com outros peixes Amaz??nicos. Sua popula????o est?? moderadamente estruturada em duas unidades biol??gicas (Fs7=0,057; K=2) produto de barreiras geomorfol??gicas do passado durante a forma????o da regi??o. A unidade biol??gica do oeste est?? associada a bacia sediment??ria do Amazonas e a unidade biol??gica do leste est?? relacionada com os escudos cristalinos e uma zona de contato na calha principal Solim??es???Amazonas e ??reas adjacentes. O fluxo g??nico mostrou intera????es complexas, assim??tricas e um valor baixo (Nm= 0,85 a 4,75 imigrantes efetivos por gera????o) ao se comparar com outros peixes migrat??rios Amaz??nicos, mas suficiente para manter a conex??o da popula????o. O tamanho populacional efetivo m??dio foi de Ne=1139, levemente menor ?? popula????o do Orinoco, apesar da amplia ??rea geogr??fica que ocupa. Detectou-se um decl??nio populacional datado h?? 2507 anos, que foi associado ??s fortes varia????es ambientais da ??poca. Definidas e caracterizadas as duas ESU sugere-se o manejo separado para cada popula????o de Piaractus brachypomus. Sugere-se que a popula????o do Amazonas deve ter um manejo diferenciado concordante com as unidades biol??gicas e zona de contato, estabelecido de acordo com os territ??rios nacionais que elas ocupam. Enquanto que a popula????o do Orinoco pode ter um manejo conjunto entre os dois pa??ses que formam a regi??o, baseado em uma popula????o panm??tica.