Integrative taxonomy of Plecoptera (Insecta) from Maca? River Basin, Rio de Janeiro, Brazil

Autor: Silva, Fernanda Avelino Capistrano da
Přispěvatelé: Mallet, Jacenir Reis dos Santos, Nessimian, Jorge Luiz, Takiya, Daniela Maeda, Mallet, Acenir Reis dos Santos, Froehlich, Claudio Gilberto, Silva, Elidiomar Ribeiro da, Santos, Allan Paulo Moreira dos, Silva, H?lio Ricardo da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)
instacron:UFRRJ
ISSN: 1184-9460
Popis: Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2021-01-05T17:33:18Z No. of bitstreams: 1 2014 - Fernanda Avelino Capistrano da Silva.pdf: 11849460 bytes, checksum: 22a7e9604a01326c43f7f69ece7a2b24 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T17:33:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014 - Fernanda Avelino Capistrano da Silva.pdf: 11849460 bytes, checksum: 22a7e9604a01326c43f7f69ece7a2b24 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 CAPES - Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico FAPERJ - Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro Plecoptera is an important order of aquatic insects, and its immatures are used in water biomonitoring programs. In Brazil, there are 168 species recorded, 40 occurring in Rio de Janeiro State. The taxonomy of this order is based on male penial armature morphology, color, and measurements, but many taxonomic descriptions are incomplete, lacking male, female, and nymphal associations. The most commonly used method for immature-imago association is immature rearing to adulthood, however, this is hampered by the sensitivity of the nymphs to the removal from natural environment. An alternative form to immature-imago association is the use of molecular tools. The molecular marker COI have been used with success to species level identification. In this study, COI sequences were obtained from adults and nymphs collected in 106 localities in Maca? River Basin. Adults were collected with light traps and nymphs by manual method. All material were identified with specific keys and descriptions, and unidentified females and nymphs were morphotyped according the morphological characteristics. Two specimens from each morphotype were used in molecular analyze and to obtained images by scanning electronic microscope (SEM). SEM images were used to search for new characteristics to distinguish species. A total of 1248 specimens were collected, being 132 males, 266 females, and 850 nymphs. Out of this total, 44 taxa were found, distributed in 35 species, nine morphotypes not associated and five new species. Ten nymphs are described and new characters obtained by SEM were added to five known nymphs; the male of Kempnyia varipes was redescribed and the genitalia was illustrated for the first time. Thirty-one new records were made to Maca? River Basin and 16 characterized new records to RJ. Molecular material of 134 specimens of 40 species and six morphotypes were sequenced, being 27 species/morphotypes from Maca? River Basin and the others from Southern and Southeastern Brazil. The sequences were aligned with ClustalX software, being the pairwise divergences computed, adjusted with the Kimura 2-parameter model, and a cluster based on Neighbor Joining method (NJ) performed in MEGA software. Three resulting NJ trees are given for Gripopterygidae, Anacroneuria, and Kempnyia and recovered a total of 46 distinct genetic lineages also supported by the morphological analysis, where 27 were from MRB. Based in these lineages, the interespecific divergences ranged from 3.3 to 25.3%, with the lowest for Gripopteryx and higher for Anacroneuria. Intraspecific divergences ranged from zero to 15.1%, with the lowest found among many species from BRM and the highest among Kempnyia colossica (Nav?s) species. High values found for Plecoptera species from MRB could be associated to individuals being isolated on mountaintops, to geographical range, or to cryptic species. Polymorphic variations, like female subgenital plate and color were found between sympatric and allopatric populations Plecoptera ? uma importante ordem de insetos aqu?ticos, que possuem imaturos utilizados em programas de biomonitoramento da ?gua. No Brasil, s?o encontradas 168 esp?cies, sendo 40 dessas ocorrentes no Estado do Rio de Janeiro. A taxonomia desta ordem atualmente ? baseada na morfologia da armadura peniana dos machos, colora??o e tamanho, mas muitas das descri??es taxon?micas s?o incompletas, faltando assim associa??es entre machos, f?meas e ninfas. O m?todo mais utilizado para associa??o ? cria??o dos imaturos para a obten??o dos adultos, entretanto, este ? dificultado pela sensibilidade das ninfas ? remo??o do ambiente natural. Uma forma alternativa de associa??o ? a utiliza??o de ferramentas moleculares, sendo a utiliza??o do marcador molecular COI utilizada com sucesso para a identifica??o em n?vel de esp?cie. No presente estudo, sequ?ncias de COI foram obtidas de adultos e ninfas de Plecoptera coletados em 106 pontos ao longo da Bacia do Rio Maca? (BRM). Adultos foram coletados com uma armadilha de luz do tipo Pensilv?nia, enquanto as ninfas foram coletadas manualmente. O Rio Maca? ? o maior rio que nasce no Estado do Rio de Janeiro e localiza-se na regi?o norte do estado. O material foi identificado com uso de chaves espec?ficas e descri??es, e f?meas e ninfas n?o identificadas foram morfotipadas. Dois exemplares de cada esp?cie/morfotipo foram separados para a an?lise molecular e imagens de microscopia eletr?nica de varredura (MEV) que foi realizada a fim de buscar caracter?sticas para distinguir os esp?cimes. Um total de 1.248 esp?cimes foi coletado, sendo 132 machos, 266 f?meas e 850 ninfas. Deste total, 44 t?xons foram encontrados, distribu?dos em 35 esp?cies, nove morfotipos n?o associados e cinco esp?cies novas. Dez ninfas s?o descritas e novos caracteres obtidos pela MEV foram adicionados a cinco esp?cies j? descritas anteriormente; o macho de Kempnyia varipes ? redescrito e a genit?lia desta esp?cie ? ilustrada pela primeira vez. Trinta e um novos registros s?o feitos para a BRM e, 16 novos registros para o RJ. Foram sequenciados 134 esp?cimes de Plec?ptera pertencentes a 40 esp?cies e 6 morfotipos, sendo 27 esp?cimes pertencentes ? BRM e os demais de regi?es do Sul e Sudeste do Brasil. As sequencias foram alinhadas no programa ClustalX, sendo as diverg?ncias gen?ticas par-a-par calculadas, ajustadas pelo modelo de evolu??o Kimura-2- parameter e uma an?lise de agrupamento de neighbor-joining (NJ) realizada no programa MEGA. As tr?s ?rvores resultantes das an?lises de NJ realizadas em separado para Gripopterygidae, Anacroneuria e Kempnyia recuperaram um total de 46 linhagens gen?ticas distintas suportados tamb?m pela an?lise morfol?gica, sendo 27 de esp?cies da BRM. Com base nessas linhagens estabelecidas, as diverg?ncias interespec?ficas variaram 3,3 a 25,3%, sendo as menores encontradas para Gripopteryx e as maiores para Anacroneuria. As diverg?ncias intraespec?ficas variaram de zero a 15,1%, sendo as menores encontradas entre muitos esp?cimes da BRM e as maiores entre esp?cies de Kempnyia colossica (Nav?s).Os altos valores encontrados pra as esp?cies de plecoptera na BRM podem ser associados ao isolamento de esp?cies em topos de montanhas, ao isolamento geogr?fico ou mesmo se tratar de esp?cies cr?pticas. Varia??es polim?rficas, tais como tamanho, varia??es na placa subgenital feminina e colora??o foram encontradas tanto entre popula??es simp?tricas como alop?tricas
Databáze: OpenAIRE
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