Phylogeography of the Neotropical catfish Pimelodus albicans (Siluriformes: Pimelodidae) from río de la Plata basin, South America, and conservation remarks

Abstract

Pimelodus albicans Valenciennes, 1840 (common name "moncholo" or "bagre blanco") is an endemic species of the family Pimelodidae in the río de la Plata basin. Phylogenetic approach based on cytochrome b sequences was performed to test the existence of a unique evolutionary lineage in P. albicans and to discriminate populations units or subpopulations related to a migration behavior of this taxon in the río de la Plata basin. This study included 34 samples of P. albicans of different collecting sites in the río de la Plata estuary and in the río Arrecifes belonging to the río Paraná basin. Among 614 base pairs in the cytochrome b sequence data set, 203 were variable and 120 were phylogenetically informative sites in P. albicans. A total of twenty haplotypes, nucleotide diversity (p) = 0.032 and haplotype diversity = 0.941 were found. Tajima's test showed significant value D= -1.88 (p<0.05) rejecting the neutral mutation hypothesis for the P. albicans data set. All phylogenetic approaches showed that P. albicans included four monophyletic assemblages that were supported by high bootstrap and Bayesian posterior probability values. Minimum spanning network corroborated these groups for P. albicans haplotypes. High genetic structure was found in P. albicans by means of AMOVA analysis showing that the río Arrecifes samples constitute an isolated lineage. Moreover, the high value of genetic divergence (10%) between the río de la Plata and the río Arrecifes populations could suggest that P. albicans may be conformed by a sibling species complex. On the other hand, a degree of genetic structuring was detected among different sites of the río de la Plata. A partial isolation of the 760 site may suggest that P. albicans could migrates to different tributaries for reproduction, generating different schools of haplotypes which could mix in the río de la Plata estuary. The high nucleotide diversity found in the 765 site and the existence of gene flow with the remaining collecting sites would be concordant with the outlined hypothetic scenarios of the mixing populations in the middle of the río de la Plata estuary.

Translated abstract

Pimelodus albicans Valenciennes, 1840 (popularmente conhecida como moncholo ou bagre branco) é uma espécie endêmica da família Pimelodidae na bacia do rio da Prata. Estudos filogeográficos baseados nas seqüências do citocromo b mitocondrial foram realizados para testar a existência de uma única linhagem evolutiva in P. albicans e para discriminar unidades populacionais relacionadas ao comportamento migratório desse táxon na bacia do rio da Prata. Um total de 34 amostras de P. albicans provenientes de diferentes lugares de coleta no estuário do rio da Prata e rio Arrecifes na bacia do rio Paraná foram analisados. Entre as 614 pares de bases do citocromo b no conjunto de dados, 203 deles variaram e 120 foram sítios filogeneticamente informativos para P. albicans. No presente estudo foi encontrado um total de vinte haplótipos, diversidade de nucleotídeos (p) = 0,032 e diversidade de haplótipos = 0,941. O teste de Tajima mostrou valores significativos D= -1,88 (p<0,05) rejeitando a hipótese de mutação neutra para os dados de P. albicans. Todas as análises filogenéticas mostraram que o clado P. albicans apresenta quatro grupos monofiléticos com um forte suporte estatístico e uma elevada probabilidade posterior Bayesiana. A rede de haplótipos para P. albicans mostrou uma forte estrutura desses quatro grupos. Uma grande estruturação genética foi observada em P. albicans nas análises de AMOVA mostrando que as amostras do rio Arrecifes constituem uma linhagem isolada. A alta divergência (10%) encontrada entre as populações do rio da Prata e rio Arrecifes sugere que P. albicans pode constituir um complexo de espécies crípticas. Foi verificada também a ocorrência de estrutura genética na bacia do rio da Prata. A localidade 760 apareceu parcialmente isolada sugerindo que P. albicans migra para procriar em os afluentes do rio da Prata gerando diferentes cardumes de haplótipos que poderiam se misturar no estuário do rio da Prata. A alta diversidade nucleotídica encontrada na localidade 765 e a existência de fluxo gênico entre os demais sítios de coleta são concordantes com o cenário hipotético de existência de populações intercruzantes no meio do estuário do rio da Prata.