Identificação molecular e estudo das relações filogenéticas entre as espécies da família Iguanodectidae

Abstract

Iguanodectidae é a oitava família mais diversa de Characiformes com 39 espécies válidas divididas em três gêneros Iguanodectes, Piabucus e Bryconops, distribuídos pelas bacias dos rios Amazonas, Orinoco, Essequibo, São Francisco e Paraná-Paraguai, e nos rios costeiros da Venezuela, Guianas, Suriname, Guiana Francesa e nordeste do Brasil. Sua posição filogenética em Characiformes tem sido bastante controversa com uma taxonomia ainda bastante complexa e restrita a descrições originais. Seu reconhecimento como família só ocorreu em 2011. O grupo tem sido estudado taxonomicamente, mas, até o presente, os estudos se restringiram a análises morfológicas ou propostas de possíveis arranjos baseados em revisões taxonômicas ou descrição de espécies. Desta maneira, não há trabalhos inclusivos que testem os relacionamentos das espécies de Iguanodectidae e não existem revisões taxonômicas publicadas para Piabucus. A revisão de Iguanodectes é da década passada e as de Bryconops se restringem às espécies que ocorrem na Venezuela. A identificação de espécies usando dados moleculares e a construção de filogenias utilizando dados genômicos, como os elementos ultraconservados (UCEs), tem sido ferramentas muito úteis em estudos sobre biodiversidade. Considerando o exposto acima o presente projeto tem como objetivos elaborar e testar hipóteses sobre a diversidade e sobre as relações filogenéticas entre as espécies dos três gêneros da família Iguanodectidae com o uso de abordagens moleculares para identificação de espécies e elaboração de filogenias. Foram analisadas 202 sequências de DNA, revelando ampla variação genética (0,005% a 30,6%). Os métodos de delimitação de espécies identificaram entre 50 e 53 linhagens distintas. Iguanodectesgeisleri destacou-se como uma linhagem única, sustentando sua elevação ao status de gênero próprio. Algumas espécies, como I. spilurus e B. melanurus, mostraram sinais de espécies crípticas. I. purusi apresentou baixa divergência genética em relação a I. spilurus, sugerindo sinonímia. A filogenia baseada em loci ultraconservados revelou que Iguanodectes é parafilético e indicou a existência de novos agrupamentos genéricos. O estudo conclui que a diversidade dentro dos Iguanodectidae está subestimada e propõe uma revisão taxonômica com base em uma abordagem integrativa.

The family Iguanodectidae is the eighth most diverse lineage within Characiformes, comprising 35 valid species distributed across three genera—Iguanodectes, Piabucus, and Bryconops. These species inhabit the Amazon, Orinoco, Essequibo, São Francisco, and Paraná–Paraguay river basins, as well as the coastal rivers of Venezuela, the Guianas, Suriname, French Guiana, and northeastern Brazil. The phylogenetic placement of Iguanodectidae within Characiformes has long been a matter of debate, with its taxonomy remaining complex and largely restricted to original species descriptions. Recognition of Iguanodectidae as a distinct family was only established in 2011. Although the group has been subject to taxonomic investigation, studies have so far been limited tomorphological analyses or to the proposal of tentative arrangements based on taxonomic reviews and species descriptions. Consequently, no comprehensive studies have tested the interspecific relationships within Iguanodectidae, and no taxonomic revisions have been published for the genus Piabucus. The most recent review of Iguanodectes dates back to the previous decade, while studies of Bryconops are restricted to species occurring in Venezuela. The use of molecular data for species identification and the reconstruction of phylogenies based on genomic datasets—such as ultraconserved elements (UCEs)—has proven to be an invaluable approach in biodiversity research. In light of these considerations, the present project aims to develop and test hypotheses regarding the diversity and phylogenetic relationships among the species of the three genera of Iguanodectidae, employing molecular tools for species delimitation and phylogenetic inference. The study investigated the diversity and evolutionary relationships of the genera Bryconops, Iguanodectes, and Piabucus using DNA barcoding, morphology, and genomic phylogeny. A total of 202 DNA sequences were analyzed, revealing wide genetic variation (0.005% to 30.6%). Species delimitation methods identified between 50 and 53 distinct lineages. Iguanodectes geisleri stood out as a unique lineage, supporting its elevation to its own genus. Some species, such as I. spilurus and B. melanurus, showed signs of cryptic species. I. purusii exhibited low genetic divergence from I. spilurus, suggesting synonymy. Phylogeny based on ultraconserved elements (UCEs) revealed that Iguanodectes is paraphyletic and pointed to the existence of new generic groupings. The study concludes that the diversity within Iguanodectidae is underestimated and proposes a taxonomic revision based on an integrative approach.