Studie identifiziert mögliche neue Art in einer in Neotropis endemischen Fischgattung

Mit derzeit 84 beschriebenen Arten ist Characidium möglicherweise die vielfältigste Fischgattung, die der Wissenschaft bekannt ist. Zu diesem Schluss kamen brasilianische Wissenschaftler nach der Analyse von mehr als 4.400 Exemplaren dieser Gattung südamerikanischer Dartfische, die in der Neotropis endemisch sind und in Brasilien als Mocinha oder Charutinho bekannt sind.

In einem Artikel veröffentlicht im Journal Systematik und BiodiversitätForscher der São Paulo State University (UNESP) und der Federal University of Bahia (UFBA) bestätigen das Vorkommen von 15 Arten in Flüssen in vier Ökoregionen im Nordosten (Caatinga Nordeste e Drenagens Costeiras, Mata Atlântica Nordeste, Parnaíba und São). Francisco).

Zehn der Arten waren bereits beschrieben worden, und vier benötigten zusätzliche molekulare Analysen, um zu bestätigen, dass es sich um neue Arten handelte. Den Autoren zufolge waren die übrigen Arten sicherlich neu in der wissenschaftlichen Literatur und mussten noch benannt werden.

„Einige Characidium-Arten sind in ihrer äußeren Morphologie nahezu identisch [body shape and characteristics]. Andere sehen sich nicht nur sehr ähnlich, sondern sind sich auch genetisch sehr ähnlich und können durch den molekularen Marker, der für diese Art von Vergleich am häufigsten verwendet wird, nicht voneinander unterschieden werden“, sagte Leonardo Oliveira-Silva, Erstautor des Artikels und Forscher am Botucatu Institute of Biosciences (IBB-UNESP).

Die Studie begann, als Oliveira-Silva noch Doktorand war. Mit seiner Doktorvaterin Angela Zanata, Professorin am Institut für Biologie der UFBA und Letztautorin des Artikels, erkundete er die wichtigsten Flüsse im Nordosten, um herauszufinden, wie viele Characidium-Arten dort vorkommen.

Zusätzlich zum gesammelten Material analysierten sie Proben, die in wissenschaftlichen Sammlungen von Zanata und anderen Forschern hinterlegt waren. Die untersuchte Gruppe umfasste mehr als 4.400 Individuen, die größte, die jemals für diese Gruppe gesammelt wurde, und die Analyse umfasste sowohl morphologische Daten als auch molekulare Daten, die aus Gewebeproben gewonnen wurden.

„Die Sammlungen enthalten viele Individuen, auf deren Etikett nur die Gattung angegeben ist, da es selbst Spezialisten der Gruppe schwerfällt, zwischen einigen der Arten zu unterscheiden. Darüber hinaus berücksichtigen einige der vorhandenen Beschreibungen nicht die Variabilität innerhalb einer bestimmten Art. Daher ist es wichtig, jede einzelne Art sehr genau zu definieren“, sagte Zanata.

Jüngste Vielfalt

Zu den Ergebnissen gehörte eine genetische Distanz von weniger als 2 % zwischen zwei Arten mit signifikanten morphologischen Unterschieden: Characidium bimaculatum und Characidium deludens.

„Das ist problematisch, weil der am häufigsten verwendete molekulare Marker zur Erkennung von Süßwasserarten, das Gen COI, festlegt, dass 2 % die Grenze ist, um eine Art von einer anderen unterscheiden zu können. Mehrere neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass dies nicht unbedingt die absolute Wahrheit ist und dass es sehr wichtig ist, die Evolutionsgeschichte einer Art zu berücksichtigen, bevor Entscheidungen über Namensänderungen getroffen werden“, sagte Oliveira-Silva.

Die beiden betroffenen Arten sind also eng verwandt, allerdings müssen andere Gene in die Analyse einbezogen werden, um festzustellen, ob es sich um unterschiedliche Arten handelt und um ihre Evolutionsgeschichte zu vergleichen.

Es sind noch mehr derartige Diskrepanzen zu erwarten, unter anderem weil Characidium in einer Studie aus dem Jahr 1993, die nur 18 Arten umfasste, als monophyletisch (von einem gemeinsamen evolutionären Vorfahren abstammend) definiert wurde. Damals gab es noch keine molekularen Werkzeuge für die Analyse der Evolutionsgeschichte (Phylogenese) und die große Vielfalt der Gattung war noch nicht verstanden.

Monophylie ist in diesem Fall die Hypothese, dass alle Characidium-Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen, derselben Linie angehören und ihre Evolutionsgeschichte teilen. In der Studie stellten die Forscher fest, dass eine Untergruppe, zu der auch Characidium chancoense gehörte, den Gattungen Leptocharacidium und Microcharacidium näher stand, was Characidium nicht-monophyletisch macht.

Ein weiteres Ergebnis einer phylogenetischen Analyse bestand darin, dass mehrere Characidium-Arten im Nordosten sehr eng mit Arten in anderen südamerikanischen Ökoregionen wie Alto Paraná, Fluminense, Paraíba do Sul und Tocantins-Araguaia verwandt waren.

Da alle betreffenden Flüsse und Einzugsgebiete heute nicht mehr miteinander verbunden sind, besteht die plausibelste Hypothese darin, dass die gemeinsamen Vorfahren dieser Arten zu einem Zeitpunkt von einem Gebiet ins andere migrierten, als diese Gebiete und die Flüsse darin noch miteinander verbunden waren.

Die Forscher weiten ihre Untersuchung nun weit über die Grenzen des Nordostens hinaus aus, um zu sehen, ob sich die bisher gesammelten Beweise bestätigen. Ziel des von Oliveira-Silva am UNESP geleiteten Projekts ist es, Arten der Gattung Characidium in allen südamerikanischen Flüssen zu analysieren, um die bislang vollständigste Phylogenese der Gattung zu erstellen. Darüber hinaus suchen die Forscher nach Arten, die noch nicht beschrieben wurden.

Er und Zanata waren vor kurzem in Peru und Kolumbien, wo sie in Sammlungen hinterlegte Proben analysieren und, durch Kontakte zu dortigen Partnern, Gewebeproben für die molekulare Analyse erhalten konnten.

„Dank dieser Zusammenarbeit erhalten wir Gewebe von Arten, die in allen Teilen Südamerikas leben, und werden in der Lage sein, viele wichtige Fragen zu diesen Tieren zu beantworten“, sagte Zanata.