Cytogenetics of species of the families Pimelodidae and Rhamdiidae (Siluriformes)

Swarça, Ana Cláudia; Caetano, Lucia Giuliano; Dias, Ana Lúcia

doi:10.1590/S1415-47572000000300015

Abstracts

Only 33 species among about 300 belonging to the families Pimelodidae and Rhamdiidae have been studied cytogenetically. The diploid number varies from 2n = 46 to 2n = 63 chromosomes, with the karyotypes often being of the meta/submetacentric type. As a result, there is generally a very elevated fundamental number.

No presente trabalho foi realizado um levantamento citogenético de espécies de peixes das famílias Pimelodidae e Rhamdiidae, onde foi observado que das 300 espécies pertencentes a estas famílias, apenas 33 foram caracterizadas citogeneticamente. O número diplóide variou de 2n = 46 a 2n = 63 cromossomos, os cariótipos são freqüentemente assimétricos, com uma predominância de cromossomos do tipo meta/submetacêntricos, resultando portanto, em um número fundamental alto.

Ana Cláudia Swarça, Lucia Giuliano Caetano and Ana Lúcia Dias

Londrina, PR, Brasil. Send correspondence to A.L.D.

ABSTRACT

Only 33 species among about 300 belonging to the families Pimelodidae and Rhamdiidae have been studied cytogenetically. The diploid number varies from 2n = 46 to 2n = 63 chromosomes, with the karyotypes often being of the meta/submetacentric type. As a result, there is generally a very elevated fundamental number.

INTRODUCTION

The family Pimelodidae is the most diversified of the neotropical Siluriformes, with about 300 species in 50-60 genera (Mees, 1974). Although several taxonomic revisions of this family have appeared, the systematics of these genera is still confused.

The subfamily Rhamdiinae was recently elevated to the category of family by Pinna (1993), based on a phylogenetic study of the order Siluriformes, which demonstrated the polyphyletic nature of the traditional family Pimelodidae. Some genera of the family Pimelodidae, including Pimelodella, Rhamdia, Imparfinis, Cetopsorhamdia and Rhamdella, were grouped into the new family Rhamdiidae based on morphological characters. Similarly, the subfamily Pseudopimelodinae is now considered as the family Pseudopimelodidae, and contains the genera Microglanis and Lophyosilurus (Pinna, 1993).

The current classification of the families Pimelodidae, Rhamdiidae and Pseudopimelodidae is therefore:

Superorder: Ostariophysi

Order: Siluriformes

Sub-Order: Eusiluroide

Family: Pimelodidae

Sub-Order: Rhamdioidei

Family: Rhamdiidae

Sub-Order: Loricarioidei

Family: Pseudopimelodidae

This classification was adopted in the present work, which summarizes cytogenetic data for species of the families Pimelodidae and Rhamdiidae mainly found in unpublished thesis and congress abstracts. The diploid number, haploid number, the presence of B chromosomes and other relevant data were examined (Tables I and ^II). The classification of the hydrographic basin was performed as described by Vari (1992).

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DISCUSSION

The chromosomal number among the 33 species of the families Pimelodidae and Rhamdiidae studied cytogenetically ranged from 2n = 46 to 2n = 63 (Tables I and ^II). For a more conclusive analysis, the FN of some species of the two families was recalculated (in parentheses) and to others species the FN was calculated for the first time in the present study (asterisk), considering M and SM with 2 arms and ST-A with 1 arm. In some species it was not possible to describe the FN, and they were therefore not karyotyped. A relatively high fundamental number was observed in the two families (from 78 to 116) (Tables I and ^II), with a frequently asymmetrical karyotype that included elements with one or two arms and a preponderance of metacentric chromosomes.

The extensive karyotypic variability between these two families suggests that chromosomal readjustments were involved in speciation within this group, as proposed by Oliveira et al. (1988). In the family Pimelodidae, the genera Bergiaria, Iheringichthys, Parapimelodus, Pimelodus, Hemisorubim, Pseudoplatystoma, Sorubim and Paulicea have a diploid number of 2n = 56 chromosomes (Toledo and Ferrari, 1976b; Costa and Reggi, 1986; Dias and Foresti, 1990, 1993; Garcia et al., 1990; Souza et al., 1992; Fenocchio and Bertollo, 1992; Fenocchio, 1993; Fenocchio et al., 1994; Vissotto, 1995; Abucarma and Martins-Santos, 1996; Martins-Santos et al., 1996; Silva et al., 1996; Swarça, 1998; Marques et al., 1998), exceptions being Pimelodus blochii with 2n = 58 (Della-Rosa et al., 1980) and the genera Callophysus and Pinirampus with 2n = 50 chromosomes (Gil, 1993; Vasconcelos, 1994; Swarça, 1998). The diploid number of 56 chromosomes seems to be characteristic for the Pimelodidae family; however, the basic number varied from 86 to 106 (Table I). The genus Pimelodus, besides displaying a conservation in the diploid number also proved to be conservative with regard to the FN, as the majority of species have an FN = 96 (Table I).

The variability in chromosome number was greater among genera of the family Rhamdiidae. Thus, in Pimelodella 2n varied from 46 to 58 (Almeida-Toledo et al., 1992; Dias and Foresti, 1993; Swarça, 1998), in Imparfinis sp. there were 56-58 chromosomes (Fenocchio, 1993; Vicente et al., 1994; Vissotto et al., 1997) and in Rhamdia the number varied from 58 to 63 because of the presence of B chromosomes (Fenocchio and Bertollo, 1990; Fenocchio, 1993; Vissotto, 1995, Abucarma, 1998). However, 2n in this genus is most frequently 58 (^{Table II}). The variation of the FN (from 78 to 116) was also greatest among member species of this family. Pimelodella sp., with 2n = 46, had an intraspecific variation of 78 to 92 in the FN (Toledo and Ferrari, 1976a; Braga, 1989, Vissotto, 1995; Silva et al., 1996; Swarça, 1998). Some of these variations could have been occurring due to different degrees of chromosome condensation leading to different chromosome classifications among authors. Others may be suffering rearrangements, as inversions, leading to a true polymorphism.

In the Pimelodidae family, B chromosomes have been identified in two genera: Bergiaria (Dias and Foresti, 1993) and Iheringichthys (Dias and Foresti, 1990; Vissotto, 1995; Silva et al., 1996). In the family Rhamdiidae, B chromosomes were observed in a species of Pimelodella (Almeida-Toledo et al., 1992) and in almost all of the species of the genus Rhamdia (Fenocchio, 1993; Vissotto, 1995; Maistro, 1996; Abucarma, 1998). This extra chromosome is highly conserved in the latter genus, and is therefore most likely an important characteristic in its karyotypic evolution.

Sexual chromosomes have been observed only in the Rhamdiidae family. In a species of Pimelodella the male individuals are characterized as heterogametic, possessing a sexual chromosomal system of the type XX/XY (Dias and Foresti, 1993). In Imparfinis mirini the females were heterogametic, thus displaying sexual chromosomic system ZZ/ZW (Vissotto et al., 1997).

Although the diploid number in pimelodids is relatively constant, the karyotypic evolution between these two families is more divergent than uniform. The Rhamdiidae family has a greater karyotypic variability than the Pimelodidae family, which corroborates the data of Pinna (1993), who grouped some genera of pimelodids into the new Rhamdiidae family.

ACKNOWLEDGMENTS

We thank Dr. Oscar Shibatta for reviewing the manuscript. Research supported by CAPES and CNPq.

RESUMO

No presente trabalho foi realizado um levantamento citogenético de espécies de peixes das famílias Pimelodidae e Rhamdiidae, onde foi observado que das 300 espécies pertencentes a estas famílias, apenas 33 foram caracterizadas citogeneticamente. O número diplóide variou de 2n = 46 a 2n = 63 cromossomos, os cariótipos são freqüentemente assimétricos, com uma predominância de cromossomos do tipo meta/submetacêntricos, resultando portanto, em um número fundamental alto.

REFERENCES

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(Received March 9, 1999)

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Publication Dates

Publication in this collection
04 May 2001
Date of issue
Sept 2000

History

Received
09 Mar 1999

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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