Taxonomia integrativa e conservação de lagostins de água doce do gênero Parastacus Huxley, 1879 (Malacostraca, Decapoda, Parastacidae)

Abstract

Os lagostins de água doce do Brasil pertencem ao gênero Parastacus Huxley, 1879 e têm a sua distribuição restrita à porção Sul do país, respectivamente aos estados de Santa Catarina (SC) e Rio Grande do Sul (RS). O gênero é composto por 15 espécies, com 13 destas ocorrendo apenas no Brasil, sendo três endêmicas de SC e seis do RS. No entanto, a diversidade do gênero ainda é subestimada, com parte desta oculta nas espécies crípticas, o que foi verificado por outros estudos em Parastacus brasiliensis (von Martens, 1869). Esses crustáceos estão altamente ameaçados pelas atividades humanas, devido a suas distribuições restritas e aos seus habitats específicos. Os objetivos desta dissertação são descrever novas espécies do complexo de espécies P. brasiliensis usando uma abordagem taxonômica integrativa com dados morfológicos e moleculares, e estimar os riscos de extinção de espécies com base na Lista Vermelha da IUCN. Além disso, verificar a presença de espécies de lagostins de água doce dentro ou ao lado (zonas de amortecimento) das unidades de conservação (UC’s) do Brasil e definir as principais ameaças em cada uma dessas áreas. Para esses objetivos, foram obtidos dados públicos das UC’s brasileiras junto a instituições governamentais. Informações sobre registros de ocorrência de Parastacus foram obtidas na literatura e em coleções científicas. Os espécimes de coleções também foram analisados e comparados com outros espécimes coletados em expedições de campo em duas áreas de silvicultura no estado do Rio Grande do Sul. Os espécimes foram analisados e desenhados sob estereomicroscópio equipado com uma câmera lúcida. A análise molecular foi realizada usando um fragmento do gene mitocondrial 16S e analisada por Inferência Bayesiana e Máxima Verossimilhança e as distâncias genéticas também foram calculadas. Além disso, o risco de extinção foi avaliado de acordo com o subcritério B1 da IUCN que estima a extensão da ocorrência (EOO). Duas novas espécies de Parastacus foram descritas, Parastacus sp. nov. 1 do município de Pantano Grande e Parastacus sp. nov. 2 do município de São Jerônimo. Ambas as espécies são morfologicamente diferentes entre si e de P. brasiliensis sensu stricto. As relações filogenéticas também confirmaram a posição distinta dessas novas espécies em relação às outras espécies descritas e às linhagens do complexo propostas. Devido à falta de informações sobre sua distribuição, as novas espécies estão categorizadas como Dados Deficientes. Adicionalmente, a análise encontrou 36 registros de 15 espécies para 28 UC’s distintas do Brasil. As principais ameaças a essas unidades são desmatamento, queimadas, poluição de corpos d'água, pecuária, agricultura, agrotóxicos, urbanização e espécies exóticas. Com esses resultados, o número de espécies de Parastacus aumenta para 17 e são providos novos registros e informações sobre o habitat e distribuição das outras espécies. A presença dessas espécies nas UC’s e as informações sobre a sua situação de proteção e as principais ameaças servirão de suporte para a escolha de futuros alvos de conservação e estudos de manejo.

The freshwater crayfish from Brazil belong to the genus Parastacus Huxley, 1879 and have their distribution restricted to the southern portion of the country, respectively to the states of Santa Catarina (SC) and Rio Grande do Sul (RS). The genus is composed of 15 species, with 13 of these occurring only in Brazil, of which three are endemic to SC and six to RS. However, the diversity of the genus is still underestimated, with part of it hidden in cryptic species, which was verified by other studies in Parastacus brasiliensis (von Martens, 1869). These crustaceans are highly threatened by human activities, due to their restricted distributions and their specific habitats. The objectives of this dissertation are to describe new species of the P. brasiliensis species complex using an integrative taxonomic approach with morphological and molecular data and to estimate species extinction risks based on the IUCN Red List. In addition, verify the presence of freshwater crayfish species within or beside (buffer zones) protected areas (PAr's) in Brazil and define the main threats in each of these areas. For these purposes, public data from Brazilian PAr’s were obtained from government institutions. Information on Parastacus occurrence records was obtained from the literature and scientific collections. Specimens from collections were also analyzed and compared with other specimens collected in field expeditions in two forestry areas in the state of Rio Grande do Sul. The specimens were analyzed and drawn under a stereomicroscope equipped with a camera lucid. Molecular analysis was performed using a 16S mitochondrial gene fragment and analyzed by Bayesian Inference and Maximum Likelihood and genetic distances were also calculated. In addition, the extinction risk was assessed according to the IUCN sub criterion B1 which estimates the extent of occurrence (EOO). Two new species of Parastacus have been described, Parastacus sp. nov. 1 from the municipality of Pantano Grande and Parastacus sp. nov. 2 of the municipality of São Jerônimo. Both species are morphologically different from each other and P. brasiliensis sensu stricto. Phylogenetic relationships also confirmed the distinct position of these new species concerning the other described species and to the proposed complex lineages. Due to the lack of information about their distribution, the new species are categorized as Deficient Data. Additionally, the analysis found 36 records of 15 species for 28 different PAr’s in Brazil. The main threats to these units are deforestation, fires, pollution of water bodies, livestock, agriculture, pesticides, urbanization, and exotic species. With these results, the number of Parastacus species increases to 17 and new records and information about the habitat and distribution of the other species are provided. The presence of these species in the PAr’s and information about their protection situation and the main threats will support the choice of future conservation targets and management studies.