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Master's Dissertation
Full name
Bruno Henrique de Moraes e Souza
Knowledge Area
Date of Defense
São Paulo, 2018
Sumida, Paulo Yukio Gomes (President)
Gomes, Abilio Soares
Passos, Flávio Dias
Title in English
Gastropod fauna on organic falls at the Southwest Atlantic deep-sea
Keywords in English
Deep-sea gastropods
Whale falls
Wood falls
\"Stepping stones\"
Abstract in English
The present study characterized the deep-sea gastropods community collected on whale bones and wood parcels artificially implanted in the deep Southwest Atlantic Ocean at 1500 and 3300 m depth for 23 months. A total of 5493 gastropods were collected and their distribution, abundance and diversity on substrates, depths and latitudes were calculated. Species richness and abundance of gastropods were higher in whale bones and deeper sites. Latitude did not seem to influence the distribution of mollusks. Five species were selected due to their abundance and possible ecological importance for further studies. Three were new species of the superfamily Abyssochrisoidea and were morphologically and genetically described (two Rubyspira and one Cordesia). The other two were Hyslogyrina rissoela (Heterobranchia) and Lusitanops cingulatus (Neogastropoda). To understand their feeding behavior and dispersal strategies were conduced stable isotopes analyzes, observations of gut content, and radular and larval shell morphology. Larval shell of most species suggested planktotrophic development. Animals on different growth stages were found. Gastropods presented a diversity of feeding strategies, such as bacterial mats grazing, predation and specialized bone eating. The overlap of this fauna with other chemosynthetic environments and with other basins corroborate with the ecological stepping stone hypothesis. Besides that, phylogenetic studies about Abyssochrysoidea were made. Their phylogenetic position within the Caenogastropoda are still uncertain but this group is considered closely related with Littorinidae. These snails are endemic from chemosynthetic environments, such as deep-sea hydrothermal vents, cold seeps and organic falls in the deep-sea. The genus Rubyspira is not settled at family level and no molecular studies were made for Cordesia. The present study also attempts to assign these groups phylogenetically. Concatenated COI, 16S, 18S and 28S and individual gene trees were constructed for maximum likelihood and Bayesian analysis. In all analyses the family Newtoniellidae were a sister group of Abyssochrysoidea. Morphological and genetic evidences suggest that Rubyspira and Cordesia are closer related to Abyssochrysos than to other provannid snails. The most accepted hypothesis is that Provannidae is paraphyletic. However, there are other ideas that indicates Rubyspira and Cordesia could be included in Abyssochrysidae or the Provannidae should be considered Abyssochrysidae. A morphologic revision of the superfamily should be made to better understand the relation within the group. Clades within the Abyssochrysoidea were always well supported and similar to those found in the literature. The position of Rubyspira and Cordesia within Abyssochrysoidea suggest whale bones and wood parcels did not play an evolutionary role as stepping stones for this group.
Title in Portuguese
Fauna de gastrópodes em quedas orgânicas de mar profundo no Atlântico Sudoeste
Keywords in Portuguese
"Stepping stones"
Carcaças de baleia
Gastrópodes de mar profundo
Mar profundo
Quedas orgânicas
Abstract in Portuguese
O presente estudo caracterizou a comunidade de gastrópodes de mar profundo coletados em carcaças de baleia e parcelas de madeira artificialmente implantadas no Sudoeste do Oceano Atlântico profundo a 1500 e 3300 m de profundidade por 23 meses. Um total de 5493 gastrópodes foram coletados e sua distribuição, abundância e biodiversidade nos substratos, profundidades e latitudes foram calculados. A riqueza e abundância dos gastrópodes foi maior nos ossos de baleia e em maiores profundidades. A latitude parece não ter influenciado na distribuição dos moluscos. Cinco espécies foram selecionadas devido à abundância e possível importância ecológica. Três são novas espécies da superfamília Abyssochrysoidea que foram descritas morfologicamente e filogeneticamente (duas Rubyspira e uma Cordesia). As outras duas foram Hyalogirina rissoela (Heterobranchia) e Lusitanops cingulatus (Neogastropoda). Para compreender os hábitos alimentares e de dispersão desses animais análises de isótopos estáveis, observações do conteúdo do trato digestório, da morfologia das rádulas e das conchas larvais foram realizadas. A concha larval da maioria das espécies sugere um desenvolvimento planctotrófico. Os moluscos encontrados apresentaram diversos tipos de hábitos alimentares como raspadores de carpete bacteriano, predadores e especialistas de ossos. A sobreposição dessa fauna com a de outros ambientes quimiossintéticos e de outras bacias oceânicas colabora com a hipótese ecológica das "stepping stones" no mar profundo. Além disso, estudos sobre a posição filogenética dos Abyssochrysoidea foi feita. Sua posição nos Caenogastropoda ainda é incerta, mas são considerados próximos aos Littorinidae. Esses animais são endêmicos de ambientes quimiossintéticos, como fontes hidrotermais de mar profundo, fontes frias e quedas orgânicas. O gênero Rubyspira não está atribuído à nenhuma Família e não foram realizados estudos moleculares para Cordesia. Esse estudo também tenta organizar esses grupos filogeneticamente. Árvores concatenadas e individuais dos genes COI, 16S, 18S e 28S foram construídas para máxima verossimilhança e análise bayesiana. Em todos resultados a família Newtoniellidae foi um grupo irmão dos Abyssochrysoidea. Evidências morfológicas e genéticas s para que sugerem que Rubyspira e Cordesia então mais próximos dos Abyssochrysos do que de outros provannides. A teoria mais aceita é de que os Provannidae são parafileticos. Porém há outras ideias de que Rubyspira e Cordesia poderiam ser inclusos em Abyssochrysidae, ou que os Provannidae fossem considerados Abyssochrysidae. Uma revisão dessa superfamilia deveria se feita para entender as relações desse grupo. Os clados de Abyssochrysoidea sempre foram bem suportados como na literatura. A posição de Rubyspira e Cordesia nos Abyssochrysoidea. aponta que os ossos de baleia e parcelas de madeira possam não terem servido como "stepping stones" evolutivas para esses gastrópodes.
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