The deep sea is the largest and most extreme ecosystem on Earth, and harbors approximately 15% of all fishes which have a variety of adaptations to extreme conditions of incipient or absent light, high hydrostatic pressure, low temperatures, among other biotic and abiotic factors. The difficulty to obtain samples makes there exist large geographical gaps and several groups still lacking extensive taxonomic revisions. During the DEEP-OCEAN project, two oceanographic cruises were conducted aboard the N/Oc Alpha Crucis to collect deep-sea fish between 250 and 1,520 m on the continental slope of Southern and Southeastern Brazil, including 1,400 tissue samples for molecular analysis of bony fish (Actinopterygii). Thus, it became possible to use the molecular tool of DNA barcoding for the identification of deep-sea fishes of the western South Atlantic. DNA extraction was performed using extraction kits and fragments of the cytochrome c oxidase I gene were amplified using universal primers. The products were sequenced bidirectionally, and the sequences were compared with sequences available in digital databases, confronting the morphological identification performed in the laboratory. Phylogenetic trees of maximum likelihood and bayesian were constructed using the RAxML and MrBayes software, respectively. To access the diversity of deep-sea fishes in the region were calculated the species richness, alpha and beta phylogenetic diversity between the depth range. A total of 144 sequences of 82 species belonging to 41 families and 18 orders were generated, including a species insertae sedis in Epercaria. The results contributed to the first available sequences of 15 species, for the western South Atlantic of 29 species, South Atlantic of 16 species and for the Atlantic the first sequences of 12 species. A new species of Polymixia (Polymixiidae: Polymixiiformes) was identified, presented here, in addition to three putative new species of the genera Bassozetus (Ophidiidae: Ophidiiformes), Aristostomias e Photonectes (Stomiidae: Stomiiformes), under investigation. Additionally, the new occurrences of Coryphaenoides subserrulatus Makushok, 1976 in the Brazilian Exclusive Economic Zone and of Coryphaenoides striaturus Barnard, 1925 (Macrouridae: Gadiformes) in the Atlantic were recorded. Intermediate depths presented both a high species richness and a high phylogenetic diversity, observed by three peaks of diversity according to the increase in depth, beiging with 400500 m, followed by 700800, and 9001,000 m. The greatest diversity of fish was found between 9001,000 m deep, composed mainly by pelagic stomiiforms and the benthopelagic gadiforms and anguilliforms. The DNA barcoding revealed a high diversity of deep-sea fish for the western South Atlantic, possible new species and synonyms and new occurrences; as well as indicated a high phylogenetic diversity around 1,000 m deep.

O oceano profundo é o maior e mais extremo ecossistema da Terra, e abriga aproximadamente 15% de todas as espécies de peixes que possuem uma variedade de adaptações às condições extremas de luminosidade incipiente ou ausente, altíssima pressão hidrostática, zonas de mínimo oxigênio e baixas temperaturas, dentre outros fatores bióticos e abióticos. A dificuldade para obtenção de amostras faz com que existam grandes lacunas geográficas de conhecimento e diversos grupos ainda são carentes de estudos taxonômicos mais robustos. Durante o projeto DEEP-OCEAN, foram realizados dois cruzeiros oceanográficos a bordo do N/Oc Alpha Crucis para coletar peixes de oceano profundo entre 250 e 1.520 m, no talude continental do Sul e Sudeste do Brasil. Foram coletados 1.400 amostras de tecido para análise molecular de peixes-ósseos (Actinopterygii). Desta forma, tornou-se possível a utilização da ferramenta molecular de DNA barcoding para a identificação das espécies de peixes de oceano profundo do Atlântico Sul Ocidental. A extração do DNA foi feita utilizando kits de extração e fragmentos do gene citocromo c oxidase I foram amplificados utilizando primers universais. Os produtos foram sequenciados bidirecionalmente, e as sequências foram comparadas com sequências disponíveis em bancos de dados digitais, confrontando a identificação morfológica realizada em laboratório. Árvores filogenéticas de máxima verossimilhança e bayesianas foram construídas utilizando os softwares RAxML e MrBayes, respectivamente. Para acessar a diversidade de peixes de oceano profundo na região foram calculadas a riqueza de espécies e a diversidade filogenética alpha e beta entre os estratos de profundidade. Foram geradas 144 sequências de 82 espécies pertencentes a 41 famílias e 18 ordens, sendo uma espécie incertae sedis in Epercaria. Os resultados contribuíram para as primeiras sequências disponíveis de 15 espécies; para o Atlântico Sudoeste de 29 espécies, Atlântico Sul de 16 espécies e para o Atlântico as primeiras sequências de 12 espécies. Foi identificada uma nova espécie de Polymixia (Polymixiidae: Polymixiiformes) apresentada aqui, além de três possíveis novas espécies dos gêneros Bassozetus (Ophidiidae: Ophidiiformes), Aristostomias e Photonectes (Stomiidae: Stomiiformes) que estão sob investigação. Adicionalmente, foi realizado os primeiros registros de ocorrência de Coryphaenoides subserrulatus Makushok, 1976 na Zona Econômica Exclusiva brasileira e de Coryphaenoides striaturus Barnard, 1925 (Macrouridae: Gadiformes) no Atlântico. Profundidades intermediárias apresentaram tanto uma alta riqueza de espécies como uma alta diversidade filogenética, observadas por três picos de diversidade de acordo com o aumento da profundidade, sendo o primeiro em 400500 m seguido de 700800 e 9001,000 m. A maior diversidade de peixes foi encontrada em 9001,000 m de profundidade, composta principalmente por espécies pelágicas de Stomiiformes e bentopelágicas de Gadiformes e Anguilliformes. O DNA barcoding revelou uma alta diversidade de peixes de oceano profundo para o Atlântico Sudoeste, possíveis novas espécies e sinonímias e novas ocorrências; como também indicou uma alta diversidade filogenética em torno de 1,000 m de profundidade.