Flatfishes of the Genus Paralichthys in the Southwestern Atlantic: Integrating molecular taxonomy and morphometric data

Abstract

Flatfish fisheries represent an important resource at the artisanal and industrial levels, with the largestcatches in the Southwestern Atlantic belonging to the species of the genus Paralichthys. The lack of toolsand consensus in the identification of flatfish species is a problem to achieve correct resource management. Currently,several Paralichthys species are classified as overexploited or vulnerable. The present study was based onthe analysis of 147 specimens belonging to six Paralichthys species: P. brasiliensis, P. isosceles, P. patagonicus,P. orbignyanus, P. triocellatus and P. tropicus. The flatfishes were obtained in research cruises, artisanal andcommercial fishing on the Southwestern Atlantic coast, 11°S and 40.5°S. Meristic data were collected and thesimilarity of the variables between the species was analysed by means of a non-parametric multivariate analysis(ANOSIM) and also carried out a multidimensional scaling analysis (MDS). Two geometric morphometricprotocols were performed on the ocular side of the fishes employing different “Box Truss” networks. PrincipalComponent Analysis was conducted, and the principal component scores were subjected to cross-validation DiscriminantAnalysis. It was possible to identify four flatfish species (P. brasiliensis, P. isosceles, P. patagonicusand P. orbignyanus) using the 5’ region of the COI gene (barcode region). A Maximum Likelihood phylogenetictree was constructed, which resulted in a topology that clearly separated the species. Four of the six speciesstudied were discriminated by meristic, morphometric and genetic analyses. Meristic and morphometric analyseswere carried out for P. triocellatus, whereas only a meristic analysis was performed for P. tropicus. Of thesespecies, P. brasiliensis-P. orbignyanus and P. isosceles-P. triocellatus showed some degree of overlap betweenthem in meristic and morphometric characters. This overlap could be due to their shared distribution and habitat,as well as their genetic proximity. The results obtained are important not only for the development of correctfishery management but also for providing general information on the taxonomy, morphometry, and genetics ofthis genus.

La pêcherie de poissons plats représente une ressource importante tant au niveau artisanal qu’industriel, les plus grandes captures dans l’Atlantique Sud-Ouest correspondant aux espèces du genre Paralichthys. Le manque d’outils et de consensus dans l’identification des espèces de poissons plats constitue un problème pour parvenir à une gestion correcte de leurs ressources. Actuellement, plusieurs espèces de Paralichthys sont classées comme surexploitées ou vulnérables. La présente étude s’appuie sur l’analyse de 147 spécimens appartenant à six espèces de Paralichthys: P. brasiliensis, P. isosceles, P. patagonicus, P. orbignyanus, P. triocellatus et P. tropicus. Les spécimens ont été obtenus lors de campagnes de recherche, de pêche artisanale et commerciale sur la côte sud-ouest de l’Atlantique, entre 11°S et 40,5°S. Des données méristiques ont été collectées et la similarité des variables entre les espèces a été analysée au moyen d’une analyse multivariée non paramétrique (ANOSIM) ainsi qu’une analyse d’échelle multidimensionnelle (MDS). Deux protocoles de géométrie morphométrique ont été réalisés du côté oculaire des poissons en utilisant différents réseaux “Box Truss”. Une analyse en composantes principales a été réalisée et les scores des composantes principales ont été soumis à une analyse discriminante avec validation croisée. Il a été possible d’identifier quatre espèces de poissons plats (P. brasiliensis, P. isosceles, P. patagonicus et P. orbignyanus) en utilisant la région 5’ du gène COI. Un arbre phylogénétique de vraisemblance maximale a été construit, ce qui a abouti à une topologie séparant clairement les espèces. Quatre des six espèces étudiées ont été discriminées par des analyses méristiques, morphométriques et génétiques. Des analyses méristiques et morphométriques ont été réalisées pour P. triocellatus, alors que seule une analyse méristique a été réalisée pour P. tropicus. Parmi ces espèces, P. brasiliensis-P. orbignyanus et P. isosceles-P. triocellatus ont montré un certain degré de chevauchement entre eux dans les caractères méristiques et morphométriques. Ce chevauchement pourrait être dû à leur répartition et à leur habitat partagés, ainsi qu’à leur proximité génétique. Les résultats obtenus sont importants non seulement pour le développement d’une gestion raisonnée de la pêcherie, mais également pour fournir des informations générales sur la taxonomie, la morphométrie et la génétique de ce genre de poissons plats.