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Quadriacanthus species (Monogenea: Dactylogyridae) from catfishes (Teleostei: Siluriformes) in eastern Africa: new species, new records and first insights into interspecific genetic relationships
Species of Alestidae are known to be parasitised by dactylogyrid monogeneans representing three genera, Afrocleidodiscus Paperna, 1969, Annulotrema Paperna & Thurston, 1969, and Characidotrema Paperna & Thurston, 1968. The objective of the present study was to investigate the species diversity of Monopisthocotylea of African tetras from the Lower Phongolo River and floodplain in South Africa. Four new and two previously described species of Annulotrema were identified from the gills of three species of African tetras, Brycinus imberi, Hydrocynus vittatus, and Micralestes acutidens. The collected parasites were studied using two complementary approaches: morphology of hard sclerotised structures, and molecular markers using rDNA sequence data (28S rDNA, 18S rDNA, and ITS1). Three new species, Annulotrema arcum n. sp., Annulotrema caputfemoris n. sp., and Annulotrema strepsiceros n. sp., were described from B. imberi and one species, Annulotrema retortum n. sp., from M. acuditens. Two previously described species, Annulotrema pikoides Guégan, Lambert and Birgi, 1988 and A. pseudonili Kičinjaová and Řehulková, 2017, were newly recorded from H. vittatus in South Africa. Annulotrema arcum n. sp. and A. caputfemoris n. sp. share similar male copulatory organ morphologies, suggesting a close phylogenetic relationship as sister taxa. Despite weak nodal support, A. strepsiceros n. sp. shows morphological congruence with the former two species, reinforcing their molecular linkage. The present study shows a critical need for the exploration of monopisthocotylean diversity and the paucity of available molecular data of representatives from this group.
TITLE: Espèces d'Annulotrema (Monopisthocotylea, Dactylogyridae) parasitant des tétras africains (Characiformes, Alestidae) dans la rivière Phongolo, en Afrique du Sud, avec description de quatre nouvelles espèces. ABSTRACT: Les espèces d'Alestidae sont connues pour être parasitées par des monogènes Dactylogyridae représentant trois genres, Afrocleidodiscus Paperna, 1969, Annulotrema Paperna & Thurston, 1969 et Characidotrema Paperna & Thurston, 1968. L'objectif de la présente étude était d'examiner la diversité des espèces de Monopisthocotylea des tétras africains du cours inférieur de la rivière Phongolo et de sa plaine inondable en Afrique du Sud. Quatre nouvelles espèces d'Annulotrema et deux espèces déjà décrites ont été identifiées à partir des branchies de trois espèces de tétras africains, Brycinus imberi, Hydrocynus vittatus et Micralestes acutidens. Les parasites collectés ont été étudiés en utilisant deux approches complémentaires, la morphologie des structures sclérifiées et les marqueurs moléculaires utilisant des données de séquence d'ADNr (ADNr 28S, ADNr 18S et ITS1). Trois nouvelles espèces, Annulotrema arcum n. sp., Annulotrema caputfemoris n. sp. et Annulotrema strepsiceros n. sp., ont été décrites chez B. imberi et une espèce, Annulotrema retortum n. sp., chez M. acuditens. Deux espèces précédemment décrites, Annulotrema pikoides Guégan, Lambert et Birgi, 1988 et A. pseudonili Kičinjaová et Řehulková, 2017, ont été nouvellement répertoriées chez H. vittatus en Afrique du Sud. Annulotrema arcum n. sp. et A. caputfemoris n. sp. partagent des morphologies similaires de l’organe copulateur mâle, suggérant une relation phylogénétique étroite de taxons frères. Malgré un faible support nodal, A. strepsiceros n. sp. présente une congruence morphologique avec les deux premières espèces, renforçant leur lien moléculaire. La présente étude montre qu'il est essentiel d'explorer la diversité des Monopisthocotylea et que les données moléculaires disponibles sur les représentants de ce groupe sont rares.
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The study provides descriptions of two new species of Enterogyrus coexisting in the stomach of the Mozambique tilapia, Oreochromis mossambicus (Peters). Enterogyrus multispiralis n. sp. and Enterogyrus mashegoi n. sp. were collected from hosts sampled at Nwanedi-Luphephe Dam, Limpopo River System, South Africa. The two new species can be differentiated from other members of the genus based on the spirality characteristics of the cirrus. Enterogyrus multispiralis n. sp. has an unique 8/9-2-4 cirrus spiral formula. The length of the cirrus and its spriral formula 5-2-3 make E. mashegoi n. sp. morphometrically unique from other Enterogyrus spp. Sequences of the nuclear ribosomal DNA partial 18S and internal transcribed spacer (ITS1) and 28S were obtained and compared with available sequences of Enterogyrus in GenBank. This is the first record of data on 18S rDNA region of Enterogyrus spp. A phylogenetic comparison was conducted, which included all data available for Enterogyrus spp., but this was limited to 28S data. The closest species to both new species of the present study was an undescribed Enterogyrus sp. 2 from Sarotherodon galilaeus (Linnaeus) described from Senegal (i.e. 2.1 and 2.9% uncorrected pairwise genetic distance to E. multispiralis n. sp. and E. mashegoi n. sp., respectively). These species represent new records for Africa resulting in a total number of 12 described valid species.
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BACKGROUND: African tetras (Alestidae) belonging to Brycinus Valenciennes are known to be parasitized with monogeneans attributed to two genera, Annulotrema Paperna & Thurston, 1969 and Characidotrema Paperna & Thurston, 1968 (Dactylogyridae). During a survey of monogeneans parasitizing alestids, species of Characidotrema were collected in Cameroon, D. R. Congo, Senegal, South Africa, Sudan and Zimbabwe. This paper provides new morphological data and the first molecular analysis broadening our knowledge on the diversity of these parasites. RESULTS: Seven species (four known and three new) of Characidotrema are reported from two species of Brycinus: C. auritum n. sp. and C. vespertilio n. sp. from B. imberi (Peters); and C. brevipenis Paperna, 1969, C. nursei Ergens, 1973, C. pollex n. sp., C. spinivaginus (Paperna, 1973) and C. zelotes Kritsky, Kulo & Boeger, 1987 from B. nurse (Rüppell). Species identification was based on morphological analysis of the sclerotized structures supported by nuclear ribosomal DNA (partial 18S rDNA, ITS1, and 28S rDNA) sequence data. Morphological analysis confirmed that the most apparent character distinguishing species in the genus is the morphology of the male copulatory organ and vagina. Observations on the haptoral sclerotized elements of these parasites by means of phase contrast microscopy revealed the presence of a sheath-like structure relating to the ventral anchor, a feature that supplements the generic diagnosis of Characidotrema. Maximum Likelihood and Bayesian analyses of the large subunit (28S) rDNA sequences recovered Characidotrema species isolated from the two Brycinus hosts as monophyletic, and indicated a closer relationship of this group to monogeneans parasitizing African cyprinids (Dactylogyrus spp.) and cichlids (species of Cichlidogyrus Paperna, 1960, Scutogyrus Pariselle & Euzet, 1995, and Onchobdella Paperna, 1968) than to those from catfishes (species of Quadriacanthus Paperna, 1961, Schilbetrema Paperna & Thurston, 1968 and Synodontella Dossou & Euzet, 1993). The overall agreement between the morphological diversification of the MCOs and the molecular tree observed in this study indicates that significant phylogenetic signals for clarifying relationships among species of Characidotrema are present in the characteristics of the MCO. CONCLUSIONS: It seems that intra-host speciation is an important force shaping the present distribution and diversity of Characidotrema but further studies are necessary to confirm this hypothesis and assess questions related to the phylogeny of these parasites. To identify potential co-speciation events, co-phylogenetic analyses of these monogeneans and their alestid hosts are required.
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Anacanthorus (Anacanthorinae) is one of the most speciose and common genera of neotropical monogeneans, yet there are still many gaps in our knowledge concerning their diversity and phylogeny. We performed phylogenetic analyses of molecular sequences in order to investigate the phylogenetic position within the Dactylogyridae of Anacanthorus spp. infesting serrasalmids from two Brazilian river basins. Sequences of partial 28S rDNA obtained for nine species of Anacanthorus and Mymarothecium viatorum parasitizing serrasalmids and the published sequences of other members of the Dactylogyridae were included in the phylogenetic reconstruction. Phylogenetic analyses supported the monophyly of anacanthorine monogeneans. The Anacanthorinae (represented in this study by Anacanthorus spp.) formed a monophyletic group included in a large clade together with a group of solely freshwater Ancyrocephalinae and species of the Ancylodiscoidinae. Mymarothecium viatorum (Ancyrocephalinae) was placed within the clade of freshwater Ancyrocephalinae. The phylogenetic analyses indicated that the relationships among species of Anacanthorus reflect those of their serrasalmid hosts: the first subgroup includes a species specific to hosts assigned to Piaractus, a member of the "pacus" lineage; the second subgroup includes a species parasitizing the "Myleus-like pacus" lineage; and the third subgroup includes species parasitizing the lineage of the "true piranhas". We suggest that Anacanthorus and their serrasalmid hosts can be considered a useful model to assess host-parasite biogeography and coevolution in the neotropics. However, future studies focusing on a wider spectrum of host species and their specific Anacanthorus spp. are needed in order to investigate coevolution in this highly diversified system.
Anacanthorus (Anacanthorinae) est parmi les genres les plus riches en espèces et les plus communs parmi les monogènes néotropicaux. Cependant, nos connaissances sur sa diversité et sa phylogénie sont encore lacunaires. Nous avons effectué des analyses phylogénétiques de séquences moléculaires afin d’étudier la position phylogénétique au sein des Dactylogyridae d’Anacanthorus spp. infestant des Serrasalmidés de deux bassins fluviaux brésiliens. Les séquences d’ADNr 28S partiel obtenues pour 9 espèces d’Anacanthorus et Mymarothecium viatorum parasitant les Serrasalmidés et les séquences publiées d’autres membres des Dactylogyridae ont été incluses dans la reconstruction phylogénétique. Les analyses phylogénétiques ont confirmé la monophylie des Anacanthorinae. Les Anacanthorinae (représentés dans cette étude par Anacanthorus spp.) forment un groupe monophylétique inclus dans un grand clade avec un groupe d’Ancyrocephalinae uniquement d’eau douce et d’espèces d’Ancylodiscoidinae. Mymarothecium viatorum (Ancyrocephalinae) a été placé dans le clade des Ancyrocephalinae d’eau douce. Les analyses phylogénétiques indiquent que les relations entre les espèces d’Anacanthorus reflètent celles de leurs hôtes Serrasalmidés : le premier sous-groupe comprend une espèce spécifique aux hôtes attribués à Piaractus, un membre de la lignée « pacus » ; le deuxième sous-groupe comprend une espèce parasitant la lignée « pacus proche de Myleus » ; et le troisième sous-groupe comprend les espèces parasitant la lignée des « vrais piranhas ». Nous pensons qu’Anacanthorus et ses hôtes Serrasalmidés peuvent être considérés comme un modèle utile pour évaluer la biogéographie hôte-parasite et la coévolution dans les régions néotropicales. Cependant, de futures études portant sur un spectre plus large d’espèces hôtes et de leurs espèces spécifiques d’Anacanthorus spp. sont nécessaires pour étudier la coévolution dans ce système hautement diversifié.
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