ABSTRACT
In this study, we identified and characterized the hydrographic attributes related to the success of recruitment of migratory fishes in the Upper Paraná River floodplain. To achieve our objectives, we analyzed inter-annual variations in the abundance of young-of-the-year (YOY; index of recruitment) of six migratory species and their relations with hydrographic attributes. Recruitment was related to the intensity, duration (in different fluviometrical levels), elasticity, number of pulses, greater uninterrupted overflow and delay of the floods (all obtained using the PULSO software). Collections of fish were conducted in the period between January 1987 and November 2007 in distinct environments (river channels, secondary channels and connected and disconnected floodplain lakes) distributed along three subsystems (Paraná, Baía and Ivinheima). Relations between recruitment and the attributes of interest were determined through analysis of covariance. In the studied period, the highest abundances of YOY were registered in 2007, followed by 1992, 1993, 2005 and 1988. The abundance of YOY was positively correlated with an intensity of high water levels (potamophase) and the duration of potamophase 1 and negatively with the duration of low water levels (limnophase) and a delay of flood. Higher hydrometric levels (540 and 610 cm for Paraná and 325 and 450 cm for Ivinheima) and greatest uninterrupted overflow presented different relations (significant interactions) among subsystems, but all with positive effects on recruitment. Results evidenced that recruitment responded better when floods started in January with potamophase intensities above 610 cm and water levels above 450 cm over a period of 50 days and repeated every two years (or > 610 cm for 38 days and repeated every two or three years). Therefore, artificial control of the floods at intervals of two or three years by manipulating the discharge of dams located upstream from the floodplain in a way that promotes potamophases with the potential to ensure recruitment of migratory species may become an important tool for conservation of migratory fish species in the floodplain.
Este estudo buscou identificar e caracterizar os atributos hidrográficos relacionados ao sucesso do recrutamento de peixes migradores na planície de inundação do Alto Rio Paraná. Para isso, foram analisadas as variações interanuais na abundância de jovens do ano (indexador do recrutamento) de seis espécies de peixes migradores e sua relação com os atributos hidrográficos intensidade, duração (em diferentes níveis fluviométricos), elasticidade, número de pulsos, maior cheia contínua e atraso das cheias. As capturas foram realizadas no período de janeiro de 1987 a novembro de 2007 em diferentes ambientes (canal do rio, canais secundários e lagoas abertas e fechadas) distribuídos em três subsistemas (Paraná, Baía e Ivinheima). A relação entre recrutamento e os atributos foi avaliada através de análises de covariância. No período estudado, a maior abundância de jovens-do-ano ocorreu em 2007, seguida de 1992, 1993, 2005 e 1988, sendo incipiente nos demais anos. A abundância de jovens do ano relacionou-se positivamente com a intensidade de potamofase e duração de potamofase 1 e negativamente com a duração do período de águas baixas (limnofase) e atraso no início das cheias. Níveis hidrométricos mais elevados (540 e 610 cm no Rio Paraná e 325 e 400 cm no Rio Ivinheima) e as maiores cheias contínuas apresentaram relações distintas para os subsistemas (interação significativa), com respostas positivas no recrutamento. Os resultados permitem evidenciar que a melhor resposta no recrutamento foi verificada na cheia iniciada em janeiro, com intensidade de potamofase superior a 610 cm, com níveis superiores a 450 cm por mais de 50 dias e repetida a cada dois anos (ou >610 cm durante 38 dias e repetida a cada dois ou três anos). Diante disso, o controle artificial das cheias pela manipulação de vazão das hidrelétricas a montante, que permita a ocorrência de potamofases com potencial para assegurar sucesso no recrutamento dos peixes migradores, a cada dois ou três anos, pode tornar-se uma importante ferramenta para a preservação das espécies migradoras na planície.
ABSTRACT
Pseudoplatystoma corruscans (Spix and Agassiz, 1829) and Pseudoplatystoma reticulatum (Eingenmann and Eigenmann, 1889) are large migratory catfishes of high biological importance and great commercial value in South America. Because fertile crossbreeds can be artificially produced in hatcheries, a high genetic proximity between these two Pimelodidae species is conceivable. Possible escape of crossbred specimens from pisciculture stations is a serious environmental concern. Despite their importance, knowledge of P. corruscans and P. reticulatum biology, ecology, population diversity and genetics is limited. In the present work, the genetic divergence between P. corruscans and P. reticulatum populations from the Paraná River Basin was analyzed on the basis of polymorphisms in ISSR fragments and in the hypervariable sequence of the mitochondrial DNA (mtDNA) control region. Estimates of intraspecific haplotype (h > 0.5) and nucleotide diversities ( 0.01) indicate that P. corruscans and P. reticulatum have survived a historical population decline, followed by a demographic expansion. The interspecific polymorphisms within the mtDNA control region and ISSR fragments were suitable as diagnostic molecular markers and could be used to discriminate the two species. A unique Pseudoplatystoma specimen, captured in the Upper Paraná River Floodplain, was identified by these DNA diagnostic markers as a hybrid P. reticulatum x P. corruscans, which possibly escaped from pisciculture. The integrity of the natural population of P. corruscans in the Upper Paraná River is at risk of genetic introgression or homogenization due to the presence of hybrids and the transposition of P. reticulatum upstream through the Canal da Piracema at Itaipu Dam. Data presented herein improve the understanding of the genetic relatedness between P. corruscans and P. reticulatum and represent potential tools for future programs of conservation and surveillance of genetic introgression events and the genetic integrity of these populations.
Pseudoplatystoma corruscans Spix e Agassiz, 1829 e Pseudoplatystoma reticulatum Eigenmann e Eigenmann, 1889 são peixes migratórios de grande porte, com alta importância biológica e elevado valor comercial na América do Sul. Híbridos férteis são obtidos em cativeiro e, portanto, é esperada alta proximidade genética entre essas duas espécies de Pimelodidae. Escapes de espécimes híbridos a partir de estações de piscicultura representam um sério problema ambiental. Apesar da sua importância, conhecimentos sobre a biologia, ecologia, diversidade de populações e genética de P. corruscans e P. reticulatum são escassos. No presente trabalho, foi avaliada a divergência genética entre P. corruscans e P. reticulatum da Bacia do Rio Paraná, com base em fragmentos ISSR e na seqüência D-loop do DNA mitocondrial (mtDNA). As estimativas das diversidades intra-específicas haplotípica (h > 0,5) e nucleotídica ( 0,01) evidenciaram que P. corruscans e P. reticulatum sobreviveram a um declínio populacional histórico, seguido de expansão demográfica. Os polimorfismos interespecíficos no mtDNA e nos fragmentos ISSR foram eficientes para diagnósticos e discriminaram as duas espécies. Um espécime de Pseudoplatystoma capturado na planície de inundação do Alto Rio Paraná foi identificado com esses marcadores moleculares como híbrido P. reticulatum x P. corruscans, que possivelmente escapou de psicicultura. A integridade da população de P. corruscans no Alto Rio Paraná está ameaçada, por introgressão ou homogeneização genética, pela presença de híbridos e pela transposição para montante de P. reticulatum através do Canal da Piracema em Itaipu. Os dados apresentados constituem um avanço na compreensão do parentesco entre P. corruscans e P. reticulatum e representam ferramentas em potencial para programas de conservação biológica, incluindo o monitoramento de introgressão e de integridade genética das populações.