Patrones de variación espacial y temporal de los macroinvertebrados acuáticos en la Laguna de Tecocomulco, Hidalgo (México)

Spatial and temporal variation patterns in aquatic macroinvertebrates of Tecocomulco Lake, Hidalgo (México). Lake Tecocomulco, Hidalgo, is a relic of the ancient lakes of Anahuac, important for the conservation of resident and migratory birds. However, the composition of aquatic macroinvertebrates is unknown; this is an important gap in conservation as they play an important role in the food web. This study analyzed the spatial and temporal variations in macroinvertebrate assemblages and their relationship with habitat characteristics. We carried out four monitoring campaigns covering the rainy and dry seasons. The monitoring was conducted at six study sites (four in the littoral zone and two in the middle part of the lake), environmental factors were recorded at each study site, water samples were collected for their physical and chemical analysis and aquatic macroinvertebrates were collected. A principal component analysis (PCA) was used to group study sites based on physical and chemical characteristics. Richness of taxa was analysed with rarefaction. We assessed the importance value index of each taxon (considering their frequency of occurrence and abundance). Similarity analyzes were performed between study sites and similarity of taxa with indices of Jaccard and Bray-Curtis, respectively. We performed a canonical correspondence analysis (CCA) between environmental factors and macroinvertebrate taxa. The PCA showed a marked seasonal variation represented by warm periods, with high values of conductivity, alkalinity, hardness, sulfates, and macronutrients (N and P) and the cold period with low values. We found a total of 26 taxa of aquatic macroinvertebrates and the highest richness was found in August. The Jaccard similarity analysis found differences between the littoral area and the limnetic zone, which differ also in the composition of macrophytes. The littoral zone had the highest taxa richness of macroinvertebrates and macrophytes, while the lowest diversity was found in the offshore zone. The CCA related physicochemical characteristics of the water body with macroinvertebrate taxa showing the influence of both physicochemical characteristics and the composition of macrophytes in the spatio-temporal patterns of aquatic macroinvertebrates in the lake. The dominance of Corixidae highlights a strong grazing activity in the lake and in turn suggests an important amount of food available for higher trophic levels. Our study shows that the macroinvertebrates of Tecocomulco Lake have spatial and seasonal variations that are related to both environmental and biotic factors with groups being dominant. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 81-96. Epub 2014 April 01.

La Laguna de Tecocomulco (Hidalgo) es un relicto de los antiguos Lagos del Anáhuac con suma importancia para la conservación de aves acuáticas. No obstante, se desconoce su composición de macroinvertebrados. En el presente estudio se analizaron las variaciones espaciales y temporales de los macroinvertebrados acuáticos de la laguna. Se realizaron cuatro campañas de monitoreo (lluvias y estiaje). Se estudiaron seis sitios (litorales y en interior de la laguna), se registraron factores ambientales, se determinaron parámetros de calidad del agua y se recolectaron macroinvertebrados acuáticos. Se obtuvo la riqueza de familias y se calculó su Índice de Valor de Importancia. Se realizaron análisis multivariados de ordenación por componentes principales (ACP) con base en sus características físicas y químicas y de similitud entre sitios y familias con los índices de Jaccard y Bray-Curtis. Tambien se hizo un análisis de correspondencias canónicas (ACC) de factores ambientales y macroinvertebrados acuáticos y macrófitas. El ACP mostró la variación estacional, con el período cálido (mayo y agosto) y el periodo frío (noviembre y enero) mostrando altos valores de conductividad, alcalinidad, dureza, sulfatos y macronutrientes (N y P). Se encontraron 26 familias de macroinvertebrados, con la máxima riqueza en agosto. El análisis de similitud de Jaccard diferenció los sitios litorales por su mayor riqueza de familias de la zona limnética, mismos que presentan diferencias en la composición de macrófitas. El estudio revela que la Laguna de Tecocomulco tiene variaciones espaciales y temporales relacionadas tanto con factores ambientales como bióticos con la presencia de grupos dominantes. En ese sentido, y considerando su diversidad de macroinvertebrados, la Laguna de Tecocomulco debe ser sujeta a un plan de conservación y manejo.

Reproductive traits and population structure of Astyanax aeneus (Characiformes: Characidae) from a subtropical river in Mexico / Rasgos reproductivos y estructura de la población de Astyanax aeneus (Characiformes: Characidae) de un río subtropical en México

Champotón River is an unknown area within the Mesoamerican hotspot in Southestern México. Reproductive traits and population structure of Astyanax aeneus were analyzed along an environmental gradient of the upper, middle and lower sections of the river, where diverse environmental factors were recorded. For this, nets were cast for 1h at each site and A. aeneus were collected from all sections with sweep nets (5 and 10m long by 5m deep, 0.03m mesh size) and a casting net (0.05m mesh size). At each study site and campaign, a total of 80 specimens (in average) were collected and were fixed in 10% formaldehyde for further analysis. Population structure by size was analyzed for each study site, based on the relative frequencies by standard length classes. The length-weight relationship was determined, and the identification of gonadal developmental stages, reproductive period, size at first sexual maturity, relative fecundity, sex ratio and somatic indexes (gonadosomatic, hepatosomatic and Fulton’s condition factor) were also assessed. Seven size classes were found in the upper and middle sections, and nine downstream, with seasonal and spatial pattern in size-class frequency distribution. Size at first maturity was 45.7mm for females and 40.8mm for males. The maximum relative fecundity was recorded at the downstream site and was positively correlated with body weight and standard length. Sex ratio (1.8:1 males: females) differed significantly from expected values (1:1). Gonadosomatic index scores indicated that the reproductive period of this species in the Champotón River was from April to July, during the warm and wet season. Hepatosomatic index was negatively correlated with the Gonadosomatic index, evidencing transfer of energy from the liver towards gamete production. This strategy enabled A. aeneus to maintain robustness during the study period with tiny changes in condition factor. A. aeneus in the Champotón River, as opposed to South American river congeneric species of similar size, shows early sexual maturity, a short reproductive period with high gonadosomatic index values, and high fecundity, a trade-off for the short reproductive period. Spatio-temporal segregation was evident: breeders congregate down- stream, while juveniles prefer the upper reaches. This pattern allows A. aenus to be successful in a river with high frequency of hurricanes.

El Río Champotón es un área de desconocimiento científico dentro del hotspot de Mesoamérica en el sureste de México. Las características reproductivas y la estructura de la población de Astyanax aeneus fueron analizadas a lo largo de un gradiente ambiental en la porción dulceacuícola del río. Se estudiaron tres sitios: en la parte alta del río San Juan Carpizo, en la porción media San Antonio del Río y río abajo en Ulumal, en cinco períodos entre 2007 y 2008. Se registraron diversos factores ambientales en cada sitio de estudio. Los ejemplares de A. aeneus se recolectaron con redes de arrastre de 5 y 10m de largo por 5m de profundidad (0.03m malla) y atarraya (con luz de malla de 0.05m). Las redes fueron lanzadas durante 1 hora en cada sitio. En cada visita se recolectaron un promedio de 80 especímenes en cada sitio de estudio que se preservaron en formaldehído al 10% para su posterior análisis. Para cada sitio de estudio se analizó la estructura de la población por talla, con base en las frecuencias relativas de las clases de longitud estándar. Se determinó la relación peso-talla, se identificaron las etapas del desarrollo gonadal, la época reproductiva, el tamaño de primera madurez sexual, la fecundidad absoluta y relativa, la proporción de sexos y los índices somáticos (gonadosomático, hepatosomático y el factor de condición de Fulton). Se obtuvieron siete clases de talla en la parte alta y media del río y nueve río abajo, con un patrón de distribución estacional y espacial en las frecuencias de clase de tallas. La talla de primera madurez fue de 45.7mm en hembras y 40.8mm en machos. La máxima fecundidad absoluta se registró río abajo y se correlacionó positivamente con el peso corporal y la longitud estándar. La proporción de sexos (1.8:1 machos: hembras) difiere significativamente de los valores esperados (1:1). Los resultados del índice gonadosomático (IGS) indican que el período reproductivo en el Río Champotón es en julio, durante la temporada húmeda y cálida. El índice hepatosomático se correlacionó negativamente con el IGS, evidenciando la transferencia de energía desde el hígado hacia la producción de gametos. Esta estrategia permitió que A. aeneus mantuviera una condición robusta durante el periodo de estudio con pequeños cambios en el factor de condición. Nuestros resultados indican que A. aeneus en el río Champotón, a diferencia de otras especies del mismo género y de la misma talla en ríos de Sudamérica, presenta una maduración sexual precoz, una temporada reproductiva corta con elevados valores del IGS, y una elevada fecundidad, lo que compensa la temporada de reproducción corta. También se percibe una tendencia a la segregación espacial y temporal: los reproductores se congregan aguas abajo y los juveniles prefieren las partes más altas. Este patrón permite a A. aeneus tener éxito en un río con una alta frecuencia de huracanes.