Effects of flooding regime on the feeding activity and body condition of piscivorous fish in the Upper Paraná River floodplain / Efeitos do regime de cheias sobre a atividade alimentar e condição corporal de peixes piscívoros na planície de inundação do Alto Rio Paraná

Flood pulses affect floodplain enrichment via the incorporation of nutrients and terrestrial biomass. As a result, they positively affect the body condition of aquatic organisms. This paper evaluates whether the absence of floods (resulting from dam control) affects the feeding activity and body condition of piscivorous fish. In addition, whether piscivores respond similarly to alterations in the flooding regime was assessed. Five piscivorous species were selected (Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus, and Salminus brasiliensis). The fish were captured in four distinct years and in three river subsystems with differentiated water level fluctuations (Ivinheira = not regulated; Baía = regulated by the Paraná River level; Paraná = regulated by dams). Feeding activity and body condition were evaluated using the mean values of the standard residuals generated by regression models between body and stomach weights and standard length and body weight (all log-transformed). Differences among years and subsystems were evaluated via two-way analysis of variance. Pearson and Spearman correlations were performed between flooding attributes (duration, amplitude, timing, and daily variability) and feeding activity and body condition. Feeding activity differed across subsystems, whereas body condition varied across years, depending on the subsystem. Hoplias aff malabaricus (an ambusher adapted to starvation) presented feeding activity independent of the flooding regime and also presented better body condition in times of high water levels. Rhaphidon vulpinus exhibited variations in feeding activity but did not present alterations in body condition. The other species presented poorer body condition in years or subsystems with regular floods. Correlations identified that the duration and timing of floods had negative effects on body condition, whereas amplitude and mean annual water level ...

Os pulsos naturais de cheias são considerados fundamentais para o sucesso no recrutamento de peixes e no enriquecimento das planícies de inundação pela incorporação de nutrientes e biomassa terrestre, atuando positivamente na condição dos organismos aquáticos. O presente trabalho pretende avaliar se a ausência dos pulsos anuais, resultantes do controle por reservatórios hidrelétricos, afeta a atividade alimentar e a condição corporal de peixes piscívoros e se este grupo trófico responde de maneira similar às alterações no regime de cheias. Para isto foram selecionadas cinco espécies: Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus e Salminus brasiliensis, capturadas em quatro anos distintos e em três subsistemas com variações hidrométricas diferenciadas (Ivinheima, não regulado; Baía, influenciado pelo regime hídrico do Rio Paraná, e Rio Paraná, nível regulado por represas). A atividade alimentar e a condição corporal foram avaliados através dos valores médios dos resíduos padronizados, gerados pelas regressões entre os logaritmos do peso total e peso do estômago e peso total e comprimento padrão, respectivamente, sendo as diferenças entre anos e subsistemas avaliadas pela análise de variância fatorial (ANOVA). Correlações de Pearson e Spearman entre os atributos hidrográficos (duração, magnitude, época e variabilidade diária) e a atividade alimentar e condição corporal foram analisadas. A atividade alimentar foi diferente apenas entre os subsistemas, enquanto a condição variou entre os períodos conforme o subsistema. Hoplias aff. malabaricus, emboscadora e adaptada a anorexia, foi a única com atividade alimentar independente do regime de cheias e com melhor condição corporal em períodos de águas altas. R. vulpinus, embora com variações na atividade alimentar, não mostrou alterações na condição. Já, as demais espécies mostraram tendências de baixa condição corporal em períodos ou locais ...

Inter-annual variations in the abundance of young-of-the-year of migratory fishes in the Upper Paraná River floodplain: relations with hydrographic attributes / Variações interanuais na abundância de jovens-do-ano de peixes migradores da planície de inundação do Alto Rio Paraná: relação com atributos hidrográficos

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 ...

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 ...

Genetic divergence between Pseudoplatystoma corruscans and Pseudoplatystoma reticulatum (Siluriformes: Pimelodidae) in the Paraná River Basin / Divergência genética entre Pseudoplatystoma corruscans e Pseudoplatystoma reticulatum (Pisces; Siluriformes) da Bacia do Rio Paraná

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 (π < 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 ...

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 (π < 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.

Molecular variability in Brycon cf. pesu Müller and Troschel, 1845 (Characiformes: Characidae) from the Araguaia-Tocantins basin

Brycon pesu is a small-sized fish distributed throughout the Amazon and Orinoco Basins and other coastal basins of northeastern South America. Brycon cf. pesu specimens from the Araguaia-Tocantins Basin are currently separated into two morphotypes, Brycon sp1 and Brycon sp2, owing to different coloration of their anal fin. Brycon sp2 has a reddish margin stripe on the anal fin which morphologically distinguishes it from Brycon sp1. In the present research, nuclear and mitochondrial markers were used to test the hypothesis that the Brycon sp1 and Brycon sp2 morphotypes are distinct species. Specimens from the two morphotypes were collected from the Lajeado Hydroelectric Plant and the Palmas River in the Araguaia-Tocantins Basin. Thirty-five loci obtained by the amplification of five inter-simple sequence repeat primers were analyzed but no species-specific bands were detected. Electrophoretic profiles obtained from 5S rDNA non-transcribed spacer amplification failed to show any differentiation in morphotypes. These results were corroborated by nucleotide sequence analysis of the mtDNA control region, in which 24 polymorphic nucleotide sites, representing a polymorphism rate of only 5%, were detected. The low rates of polymorphism detected by inter-simple sequence repeat, non-transcribed spacer and mtDNA D-loop markers strongly reject the hypothesis that the two morphotypes Brycon sp1 and Brycon sp2 represent distinct species within Brycon cf. pesu. Further studies are needed to obtain conclusive data on the notion that the coloration of the anal fin is an intraspecific polymorphism, possibly related to environmental factors.