Molecular identification of Cichla (Perciformes: Cichlidae) introduced in reservoirs in Southern Brazil / Identificação molecular de Cichla (Perciformes: Cichlidae) introduzidas nos reservatórios do Sul do Brasil

Species of peacock bass were introduced in several watersheds in South America and worldwide, mainly due to its importance to sport fishing, by being a fighting fish. A recent revision of the genus Cichla showed that the species introduced in reservoirs of the South, Southeast and Northeast regions of Brazil are two new species, described as Cichla kelberi (yellow peacock bass) and Cichla piquiti (blue peacock bass), erroneously identified as C. monoculus and C. ocellaris. With the purpose to identify the populations of Cichla in Paranapanema and Paraná rivers, a total of 323 base pairs (bp) of the mtDNA control region were sequenced, obtained from 84 specimens of Cichla in six different localities (Tapajós river, Solimões river, Capivara, Taquaruçu and Rosana reservoirs in the Paranapanema river, and in the upper Paraná river floodplain). The analyses revealed the genetic diversity of Cichla monoculus, introduced into the Capivara reservoir, originally from the region of Manaus (Amazonas State), and spread in the reservoirs downstream (Taquaruçu and Rosana). The occurrence of the same haplotypes in the three reservoirs suggests one single introduction. This study confirmed the introduction of Cichla in the Capivara reservoir and showed the genetic diversity of Cichla in the Paranapanema river.

Espécies de tucunaré foram introduzidas em inúmeras bacias hidrográficas da América do Sul e em outras regiões do planeta, principalmente pelas suas características esportivas, de peixe lutador. Revisão recente das espécies do gênero Cichla mostraram que as espécies que foram introduzidas nos reservatórios das regiões Sul, Sudeste e Nordeste, são duas espécies novas, descritas como Cichla kelberi (tucunaré amarelo) e Cichla piquiti (tucunaré azul) identificadas erroneamente como C. monoculus e C. ocellaris. Com o objetivo de identificar as populações de Cichla presentes no rio Paranapanema e Paraná, foram sequenciadas um total de 323 pares de bases (pb) da região controle (mtDNA) obtidas de 84 espécime de Cichla em seis localidades diferentes (rio Tapajós, rio Solimões, Reservatórios de Capivara, Taquaruçu, Rosana localizados no rio Paranapanema e na bacia do alto rio Paraná. Os dendrogramas e as análises das populações revelaram fortes evidências de que Cichla monoculus foi introduzida no reservatório de Capivara, proveniente da região de Manaus e se dispersou para os reservatórios localizados a jusante (Taquaruçu e Rosana). A ocorrência dos mesmos haplótipos nos três reservatórios sugerem uma única introdução. Este trabalho confirma a introdução de Cichla no reservatório de Capivara e revela a diversidade genética das espécies presentes no rio Paranapanema.

Karyotype description of possible new species of the Hypostomus ancistroides complex (Teleostei: Loricariidae) and other Hypostominae / Descrição cariotípica de possíveis novas espécies do complexo Hypostomus ancistroides e outros Hypostominae

Cytogenetic analyses were performed in four species of the Hypostominae subfamily, three from Hypostomus (Hypostomini) genus and Rhinelepis aspera (Rhinelepini). Three populations of Hypostomus ancistroides were analyzed, which had 2n=68 chromosomes, but presented different karyotype formulas. Hypostomus regani and H. strigaticeps, both from Ivaí river, showed 2n=72 chromosomes with two distinct cytotypes. In turn, R. aspera of the upper Paraná river basin presented 2n=54 chromosome. Multiple Nucleolar Organizer Regions (NORs) have been evidenced by silver nitrate staining in species of Hypostomus and single NOR in R. aspera. The observed variation in the chromosome number and the marked variability in karyotype formulas and NORs reveal a certain amount of karyotype variation in the genus Hypostomus suggesting the probable existence of cryptic species with independent chromosome traits. Therefore, our data can be of great value in discriminating species and understanding their chromosomal evolution.

Foram analisadas três populações de peixes identificadas como Hypostomus ancistroides, as quais apresentaram 2n=68 cromossomos, com distintas fórmulas cariotípicas. Hypostomus regani e H. strigaticeps, ambas do rio Ivaí, apresentaram 2n=72 cromossomos com citótipos distintos. Rinelepis aspera da bacia do alto rio Paraná apresentou 2n=54 cromossomos. Nucleolar Organizer Regions (NORs) múltiplas foram evidenciadas por nitrato de Prata para as espécies do gênero Hypostomus e NOR simples para R. aspera. A variação de número cromossômico observada, como também a acentuada variação nas fórmulas cariotípicas e nas NORs, são discutidas, sugerindo a existência de possíveis espécies crípticas com caracteres cromossômicos independentes. Portanto, nossos dados podem ser de grande valia na discriminação das espécies e no entendimento de sua evolução cromossômica.

Invasive non-native species of fish in upper Paraná river Basin, Brazil: variations of caloric content in Cichla kelberi

The allocation of assimilated energy may be influenced by seasonal changes, growth, and reproductive cycle of fish, food consumption and environmental conditions. The objective of this research was to evaluate the energetic variations of Cichla kelberi in the upper Paraná River floodplain, analyzing the caloric content in muscles, gonadosomatic index (GSI), and the condition factor between assessed systems, sex, and stage of gonadal maturation. The results obtained in the present study permit assuring that this is a species that efficiently converts the resources of the environment into energy. Although presenting higher condition factor in the environment where there is a greater ease in getting food (Paraná subsystem), the energy identified in the muscles was the same in both subsystems. During the process of gonadal maturation there is optimization in energy accumulation in the muscles of females, before and after reproductive period, and somatic growth occurs significantly when the individual is not reproducing. Further detailed studies on ecological mechanisms influencing the success of the species, as the presence of competitors and preference for native preys, are needed to implement effective management measures aimed at preventing that the species proliferation in the environment is even more damaging to local biodiversity.

O balanço energético em espécies de peixes pode ser influenciado por variações sazonais no crescimento e ciclo reprodutivo, consumo de alimento e condições ambientais. O objetivo desta pesquisa foi o de avaliar as variações energéticas em uma espécie piscívora introduzida, Cichla kelberi, no alto rio Paraná, analisando as variações do teor calórico nos músculos, índice gonadossomático e o fator de condição entre subsistemas da planície de inundação, sexo e grau de maturação gonadal. Os resultados obtidos no presente estudo indicam que esta é uma espécie que converte eficientemente os recursos que obtém do ambiente. Embora apresentando maiores valores do fator de condição no ambiente onde foi registrada uma maior facilidade na obtenção de alimento (subsistema Paraná), o conteúdo energético identificado nos músculos da espécie foi o mesmo em ambos os subsistemas. Durante o processo de maturação gonadal verificou-se acúmulo de energia nos músculos de fêmeas, antes e após período reprodutivo, e crescimento somático ocorreu significativamente quando o indivíduo não estava se reproduzindo. Outros estudos, enfocando os mecanismos ecológicos que influenciam o sucesso das espécies, como a presença de competidores e a preferência por presas nativas, são necessários para implementar medidas destinadas a impedir uma maior proliferação da espécie no ambiente e que comprometa a biodiversidade local.

Genetic variability of brycon orbignyanus (valenciennes, 1850) (characiformes: characidae) in cultivated and natural populations of the upper paraná river, and implications for the conservation of the species

This study aimed to evaluate the genetic variability of B. orbignyanus in cultivated and natural populations of the Upper Paraná River, using molecular RAPD markers and mtDNA control region. Specimens were collected in the Paraná River and in the Piracema fish farm in Maringá, State of Paraná, Brazil. RAPD primers produced 82 loci with consistent expression. The population from the Paraná River showed 28 polymorphic loci, whereas the population from the fish farm presented only 12. Data revealed genetic differentiation between the two populations, although not very pronounced. These results were corroborated by the principal coordinate analysis and by neighbor-joining clustering. The alignment of the D-loop sequences of B. orbignyanus indicated the existence of polymorphism only in the natural population. These data could be helpful for the formulation of management strategies and conservation of the genetic diversity of the species.

A massive invasion of fish species after eliminating a natural barrier in the upper rio Paraná basin

Based on long-term studies in the upper rio Paraná basin, in addition to a broad review of literature and other information, we were able to identify 33 species of native fishes in the lower rio Paraná basin that successfully colonized the upper rio Paraná after Itaipu impoundment, that flooded the natural geographic barrier constituted by the Sete Quedas Falls. These species belong to six Orders, encompassing two of Myliobatiformes, six of Characiformes, 17 of Siluriformes, six of Gymnotiformes, one of Perciformes, and one of Pleuronectiformes. Extensive remarks regarding each species, including their influence upon the native assemblage, in addition to comments on other non-indigenous species, are also provided. We conclude that, in spite of its widespread neglected by environmental impact studies, massive invasion of species is a real possibility when natural barriers are suppressed by reservoirs.(AU)

Baseando-se em pesquisas de longa duração na bacia do alto rio Paraná, em adição à ampla revisão bibliográfica e outras informações, pudemos reconhecer 33 espécies nativas da bacia do baixo rio Paraná que colonizaram o alto Paraná com sucesso, após a construção de Itaipu, que inundou a barreira geográfica natural constituída pelos Saltos de Sete Quedas. Estas espécies pertencem a seis ordens, incluindo duas de Myliobatiformes, seis de Characiformes, 17 de Siluriformes, seis de Gymnotiformes, uma de Perciformes, e uma de Pleuronectiformes. Extensas observações sobre cada espécie, incluindo a influência delas sobre a assembleia nativa, além de comentários sobre outras espécies não-indígenas são igualmente fornecidos. Nós concluímos que, embora geralmente negligenciadas pelas análises de impactos ambientais, invasões massivas são possibilidades reais quando barreiras naturais são suprimidas por reservatórios(AU)

Chromosome divergence and NOR polymorphism in Bryconamericus aff. iheringii (Teleostei, Characidae) in the hydrographic systems of the Paranapanema and Ivaí Rivers, Paraná, Brazil

Cytogenetic studies were carried out in three populations of Bryconamericus aff. iheringii from two hydrographic systems of the Paranapanema and Ivaí Rivers, separated by a watershed, both belonging to the upper Paraná River basin. Specimens had a constant diploid number 2n = 52 chromosomes. However, three karyotype formulae were identified in the three populations: B. aff. iheringii from the Maringá stream had 12M+18SM+8ST+14A (FN = 90); specimens from Keller River showed 8M+28SM+6ST+10A (FN = 94) and specimens from the Tatupeba stream had 8M+20SM+8ST+16A (FN = 88). Nucleolar organizer regions (NORs) were identified by silver nitrate staining and fluorescent in situ hybridization (FISH) with an 18S rDNA probe. Specimens from Tatupeba stream had a simple NOR system located in a terminal position of the short arm of a pair of large submetacentric chromosomes. Ag-NOR and FISH methodologies revealed multiple NORs in specimens of the Maringá stream and Keller River. Differences in chromosome structure and in NOR patterns in the three populations of B. aff. iheringii revealed fixed evolutionary chromosome divergence. Aspects related to karyotypic variations and to geographic isolation of these populations are discussed.