Posterior respiratory apparatus of inia geoffrensis and Sotalia fluviatilis: structure and ultrastructure / Aparato respiratorio posterior de inia geoffrensis y Sotalia fluviatilis: estructura y ultraestructura

SUMMARY: This study aimed to characterize the structures of the posterior respiratory system of two species of river dolphins: Inia geoffrensis and Sotalia fluviatilis. The respiratory tract of both species was evaluated using macro and microscopic techniques. Four macroscopic anatomical structures were identified: Trachea, main bronchus, tracheal bronchus and lung. The presence of the exuberant tracheal bronchus suggested ease of gas exchanges. Histological analysis revealed the presence of alveolar ducts and myoelastic sphincter in these Amazonian cetaceans. The posterior respiratory portion of the Amazonian dolphins presents similarity with other odontocetes and the knowledge of this structure can also help contribute to the understanding of the physiology of diving and how these species are adapted to their habitat.

RESUMEN: Este estudio tuvo como objetivo caracterizar las estructuras del flujo respiratorio de dos especies de delfines de agua dulce: Inia geoffrensis y Sotalia fluviatilis. Los tractos respiratorios fueron estudiados con las técnicas de evaluación macroscópica y microscópica. En ambas especies se identificaron cuatro estructuras anatómicas macroscópicas: tráquea, bronquios principales, bronquio traqueal y los pulmones. La presencia de un bronquio traqueal exuberante sugiere un aumento en el intercambio de gases y el aumento de tiempo de inmersión de las especies. El análisis histológico reveló la presencia de los conductos alveolares, y del esfínter mioelástico en los cetáceos amazónicos. La porción respiratoria posterior de los delfines del Amazonas tiene similitud con otras ballenas dentadas y su conocimiento puede contribuir a la comprensión de la fisiología del buceo y a como estas especies están adaptadas a su hábitat.

Bottlenecks in the migration routes of Amazonian manatees and the threat of hydroelectric dams / Gargalos na rota migratória do peixe-boi amazônico e a ameaça das barragens hidrelétricas

In a particular region within western Amazonia, Amazonian manatees (Trichechus inunguis) live in a floodplain environment that becomes inhospitable for them during the annual low-water season. To flee from it, they undergo a dangerous migration to a refuge while water levels are dropping fast. Our aim was to better understand the role of depth variation in this migratory process. We analyzed the sole tracking data on wild manatees (n=10 males), 30 years of Landsat images, a 14-year hydrograph and a 3-D bathymetric model. Migratory routes contained shallower segments, here called 'migratory bottlenecks', which dried out at the end of most lowering-water seasons, blocking the passage to the refuge. Manatees began migrating just in time to traverse the bottlenecks furthest away, suggesting they fine-tuned their departure so as to maximize time within the foraging home range without compromising safety. They apparently achieved this by estimating depth at the bottlenecks. Moreover, a bottleneck was created in >15 years, illustrating the environment's dynamism and the challenge this imposes upon manatees. Our results are probably generalizable to most of the species' range. We contend manatees possess an updatable cognitive map of their environment and are behaviorally plastic. Current dam-building plans, if implemented, would create more bottlenecks and make flooding less predictable, increasing manatee mortality from unsuccessful migrations. It would also partition the species into small populations, each prone to short-term extinction. The natural outcome would be the second species-level collapse. Economic growth should not come at the expense of the extinction of the iconic manatee.

Em uma região particular da Amazônia ocidental, peixes-boi amazônicos (Trichechus inunguis) vivem em um ambiente que se torna inóspito para eles durante a água-baixa anual. Para fugir dele, realizam uma migração perigosa para o refúgio enquanto o nível da água desce rapidamente. Nosso objetivo foi compreender melhor o papel da variação da profundidade neste processo migratório. Analisamos os únicos dados de rastreamento de peixes-boi selvagens (n=10 machos), 30 anos de imagens Landsat, 14 anos de hidrógrafa e um modelo batimétrico 3-D. As rotas migratórias possuíam trechos mais rasos, denominados gargalos migratórios, que secaram no final da maioria das vazantes, bloqueando o acesso ao refúgio. Os peixes-boi começaram a migração em tempo justo para atravessar os gargalos mais distantes, sugerindo que a sintonizaram para maximizar o período se alimentando sem comprometer a segurança. Para tal, parecem ter estimado a profundidade nos gargalos. Adicionalmente, um gargalo foi criado em 15 anos, ilustrando o dinamismo do ambiente e o desafio que isto impõe aos peixes-boi. Esses resultados provavelmente valem para boa parte da área de distribuição da espécie. Argumentamos que peixes-boi possuem um mapa cognitivo atualizável do ambiente e são comportamentalmente plásticos. Os planos de construção de barragens hidrelétricas, se concretizados, criariam mais gargalos e regimes de inundação menos previsíveis, dificultando a migração e consequentemente aumentando a mortalidade de peixes-boi. Também particionariam a espécie em populações pequenas, vulneráveis à extinção no curto-prazo. O desfecho seria o segundo colapso da espécie. O crescimento econômico não deve vir às custas da extinção do icônico peixe-boi.

Bottlenecks in the migration routes of Amazonian manatees and the threat of hydroelectric dams

Em uma região particular da Amazônia ocidental, peixes-boi amazônicos (Trichechus inunguis) vivem em um ambiente que se torna inóspito para eles durante a água-baixa anual. Para fugir dele, realizam uma migração perigosa para o refúgio enquanto o nível da água desce rapidamente. Nosso objetivo foi compreender melhor o papel da variação da profundidade neste processo migratório. Analisamos os únicos dados de rastreamento de peixes-boi selvagens (n=10 machos), 30 anos de imagens Landsat, 14 anos de hidrógrafa e um modelo batimétrico 3-D. As rotas migratórias possuíam trechos mais rasos, denominados gargalos migratórios, que secaram no final da maioria das vazantes, bloqueando o acesso ao refúgio. Os peixes-boi começaram a migração em tempo justo para atravessar os gargalos mais distantes, sugerindo que a sintonizaram para maximizar o período se alimentando sem comprometer a segurança. Para tal, parecem ter estimado a profundidade nos gargalos. Adicionalmente, um gargalo foi criado em <15 anos, ilustrando o dinamismo do ambiente e o desafio que isto impõe aos peixes-boi. Esses resultados provavelmente valem para boa parte da área de distribuição da espécie. Argumentamos que peixes-boi possuem um mapa cognitivo atualizável do ambiente e são comportamentalmente plásticos. Os planos de construção de barragens hidrelétricas, se concretizados, criariam mais gargalos e regimes de inundação menos previsíveis, dificultando a migração e consequentemente aumentando a mortalidade de peixes-boi. Também particionariam a espécie em populações pequenas, vulneráveis à extinção no curto-prazo. O desfecho seria o segundo colapso da espécie. O crescimento econômico não deve vir às custas da extinção do icônico peixe-boi. (AU)

Growth curve of free-ranging Trichechus inunguis / Curva de crescimento Trichechus inunguis de vida livre

The objective of this work was to describe growth curves for free-ranging Amazonian manatees in Brazil. Data analyzed included age estimates and biometrics from 60 Amazonian manatees (33 males and 27 females) captured between 1993 and 2006 by local residents of the mid-Solimões and Pirativa Rivers, in Amazonia, and collected by the Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá and Centro Nacional de Conservação e Manejo de Mamíferos Aquáticos/ICMBio. The non-linear mathematical model used to analyze the data was the von Bertalanffy's equation; two growth curves were calculated, one for males L(t)male = 299.4[1-e-0.0897507(t+6.55696)], and one for females L(t)female = 256.1[1-e-0.23731(t+ 3.01921)]. Based on these equations, length at birth for the Amazonian manatee is estimated at 133.2 cm (average = 113.0 cm; SD = 34.4 cm) for males, and 131.0 cm (average = 124.7 cm; SD = 22.0 cm) for females. Among the males, the annual growth rate was 0.09 cm (95 percent CI: ± 0.002), with a maximum length of 299.4 cm (95 percent CI: ± 2.039), while females presented a growth rate of 0.24 cm per year (95 percent CI: ± 0.004), reaching up to 256.1 cm (95 percent CI: ± 0.4832) of total length. Even though von Bertalanffy's equation is not commonly used for sirenians, and considering that when previously applied it did not obtain satisfactory results, in this study it proved adequate for the establishment of the growth curve for free-ranging Amazonian manatees.

O objetivo deste trabalho foi descrever curvas de crescimento para peixes-boi-da-Amazônia de vida livre no Brasil. Foram utilizados dados etários e biométricos de 60 peixes-boi-da-Amazônia, 33 machos e 27 fêmeas, capturados entre 1993 e 2006 por pessoas ribeirinhas do médio Solimões e do Rio Pirativa, na região Amazônica, oriundos do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá e do Centro Nacional de Conservação e Manejo de Mamíferos Aquáticos/ICMBio. O modelo matemático não-linear utilizado para análise desses dados foi a equação derivada de von Bertalanffy, sendo calculadas duas equações de crescimento, uma para os machos L(t)macho = 299,4[1-e-0,0897507(t+6,55696)], e outra para as fêmeas L(t)fêmea = 256,1[1-e-0,23731(t+ 3,01921)]. Com o desenvolvimento dessas equações, o comprimento do peixe-boi-da-Amazônia ao nascer foi de 133,2 cm (média = 113,0 cm; SD = 34,4 cm) quando macho, e 131,0 cm (média = 124,7 cm; SD = 22,0 cm) quando fêmeas. Nos machos a taxa de crescimento anual obtida foi de 0,09 cm (IC 95 por cento: ± 0,002), atingindo uma envergadura máxima de 299,4 cm (IC 95 por cento: ± 2,039), enquanto as fêmeas apresentaram uma taxa de crescimento de 0,24 cm ao ano (IC 95 por cento: ± 0,004), podendo alcançar até 256,1 cm (IC 95 por cento: ± 0,4832) de envergadura. Apesar da equação de von Bertalanffy não ser comumente utilizada para sirênios, e quando aplicada anteriormente não ter obtido resultados satisfatórios, neste estudo apresentou-se adequada para a elaboração da curva de crescimento para peixe-boi-da-Amazônia de vida livre.