A cascade of dams affects fish spatial distributions and functional groups of local assemblages in a subtropical river

Dams reduce the longitudinal connectivity of rivers and thereby disrupt fish migration and the spatial distribution of species, impacts that remain poorly studied for some Neotropical rivers from mega-diverse basins. We investigated the spatial distribution of fish species with different trophic and movement/reproductive/size characteristics to assess how functional groups have responded to a cascade of dams on the Uruguai River in southern Brazil. Fish abundance, biomass, and species composition were evaluated at eight locations along the longitudinal gradient. The fish assemblage in the upper stretch was mainly characterized by small and medium-sized species at higher trophic levels, whereas the sites located furthest downstream displayed more medium and large-sized species, including many carnivorous species. Species with high fecundity, seasonal migrants, and catfishes with internal fertilization were common in the river´s middle and lower reaches. Detritivorous species dominated areas distant from the dams. Overall, functional diversity of local fish assemblages was greater in lower reaches. The cascade of dams has impacted the distribution of functional groups of local fish assemblages of Uruguai River. The alteration of functional groups in upper reaches of the river has potential consequences for ecosystem processes and services, such as nutrient cycling and fisheries.(AU)

As barragens reduzem a conectividade longitudinal dos rios e interrompem a migração e a distribuição espacial das espécies, configurando impactos pouco estudados para alguns rios Neotropicais megadiversos. Investigamos a distribuição espacial de espécies de peixes com diferentes características tróficas e reprodutivas para avaliar como grupos funcionais responderam a uma cascata de reservatórios no rio Uruguai, sul do Brasil. Abundância de peixes, biomassa e composição de espécies foram avaliadas em oito locais ao longo do gradiente longitudinal. A assembleia de peixes no trecho superior foi caracterizada principalmente por espécies de pequeno e médio porte em níveis tróficos mais elevados, enquanto que os ambientes localizados mais a jusante apresentaram mais espécies de médio e grande porte, incluindo muitas espécies carnívoras. Espécies com alta fecundidade, migradores sazonais e bagres com fertilização interna foram comuns no curso médio e inferior. Espécies detritívoras dominaram áreas distantes das barragens. A diversidade funcional das assembleias de peixes locais foi maior nas partes inferiores. A cascata de barragens impactou a distribuição dos grupos funcionais das assembleias de peixes locais no rio Uruguai. A alteração da diversidade funcional no curso superior do rio tem consequências potenciais para a dinâmica e serviços do ecossistema, como ciclagem de nutrientes e pesca.(AU)

Fish metacommunity structure in Caño Maraca, an important nursery habitat in the Western Llanos of Venezuela

We investigated spatial and seasonal variation of fish assemblages of Caño Maraca, a creek in Venezuela's Western Llanos, a region with strong wet-dry seasonality. Fishes were surveyed over a 19-year period at three sites along the longitudinal gradient: a headwater site with a narrow channel, a middle site with shallow channels traversing a seasonal wetland, and a lower site where the channel has higher banks. Assemblage composition and presence of species with juveniles and various life history strategies were compared during wet and dry seasons. Overall, fish species richness was lowest at the headwater site and highest at the downstream site. During the wet season, however, species richness is greatest at the middle site, a pattern associated with migration into the site for reproduction and use of the wetland as a nursery. During the dry season, species richness is greater at the downstream site where habitat quality is sufficient to provide suitable habitat for many species. Fish movements and population dynamics in Caño Maraca respond to seasonal environmental changes, and the fish metacommunity appears influenced by species sorting (habitat selection), mass effects (source-sink dynamics), patch dynamics (interspecific differences in colonization and species interaction) as well as random factors (dry-season strandings).(AU)

Investigamos la variación espacial y temporal de los ensambles de peces en el Caño Maraca, un arroyo localizado en los Llanos Occidentales de Venezuela, región caracterizada por una fuerte estacionalidad húmedo-seco. La ictiofauna fue evaluada en intervalos durante un período de 19 años, en tres sitios a lo largo del gradiente fluvial longitudinal: El primer sitio en la cabecera con un canal estrecho e hidrología estable, el segundo, intermedio con canales poco profundos atravesando un humedal estacional y el ultimo en la zona baja donde el canal tiene bancos más altos. La composición del ensamblaje y la presencia de especies con juveniles y diversas estrategias de historia de vida fueron comparadas durante las estaciones húmedas y secas. En general, la riqueza de especies de peces fue menor en el sitio de la cabecera y más alta en el sitio aguas abajo. Sin embargo, durante la época húmeda, la riqueza de especies fue mayor en el sitio central, patrón asociado con la reproducción de peces y el uso del humedal como criadero. Durante la época seca, la riqueza de especies fue mayor en la zona baja donde la calidad del hábitat es suficiente para proporcionar un hábitat adecuado para muchas especies. El movimiento de los peces y la dinámica poblacional en Caño Maraca están relacionadas a cambios ambientales estacionales. Adicionalmente la metacomunidad de peces parece estar influenciada por el ordenamiento de especies (selección de hábitat), efectos de masas (dinámica fuente-sumidero), dinámica de parches (involucrando diferencias interespecíficas en la tasa de colonización y capacidad competitiva) y factores aleatorios (relacionados con la duración de la estación seca).(AU)

Seasonal variation in fish trophic networks in two clear-water streams in the Central Llanos region, Venezuela

Food webs are not static entities; consumer resource interactions vary in both time and space, which complicates depiction and comparisons of food web structures. We estimated fish assemblage structure and diets in two clear-water streams in the Venezuelan Llanos region (Charcote and Charcotico) and constructed trophic networks (sub-webs defined by fishes as the principal consumers) during four periods of the annual flood pulse. As stream conditions changed from high-water to low-water, we hypothesized that: 1) the piscivore-non-piscivore ratio would increase; 2) dietary diversity would decrease; 3) interspecific dietary overlap would decline; 4) fewer allochthonous food items would be consumed; and 5) food-web connectance would increase. The piscivore-non-piscivore abundance ratio was higher in both streams during the low-water period. Dietary diversity declined as water levels dropped and availability of aquatic habitats and resources declined, but interspecific dietary overlap was not lower. Contrary to our hypothesis, average interspecific dietary overlap increased at Charcote as the dry season progressed, even though dietary overlap among species was significantly lower than expected by chance. We did not find strong support for our hypotheses regarding seasonal patterns of consumption of allochthonous resources and food web connectance, both of which revealed little seasonal variation.(AU)

Redes alimentares não são entidades estáticas; interações entre consumidores e recursos variam no tempo e no espaço, o que complica as representações das estruturas de redes alimentares. Nós estimamos a estrutura da assembléia de peixes e dieta em dois riachos de água clara na região venezuelana dos Llanos (Charcote e Charcotico) e construímos redes tróficas (sub-redes definidas por peixes como os principais consumidores) para quatro períodos do pulso anual de inundação. À medida que as condições dos riachos mudam de águas altas para águas baixas, nós hipotetizamos que: 1) a razão piscívoros e não piscívoros irá aumentar; 2) a diversidade da dieta irá diminuir; 3) a sobreposição alimentar interespecífica irá diminuir; 4) menos itens alimentares alóctones serão consumidos; e 5) a conectância da teia alimentar irá aumentar. A razão da abundância de piscívoros e não piscívoros foi maior em ambos riachos durante a estação de águas baixas. A diversidade da dieta declinou à medida que as águas baixavam e a disponibilidade de habitats aquáticos e recursos declinavam, mas a sobreposição alimentar interespecífica não foi menor. Contrária à nossa hipótese, a média de sobreposição alimentar interespecífica aumentou no Charcote à medida que a estação cheia progrediu, mesmo com a sobreposição alimentar significativamente menor do que o esperado ao acaso. Não encontramos forte suporte para nossas hipóteses relacionadas aos padrões sazonais de consumo de recursos alóctones e conectância da cadeia trófica, os quais revelaram pouca variação sazonal.(AU)

Isotopic variation among Amazonian floodplain woody plants and implications for food-web research / Variación isotópica entre plantas leãosas de planicies de inundación del Amazonas e implicaciones para la investigación de red tróficas

Isotopic variation within food sources adds uncertainty to models intended to reconstruct trophic pathways. Understanding this variation is pivotal for planning sampling protocols for food-web research. This study investigates natural variation in C and N stable isotopes among plant species in two western Amazon flooded forests with contrasting watershed biogeochemistry (white-water várzea-forest and black-water igapó-forest). Our objectives were to compare δ13C and δ15N of leaves and fruits between sites; assess the magnitude of within-site variation in δ13C and δ15N of leaves (várzea: 28 spp., igapó: 10 spp.) and fruits (várzea: 22 spp., igapó: 22 spp.); determine within-plant variation in δ13C and δ15N of leaf, wood and fruit tissues; and test whether inter-specific variation in δ13C and δ15N influence the results of a mixing model predicting the contribution of terrestrial C sources to an aquatic consumer. Mean δ13C values of leaves and fruits were not statistically different between the two sites despite regional differences in biogeochemistry and floristic composition. In contrast, mean δ15N of leaves and fruits were significantly lower at the várzea than at the igapó site. The high floristic diversity of both forests was reflected in large within-site interspecific variation in both δ13C and δ15N. Paired comparisons revealed that δ13C of wood and fruits and δ15N of fruits were generally greater than values obtained for leaves from the same plant. The predicted contribution of different carbon sources to the consumer biomass changed between models as a function of source variability. We discuss implications of source variation for designing sampling protocols, interpreting isotopic signatures, and establishing trophic links between plants and consumers. Our findings highlight the importance of in situ sampling to establish reliable primary production baselines for local food webs.

La variación isotópica dentro de fuentes alimenticias aãade incertidumbre a los modelos destinados a reconstruir redes tróficas. La comprensión de esta variación es fundamental para la planificación de protocolos de muestreo para la investigación de redes alimentarias. Este estudio investiga la variación natural en isótopos estables de C y N entre especies de plantas en dos bosques inundables de la Amazonía noroccidental con biogeoquímica de cuenca contrastantes (várzea-bosques de aguas blanca e igapó-bosques de aguas negras). Nuestros objetivos fueron comparar las seãales isotópicas de δ13C y δ15N de hojas y frutos entre bosques; evaluar la magnitud de la variación en la composición isotópica de hojas (várzea: 28 spp., Igapó: 10 spp.) y frutas (várzea:. 22 spp, igapó: 22 spp.) a nivel local; determinar la variación en la composición isotópica de madera, hojas y frutas dentro de una planta; y evaluar si la variación inter-específica en los valores de δ13C y δ15N ejerce influencia sobre los resultados de modelos que predicen la contribución de fuentes de alimentos terrestres a un consumidor acuático. Los valores promedio de δ13C en hojas y frutos no fueron estadísticamente diferentes entre los dos tipos de bosque a pesar de las diferencias regionales en biogeoquímica y composición florística. Por el contrario, los valores promedio de δ15N en hojas y frutos fueron significativamente más bajos en la várzea que en el igapó. La alta diversidad florística de los dos bosques se reflejó en una gran variación inter-específica a nivel local en δ13C y δ15N. Comparaciones pareadas revelaron que los valores de δ13C de madera y frutas y δ15N de frutas fueron generalmente mayores que los valores obtenidos para las hojas de la misma planta. Los resultados sobre la contribución de diferentes fuentes de carbono a la biomasa del consumidor cambió de un modelo a otro en función a la variabilidad isotópica en las fuentes alimenticias. Discutimos las implicaciones de la variación en las fuentes alimenticias para el diseão de los protocolos de muestreo, la interpretación de las seãales isotópicas, y el establecimiento de relaciones tróficas entre plantas y consumidores. Nuestros resultados destacan la importancia de la toma de muestras in situ para establecer líneas de base fiables de producción primaria para las redes tróficas locales.

Gape size influences seasonal patterns of piscivore diets in three Neotropical rivers

We examined diets of four piscivores, two in the order Perciformes (Cichla temensis and C. orinocensis) and two in the order Characiformes (Boulengerella cuvieri and B. lucius), from the Cinaruco, La Guardia, and Ventuari rivers in Venezuela throughout the wet-dry seasonal cycle. The four piscivores consumed a phylogenetically and morphologically diverse group of fishes, reflecting the overall diversity of fish species in these rivers. At the start of the falling-water period, Cichla consumed large prey, especially the abundant, migratory, fish of the genus Semaprochilodus. As these relatively large prey became depleted during the dry season, Cichla tended to consume smaller prey. For Boulengerella, gape limitation precluded consumption of larger, seasonally abundant, fishes, and so prey sizes were more consistent throughout the seasonal cycle. Our findings show how prey abundance and gape limitations interact to influence seasonal patterns of predator-prey interactions.

Foram examinadas as dietas de quatro espécies de peixes piscívoros, duas da ordem Perciformes (Cichla temensis and C. orinocensis) e duas da ordem Characiformes (Boulengerella cuvieri and B. lucius), coletadas durante os ciclos de cheia e seca nos rios Cinaruco, La Guardia e Ventari, Venezuela. Os quatro piscívoros consumiram grupos de peixes filogenética e morfologicamente diversos, o que reflete a ampla diversidade de peixes nos rios estudados. No início da vazante, Cichla consumiu presas grandes, especialmente Semaprochilodus, um peixe migrador muito abundante. Com a diminuição das presas maiores durante a estação seca, Cichla tendeu a se alimentar de presas menores. Para Boulengerella, a limitação da abertura bucal impediu o consumo de peixes grandes e sazonalmente abundantes e, deste modo, o tamanho de suas presas foi menos variável ao longo do ciclo sazonal. Nossos resultados mostram como a abundância das presas e a limitação na abertura bucal interagem, influenciando os padrões de interação predador-presa.

Comparative feeding ecology and habitats use of Crenicichla species (Perciformes: Cichlidae) in a Venezuelan floodplain river

Feeding behavior and habitat use of two species of pike cichlids, or mataguaros, (Crenicichla lugubris and C. aff. wallacii) were studied in the río Cinaruco, a floodplain river in the Venezuelan llanos. We examined 309 individuals of C. lugubris and 270 individuals of C. aff. wallacii from both the main channel and lagoons throughout the falling-water phase of the annual hydrological cycle. Crenicichla lugubris was common within habitats that contained rocks or woody debris, whereas C. aff. wallacii was more abundant in lagoons than the main channel, especially within shallow areas containing leaf litter. Although we did not capture C. aff. wallacii in rocky shoals, they sometimes were observed in these habitats. Crenicichla lugubris was larger than C. aff. wallacii (198.4 mm and 44.6 mm, respectively). Analysis of stomach contents showed that larger specimens (> 100 mm SL) C. lugubris fed mostly on small fishes (e. g. characids, cichlids), but juveniles (< 100 mm SL) consumed mostly aquatic insects, fish scales, and shrimps. Crenicichla aff. wallacii fed on aquatic insects and other invertebrates associated with leaf litter substrates.

O comportamento alimentar e o uso de habitat de duas espécies de "joanas", ou "mataguaros", (Crenicichla lugubris e C. aff. wallacii) foram estudados no río Cinaruco, uma planície de alagamento nos llanos Venezuelanos. Examinamos 309 indivíduos de C. lugubris e 270 de C. aff. wallacii do canal principal e lagoas ao longo da fase de vazante de um ciclo hidrológico anual. Crenicichla lugubris foi comum em ambientes que continham rochas, galhos e troncos, enquanto que C. aff. wallacii foi mais abundante em lagoas do que no canal principal, especialmente em áreas rasas contendo folhiço. Embora não tenhamos capturado C. aff. wallacii em cardumes em meio às rochas, em algumas ocasiões eles foram observados nestes ambientes. Crenicichla lugubris foi maior do que C. aff. wallacii (198,4 mm e 44,6 mm CP, respectivamente). Análise dos conteúdos estomacais de C. lugubris revelou que os indivíduos maiores (> 100 mm CP) se alimentaram principalmente de peixes pequenos (e. g. caracídeos e ciclídeos), e os menores (< 100 mm CP) consumiram principalmente larvas aquáticas de insetos, escamas de peixes e camarões. Crenicichla aff. wallacii se alimentou de insetos aquáticos e outros invertebrados associados ao folhiço.