Gametogenesis and weight change of body organs of the sea cucumber Holothuria (Halodeima) grisea (Aspidochirotida: Holothuriidae) in Southern Brazil / Aspectos reproductivos y la relación entre los órganos y la gametogénesis en Holothuria (Halodeima) grisea (Echinodermata: Holothuroidea)

Abstract The sea cucumber Holothuria (Halodeima) grisea is a widely distributed and economically important species that has been harvested in Brazil for several years, where there are no studies on its reproduction. We studied a population near Guaratuba Bay in Southern Brazil. Four sampling campaigns were made, in February, April, June and October 2008. We examined the macroscopic and microscopic features of the gonads to describe the gametogenesis. In addition, we analyzed the weight change of body organs. A total of 94 individuals were examined and no evidence of external sexual dimorphism was found. In April there were more males than females. Biometrically the body wall and gonads are the most important organs. The body wall increases in the June and the gonads during October and February; there might be an exchange of energy between these organs. Mature gonads are elongated and thick (red in females, cream in males). There were mature individuals year round, with an increase of sexual activity in February when oocyte mature diameter ranges from 70 to 160 µm. Spawning was in winter (June). Maturation period and body component variations were similar between sexes. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 285-296. Epub 2015 June 01.

Resumen El pepino de mar Holothuria (Halodeima) grisea es una especie ampliamente distribuida y económicamente importante que se ha recolectado en Brasil desde hace varios años. No hay estudios previos realizados sobre la reproducción de esta especie en Brasil. Además, son aún poco conocidos los aspectos bio-ecológicos de esta especie. En este estudio, se investigaron algunos aspectos de la reproducción del pepino de mar Holothuria (Halodeima) grisea en una población cerca de la bahía de Guaratuba en el sur de Brasil. Se hicieron cuatro salidas de muestreo, en febrero, abril, junio y octubre de 2008, abarcando las cuatro estaciones. Examinamos las características macroscópicas y microscópicas de las gónadas para describir la gametogénesis, adicionalmente, se analizó el cambio de peso de cada componente de los órganos del cuerpo (pared corporal, gónadas, sistema haemal, tracto digestivo y árbol respiratorio). Se examinó un total de 94 individuos y no se encontraron evidencias de dimorfismo sexual externo. Los resultados del análisis estadístico de la prueba x² rechazan la hipótesis nula (H0) con una relación de sexos igual a 1, sin embargo, el análisis de cada mes, esta diferencia de género se observó sólo en el mes de abril, cuando el número de los males es mucho mayor que la de las hembras. Las medidas biométricas mostraron que la pared del cuerpo y las gónadas son los órganos más importantes, con aumentos de la pared corporal en el junio y de las gónadas durante octubre y febrero, que pueden indicar que hay un intercambio de energía entre estos órganos. Macroscópicamente, las gónadas maduras muestran túbulos largos, gruesos y ramificados siendo que las hembras presentan coloración rojiza e los machos tonos de crema. Sin embargo, durante el crecimiento y agotado, no se observaron diferencias morfológicas macroscópicas entre los sexos. Microscópicamente, se observó la presencia constante de individuos maduros entre meses, con un aumento de la actividad sexual en febrero, cuando los ovocitos maduros tuvieron un diámetro oscila entre 70 a 160 μ. El período de desove ocurrió en los meses de invierno (junio). El periodo de maduración y la variación del cuerpo de los componentes fueron similares entre los sexos. La similitud en las demandas metabólicas de la población podría estar confirmando una estrategia para maximizar la sincronía reproductiva.

The reproductive cycle of the sea urchin Lytechinus variegatus (Echinodermata: Echinoidea) in southern Brazil / Ciclo reproductive de Lytechinus variegatus (Lamarck, 1819) (Echinodermata: Echinoidea) en el sur de Brasil

Abstract Lytechinus variegatus (Lamarck) is a common echinoid found on the Atlantic coast of America from North Carolina to southern Brazil and their populations inhabit sub littoral shallow-water environments. This research examined some aspects of reproduction in the southern limit of distribution of the species. A total of 86 adult individuals of L. variegatus (50.8 to 77.0 mm test diameter) were manually collected from September 2000 to September 2001 along the unconsolidated bottoms at the eurihaline sector of Paranaguá Bay (48° 19' W - 25° 35' S) for histological characterization of gametogenesis, sex ratio and gonadal index (GI) evaluation. This population showed a synchronicity in maturation and spawning events (autumn and winter respectively), with a 1:1 sex ratio (χ2 = 2.57, df = 7, p < 0.05). The GI increase was associated with storage of nutritional resources periods (resting stages and proliferation) that occurred between late winter and spring. Biometric analyzes indicated a greater investment in size and/or quantity of gametes between late spring and summer, when it was possible to observe mature sperm occupying on average 63.9 % of the follicular lumen and oocytes reaching values of 70.0 to 75.0 μm. Mature oocyte mean size is the highest diameter of those developed by other regular echinoids in the same latitude. However, the average diameter of mature oocytes of L. variegatus in the southern limit of its distribution was lower than the values recorded for the northern hemisphere. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 243-250. Epub 2015 June 01.

Resumen Lytechinus variegatus (Lamarck) es un equinoide común en la costa atlántica de América, desde Carolina del Norte, Estados Unidos, al sur del Brasil y sus poblaciones habitan ambientes sublitorales de aguas someras. Este trabajo examina algunos aspectos de la reproducción en el límite sur de distribución de la especie. Un total de 86 individuos adultos (50.8 a 77.0 mm de diámetro de testa) fueron colectados manualmente de septiembre de 2000 a setiembre de 2001, en fondos blandos del sector eurihalino de la bahía de Paranaguá (48° 19' W - 25° 35' S), para caracterización histológica, proporción de sexos y evaluación del índice gonadal (IG). La población exhibió sincronización en los eventos de maduración y liberación de gametos (otoño e invierno, respectivamente), con una proporción de sexos de 1:1 (χ2 = 2.57, df = 7, p < 0.05). El aumento del IG estuvo asociado a periodos de acumulación de recursos nutricionales (estadios de reposo y proliferación) que ocurrieron entre el final del invierno y el verano. Análisis biométricos indican una gran inversión en tamaño y cantidad de gametos entre final de primavera y verano, cuando es posible observar gametos maduros ocupando, en promedio 63.9 % del lumen folicular, y ovocitos alcanzando diámetros de 70 a 75 μm. El tamaño medio de los ovocitos maduros es el mayor entre los equinodermos regulares de la misma latitud. Sin embargo, el tamaño medio del diámetro de los ovocitos de L. variegatus en su límite sur de distribución es menor que los valores registrados para el hemisferio norte. Llegamos a la conclusión de que a través de su distribuición geográfica extensa, los factores ambientales locales modulan el ritmo y la magnitud de la reproducción en poblaciones de este equinodermo.

Reproduction of Blackfin tuna Thunnus atlanticus (Perciformes: Scombridae) in Saint Peter and Saint Paul Archipelago, Equatorial Atlantic, Brazil / Reproducción del atún de aleta negra Thunnus atlanticus (Perciformes: Scombridae) en el Archipiélago San Pedro y San Pablo, Atlántico Ecuatorial, Brasil

The reproduction of Blackfin tuna Thunnus atlanticus has been described for coastal regions, and for a long time, this species was considered to be a strictly continental spawner. Recently, this species was observed around a seamount habitat 500 nautical miles Northeast of Brazil, located between South America and Africa. In this study we describe the reproductive biology of Blackfin tuna at Saint Peter and Saint Paul Archipelago (SPSPA). Male and female gonads were sampled from December 2008 to July 2010, and analyzed macro and microscopically. A total of 361 fish were sampled (247 males and 114 females). Males were more common than females, with a sex ratio of 2.2 ♂:1♀. The fork length (FL) of all sampled specimens ranged from 38 to 98cm, and larger length classes were more frequent in males. It was possible to distinguish six maturity phases for females: immature, developing, spawning capable, actively spawning, regressing and recovering. Five phases were identified for males: immature, developing, spawning capable, actively spawning and recovering. The gonad index (GI) mean monthly values ranged from 6.6 (SD=4.1) to 58.4 (SD=34.7) for females, and from 2.6 (SD=1.3) to 66.2 (SD=30.4) for males. For both sexes, the largest GI values were observed at the beginning of the first semester of the year. Size at first maturity was estimated at 48cm FL and 55cm FL for females and males respectively. Approximately 80% of the specimens were adults and considered to be in reproductive conditions. Histological analysis of the ovaries and testes showed that most of the specimens were sexually mature and were reproductively active during all months of the year. However, females with mature ovaries, with large amounts of hydrated oocytes and post-ovulatory follicles, were mainly found from December to March, thus these months may constitute the main spawning season in SPSPA. Batch fecundity varied between 272 025 and 1 140 584 oocytes for 56 and 68cm FL females respectively. Oocyte development and spawning patterns suggest a multiple spawning behavior. The results revealed that Blackfin tuna is using the SPSPA as a spawning ground, similar to other species commonly observed in the same area during the same reproductive season.

A pesar de la importancia de las capturas del atún de aleta negra Thunnus atlanticus en el noreste de Brasil y en las cercanías del Archipiélago San Pedro y San Pablo (ASPSP), hay una escasez de información sobre su reproducción, especialmente en las islas. La reproducción del atún de aleta negra en este archipiélago se estudió de diciembre 2008 a julio 2010. Con este fin, se recolectaron 361 gónadas de hembras y machos, los machos fueron predominantemente más frecuentes en la muestra total, con una proporción sexual de 1♀:2.2 ♂. La longitud furcal todos los ejemplares muestreados varió entre 38 y 98 cm, y los machos fueron más abundantes en las clases de mayor longitud. Los valores medios mensuales del índice gonadal (IG) variaron de 6.6 (SD=4.1) a 58.4 (SD=34.7) y de 2.6 (SD=1.3) a 66.2 (SD=30.4) para hembras y machos, respectivamente. Los mayores valores de IG para ambos sexos fueron observados el inicio del primer semestre. Los análisis histológicos mostraron que la mayoría de los ovarios y testículos correspondieron a especímenes aptos para reproducirse. Sin embargo, hembras con ovarios maduros, con gran cantidad de oócitos hidratados y folículos post ovulatorios, se encontraron principalmente de diciembre a marzo, que se considera es la época de reproducción del atún de aleta negra alrededor del ASPSP.