ABSTRACT
Introduction: The distribution of freshwater fishes in the Colombian Andes results from the interaction between historical and recent factors. Currently, the Andean landscape is facing rapid transformation processes. However, the knowledge regarding species distribution and environmental requirements is advancing slower than the transformations underway in the fluvial networks. Objective: To understand the conformation of the fish assemblage in the middle and lower Cauca River basin, considering the local environmental context before the construction of the Ituango Dam, and quantifying β diversity and its two components (turnover and nestedness) amongst local fish communities. Methods: 58 localities were monitored during nine years (between February 2010 and November 2018), the period before the dam's operation. The species richness (α-diversity), species turnover (β-diversity), and assemblage composition were estimated for the given localities. Results: 114 species were recorded, representing ~ 49 % of the total richness of known species for the Magdalena basin. The richness distribution showed that the number of species varies among the aquatic environments. Swamps presented the most significant number of species, followed by the Cauca River, while streams had the lowest values of richness. The spatial analyses of β-diversity revealed a high variation component in the study area due to species replacement between the aquatic environments. Conclusions: The implementation of long-term monitoring allowed us to recognize that the Cauca River basin conserves a great variety of species-rich environments. The species turnover indicates a high proportion of endemism or multiple sites with unique species. Finally, our study will serve as a baseline to verify, over time, whether the dam's construction is associated with essential changes in the structure of fish communities.
Introducción: La distribución de los peces de agua dulce en los Andes colombianos es el resultado de la interacción entre factores históricos y recientes. Actualmente, el paisaje Andino enfrenta procesos de rápida transformación. Sin embargo, el conocimiento sobre la distribución de las especies y sus requerimientos ambientales no avanza tan rápido como las transformaciones en curso en las redes fluviales. Objetivo: Comprender la conformación del ensamble de peces en la cuenca media y baja del río Cauca, considerando el contexto ambiental local antes de la construcción de la represa de Ituango, y cuantificar la diversidad beta y sus dos componentes (recambio y anidamiento) entre las comunidades de peces locales. Métodos: Se analizaron 58 localidades durante nueve años (entre febrero 2010 y noviembre 2018), período previo a la operación de la represa. La riqueza de especies (diversidad α), el recambio de especies (diversidad β) y la composición del conjunto se estimaron para las localidades dadas. Resultados: Se registraron 114 especies, que representan ~ 49 % de la riqueza total de especies conocidas para la cuenca del Magdalena. La distribución de la riqueza mostró que el número de especies varía entre los ambientes acuáticos. Las ciénagas presentaron el mayor número de especies, seguidas por el río Cauca, mientras que las quebradas presentaron los valores más bajos de riqueza. Los análisis espaciales de la diversidad β revelaron un alto componente de variación en el área de estudio debido al reemplazo de especies entre los ambientes acuáticos. Conclusiones: La implementación del monitoreo a largo plazo permitió reconocer que la cuenca del río Cauca conserva una gran variedad de ambientes ricos en especies. El recambio de especies indica una alta proporción de endemismo o múltiples sitios con especies únicas. Finalmente, nuestro estudio servirá como línea base para verificar, con el tiempo, si la construcción de la represa está asociada con cambios esenciales en la estructura de las comunidades de peces.
ABSTRACT
Prochilodus magdalenae es una especie de pez endémico de Colombia conocido por ser un importante recurso de interés comercial y para muchas comunidades relacionadas a las actividades pesqueras como actividad de sustento. No obstante, se ha observado un deterioro poblacional en ambientes naturales debido a factores tales como sobrepesca, fragmentación de ecosistemas, entre otros. Esto hace necesario caracterizar la diversidad genética de P. magdalenae en los sistemas reproductores de algunos centros piscícolas, que son usados para hacer repoblamientos en otras cuencas de Colombia y así proponer criterios técnicos y científicos que permitan el desarrollo de estrategias de manejo para la conservación de esta especie. Por lo anterior, en el año 2013 se recolectó tejido de aleta caudal de 1044 individuos en siete centros piscícolas, que fueron procesados en laboratorio y a través del uso de siete loci de microsatélites se evaluaron métricas genéticas tales como: heterocigosidad observada y esperada, número de alelos, índices de fijación, estadísticos F, agrupamiento bayesiano y AMOVA. Se encontró baja heterocigosidad observada, correlacionada con procesos de endogamia, que contrastan con los altos valores obtenidos en el índice de heterocigosidad esperada y la cantidad de alelos detectados en los sistemas de reproductores de P. magdalenae. Se detectó una moderada diferenciación genética entre centros piscícolas y se observó la existencia de tres grupos genéticos a través del agrupamiento bayesiano. Pese a la baja diversidad reportada con respecto a otras especies del mismo género, las poblaciones mantenidas en cautiverio de Bocachico tienen potencial para restaurar la diversidad de las poblaciones silvestres. Por lo que se sugiere que cada estación piscícola debe establecer lotes de reproductores por separado, en función de su información genética para que exista una congruencia entre los individuos liberados y aquellos que habitan en el medio natural.
Prochilodus magdalenae is an endemic fish species of Colombia known as an important resource of commercial interest for many communities related to fishing activities as a livelihood activity. However, population deterioration has been observed in natural environments due to factors such as overfishing, fragmentation of ecosystems, among others. This makes it necessary to characterize the genetic diversity of P. magdalenae in the productive systems of some fish farms, which are used to restocking in other basins of Colombia and, thus, to propose technical and scientific criteria that allow the development of management strategies for the conservation of this species. Therefore, in 2013, caudal fin tissue was collected from 1044 individuals in seven fish farms, which were processed in the laboratory. Through the use of seven microsatellites, genetic metrics such as: observed and expected heterozygosity, number of alleles, fixation indexes, F statistics, Bayesian grouping and AMOVA were evaluated. We observed low heterozygosity, correlated with inbreeding processes, which contrast with the high values obtained in the expected heterozygosity index and the number of alleles detected in P. magdalenae productive systems. A moderate genetic differentiation between fish centers was detected and the existence of three genetic groups was observed through the Bayesian analysis. Despite the low diversity reported regarding the others species of the same genus, populations held in Bocachico captivity have the potential to restore the diversity of wild populations. Therefore, it is suggested that each fish station should establish batches of breeders separately, based on their genetic information so that there is congruence between the released individuals and those that inhabit the natural environment.