Feeding strategy and morphology as indicators of habitat use and coexistence of two loricariid fishes from a Brazilian coastal stream / Estratégia alimentar e morfologia como indicativos do uso do habitat e da coexistência de dois loricarídeos em um riacho costeiro do Brasil

Abstract: We aimed to evaluate the relationship between form and function of two Loricariidae species (Hypostomus punctatus and Parotocinclus maculicauda) from a Neotropical coastal stream. We performed morphological-dietary analysis and discussed their coexistence strategies, as well. We hypothesized that both species use similar food resources according to their morphology but differences in habitat use facilitate their coexistence. In order to test this hypothesis, morphology, diet and habitat use were analyzed for both species. Trophic variance and the Pianka Niche Overlap index were calculated to explore the differences in trophic niche. Correlations between species abundance and water flow were applied to test habitat use. Principal Component Analysis and one Permutational Multivariate Analysis of Variance were applied to test differences between morphology and diet of both species. Morphological-dietary relationships were tested with Mantel test correlations. Total abundance of H. punctatus was higher in the stream channel with higher water flow. The dominant food items were sediment and organic matter for both species, and high trophic niche overlap was revealed. Additionally, morphology did not explain feeding habits for both species. Morphological characteristics were significantly different, especially for intestine length, relative area of the dorsal fin, ventral flattening and mouth attributes. The study site was rich in sand sediment, mud, and clay that are not considered good substrates to the establishment and growing of periphyton, which is an important trophic resource to Loricariidae species. Here, low consumption of periphyton can provide a possible explanation for the feeding similarity and the weak morphological-dietary relationships for both species. Thus, the environmental conditions can be more important for diet composition when compared to the similar and specialized morphology of loricariids.

Resumo: Nós tivemos como objetivo avaliar a relação entre forma e função em duas espécies de Loricariidae (Hypostomus punctatus e Parotocinclus maculicauda) de um riacho costeiro neotropical. Nós testamos as relações entre morfologia e dieta e também discutimos suas estratégias de coexistência. Nossa hipótese é de que as duas espécies utilizam os mesmos recursos alimentares de acordo com sua morfologia, porém diferenças no uso do habitat facilitam sua coexistência. Para testar essa hipótese, a morfologia, a dieta e o uso do habitat foram analisados em ambas as espécies. A variância trófica e o Índice de Sobreposição de Nicho de Pianka foram calculados para explorar as diferenças no nicho trófico. Correlações entre a abundância das espécies e velocidade da água foram aplicadas para testar o uso do habitat. Análises de Componentes Principais e Análises de Variância Multivariada Permutacional foram aplicadas para testar as diferenças entre morfologia e dieta para ambas as espécies. As correlações entre morfologia e dieta foram testadas a partir de correlações com teste de Mantel. A abundância total de H. punctatus foi maior no canal do riacho com maior velocidade no fluxo da água. Os itens alimentares dominantes foram detrito/sedimento e matéria orgânica em ambas as espécies e uma alta sobreposição de nicho alimentar foi encontrada. Adicionalmente, a morfologia não explicou os hábitos alimentares para ambas as espécies. As características morfológicas foram significativamente diferentes, em especial o comprimento do intestino, área relativa da nadadeira dorsal, achatamento dorsoventral e atributos da boca. A localidade de estudo é rica em substrato de areia, lodo e argila, que não são consideradas superfícies propícias para o estabelecimento e crescimento do perifíton, um recurso alimentar importante para as espécies de Loricariidae. Neste estudo, o baixo consumo de perifíton pode explicar a similaridade trófica e a baixa correlação entre morfologia e dieta em ambas as espécies. Dessa forma, as condições ambientais podem ser mais importantes para definir a composição da dieta quando comparadas a morfologia similar e especializada desses loricarídeos..

Fish movement in an Atlantic Forest stream

Given the importance of fish movement to the dynamics and maintenance of stream dwelling fish communities from the Atlantic Forest, we analysed patterns of fish movement in a coastal stream from Southeastern Brazil, using mark-recapture technique. Displacement distance of each species were presented and discussed considering seasonal (rainy and dry) and body size patterns. We marked 10 species along the stream and recaptured 440 (34.6%) of the 1,270 marked fishes. The species with significant number of upstream moving individuals were Astyanax janeiroensis, Characidium interruptum, Astyanax hastatus, Parotocinclus maculicauda and Awaous tajasica. Only Pimelodella lateristriga presented significant differences between resident and moving individuals. Characidium interruptum and A. tajasica demonstrated greater downstream and upstream movement, respectively, moving up to 2,100 m. Even after controlling for species identity we found no significant correlation between fish length and individual displacement distance. Fishes moved longer distances during the rainy season, in accordance to the breeding season. Patterns of fish movement were in agreement to life-history traits of many of the studied species and can be reflecting specific behaviour and morphologies.(AU)

Considerando-se a importância do movimento de peixes para a dinâmica e manutenção das comunidades de peixes de riachos da mata Atlântica, nós analisamos os padrões de movimento de peixes de um riacho costeiro do sudeste do Brasil, usando a técnica da marcação e recaptura. Avaliamos a distância do deslocamento de cada espécie e também se os padrões de movimento apresentavam alguma relação com a estação do ano (chuva e seca) e o tamanho do corpo. Marcamos 10 espécies ao longo do riacho e recapturamos 400 (34.6%) dos 1.270 peixes marcados. As espécies com número significativo de indivíduos se movendo para cima foram Astyanax janeiroensis, Characidium interruptum, Astyanax hastatus, Parotocinclus maculicauda e Awaous tajasica. Apenas Pimelodella lateristriga apresentou diferenças significativas entre os indivíduos residentes e em movimento. Characidium interruptum e A. tajasica foram as espécies com maior movimento tanto para baixo como para cima, respectivamente, se movendo até mais de 2.100 m. Mesmo após controlar a identidade das espécies, não registramos correlação significativa entre o comprimento e a distância individual do deslocamento. Registramos maiores densidades de peixes se movendo para montante durante a época de chuvas, em coincidência com a estação reprodutiva. Os padrões de movimento registrados estão de acordo com os componentes da história de vida de várias das espécies estudadas, e podem estar refletindo componentes morfológicos e comportamentais específicos.(AU)

Trophic ecology of Hemigrammus marginatus Ellis, 1911 (Characiformes, Characidae) in a conserved tropical stream / Ecologia trófica do Hemigrammus marginatus Ellis, 1911 (Characiformes, Characidae) em um riacho tropical conservado

Abstract The trophic ecology of ichthyofauna in a stream can be related to the presence or absence of riparian and aquatic vegetation, and mainly resource availability. Therefore, the aim of this study was to analyse the seasonal and ontogenetic variations for the trophic ecology of Hemigrammus marginatus in the Beija-Flor stream located at the Jataí Ecological Station in the municipality of Luiz Antônio-SP, Brazil. In order to attain this objective, the data collections were carried out on a monthly basis from August, 2011 to July, 2012. Fish were collected using a trawl net and bait traps from three collection stations distributed along the Beija-Flor stream. The quality of the water was evaluated by the chemical variables: ammonia, nitrate, total nitrogen, total phosphorus, and physical temperature, dissolved oxygen, pH, turbidity and conductivity, obtained by using a Yellow Springs sonde. The collected specimens were fixed in 10% formalin in the field and were subjected to biometric measurements in the laboratory. The stomachs were weighed and transferred to 70% alcohol and the stomach contents were analysed using a stereomicroscope at the lowest possible taxonomic level. The species was considered insectivorous and the autochthonous food items were the most important during the dry season, mainly from the orders Ephemeroptera and Trichoptera, while allochthonous items from the order Hymenoptera were more important in the wet season. The young individuals' diet was based on the consumption of zooplankton, and insofar as the fish develops, there was a decrease in this item in the diet showing that the species has ontogenetic shifts in its diet. The conservation state of the Beija-Flor stream, as well as the flexibility of using food and food resources provided by aquatic macrophytes and riparian vegetation are key factors for the high abundance of the H. marginatus species.

Resumo A ecologia trófica da ictiofauna em um riacho pode estar relacionada à presença ou ausência de mata ciliar e vegetação aquática, e principalmente pela disponibilidade de recursos no ambiente. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar as variações sazonais e ontogenéticas na ecologia trófica de Hemigrammus marginatus no córrego Beija-Flor, localizado na Estação Ecológica de Jataí, localizada no município de Luiz Antônio-SP, Brasil. Para atender esse objetivo as coletas de dados foram realizadas mensalmente no período de agosto de 2011 a julho de 2012. Os peixes foram coletados utilizando rede de arrasto e armadilhas iscadas, em três estações de coleta distribuídas ao longo do córrego Beija-Flor. A qualidade da água foi avaliada pelas variáveis químicas amônia, nitrato, nitrogênio total, fósforo total, e físicas temperatura, oxigênio dissolvido, pH, turbidez e condutividade, obtidas com auxilio de uma sonda Yellow Springs. Os espécimes coletados foram fixados em formalina a 10% no campo e em laboratório foram submetidos a medidas biométricas. Os estômagos foram pesados e transferidos para álcool a 70%, e o conteúdo estomacal analisado em estereomicroscópio até o menor nível taxonômico possível. A espécie foi considerada insetívora, sendo os itens alimentares de origem autóctone de maior importância no período de seca, principalmente das ordens Ephemeroptera e Trichoptera, enquanto os itens de origem alóctone, da ordem Hymenoptera, tiveram maior importância no período de cheia. A dieta dos indivíduos jovens foi baseada no consumo de zooplâncton, à medida que os peixes se desenvolvem/ crescem ocorre uma diminuição deste item na dieta, evidenciando que a espécie possui variações ontogenéticas na sua dieta. O estado de conservação do córrego Beija-Flor, associado à flexibilidade no uso do alimento e os recursos alimentares proporcionadas pelas macrófitas aquáticas e mata ciliar são fatores fundamentais para a elevada abundância da espécie H. marginatus.

Diet of two syntopic species of Crenuchidae (Ostariophysi: Characiformes) in an Amazonian rocky stream / Dieta de duas espécies sintópicas de Crenuchidae (Ostariophysi: Characiformes) em um riacho rochoso amazônico

Abstract This study assessed the diet of two poorly known syntopic fish species of the family Crenuchidae, Characidium aff. declivirostre and Leptocharacidium omospilus, in a Presidente Figueiredo´ rocky stream, Amazonas, Brazil. The stomach contents were analyzed and their Frequency of Occurrence (FO %) and Relative Volume (Vol %) were combined in a Feeding Index (IAi). We examined 20 individuals of C. aff. declivirostre and 23 of L. omospilus. The Morisita-Horn Index was used to estimate the overlap between the diets of these species. Immature insects were the most valuable items consumed by both fish species. The diet of C. aff. declivirostre was mainly composed of larvae and pupae of Chironomidae, while L. omospilus predominantly consumed larvae of Hydroptilidae, Hydropyschidae and Pyralidae. Thus, both species were classified as autochthonous insectivorous. Characidium aff. declivirostre was considered a more specialized species, probably reflecting lower feeding plasticity or the use of more restricted microhabitats compared to L. omospilus. When the food items were analyzed at the family taxonomic level, the diet overlap between these species was considered moderate (Morisita-Horn Index = 0.4). However, a more thorough analysis, at the genus level, indicates a very low diet overlap. Therefore, we conclude that the feeding segregation between C. aff. declivirostre and L. omospilus may favor their co-existence, despite their high phylogenetic closeness.

Resumo O presente estudo investigou a dieta de duas espécies de peixes pouco conhecidas da família Crenuchidae, Characidium aff. declivirostre e Leptocharacidium omospilus, sintópicas de um riacho de corredeira do município de Presidente Figueiredo, Estado do Amazonas, Brasil. O conteúdo estomacal de cada exemplar foi analisado pelos métodos de Frequência de Ocorrência (FO%) e Volume Relativo (Vol%) e, posteriormente, combinados para o cálculo do Índice Alimentar (IAi). Foram analisados 20 indivíduos de C. aff. declivirostre e 23 de L. omospilus. A sobreposição entre a dieta das duas espécies foi estimada pelo Índice Simplificado de Morisita-Horn. Insetos imaturos foram os principais itens consumidos por ambas as espécies. A dieta de C. aff. declivirostre mostrou preferência acentuada por larvas e pupas de Chironomidae, enquanto que a dieta de L. omospilus concentrou-se em larvas de Hydroptilidae, de Hydropyschidae e de Pyralidae. Portanto, as espécies foram classificadas troficamente como insetívoras consumidoras de itens autóctones. A dieta de C. aff. declivirostre foi mais especializada, o que pode ser reflexo de uma menor plasticidade alimentar ou do uso de microhabitats mais restritos, quando comparado a L. omospilus. Ao analisar os itens alimentares em nível taxonômico de família, a sobreposição alimentar foi considerada moderada (Índice de Morisita-Horn = 0,4). Entretanto, análises mais refinadas, em nível de gênero, indicaram sobreposição muito baixa na dieta. Conclui-se que tal segregação alimentar pode favorecer a coexistência de C. aff. declivirostre e L. omospilus, mesmo que sejam espécies filogeneticamente próximas.

Ichthyofauna of Rio Jurubatuba, Santos, São Paulo: a high diversity refuge in impacted lands / Ictiofauna do Rio Jurubatuba, Santos, São Paulo: um refúgio de diversidade em terras impactadas

Ichthyofaunistic surveys in the Atlantic Rainforest have been published in relatively few works, in spite of the major biological importance of this once vast biome which is rapidly vanishing due to disordered human population growth and natural resources overexploitation. The present study aimed to access the fish fauna of a relatively well preserved basin between the cities of Santos and Cubatão (SP), an area highly modified by human activities where recent ichthyofaunistic surveys are still missing. Collections were made during three field trips in Rio Jurubatuba, a medium sized costal river, and Riacho Sabão, one of its main tributaries. A total of 2773 specimens were sampled, representing 25 species from 14 families. Six species were primary marine using the upper reaches of Rio Jurubatuba. Twelve of the 19 freshwater species are endemic of the Atlantic Rainforest and four are present in regional lists of endangered species. Only five species occurred in both Rio Jurubatuba and Riacho Sabão. The most diverse family was Characidae, followed by Poeciliidae, Rivulidae and Heptapteridae. Phalloceros caudimaculatus was the most abundant species, followed by Poecilia vivipara and Geophagus brasiliensis. The study area is considered well preserved and due to its critical location, urges for conservation policies to protect its fish diversity.

Levantamentos ictiofaunísticos na Mata Atlântica tem sido publicados em relativamente poucos trabalhos, apesar da grande importância biológica deste bioma que, mais vasto no passado, vem rapidamente desaparecendo por causa do crescimento desordenado das populações humanas e super exploração dos recursos naturais. O presente estudo objetivou acessar a fauna de peixes de uma bacia relativamente bem conservada entre as cidades de Santos e Cubatão (SP), uma área muito alterada pela atividade humana e carente de levantamentos ictiofaunísticos recentes. Coletas foram realizadas durante três campanhas no Rio Jurubatuba, um rio costeiro de médio porte, e no Riacho Sabão, um de seus afluentes. Foram amostrados 2773 indivíduos pertencentes a 25 espécies de 14 famílias. Seis espécies são primariamente marinhas e utilizam a porção mais alta do Rio Jurubatuba. Doze das 19 espécies de água doce são endêmicas da Mata Atlântica e quatro estão relacionadas em listas regionais de espécies ameaçadas. Apenas cinco espécies ocorreram no Rio Jurubatuba e Riacho Sabão concomitantemente. A família mais diversa foi Characidae, seguida de Poeciliidae, Rivulidae e Heptapteridae. Phalloceros caudimaculatus foi a espécie mais abundante, seguida de Poecilia vivipara e Geophagus brasiliensis. A área de estudo é considerada bem preservada e por causa de sua localização crítica, necessita de políticas conservacionistas para proteger sua diversidade de peixes.

Estrutura e persistência temporal da comunidade de peixes de três riachos do Alto Rio Tocantins, GO / Structure and temporal persistence of a fish community in three streams from the Upper Tocantins River, GO

Três riachos do alto rio Tocantins foram estudados para determinação da estrutura e persistência temporal das comunidades de peixes. As densidades das populações que compõem cada comunidade foram comparadas entre os três riachos estudados e entre os mesmos e alguns registros disponíveis para outros riachos das regiões Neotropical, Austral e Holártica. Registramos 46 espécies, sendo que apenas 18 espécies foram compartilhadas pelos três riachos. A análise de similaridade revelou que dois riachos têm composição de espécies muito similar, porém com variações temporais distintas. Os córregos Água Boa e Cavalo apresentaram alta persistência na estrutura de suas comunidades enquanto que para o córrego Acaba Saco registramos baixa persistência. Não houve diferença significativa nas densidades médias das espécies dos três córregos, sendo que o Cavalo foi aquele que apresentou tendência a suportar maiores densidades. Nossos resultados indicam que os valores de densidade registrados para os córregos estudados são similares a resultados registrados em outras regiões geográficas, como áreas Temperadas e Tropicais.

Three streams from the upper Tocantins basin were studied in order to describe community structure and temporal persistence of fish species composition. Fish densities of each stream were compared between them and with other streams from Neotropical, Austral and Holartic regions. Forty six species were registered but only 18 co-occurred in the three studied streams. Two streams presented similar species composition, but temporal variations of species densities differed among them. High persistence was registered to Água Boa and Cavalo streams whereas low persistence was registered to Acaba Saco stream. No significant differences were registered for species densities of each studied stream, nonetheless, Cavalo were that tending to support the highest fish densities. The values of fish density found in the present study were very similar to those found in other geographic regions such as Temperate and Tropical areas.

Daily feeding activity of Bryconamericus microcephalus (Characiformes, Characidae) from Córrego Andorinha, Ilha Grande, RJ / Ritmo diário da alimentação de Bryconamericus microcephalus do córrego Andorinha, Ilha Grande, Rio de Janeiro

The present study was conducted at the Córrego Andorinha on the eastern slope of Ilha Grande and aimed to determine the alimentary daily rhythm of Bryconamericus microcephalus. Fishes were sampled at a 4 hours interval over a 24 hours period during winter 2002 and summer 2003. Gut fullness was determined according to a numerical scale ranging from 0 (empty gut) to 3 (full gut). No differences were registered for the daily ration estimates between seasons. It is concluded that B. microcephalus is a diurnal feeding species, as the high values of gut fullness occurred between 11:00 AM and 3:00 PM.

O presente estudo foi desenvolvido no Córrego Andorinha, localizado na vertente continental da Ilha Grande e teve como objetivo avaliar o ritmo diário da alimentação de Bryconamericus microcephalus. Os peixes foram amostrados ao longo de 24 horas a intervalos de 4 horas, no inverno de 2002 e no verão de 2003. O grau de repleção estomacal foi determinado de acordo com uma escala numérica que variou de 0 (estômago vazio) a 3 (estômago cheio). Não foram registradas diferenças para o ritmo diário de alimentação, quando consideradas as duas estações estudadas. Concluímos que B. microcephalus tem hábito alimentar diurno com os maiores valores de graus de repleção entre 11:00 e 15:00 horas.

Distribution pattern of two fish species in a coastal stream in Southeast Brazil

Longitudinal distribution of Mimagoniates microlepis and Hoplias malabaricus was analyzed in a coastal stream system in Southeast Brazil. Six sites were sampled by electrofishing in seven months, from July 94 to July 95. Densities of M. microlepis, and H. malabaricus and its prey (Poecilia vivipara, Deuterodon sp. and Astyanax janeiroensis) were estimated by the Zippin method; environmental variables of: (i) kind of substratum; (ii) percentage of pools, runs, riffles, instream vegetation, and canopy were registered for each site in each sampling month. The relative importance of each biotic and abiotic variable was tested through simple correlation analyses. We verified that M. microlepis occurrence correlates with canopy; H. malabaricus is correlated with instream vegetation, pools, clay substratum, and P. vivipara densities; and P. vivipara correlates with pools and clay substratum. Our results suggest that environmental variables, and food and shelter availability are the main factors in determining M. microlepis and H. malabaricus distribution.

A distribuição longitudinal de Mimagoniates microlepis e Hoplias malabaricus foi analisada em um riacho costeiro do Sudeste do Brasil. Durante sete meses, entre julho de 94 e julho de 95, seis localidades foram amostradas por pesca elétrica. As densidades de M. microlepis, H. malabaricus e suas presas (Poecilia vivipara, Deuterodon sp. e Astyanax janeiroensis) foram estimadas pelo método de Zippin. As variáveis ambientais de (i) tipo de substrato e (ii) percentual de poças, corredeiras, rápidos, vegetação aquática e cobertura vegetal foram registradas para cada localidade e mês de coleta. A importância relativa de cada variável, biótica e abiótica, foi testada por intermédio de análises de correlação simples. Verificamos que a ocorrência de M. microlepis está correlacionada à cobertura vegetal; H. malabaricus está correlacionada à vegetação aquática, poças, substrato argiloso e densidade de P. vivipara; e P. vivipara está correlacionada a poças e substrato argiloso. Nossos resultados sugerem que as variáveis ambientais e a disponibilidade de alimento e abrigo são os principais fatores determinantes na distribuição de M. microlepis e H. malabaricus.