Avaliação microbiológica do pirarucu (Arapaima gigas) manejado nas Reservas de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá e Amanã (resultados preliminares) / Microbiological evaluation of pirarucu (Arapaima gigas) managed in Mamirauá and Amanã Sustainable Development Reserves (preliminary results)

O pirarucu (Arapaima gigas) é um peixe carnívoro da Amazônia e é considerado um dos peixes mais importantes da região. Ele é manejado de forma sustentável por Acordos de Pesca da Reserva de Desenvolvimento sustentável Mamirauá. Dados microbiológicos são necessários para verificar a qualidade higiênico-sanitária dos peixes manejados nessa região. Devido a essa importância o presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade microbiológica do pirarucu manejado nas Reservas de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá e Amanã. Foram avaliados 16 amostras no total, provenientes de dois Acordos de Pesca diferentes (AP1 e AP2). Os microrganismos analisados foram Mesófilos, Staphylococcus aureus, Coliformes Totais e Escherichia coli. As amostras dos dois Acordos de Pesca tiveram presença para todas as bactérias e grupos de bactérias analisados, com valores mais elevados para o AP1. Tendo assim a partir desses resultados a necessidade de um controle maior das condições higiênico-sanitária no fluxograma de beneficiamento dos locais estudados.

Histopathological evaluation of formalin toxicity in Arapaima gigas (Arapaimidae), the giant fish from Amazon / Avaliação histopatológica da toxicidade da formalina em Arapaima gigas (Arapaimidae), o peixe gigante da Amazônia

This study aimed to determine the lethal concentration and the structural and ultra-structural effects caused by the formalin exposure on juveniles of Arapaima gigas. Ninety fish (60.1± 2.5g and 20.2±0.9cm) were exposed to 0, 22, 44, 66, 88 and 110mg L-1 in order to determine the lethal concentration (LC50-96h) that was 36.4mg L-1 of formalin. Sublethal effects were evaluated using histopathological analysis on the gills and assessment of behavioral alterations and clinical signs. The LC50 of formalin for 24, 48 and 72h was 88.3, 64.7 and 56.8mg L-1 respectively. Clinical signs and behavioral changes were found: erratic swimming, lethargy, crowding on the water surface, loss of hydrodynamic equilibrium, spasms and agonistic confrontation, which were observed only at 88 and 110mg L-1. The histological alteration index (HAI) showed that 66, 88 and 100mg L-1 presented significant difference (p<0.05) in relation to unexposed fish, indicating that moderate damage to the gills of fish exposed to formalin had occurred. The mean values of alteration (MVA) for 22, 44, 66, 88 and 110mg L-1 were 1.14, 1.29, 1.51, 1.53 and 1.60 respectively, and differences in this index were only observed with 110 mgL-1 of formalin. It is therefore possible to conclude that sublethal concentrations of formalin (22.0mg L-1) did not compromise the health of juveniles of A. gigas. Finally, concentrations greater than to LC50-96h may be carefully used for short-term exposure, since the MVA for all concentrations tested only indicated localized lesions that did not compromise gills functionality of exposed fish.(AU)

O presente estudo teve como objetivo determinar a concentração letal e efeitos estruturais e ultraestruturais causados pela exposição a formalina em juvenis de Arapaima gigas. Noventa peixes (60,1±2,5g e 20,2±0,9cm) foram expostos a 0, 22, 44, 66, 88 e 110mg L-1, para determinar a concentração letal (CL50-96h) de formalina que foi 36,4mg L-1. Os efeitos subletais foram avaliados por análises histopatológicas das brânquias e avaliação das alterações comportamentais e sinais clínicos. A CL50 de formalina para 24, 48 e 72horas foi de 88,3, 64,7 e 56,8; respectivamente. Sinais clínicos e alterações comportamentais encontradas foram: natação errática, letargia, aglomeração de peixes na superfície da água, perda de equilíbrio hidrodinâmico, espasmos e confronto agonísticos, observados apenas nas concentrações de 88 e 110mg L-1. O índice de alteração histológica (IAH) mostrou que as concentrações de 66, 88 e 100mg L-1 apresentaram diferenças significativas (p<0,05) em relação aos controles, indicando a ocorrência de danos moderados nas brânquias dos peixes expostos a formalina. Os valores médios de alteração (VMA) para as concentrações 22, 44, 66, 88 e 110mg L-1 foram 1,14, 1,29, 1,51, 1,53 e 1,60; respectivamente, e as diferenças na composição desse índice foram observados apenas na exposição com 110mg L-1 de formalina. Foi possível concluir que concentrações subletais de formalina (22,0mg L-1) não comprometem a saúde de juvenis de A. gigas. Concentrações de formalina acima da CL50-96h podem ser usadas cuidadosamente para banho de curto tempo, uma vez que o VMA para todas as concentrações testadas indicou apenas lesões localizadas que não comprometem a funcionalidade das brânquias dos peixes expostos.(AU)

Braga nasuta (Cymothoidae): an ectoparasite of the Giant Amazonian fish Arapaima gigas (Osteoglossidae) fingerlings cultured in the Amazon region in Northern Brazil / Braga nasuta (Cymothoidae): um ectoparasito de alevinos do peixe gigante da Amazônia Arapaima gigas (Osteoglossidae), cultivado na região Amazônica, no Norte do Brasil

Isopods Cymothoidae are organisms that parasitize several fish species, both marine and freshwater, provoking important physiological alterations and secondary infections. The genus Braga was proposed to harbor three species of parasitic isopods in freshwater fish from South America: B. brasiliensis, B. cichlae and B. nasuta. Posteriorly, other four species were included: B. patagonica, B. amapaensis, B. fluviatilis and B. bachmanni. Regarding the geographical distribution of the genus, there are registers in Brazil, Argentina, Suriname and Paraguay. In this study, 3,625 fingerlings of pirarucu Arapaima gigas were examined from a commercial fish farm in the Amazon region, Pará State, to observe and identify possible parasites. A total of eleven ectoparasitic isopods were carefully removed from the body surface of the hosts and fixed in alcohol 70%. They were processed and identified as Braga nasuta. Parasitological indexes were prevalence of 0.303%, mean intensity of 1.000±0.000 and mean abundance of 0.003±0.055. This is the first report of B. nasuta in pirarucu fingerlings.

Isópodes Cymothoidae são organismos que parasitam ampla variedade de espécies de peixes, tanto marinhos quanto dulcícolas, provocando importantes alterações fisiológicas e infecções secundárias. O gênero Braga foi proposto inicialmente para abrigar três espécies de isópodes parasitos de peixes de água doce da América do Sul: B. brasiliensis, B. cichlae e B. nasuta; posteriormente, outras quatro espécies foram inseridas: B. patagônica, B. amapaensis, B. fluviatilis e B. bachmanni. Em relação à distribuição geográfica das espécies deste gênero, há registros no Brasil, na Argentina, em Suriname e no Paraguai. Neste estudo, 3.625 alevinos de pirarucu Arapaima gigas de uma piscicultura comercial na região amazônica, Estado do Pará, foram examinados para observar e identificar possíveis parasitos. Ao total, foram encontrados onze isópodes ectoparasitos, cuidadosamente retirados da superfície corporal de hospedeiros e fixados em álcool 70%. Eles foram processados e identificados como Braga nasuta. Os índices parasitológicos tiveram prevalência de 0,303%, intensidade media de 1.000±0.000 e abundância média de 0,003±0,055. Este é o primeiro relato de B. nasuta em alevinos de pirarucu.

First record of larvae of Hysterothylacium (Nematoda: Anisakidae) with zoonotic potential in the pirarucu Arapaima gigas (Osteichthyes: Arapaimidae) from South America / Primeiro registro de larvas de Hysterothylacium sp.(Nematoda: Anisakidae) com potencial zoonótico em pirarucu Arapaima gigas (Osteichthyes: Arapaimidae) na América do Sul

Abstract Third-stage larvae (L3) of Hysterothylacium sp. were collected by the first time in juveniles of pirarucu Arapaima gigas farmed in the Rio Preto da Eva, Amazonas state. Ninety-eight (98) out of 100 examined fish showed to be parasitized. Five hundred and ninety larvae of Hysterothylacium sp. were collected from the intestines, stomach and pyloric caeca. The mean intensity of parasite indexes was 6.02 (±5.75) ranging from 1 to 40 larvae per host and the mean abundance was 5.9 (±5.76). The A. gigas is the new host record for larvae of Hysterothylacium sp. in Brazil, and this is the first record of larvae of Hysterothylacium (Nematoda: Anisakidae) with zoonotic potential in the pirarucu from South America.

Resumo Larvas de terceiro estágio (L3) de Hysterothylacium sp. foram coletadas pela primeira vez em juvenis de pirarucu Arapaima gigas cultivados no Rio Preto da Eva, Estado do Amazonas. Noventa e oito (98) dos 100 peixes examinados estavam parasitados. Quinhentos e noventa larvas de Hysterothylaciumsp.foram coletados no intestino, estômago e cecos pilóricos. O índice parasitário de intensidade média foi de 6,02 (±5,75) variando de 1 a 40 larvas por hospedeiro e o de abundância média foi de 5,9 (±5,76). A. Gigas é um novo registro de hospedeiro para larvas de Hysterothylacium sp. no Brasil, também sendo, o primeiro registro de larvas de Hysterothylacium sp. com potencial zoonótico em pirarucu da América do Sul.

Genetic diversity of Arapaima gigas (Schinz, 1822) (Osteoglossiformes: Arapaimidae) in the Araguaia-Tocantins basin estimated by ISSR marker

The genetic diversity of the specimens of four natural populations of Arapaima from Araguaia-Tocantins basin was assessed within and among these stocks, using five primers for ISSR. COI (cytochrome c oxidase subunit I) partial sequences confirmed that the specimens belongs to Arapaima gigas. The ISSR provided 168 loci, of which 165 were polymorphic. However, the number of loci for each population and expected heterozygosity values were low. AMOVA showed 52.63% intra-population variation and 47.37% inter-population variation. The F ST was high among all populations (F ST ≥ 0.25), however, the cluster analysis (PCoA) and Bayesian inference showed three major groups: Araguaiana-MT + São Félix do Araguaia-MT, Novo Santo Antônio-MT and Itupiranga-PA. The genetic distance was not correlated with geographical distance. The ISSR marker revealed that the populations of the Araguaia-Tocantins are structured and have a low genetic diversity. These are the first data from a population analysis using molecular markers for A. gigas of Araguaia-Tocantins basins and may be used to define the best management strategies and conservation projects for this species.

A diversidade genética dos espécimes de quatro populações naturais de Arapaima coletados na bacia do Araguaia-Tocantins foi avaliada com base em cinco primers para marcadores moleculares ISSR. A sequência parcial do COI (cytochrome c oxidase subunit I) confirmou que os espécimes pertencem à espécie Arapaima gigas. Os ISSR forneceram 168 loci, dos quais 165 polimórficos. No entanto, para cada população, os valores de heterozigosidade esperada foram baixos. A AMOVA mostrou 52,63% de variação intrapopulacional e 47,37% interpopulacional. O F ST foi alto entre todas as populações (F ST ≥ 0,25); entretanto, a análise de agrupamento e a inferência Bayesiana mostraram três grandes grupos: Araguaiana-MT + São Félix do Araguaia-MT, Novo Santo Antônio-MT e Itupiranga-PA. A distância genética não teve correlação com a distância geográfica. Os ISSRs se mostraram eficientes para determinar a diversidade genética para a A. gigas, revelando que as populações da bacia Araguaia-Tocantins estão estruturadas e com baixa diversidade genética. Estes são os primeiros dados de análise populacional utilizando ISSR para A. gigas da bacia Araguaia-Tocantins e poderão ser utilizados para definir as melhores estratégias de manejo e projetos de conservação dessa espécie.

Evidence of polygamy in the socially monogamous Amazonian fish Arapaima gigas (Schinz, 1822) (Osteoglossiformes, Arapaimidae)

Arapaima gigas is one of the largest freshwater fishes of the world. It is socially monogamous, forming pairs, constructing a nest and providing parental care. We performed a paternity analysis under three scenarios in captive, semi-natural and natural areas using 10 microsatellite markers. As a positive control, we analyzed three pairs and their offspring isolated individually in artificial breeding ponds (a priori very high probability of monogamy). We then analyzed two samples of offspring from large artificial ponds with multiple adults but only one reproductive pair (a priori high probability of monogamy), two samples from semi-natural breeding station with multiple adults but only one reproductive pair (a priori high probability of monogamy), and a sample from a natural lake with multiple adults, some potentially breeding (a priori medium probability of monogamy). Analysis of patterns of Mendelian heredity suggested an extra-pair contribution for all broods except the positive controls. Similarly, results based on multilocus analysis estimated at least two sib-groups per nest. These results reject monogamy as a system of breeding in Arapaima gigas. From a management perspective, this behavior may be exploited to maintain genetic diversity in captive and as well in wild populations of Arapaima gigas.

O pirarucu Arapaima gigas é um dos maiores peixes de água doce do mundo. É socialmente monogâmico, forma casais, constrói ninhos e fornece cuidado parental. Com o objetivo de acessar o sistema de acasalamento do pirarucu, analisamos três cenários: em áreas de cativeiro, semi-naturais e naturais, utilizando 10 marcadores microssatélites. Como controle positivo, analisamos três casais e suas ninhadas isolados em açudes individuais (probabilidade a priori muito alta de monogamia). A seguir, analisamos duas amostras de ninhadas de um açude com vários adultos, mas somente um casal reprodutivo (probabilidade a priori alta de monogamia), duas amostras de estação de criação semi-natural com vários adultos mas somente um casal reprodutivo (probabilidade a priori alta de monogamia), e uma amostra de lago natural com vários adultos alguns potencialmente em fase de reprodução (probabilidade a priori média de monogamia). Análises de padrões mendelianos de hereditariedade sugerem contribuição extra-par para todas as ninhadas, exceto as do controle positivo. Similarmente, resultados baseados em análises multilocus realizadas no programa KINALYZER estimaram pelo menos dois grupos-irmãos por ninhada. Nossos resultados rejeitam a monogamia como sistema de acasalamento em Arapaima gigas. Da perspectiva de manejo, esse comportamento pode ser explorado para manter a diversidade genética em cativeiro assim como em populações naturais de Arapaima gigas.

Aspectos reprodutivos e perfil hormonal dos esteróides sexuais do pirarucu, Arapaima gigas (SCHINZ,1822), em condições de cativeiro / Reproductive aspects and sexual steroids hormonal profiles of pirarucu, Arapaima gigas (SCHINZ,1822), in captivity conditions

Esta pesquisa teve como objetivo caracterizar a reprodução e o perfil hormonal dos esteróides sexuais do pirarucu, Arapaima gigas, além de validar um aspecto do dimorfismo sexual secundário. O experimento foi realizado na Fazenda Santo Antônio II, em Presidente Figueredo-AM, no período de fevereiro de 2004 a fevereiro de 2005. Foram selecionados 24 exemplares e divididos em três grupos de oito peixes (grupo "A", "B" e "C" com pirarucus de mais de quatro anos de idade, com três anos e dois anos, respectivamente). Os pirarucus foram estocados em três tanques de 400m², um para cada grupo. Aspectos comportamentais, como o interesse por alimento, brigas, formação de casais e presença de ninhos, foram observados ao longo de todo o experimento. Amostras de sangue foram coletadas mensalmente, de todos os peixes, observou-se a presença de uma mancha alaranjada no macho como uma característica sexual secundária. Foram mensurados os níveis de testosterona (T), 17beta-estradiol (E2) e 17alfa-hidroxi-progesterona (17aOHP) através de radioimunoensaio (RIA) de fase sólida. Todos os machos dos grupos "A" e "B" puderam ser identificados pela mancha alaranjada na região inferior da cabeça, corroborada pela concentração de testosterona, comprovando o conhecimento empírico dos ribeirinhos. Os níveis de T e E2 nos peixes do grupo "A" e "B" tiveram maiores picos no início do período de chuva, enquanto que o 17aOHP teve oscilações constantes e pequenos picos no final do período chuvoso, os peixes do grupo "C" acompanharam essa tendência em concentrações menores.

The purpose of this study was to characterize the growth, reproduction and hormonal profile of pirarucu, Arapaima gigas, and validate one sexual dimorphism characteristic. The experiment was carried in the fish farm Santo Antonio II, Presidente Figueredo city in the state of Amazonas Brazil, from February 2004 to February 2005. In the experiment, 24 fishes were selected and divided in three groups, with eight fish in each one. The pirarucus from "A" group were older than four years. In "B" group the fishes were three years old and in "C" group these were two years old. The pirarucus were stocked in 400 m² excavated ponds, one pond for each group. Reproductive behavior like feeding interest, fights, pair formation and presence of nest were observed. Blood samples were taken monthly from all fishes during the experiment period, the sexual dimorphism characteristic was observed. Testosterone (T), 17b-estradiol (E2) and 17ahidroxi-progesterona (17aOHP) levels were measured by radioimunoassay (RIA) in solid phase. All males of group "A" and "B" could be identified by an orange mark under the head, and the levels of T validated this data, proving the empirical knowledge of river men. T and E2 levels of group "A" and "B" picked in the beginning of raining period and the 17áOHP levels were higher in the end of raining period. The levels of these hormones in "C" group fishes followed the tendency of "A" and "B" group hormonal levels, but in lower concentration.

Population dynamics modeling of Arapaima gigas / Modelagem da dinâmica populacional de Arapaima gigas

Pirarucu (Arapaima gigas) has been of the most important natural fishing resources of the Amazon region. Due to its economic importance, and the necessity to preserve the species hand, field research concerning the habits and behavior of the pirarucu has been increasing for the last 20 years. The aim of this paper is to present a mathematical model for the pirarucu population dynamics considering the species peculiarities, particularly the male parental care over the offspring. The solution of the dynamical systems indicates three possible equilibrium points for the population. The first corresponds to extinction; the third corresponds to a stable population close to the environmental carrying capacity. The second corresponds to an unstable equilibrium located between extinction and full use of the carrying capacity. It is shown that lack of males' parental care closes the gap between the point corresponding to the unstable equilibrium and the point of stable non-trivial equilibrium. If guarding failure reaches a critical point the two points coincide and the population tends irreversibly to extinction. If some event tends to destabilize the population equilibrium, as for instance inadequate parental care, the model responds in such a way as to restore the trajectory towards the stable equilibrium point avoiding the route to extinction. The parameters introduced to solve the system of equations are partially derived from limited but reliable field data collected at the Mamirauá Sustainable Development Reserve (MSDR) in the Brazilian Amazonian Region.

Pirarucu (Arapaima gigas) tem sido um dos mais importantes recursos pesqueiros naturais da Amazônia. Devido à sua importância econômica, por um lado, e a necessidade de preservar a espécie, por outro lado, o domínio da investigação relativa a hábitos e comportamento do pirarucu tem sido crescente nos últimos 20 anos. O objetivo deste trabalho é apresentar um modelo matemático para a dinâmica populacional do pirarucu considerando as peculiaridades da espécie, particularmente o cuidado parental do macho sobre seus descendentes. A solução dos sistemas dinâmicos indicaram três possíveis pontos de equilíbrio para a população. O primeiro corresponde à extinção; o terceiro corresponde a uma população estável próxima da capacidade suporte do ambiente. O segundo corresponde a um equilíbrio instável localizado entre a extinção e a capacidade suporte do ambiente. Foi mostrado que a falta do cuidado parental de machos aproxima o ponto que corresponde ao equilíbrio instável e o ponto de equilíbrio estável não trivial. Se a falta de cuidado dos machos alcança um ponto crítico, os dois pontos coincidem e a população tende irreversivelmente à extinção. Os parâmetros introduzidos para resolver o sistema de equações foram derivados parcialmente de limitados, mas confiáveis dados de campo coletados na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM) na Amazônia brasileira.

Uso de sal durante o transporte de juvenis (1kg) de pirarucu (Arapaima gigas) / Use of salt during the transportation of pirarucu juveniles (1kg) (Arapaima gigas)

O pirarucu é um peixe nativo da bacia Amazônica cuja criaçãovem sendo estudada em algumas partes do Brasil. O objetivo desse trabalho foi testar o sal de cozinha como mitigador de estresse durante o transporte de juvenis de pirarucu (1 kg). Para isso, os peixes foram transportados em dois diferentes sistemas: caixas sem adição de oxigênio (transporte aberto) e sacos plásticos com injeção de oxigênio e lacrado (transporte fechado). Nos dois sistemas os peixes foram transportados em três diferentes tratamentos: controle e duas concentrações de sal na água (3 e 6 g.L-1). Após o transporte os peixes foram colocados em viveiros para avaliação da recuperação. Foram analisados parâmetros do metabolismo energético (cortisol, glicose e lactato) e de hematologia (hematócrito). O sal de cozinha não foi eficiente em mitigar as respostas de estresse no transporte em nenhum dos dois sistemas de transporte estudados.

Pirarucu is a native fish of the Amazon basin, widely used in culture systems in some parts of Brazil. The objective of this work was to test table salt as a stress mitigator during transportation of pirarucu juveniles (1kg). Fish were transported by two different systems: boxes without addition of oxygen (open system) and closed oxygen filled plastic bags (closed system). To both systems fish were transported at three different treatments: control and two table salt concentration (3 and 6 gL-1). After transportation, fish were stocked in ponds to monitor recovery. Metabolic (cortisol, glucose and lactate) and hematological (hematocrit) parameters were analyzed. The table salt was not efficient in mitigating stress response during the both tested transport system.

Rapid and inexpensive analysis of genetic variability in Arapaima gigas by PCR multiplex panel of eight microsatellites

The aim of the present study was the development of a multiplex genotyping panel of eight microsatellite markers of Arapaima gigas, previously described. Specific primer pairs were developed, each one of them marked with either FAM-6, HEX or NED. The amplification conditions using the new primers were standardized for a single reaction. The results obtained demonstrate high heterozygosity (average of 0.69) in a Lower Amazon population. The multiplex system described can thus be considered a fast, efficient and inexpensive method for the investigation of genetic variability in Arapaima populations.

The complete mitochondrial genome of the pirarucu (Arapaima gigas, Arapaimidae, Osteoglossiformes)

We sequenced the complete mitochondrial genome of the pirarucu, Arapaima gigas, the largest fish of the Amazon basin, and economically one of the most important species of the region. The total length of the Arapaima gigas mitochondrial genome is 16,433 bp. The mitochondrial genome contains 13 protein-coding genes, two rRNA genes and 22 tRNA genes. Twelve of the thirteen protein-coding genes are coded on the heavy strand, while nad6 is coded on the light strand. The Arapaima gene order and content is identical to the common vertebrate form, as is codon usage and base composition. Its control region is atypical in being short at 767 bp. The control region also contains a conserved ATGTA motif recently identified in the Asian arowana, three conserved sequence blocks (CSB-1, CBS-2 and CBS-3) and its 3' end contains long series of di- and mono-nucleotide microsatellite repeats. Other osteoglossiform species for which control region sequences have been published show similar control region characteristics.

The monotony of transferrin and esterase electrophoretic patterns in pirarucu, Arapaima gigas (Schinz, 1822) from Santa Cruz Lake, Tefé River, Amazonas, Brazil

Starch gel electrophoresis was used for examining the transferrin gene locus (Tf) and two esterase gene loci (Est-1 and Est-D1) of a pirarucu (Arapaima gigas) population sample collected from Santa Cruz Lake, Tefé River, Amazonas, Brazil. The Tf locus was tentatively classified as being polymorphic, showing two double-banded patterns (Tf 12 and Tf 22) of the three theoretically expected ones (Tf 11, Tf 12 and Tf 22), presumably controlled by two co-dominant alleles, Tf 1 and Tf 2. The monotony detected in pirarucu Tf locus genotypes showing a very high proportion of the double-banded heterozygote pattern Tf 12 (95% of the sampled individuals) may indicate the possibility of their having come from representatives of the same brood begotten by a pair of fish, where a single-banded Tf 11 homozygote pattern male would have crossed with a single-banded Tf 22 homozygote pattern female, or vice versa. One zone of electrophoretic activity was detected in esterase, presumably controlled by a monomorphic Est-1 locus with the fixed allele Est-11 where all individuals showed the single-banded Est-111 homozygote pattern. Esterase-D also displayed one zone of electrophoretic activity, presumably controlled by a monomorphic Est-D1 locus with a fixed allele Est-D11 where all individuals revealed the single-banded Est-D111 genotype pattern. The monotony comprised by single-banded genotype patterns in both esterase systems tested may also indicate the possibility of the individuals from the sample examined having come from representatives of the same brood begotten by a pair of fish with both the male and female having the same genotypes.

Conservation strategies for Arapaima gigas (Schinz, 1822) and the Amazonian várzea ecosystem

In the present study we report a spatial autocorrelation analysis of molecular data obtained for Arapaima gigas, and the implication of this study for conservation and management. Arapaima is an important, but critically over-exploited giant food fish of the Amazonian várzea. Analysis of 14 variable microsatellite loci and 2,347 bp of mtDNA from 126 individuals sampled in seven localities within the Amazon basin suggests that Arapaima forms a continuous population with extensive genetic exchange among localities. Weak effect of isolation-by-distance is observed in microsatellite data, but not in mtDNA data. Spatial autocorrelation analysis of genetic and geographic data suggests that genetic exchange is significantly restricted at distances greater than 2,500 km. We recommend implementing a source-sink metapopulation management and conservation model by proposing replicate high quality várzea reserves in the upper, central, and lower Amazon basin. This conservation strategy would: 1) preserve all of the current genetic diversity of Arapaima; 2) create a set of reserves to supply immigrants for locally depleted populations; 3) preserve core várzea areas in the Amazon basin on which many other species depend. We stress that conservation strategies should not only preserve current genetic diversity, but also the evolutionary processes which have generated the observed patterns.

No presente estudo, é descrita uma análise de autocorrelação espacial de dados moleculares obtidos para Arapaima gigas e a implicação deste estudo para sua conservação e manejo. Arapaima é uma espécie de peixe gigante da várzea Amazônica de grande importância econômica, e criticamente sobre-explorada. A análise de 14 locos microssatélites e de 2.347 pb do DNAmt de 126 indivíduos amostrados em sete localidades na bacia Amazônica sugere que Arapaima forma uma população contínua com grande fluxo genético entre localidades. Um pequeno efeito de isolamento por distância é observado através dos dados de microssatélites, mas não através dos dados de DNAmt. A análise de autocorrelação espacial de dados genéticos e geográficos sugere que o fluxo gênico é significativamente restrito em distâncias maiores que 2.500 km. É recomendada a implementação de um modelo de manejo e conservação de metapopulação no padrão doador-receptor, replicando as reservas de várzea na bacia Amazônica superior, central e inferior. Esta estratégia de conservação iria: 1) preservar toda a atual diversidade genética da Arapaima; 2) criar um conjunto de reservas para fornecer imigrantes para populações locais reduzidas; 3) preservar áreas centrais de várzea na bacia Amazônica das quais diversas outras espécies dependem. Estratégias de conservação não deveriam somente preservar a atual diversidade genética, mas também os processos evolutivos que têm gerado os padrões observados.

Conservation strategies for Arapaima gigas (Schinz, 1822) and the Amazonian várzea ecosystem

In the present study we report a spatial autocorrelation analysis of molecular data obtained for Arapaima gigas, and the implication of this study for conservation and management. Arapaima is an important, but critically over-exploited giant food fish of the Amazonian várzea. Analysis of 14 variable microsatellite loci and 2,347 bp of mtDNA from 126 individuals sampled in seven localities within the Amazon basin suggests that Arapaima forms a continuous population with extensive genetic exchange among localities. Weak effect of isolation-by-distance is observed in microsatellite data, but not in mtDNA data. Spatial autocorrelation analysis of genetic and geographic data suggests that genetic exchange is significantly restricted at distances greater than 2,500 km. We recommend implementing a source-sink metapopulation management and conservation model by proposing replicate high quality várzea reserves in the upper, central, and lower Amazon basin. This conservation strategy would: 1) preserve all of the current genetic diversity of Arapaima; 2) create a set of reserves to supply immigrants for locally depleted populations; 3) preserve core várzea areas in the Amazon basin on which many other species depend. We stress that conservation strategies should not only preserve current genetic diversity, but also the evolutionary processes which have generated the observed patterns.

No presente estudo, é descrita uma análise de autocorrelação espacial de dados moleculares obtidos para Arapaima gigas e a implicação deste estudo para sua conservação e manejo. Arapaima é uma espécie de peixe gigante da várzea Amazônica de grande importância econômica, e criticamente sobre-explorada. A análise de 14 locos microssatélites e de 2.347 pb do DNAmt de 126 indivíduos amostrados em sete localidades na bacia Amazônica sugere que Arapaima forma uma população contínua com grande fluxo genético entre localidades. Um pequeno efeito de isolamento por distância é observado através dos dados de microssatélites, mas não através dos dados de DNAmt. A análise de autocorrelação espacial de dados genéticos e geográficos sugere que o fluxo gênico é significativamente restrito em distâncias maiores que 2.500 km. É recomendada a implementação de um modelo de manejo e conservação de metapopulação no padrão doador-receptor, replicando as reservas de várzea na bacia Amazônica superior, central e inferior. Esta estratégia de conservação iria: 1) preservar toda a atual diversidade genética da Arapaima; 2) criar um conjunto de reservas para fornecer imigrantes para populações locais reduzidas; 3) preservar áreas centrais de várzea na bacia Amazônica das quais diversas outras espécies dependem. Estratégias de conservação não deveriam somente preservar a atual diversidade genética, mas também os processos evolutivos que têm gerado os padrões observados.

Physiological responses of pirarucu (Arapaima gigas) to acute handling stress

Pirarucu (Arapaima gigas) is an obligatory air-breathing fish from the Amazon basin. Previous study showed that pirarucu juveniles present a latency period in their response to moderate stress (transportation). Therefore the objective of this study was to verify the effects of a prolonged air exposure stress in lactate, glucose, cortisol, haematocrit, haemoglobin, and liver glycogen in pirarucu. Thirty-six fish were handled by netting and subjected to air exposure for 75-min. Six fish were sampled before handling and at 0, 6, 24, 48, and 96h after handling. Fish cortisol, lactate and haematocrit rose after handling, returning to previous unstressed values on the following sampling (6h after handling). Glucose increased significantly after handling and that was maintained for 24 h. There were no changes in haemoglobin and liver glycogen as a consequence of handling. The results demonstrate a quick response when exposed to an acute stressor and a fast recovery, suggesting that pirarucu does not use their glycogen reserves during an acute stress. The results suggest that pirarucu exhibit physiological stress responses to handling similar in magnitude to those previously documented for many teleostean fishes, including salmonids.

O pirarucu (Arapaima gigas) é um peixe de respiração aérea obrigatória da bacia Amazônica. Estudo prévio demonstrou que juvenis de pirarucu apresentam um período de latência em sua resposta de estresse a um estresse moderado (transporte). Desta forma, o objetivo deste estudo foi verificar os efeitos de uma exposição aérea prolongada no lactato, glicose, cortisol, hematócrito, hemoglobina e glicogênio do fígado em pirarucu. Trinta e seis peixes foram manuseados com um puçá e expostos ao ar por 75-min. Seis peixes foram amostrados antes do manuseio e 0, 6, 24, 48, e 96h após o manuseio. O cortisol, lactato e hematócrito aumentaram após o manuseio, retornando para valores semelhantes ao de antes do manuseio na amostragem seguinte (6 h após o manuseio). A glicose aumentou significativamente após o manuseio e o aumento se manteve até a amostragem de 24h. Não houve mudança significativa na hemoglobina e no glicogênio como conseqüência do manuseio. Os resultados demonstram que o pirarucu apresenta uma rápida resposta e uma rápida recuperação quando exposto a um estressor agudo e sugerem que o pirarucu não usa suas reservas de glicogênio nesta situação. Os resultados indicam que o pirarucu apresenta uma resposta fisiológica de estresse similar em magnitude com muitos outros teleósteos, incluindo os salmonídeos.

Cultivo do Pirarucu (Arapaima gigas) em viveiro escavado / Pirarucu (Arapaima gigas) husbandry in ponds

Foi avaliado o desempenho de juvenis de pirarucu em criação intensiva em viveiros escavados. Oitenta e cinco peixes com peso médio inicial de 133,3 ± 1,3g foram estocados em dois viveiros de 120m² cada (densidade de 1 peixe/3m²), com profundidade média de 1m e alimentados duas vezes ao dia (9:00 e 14:00h) com ração extrusada para peixes carnívoros contendo 40 por cento de proteína bruta. Foi verificado diariamente o consumo de ração, enquanto mensalmente os peixes foram amostrados para a realização de biometrias com a finalidade de verificar seu desempenho em peso e comprimento. Após 12 meses de cultivo os peixes atingiram peso médio de 7,0 ± 1,1kg, comprimento total de 88,2 ±6,4cm, com conversão alimentar de 1,5 e produtividade de 2,5kg/m². Estes resultados mostram o grande potencial do pirarucu para a piscicultura intensiva na Amazônia.

Growth performance of pirarucu cultivated under intensive production system in excavated ponds was evaluated. Eighty five fishes with an initial mean weight of 133.3 ± 1.3 g were stocked into two 120m² ponds and were fed extruded diets with 40 percent crude protein twice a day (0900 and 1400 h). Feed consumption was recorded daily, while fish were sampled every month to check for body weight gain and growth performance. After 12 months mean weight was around 7.0 ± 1.1kg, total length was 88.2 ± 6.4 cm, feed conversion ratio were 1.5 and productivity 2.5kg/m². These results have shown that pirarucu presents a great potential when raised under intensive aquaculture systems.

Potencial de criação de Pirarucu, Arapaima gigas,em cativeiro

This paper aims to analyse aspects of production system and management of "pirarucu", in regard to reproduction, fry survival, feeding, growth, rusticity and economics. Despite the animal protection act, fishing of pirarucu is predatory and cause serious damages to its natural stocks. Because of its extraordinary ponderal development, 10kg on its first year of age, culture of pirarucu is deemed viable. The spawning occurs naturally in captivity at age 5, live weight around 40 to 45 kg and it is partially made. Outside the reproduction period, the species does not show secondary extragenital characters. Age and the period of the first sexual maturation are not well defined in nature. Density shall be one individual for each 200 m2 of flooded area, when dams are utilized as reproduction places. Fingerlings are usually captured on the same dam where reproduction occurs. Fingerlings are fed on quantities equivalent to 8-10% of its live weight. Despite its carnivore feeding habit, fingerling pirarucu are not cannibal and show survival rates up to 100%. Pirarucu is a branquial breather, but utilizes its vascularized swin bladders as accessory breathing organ. "Pirarucu" production on the Amazon basin relies on its capture in the wild. In extensive production system the species can reach 199,7 tons obtained, in 1962, in northeast Brazilian dams.

O presente trabalho tem como objetivo analisar alguns aspectos do manejo da criação do pirarucu, nos itens relativos à reprodução, alevinagem, alimentação, crescimento rusticidade e aspectos econômicos. Mesmo havendo medidas de proteção, a pesca é predatória e com graves prejuízos aos estoques naturais. O cultivo é viável, em razão do extraordinário desenvolvimento ponderal, chegando a alcançar em torno de 10 kg, com apenas um ano de criação. Desova naturalmente a partir do quinto ano de idade, com peso em torno de 40 a 45 kg e de forma parcelada. Excetuando-se o período de reprodução, não apresenta caracteres sexuais secundários extragenitais. No ambiente natural, a idade e o período da primeira maturação sexual, não estão perfeitamente definidos. Usa-se a densidade de um indivíduo para cada 200m2 de área inundada, quando são utilizados os açudes como locais de reprodução. O processo empregado na obtenção de alevinos dessa espécie consiste na captura no próprio açude onde ocorre a reprodução. O arraçoamento dos alevinos deve ser feito em quantidade equivalente a 8-10% do seu peso vivo de carne de peixe. Embora sejam ictiófagos, os alevinos dessa espécie apresentam excelentes taxas de sobrevivência chegando a 100%, devido não fazerem canibalismo. Além da respiração branquial, os pirarucus utilizam a bexiga vascularizada como órgão de respiração acessória. A produção de pirarucu na bacia amazônica baseia-se na captura em ambientes naturais. Em sistema extensivo de criação, foram obtidas 199,7 toneladas de pirarucu, no ano de 1962, nos açudes do Nordeste brasileiro.

INFLUÊNCIA DO SOMBREAMENTO NO DESENVOLVIMENTO DE MUDAS DE LOURO PIRARUCU (Licaria canella (Meissn.) Kosterm.)

This paper evaluates the shading effect on seedlings of "Louro Pirarucu" (Licaria canella(Meissn) Kosterm. - Lauraceae). The trial was set up in the nursery at Adolph Ducke forest reserve. The seeds were germinated in wooden boxes with washed sand as a substrate. After seed germination, the seedlings were transplanted to black polyethylene bags. Four levels of shading (0%, 30%, 50% and 70%) is analyzed. Shading treatments were obtained with plastic shade clothes of different meshes. The experimental design was the randomized blocks with split-plot. Shading levels were considered plots and period of harvesting as sub-plots. Evaluations of potted seedlings were done after 30, 60 and 90 days for the following parameters: height, leaf area, leaf area ratio, aerial dry weight and root dry weight. The results suggest that: a) potted seedlings grown under 50% of shade presented higher values of aerial weight and root weight than plants under full sunlight radiation; b) height, leaf area and leaf area ratio were not significantly influenced by shading treatments; c) higher values of height and root weight were observed after 90 days.

Com o objetivo de avaliar o efeito dos níveis de sombreamento no desenvolvimento de mudas de Louro pirarucu (Licaria canella(Meissn.) Kosterm. - Lauraceae), conduziu-se um ensaio em viveiro na Reserva Florestal Adolfo Ducke. As sementes foram colocadas para germinar em caixas de madeira contendo areia lavada como substrato e posteriormente foi feito o transplante das mudas para sacos plásticos de cor preta. Utitizou-se quatro diferentes níveis de sombreamento. Os níveis de 30%, 50% e 70% de sombreamento foram obtidos por meio de telas de poliolefinas de cor preta e o nível de 0% a céu aberto. Foi empregado o delineamento em blocos ao acaso com parcelas subdivididas; os níveis de sombreamento constituíram as parcelas e os períodos de avaliação das mudas as subparcelas. Após 30,60 e 90 dias de permanência no viveiro, as mudas foram avaliadas quanto à altura, área foliar, razão de área foliar, peso de matéria seca da parte aérea e do sistema radicular. Baseando-se nos resultados obtidos, pode-se concluir: a) as mudas produzidas sob 50% de sombreamento apresentaram maiores valores de peso da parte aérea e do sistema radicular quando comparadas com 0% de sombreamento ; b) a altura, área foliar e razão de área foliar não foram influenciadas significativamente pelos níveis de sombreamento; c) as mudas com maior desenvolvimento em altura e maior peso do sistema radicular foram obtidas com 90 dias.