Adjustments in population and reproductive dynamics of native and non-native congeneric species during 26 years after invasion

We aimed to improve the understanding of the establishment of Serrasalmus marginatus (non-native), which was followed by a decrease in the abundance of Serrasalmus maculatus (native) in the upper Paraná River floodplain. We estimated age, mortality rate, length and age at first maturity and variations in gonad development in three time-periods along a 26-year truncated time scale for both species. Population and reproduction parameters of both species showed substantial fluctuations among periods. Most age classes were sampled in all time-periods, but with considerable difference in abundance, with predominance of older individuals in the second time-period and younger individuals in the third time-period for both species. The mortality rates decreased for both species in the second time-period, but increased for the native in the third time-period. Length and age at first maturity decreased in the second time-period for both species, increasing the number of mature individuals on their populations. In the third time-period, the number of immature individuals increased for both species. We suggest that species experienced stressful conditions during cooccurrence and this have resulted in physiological responses in both species, reflecting in population and reproductive adjustments that may have relaxed competitive interactions between them, optimizing survival, reproductive effort and coexistence.(AU)

Nosso objetivo foi aumentar o conhecimento sobre o estabelecimento de Serrasalmus marginatus (não nativa), que foi seguido pela diminuição na abundância de Serrasalmus maculatus (nativa) na planície de inundação do alto rio Paraná. Estimamos a idade, taxa de mortalidade, comprimento e idade de primeira maturação e variações no desenvolvimento gonadal em três períodos ao longo de 26 anos para as espécies. Os parâmetros populacionais e de reprodução das espécies mostraram flutuações substanciais. A maioria das faixas etárias foi amostrada em todos os períodos, mas com diferenças consideráveis na abundância, predominando indivíduos mais velhos no segundo período e indivíduos mais jovens no terceiro período para ambas as espécies. A taxa de mortalidade diminuiu para as espécies no segundo período, mas aumentou para a espécie nativa no terceiro período. O comprimento e a idade de primeira maturação diminuíram no segundo período para as espécies, aumentando o número de indivíduos adultos. No terceiro período, o número de indivíduos imaturos aumentou para ambas as espécies. Sugerimos que as espécies passaram por condições estressantes durante a coocorrência, resultando em respostas fisiológicas que desencadearam ajustes populacionais e reprodutivos que podem ter minimizado a interação competitiva entre elas, otimizando a sobrevivência, o esforço reprodutivo e a coexistência.(AU)

Reproductive biology of pequira Bryconamericus stramineus (Eigenmann, 1908) in Funil Reservoir-MG, Brazil / Biologia reprodutiva da Pequira Bryconamericus stramineus (Eigenmann, 1908) no reservatório de Funil-MG, Brasil

Abstract In order to evaluate aspects of reproductive biology of the "pequira" ( Bryconamericus stramineus) in the elevator of the Funil Dam - MG, fish capture was carried out from November 2008 to January 2009 and 317 individuals were collected. The mean standard length (SL) of the population was 4.96 cm and mean weight 1.80 g. The females had SL of 5.0 cm, while males had a SL of 4.6 cm. A sex ratio of 2.20: 1 (females: male) was observed. Our results show that 73% of the individuals analyzed were considered adults. The species presented low fecundity, mean of 470.9 oocytes per female and a mean diameter of 221.08 μm, with an increase in oocyte diameter over the evaluation period. The length of the first gonadal maturation was estimated at 5.0 cm. The results obtained in this work suggest that the reproductive cycle of the species occurs in the analyzed period. Although this species does not have migratory reproductive habits, the presence of adults in the reproductive stage was observed in the transposition area, which suggests a search for new environments for spawning.

Resumo Com o objetivo de avaliar aspectos da biologia reprodutiva da pequira Bryconamericus stramineus no elevador da represa do Funil - MG foram realizadas capturas entre os meses de novembro de 2008 a janeiro de 2009, sendo coletados 317 indivíduos. O comprimento padrão (CP) médio da população foi de 4,96 cm e peso médio de 1,80 g. As fêmeas apresentaram CP de 5,0 cm, enquanto que os machos obtiveram um CP de 4,6 cm. Foi observada proporção sexual de 2,20:1(fêmeas:macho). Dos indivíduos analisados, 73% foram considerados adultos. A espécie apresentou baixa fecundidade, com média de 470,9 ovócitos por fêmea e diâmetro médio de 221,08 μm, ocorrendo aumento no diâmetro de ovócitos com o decorrer do tempo no período avaliado. O comprimento de primeira maturação gonadal foi estimado em 5,0 cm. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que o ciclo reprodutivo da espécie ocorre no período analisado. Embora esta espécie não tenha hábitos reprodutivos migratórios, a presença de adultos no estágio reprodutivo foi observada na área de transposição, o que sugere a busca de novos ambientes para a reprodução.

Reproductive biology of pequira Bryconamericus stramineus (Eigenmann, 1908) in Funil Reservoir-MG, Brazil

Abstract In order to evaluate aspects of reproductive biology of the pequira ( Bryconamericus stramineus) in the elevator of the Funil Dam - MG, fish capture was carried out from November 2008 to January 2009 and 317 individuals were collected. The mean standard length (SL) of the population was 4.96 cm and mean weight 1.80 g. The females had SL of 5.0 cm, while males had a SL of 4.6 cm. A sex ratio of 2.20: 1 (females: male) was observed. Our results show that 73% of the individuals analyzed were considered adults. The species presented low fecundity, mean of 470.9 oocytes per female and a mean diameter of 221.08 m, with an increase in oocyte diameter over the evaluation period. The length of the first gonadal maturation was estimated at 5.0 cm. The results obtained in this work suggest that the reproductive cycle of the species occurs in the analyzed period. Although this species does not have migratory reproductive habits, the presence of adults in the reproductive stage was observed in the transposition area, which suggests a search for new environments for spawning.

Resumo Com o objetivo de avaliar aspectos da biologia reprodutiva da pequira Bryconamericus stramineus no elevador da represa do Funil - MG foram realizadas capturas entre os meses de novembro de 2008 a janeiro de 2009, sendo coletados 317 indivíduos. O comprimento padrão (CP) médio da população foi de 4,96 cm e peso médio de 1,80 g. As fêmeas apresentaram CP de 5,0 cm, enquanto que os machos obtiveram um CP de 4,6 cm. Foi observada proporção sexual de 2,20:1(fêmeas:macho). Dos indivíduos analisados, 73% foram considerados adultos. A espécie apresentou baixa fecundidade, com média de 470,9 ovócitos por fêmea e diâmetro médio de 221,08 m, ocorrendo aumento no diâmetro de ovócitos com o decorrer do tempo no período avaliado. O comprimento de primeira maturação gonadal foi estimado em 5,0 cm. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que o ciclo reprodutivo da espécie ocorre no período analisado. Embora esta espécie não tenha hábitos reprodutivos migratórios, a presença de adultos no estágio reprodutivo foi observada na área de transposição, o que sugere a busca de novos ambientes para a reprodução.

Fecundidade abaixo da reposição, população estacionária por migração e efeitos sobre a estrutura etária / Fecundidad por debajo de la reposición, población estacionaria por migración y efectos sobre la estructura etaria / Fertility below replacement, stationary population through migration and effects of age structures

Diante do declínio da fecundidade, o Brasil aproxima-se das condições demográficas que determinam o crescimento zero ou negativo, no longo prazo, de uma população. Entretanto, não há razões suficientes para se afirmar que a fecundidade estabilizar-se-á no nível de reposição ou pouco abaixo dele. Há indicações de que ela deve atingir patamares bastante baixos a esse nível nas próximas décadas. Teoricamente, uma população estável e fechada com taxas de fecundidade abaixo do nível de reposição pode retomar o crescimento zero se submetida a uma mudança do número anual constante de entradas derivadas do retorno da fecundidade ao nível de reposição. Isto também pode ocorrer devido a saldos líquidos migratórios positivos, constantes e com estrutura etária fixa. Portanto, para um determinado conjunto de taxas de saída existe um número infinito de populações estacionárias equivalentes. Pressupondo um regime de fecundidade abaixo da reposição, este trabalho utiliza o modelo teórico de Schmertmann (1992) para simular e examinar, comparativamente, a estrutura etária da população do Estado de São Paulo, resultante de um aumento da fecundidade até o nível de reposição, e as estruturas etárias desta mesma população tornada estacionária via migração, assumindo diferentes cenários de fecundidade e estrutura etária das imigrantes.

Ante el declive de la fecundidad, Brasil se aproxima a las condiciones demográficas que determinan el crecimiento cero o negativo, en el largo plazo, de una población. Entretanto, no hay razones suficientes para afirmar que la fecundidad se estabilizará en el nivel de reposición o un poco por debajo de él. Hay indicaciones de que ésta debe alcanzar cifras bastante bajas a ese nivel en las próximas décadas. Teóricamente, una población estable y cerrada con tasas de fecundidad por debajo del nivel de reposición puede retomar el crecimiento cero si es sometida a un cambio del número anual constante de entradas derivadas del retorno de la fecundidad al nivel de reposición. Esto también puede ocurrir debido a saldos netos migratorios positivos, constantes y con estructura etaria fija. Por lo tanto, para un determinado conjunto de tasas de salida existe un número infinito de poblaciones estacionarias equivalentes. Presuponiendo un régimen de fecundidad por debajo de la reposición, este trabajo utiliza el modelo teórico de Schmertmann (1992) para simular y examinar, comparativamente, la estructura etaria de la población del Estado de San Pablo, resultante de un aumento de la fecundidad hasta el nivel de reposición, y las estructuras etarias de esta misma población tornada estacionaria vía migración, asumiendo diferentes escenarios de fecundidad y estructura etaria de las inmigrantes.

Due to its declining fertility rate, Brazil is closer to the demographic conditions that determine population zero or negative growth, on the long run. However, there are no reasonable grounds to assert that the fertility rate will stabilize at replacement level or just below it. There are indications that it will be likely to descend to very low levels in coming decades. Theoretically, a stable and closed population with fertility rates below replacement level can return to zero growth if the population is subjected to changes in the constant annual number of entries derived from the return of fertility to replacement level. This may also occur due to constant positive net migration with constant and fixed age structure. Therefore, for a given set of rates of exits, there are an infinite number of equivalent stationary populations. Given fertility below replacement level, the present study uses Schmertmann's theoretical model (1992) to simulate and examine, by comparison, (1) the age structure of the population of the State of São Paulo, Brazil, that has resulted from a rise in fertility to replacement level and (2) the age structures of this population, as made stationary through migration, assuming different scenarios of fertility and the age structure of immigrants.

A transição da estrutura etária da população brasileira na primeira metade do século XXI / The changing age distribution of the Brazilian population in the first half of the 21st century

A trajetória da população brasileira, na primeira metade deste século, tanto em termos de seu volume, quanto de sua estrutura etária, já está praticamente definida, pois, tanto a transição de mortalidade quanto a da fecundidade já se encontram muito avançadas. Enquanto a população idosa (65 e mais anos de idade) aumentará a taxas altas (entre 2 por cento e 4 por cento ao ano), a população jovem tenderá a decrescer. Segundo projeções das Nações Unidas, de 3,1 por cento da população total, em 1970, a população idosa brasileira deverá passar a aproximadamente 19 por cento, em 2050. Paralelamente, conviverão dentro das populações jovem e adulta subgrupos etários com crescimento negativo e positivo. A transição etária brasileira gera oportunidades e desafios que, se não aproveitados e enfrentados, no momento devido, levará o país a seriíssimos problemas, nas próximas décadas.

Brazil is currently in an advanced stage of both the mortality and fertility transitions, which allows one to confidently forecast the age distribution and population size over the next four decades. Whereas the elderly population (> 65 years) will increase at high rates (2-4 percent per year), the young population will decline. According to United Nations projections, the elderly population will increase from 3.1 percent of the population in 1970 to 19 percent in 2050. Meanwhile, within the young and adult populations, growth rates will vary among different age groups, ranging from negative to positive values. The changing age distribution of the Brazilian population brings opportunities and challenges that could lead to serious social and economic issues if not dealt with properly in the coming decades.