ABSTRACT
Abstract: Limnoperna fortunei is an invasive alien species (IAS) that cause serious ecological and economic problems in Brazilian freshwater environments. Due to its high dispersion capacity and the lack of new records in peer-reviewed journals we carried out an extensive survey to update the distribution of L. fortunei in the Brazilian hydrographic basins. We also performed a detailed investigation of its distribution in the Upper Uruguay River basin using a molecular method. We presented new records, showing the invasion in new basins and a wide distribution in the basins previously infested. Additionally, we confirmed that the Upper Uruguay River is fully colonized by the golden mussel, being distributed in the lentic, lotic, and transitional lotic/lentic environments presented in this region. This update is an important tool for the implementation of guidelines and the development of safety protocols and sanitary barriers to avoid the dispersion of this IAS to new environments..
Resumo: Limnoperna fortunei é uma espécie exótica invasora que causa sérios problemas ecológicos e econômicos em ambientes de água doce do Brasil. Devido à sua elevada capacidade de dispersão e à falta de novos registros em publicações científicas, o objetivo deste estudo foi realizar uma extensa pesquisa para entender e alertar sobre o atual cenário de distribuição de L. fortunei nas bacias hidrográficas brasileiras. Também realizamos uma investigação mais detalhada sobre a distribuição da espécie na bacia do Alto Rio Uruguai, utilizando um método molecular. Apresentamos novos registros de ocorrência da espécie, mostrando a invasão em novas bacias e uma ampla distribuição nas bacias anteriormente infestadas. Além disso, confirmamos que o Alto Rio Uruguai está totalmente colonizado pelo mexilhão-dourado, estando distribuído pelos ambientes lênticos, lóticos e de transição existentes na região. Esta atualização se mostra como uma importante ferramenta para a implementação de diretrizes e o desenvolvimento de protocolos de segurança e barreiras sanitárias para evitar a dispersão desta espécie invasora em novos ambientes.
ABSTRACT
Este trabalho avaliou a colmatação por Limnoperna fortunei em diferentes materiais para confecção de telas de arame, a dinâmica da colmatação pelo molusco e a relação custo-benefício dos materiais usados em tanques-rede. Utilizaram-se amostras de telas de simples torção de malha 19mm, de cinco tipos diferentes de revestimentos, colocadas na barragem de Salto Caxias, no Rio Iguaçu, estado do Paraná, entre julho de 2012 e julho de 2014. A cada seis meses, foi verificado o ganho de peso das telas em razão da colmatação, além da contagem do número de mexilhões aderidos. Após as coletas dos dados, foi realizado o teste estatístico de Kruskal-Wallis para se avaliar o ganho de peso das telas devido à colmatação. Realizou-se também uma pesquisa com 21 empresas para se obter o preço comercializado de telas para confecção de tanques-rede e se avaliar a expectativa de durabilidade dos materiais. Verificou-se que os diferentes materiais avaliados para as telas influenciam na colmatação e aderência do mexilhão-dourado; além disso, constatou-se que a tela mais eficiente quanto ao custo/ano é a de arame galvanizado plastificado e, para baixa colmatação, a de arame Bezinal.(AU)
This research evaluated degree of clogging by Limnoperna fortunei in different materials for wire mesh fabrication, the dynamics of mollusk sealing and the cost-benefit ratio of these materials used in tank-nets. Samples of single-twist screens of 19 mm mesh were used, from five different types of coatings were placed in the Salto Caxias dam on the Iguaçu River in the Paraná state, between July 2012 and July 2014. Every six months, it was verified the weight gain of the screens due to clogging and counting of the number of mussels adhered. After the data collection was performed Kruskal-Wallis statistical test to evaluate the weight gain of the screens due to clogging. In addition, a survey was carried out with 21 companies to obtain the commercialized price of screens for the production of net tanks and to evaluate the expected durability of the materials. The different materials evaluated for the screens influenced the sealing and adhesion of the golden mussel. In addition, the most cost-per-year screen is that of plastic-coated galvanized wire and for low clogging it is the Bezinal wire.(AU)
Subject(s)
Animals , Bivalvia/growth & development , Containment of Biohazards/veterinary , Fishes , AquacultureABSTRACT
Abstract The golden mussel, Limnoperna fortunei, is an Asian freshwater bivalve introduced in South America in the beginning of the 1990's, probably through ballast water releases in La Plata River estuary. It dispersed north through Paraná, Uruguay and Paraguay Rivers. The study evaluated the macroscale (18° to 34° S; 45° to 60° W) distribution of L. fortunei (larval stages) in the main rivers and reservoirs of La Plata Basin. Samplings were performed through 68 µm vertical plankton net hauls. Limnological variables were simultaneously determined. Larvae abundance correlated significantly with oxygen (positively) in summer, with temperature (positively) in winter and with total phosphorus and total nitrogen (both negatively) in winter. We expected densities to decrease towards north (latitudinal gradient) and increase in lentic conditions (reservoirs). Despite maximum density was found near the introduction point (La Plata River) similar value was also observed 2,000 km north (Paraguay River). The first hypothesis was refuted. The second hypothesis was partially accepted. Abundances were consistently higher in summer. Higher trophic conditions and fast flow seem to inhibit population growth. Food resources (chlorophyll a) locally influenced temporal variation. Limnoperna fortunei is widely distributed in La Plata basin, reaching high larval densities superior to 10,000 ind. m-3, in all major sub-basins. The species exhibits a high intrinsic dispersal ability (free planktonic larvae), wide tolerance to environmental factors and dispersion is potentialized by natural dispersion processes (e.g. fauna displacement) and human facilitation (e.g. commercial navigation).
Resumo O mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, é um bivalve de água doce originário da Ásia e introduzido na América do Sul no início de 1990, provavelmente através da água de lastro liberada no estuário do rio La Plata. Dispersando-se para o norte através dos rios Paraná, Uruguai e Paraguai. Esse estudo avaliou a distribuição em macroescala (18° a 34° S; 45° a 60° W) de L. fortunei (estágios larvais) nos principais rios e reservatórios da bacia La Plata. Amostragens foram realizadas através de arrastos verticais com rede planctônica de 68 µm. Variáveis limnológicas foram simultaneamente determinadas. A abundância larval correlacionou-se significativamente com oxigênio (positivamente) no verão, com a temperatura (positivamente) no inverno e com fósforo total e nitrogênio total (ambos negativamente) no inverno. Esperávamos um decréscimo da densidade em direção ao norte (gradiente latitudinal) e aumento em condições lênticas (reservatórios). Apesar de a densidade máxima ter sido encontrada próximo do ponto de introdução (La Plata River) valores similares também foram observados 2.000 km ao norte (rio Paraguai). A primeira hipótese foi refutada. A segunda hipótese foi parcialmente aceita. Abundâncias foram consistentemente maiores no verão. Condições eutróficas e fluxo rápido parecem inibir o crescimento populacional. Recurso alimentar (clorofila a) local influenciou a variação temporal. Limnoperna fortunei está amplamente distribuído na bacia de La Plata, alcançando densidades larvais superiores a 10.000 ind. m-3 em todas as principais sub bacias. A espécie possui alta capacidade de dispersão intrínseca (larva planctônica livre), ampla tolerância aos fatores ambientais e os processos de dispersão são potencializados por processos naturais (e.g. deslocamento de fauna) e facilitação humana (e.g. navegação comercial).
Subject(s)
Animals , Environment , Mytilidae/growth & development , Larva/growth & development , South America , Population Density , Rivers , Mytilidae/physiology , Larva/physiologyABSTRACT
Abstract Successful animal rearing under laboratory conditions for commercial processes or laboratory experiments is a complex chain that includes several stressors (e.g., sampling and transport) and incurs, as a consequence, the reduction of natural animal conditions, economic losses and inconsistent and unreliable biological results. Since the invasion of the bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) in South America, several studies have been performed to help control and manage this fouling pest in industrial plants that use raw water. Relatively little attention has been given to the laboratory rearing procedure of L. fortunei, its condition when exposed to a stressor or its acclimation into laboratory conditions. Considering this issue, the aims of this study are to (i) investigate L. fortunei physiological responses when submitted to the depuration process and subsequent air transport (without water/dry condition) at two temperatures, based on glycogen concentrations, and (ii) monitor the glycogen concentrations in different groups when maintained for 28 days under laboratory conditions. Based on the obtained results, depuration did not affect either of the groups when they were submitted to approximately eight hours of transport. The variation in glycogen concentration among the specimens that were obtained from the field under depurated and non-depurated conditions was significant only in the first week of laboratory growth for the non-depurated group and in the second week for the depurated group. In addition, the tested temperature did not affect either of the groups that were submitted to transport. The glycogen concentrations were similar to those of the specimens that were obtained from the field in third week, which suggests that the specimens acclimated to laboratory conditions during this period of time. Thus, the results indicate that the air transport and acclimation time can be successfully incorporated into experimental studies of L. fortunei. Finally, the tolerance of L. fortunei specimens to the stressor tested herein can help us understand the invasive capacity of this mussel during the establishment process.
Resumo A criação bem sucedida de animais em condições de laboratório para processos comerciais ou experimentais é uma cadeia complexa que inclui vários fatores de estresse (ex. coleta e transporte) que tem como consequência a redução das condições naturais do animal, prejuízos econômicos e resultados biológicos inconsistentes. Desde a invasão do bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) na América do Sul, vários estudos têm sido realizados para ajudar no controle e gestão dessa praga em plantas industriais que utilizam água. Relativamente pouca atenção tem sido dada ao processo de criação de L. fortunei em laboratório, sua condição quando exposta ao estresse e sua aclimatação a condições de laboratório. Considerando estes aspectos, os objetivos deste estudo foram: (i) investigar as respostas fisiológicas de L. fortunei submetidos ao processo de depuração e subsequente transporte (sem água/condição seca) em duas temperaturas, analisando as diferentes concentrações de glicogênio e (ii) monitorar as concentrações de glicogênio nos diferentes grupos, quando mantidos por 28 dias em condições de laboratório. Com base nos resultados obtidos, a depuração não afetou nenhum grupo quando eles foram submetidos a oito horas de transporte. A variação da concentração de glicogênio entre os espécimes do campo quando depurados e não depurados, foi significativa apenas em relação à primeira semana em laboratório para o grupo não depurado e à segunda semana para o grupo depurado. Além disto, a temperatura testada não afetou os grupos submetidos ao transporte. As concentrações de glicogénio foram semelhantes as dos espécimes do campo a partir da terceira semana, o que sugere que os espécimes estão aclimatados às condições de laboratoriais neste período de tempo. Assim, os resultados indicam que o transporte ao ar e o tempo de aclimatação podem ser incorporados com sucesso aos estudos experimentais com L. fortunei. Finalmente, o conhecimento sobre a tolerância de L. fortunei ao estresse pode ajudar a entender a capacidade invasiva deste durante o processo de estabelecimento.
Subject(s)
Animals , Adaptation, Physiological/physiology , Mytilidae/physiology , South America , Specimen Handling , Temperature , Water , Analysis of Variance , Mytilidae/chemistry , Glycogen/analysis , Acclimatization/physiologyABSTRACT
Abstract The golden mussel, Limnoperna fortunei, is an Asian freshwater bivalve introduced in South America in the beginning of the 1990s, probably through ballast water releases in La Plata River estuary. It dispersed north through Paraná, Uruguay and Paraguay Rivers. The study evaluated the macroscale (18° to 34° S; 45° to 60° W) distribution of L. fortunei (larval stages) in the main rivers and reservoirs of La Plata Basin. Samplings were performed through 68 µm vertical plankton net hauls. Limnological variables were simultaneously determined. Larvae abundance correlated significantly with oxygen (positively) in summer, with temperature (positively) in winter and with total phosphorus and total nitrogen (both negatively) in winter. We expected densities to decrease towards north (latitudinal gradient) and increase in lentic conditions (reservoirs). Despite maximum density was found near the introduction point (La Plata River) similar value was also observed 2,000 km north (Paraguay River). The first hypothesis was refuted. The second hypothesis was partially accepted. Abundances were consistently higher in summer. Higher trophic conditions and fast flow seem to inhibit population growth. Food resources (chlorophyll a) locally influenced temporal variation. Limnoperna fortunei is widely distributed in La Plata basin, reaching high larval densities superior to 10,000 ind. m-3, in all major sub-basins. The species exhibits a high intrinsic dispersal ability (free planktonic larvae), wide tolerance to environmental factors and dispersion is potentialized by natural dispersion processes (e.g. fauna displacement) and human facilitation (e.g. commercial navigation).
Resumo O mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, é um bivalve de água doce originário da Ásia e introduzido na América do Sul no início de 1990, provavelmente através da água de lastro liberada no estuário do rio La Plata. Dispersando-se para o norte através dos rios Paraná, Uruguai e Paraguai. Esse estudo avaliou a distribuição em macroescala (18° a 34° S; 45° a 60° W) de L. fortunei (estágios larvais) nos principais rios e reservatórios da bacia La Plata. Amostragens foram realizadas através de arrastos verticais com rede planctônica de 68 µm. Variáveis limnológicas foram simultaneamente determinadas. A abundância larval correlacionou-se significativamente com oxigênio (positivamente) no verão, com a temperatura (positivamente) no inverno e com fósforo total e nitrogênio total (ambos negativamente) no inverno. Esperávamos um decréscimo da densidade em direção ao norte (gradiente latitudinal) e aumento em condições lênticas (reservatórios). Apesar de a densidade máxima ter sido encontrada próximo do ponto de introdução (La Plata River) valores similares também foram observados 2.000 km ao norte (rio Paraguai). A primeira hipótese foi refutada. A segunda hipótese foi parcialmente aceita. Abundâncias foram consistentemente maiores no verão. Condições eutróficas e fluxo rápido parecem inibir o crescimento populacional. Recurso alimentar (clorofila a) local influenciou a variação temporal. Limnoperna fortunei está amplamente distribuído na bacia de La Plata, alcançando densidades larvais superiores a 10.000 ind. m-3 em todas as principais sub bacias. A espécie possui alta capacidade de dispersão intrínseca (larva planctônica livre), ampla tolerância aos fatores ambientais e os processos de dispersão são potencializados por processos naturais (e.g. deslocamento de fauna) e facilitação humana (e.g. navegação comercial).
ABSTRACT
The invasive golden mussel, Limnoperna fortunei (Dunker, 1857), was introduced into the La Plata River estuary and quickly expanded upstream to the North, into the Paraguay and Paraná rivers. An ecological niche modeling approach, based on limnological variables, was used to predict the expansion of the golden mussel in the Paraguay River and its tributaries. We used three approaches to predict the geographic distribution: 1) the spatial distribution of calcium concentration and the saturation index for calcium carbonate (calcite); 2) the Genetic Algorithm for Rule-Set Production (GARP) model; and the 3) Maximum Entropy Method (Maxent) model. Other limnological variables such as temperature, dissolved oxygen, pH, and Total Suspended Solids (TSS) were used in the latter two cases. Important tributaries of the Paraguay River such as the Cuiabá and Miranda/Aquidauana rivers exhibit high risk of invasion, while lower risk was observed in the chemically dilute waters of the middle basin where shell calcification may be limited by low calcium concentrations and carbonate mineral undersaturation.
A espécie invasora mexilhão dourado, Limnoperna fortunei (Dunker, 1857), foi introduzida na bacia do Rio da Prata e rapidamente se expandiu em direção ao norte, nos rios Paraguai e Paraná. A modelagem de nicho ecológico com base em variáveis limnológicas foi utilizada para prever a expansão do mexilhão dourado na bacia do Alto Paraguai. Foram usados três métodos para prever a distribuição espacial do mexilhão dourado: 1) a distribuição espacial da concentração de cálcio e o índice de saturação do carbonato de cálcio (calcita); 2) a modelagem utilizando o algoritmo Genetic Algorithm for Rule-Set Production (GARP); e 3) a modelagem usando o Maximum Entropy Method (Maxent). Outras variáveis como temperatura da água, oxigênio dissolvido, pH e sólidos totais suspensos também foram utilizadas na modelagem. Importantes tributários do Rio Paraguai como Cuiabá e Miranda exibem alto risco de invasão, e menores riscos foram observados para águas mais diluídas na parte média da bacia, onde a calcificação das conchas pode ser limitada pela baixa concentração do cálcio e dos carbonatos minerais abaixo do nível de saturação.