Use of probiotics in the catfish Sorubim cuspicaudus larviculture

Sorubim cuspicaudus, a migratory catfish distributed in the Magdalena, Sinú, and Catatumbo river basins, is categorized as vulnerable to extinction. Production of fingerlings in controlled environments stands as a strategic conservation approach, and larviculture is a critical phase in rearing this species. Probiotics are used for improvement in the critical stages of fingerling production. The study aimed to evaluate the use of probiotics (Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis) during the larviculture phase of S. cuspicaudus. Larvae at 42 hours post-hatching (1.5±0.1mg, total length 5.7±0.4mm) were treated with four levels of probiotic inclusion in the water: 0, 5, 10, and 20ppm for 22 days. Water quality remained within suitable ranges for neotropical catfish species larviculture and the parameters assessed were weight gain (Gw), length gain (Gl), specific growth rate (G), survival rate (S), stress resistance (Sr), intestinal fold length (LF), and colony-forming units (CFU) count. Results showed higher Gl (22.23±3.5mm), Gw (40.0±12.6mg), G (14.9±1.5%/day), LP (205±72.7µm), and CFU (118.7±80.9) were found at 20 ppm (p0.05). The findings of this study suggest that probiotics (Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis) could be used as an alternative to advance in the S. cuspicaudus larviculture.

Sorubim cuspicaudus, un bagre migratorio distribuido en las cuencas de los ríos Magdalena, Sinú y Catatumbo, se encuentra catalogado como una especie vulnerable a la extinción. La producción de alevinos en ambientes controlados es considerada como una estrategia crucial para su conservación, y la larvicultura es una fase crítica en la cría de esta especie. Para mejorar esta fase crítica de producción de alevinos se utilizan probióticos. El estudio tenía como objetivo evaluar el uso de probióticos (Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis) durante la fase de larvicultura de S. cuspicaudus. Las larvas, a las 42 horas post eclosión (1,5±0,1mg, longitud total 5,7±0,4mm) fueron tratadas con cuatro niveles de inclusión de probióticos en el agua: 0, 5, 10 y 20ppm durante 22 días. La calidad del agua se mantuvo dentro de los rangos adecuados para la larvicultura de especies neotropicales de bagre y los parámetros evaluados fueron el aumento de peso (Gw), el aumento de longitud (GL), la tasa específica de crecimiento (G), la tasa de supervivencia (S), la resistencia al estrés (Sr), la longitud del pliegue intestinal (LF) y el recuento de unidades formadoras de colonias (UFC). Los resultados mostraron mayores GL (22,23±3,5 mm), Gw (40,0±12,6 mg), G (14,9±1,5%/día), LP (205±72,7 µm) y UFC (118,7±80,9) a 20 ppm (p0,05). Los resultados de este estudio sugieren que los probióticos (Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis) podrían utilizarse como alternativa para avanzar en la larvicultura de S. cuspicaudus.

Potential distribution in Colombia of the introduced fish Pangasianodon hypophthalmus (Siluriformes: Pangasiidae) and implications for endangered native fish / Distribución potencial en Colombia del pez introducido Pangasianodon hypophthalmus (Siluriformes: Pangasiidae) e implicaciones para los peces nativos en peligro de extinción

Abstract Introduction: One of the significant threats to aquatic ecosystems is introducing non-native species in natural environments. This represents one of the principal causes of biodiversity loss in the world. Pangasianodon hypophthalmus is an introduced species in Colombia that shares life characteristics and habitat with endangered native species, such as Ageneiosus pardalis, Sorubim cuspicaudus, and Pseudoplatystoma magdaleniatum. However, its distribution is little-known, and scientists have barely explored the effects on the native fauna. Objectives: To evaluate the P. hypophthalmus invasive potential in some of the Colombian basins, which drain into the Caribbean Sea. Methods: Using records available in various databases, we performed a niche conservatism analysis between the native and introduced records of P. hypophthalmus using the R package Ecospat. Subsequently, we modeled the potential invasion area of P. hypophthalmus and the distribution areas of three native species, performing ecological niche modeling (ENM) using the Maxent algorithm. Finally, we calculated a geographic niche overlap between the non-native and native species. Results: The Ecospat spatial analysis indicated that P. hypophthalmus retains some environmental niche attributes through space. For this reason, we can use ENM as an approximation to its range of distribution in the invaded area. Our results using ENM demonstrated that the four species analyzed prefer low and slightly rocky regions; therefore, the geographical overlap of the three native species' ecological niches and the introduced species exceed 80 %. Conclusions: There are adequate conditions in the study basins to fully establish the species P. hypophthalmus, representing a high risk for aquatic ecosystems and native ichthyofauna. Knowledge of the potential distribution areas is essential to implement control of the species.

Resumen Introducción: Una de las amenazas importantes para los ecosistemas acuáticos es la introducción de las especies no nativas en ambientes naturales. Esto representa una de las principales causas de pérdida de biodiversidad en el mundo. Pangasianodon hypophthalmus es una especie introducida en Colombia que comparte características de vida y hábitat con especies nativas en peligro de extinción como: Ageneiosus pardalis, Sorubim cuspicaudus y Pseudoplatystoma magdaleniatum. Sin embargo, poco se conoce de su distribución y los efectos en la fauna nativa han sido poco explorados. Objetivo: Evaluar el potencial invasivo de P. hypophthalmus en algunas de las cuencas colombianas que desembocan en el Mar Caribe. Métodos: Utilizando registros disponibles en varias bases de datos, realizamos un análisis de conservadurismo de nicho entre los registros nativos e introducidos de P. hypophthalmus usando el paquete de R Ecospat. Posteriormente, modelamos el área potencial de invasión de P. hypophthalmus y las áreas de distribución de tres especies nativas realizando modelos de nicho ecológico (MNE) utilizando el algoritmo de Maxent. Finalmente, calculamos una superposición de nicho geográfico entre las especies nativas y no nativas. Resultados: El análisis espacial de Ecospat indica que P. hypophthalmus conserva algunos atributos del nicho ambiental a través del espacio. Por esta razón, podemos usar los MNE como una aproximación a su rango de distribución en el área invadida. Nuestros resultados usando MNE demostraron que las cuatro especies analizadas prefieren regiones bajas y ligeramente rocosas; por ello, la superposición geográfica de los nichos ecológicos de las tres especies nativas y la especie introducidas superan el 80 %. Conclusiones: Existen condiciones adecuadas en las cuencas de estudio para el establecimiento completo de la especie P. hypophthalmus, lo que representa un alto riesgo para los ecosistemas acuáticos y la ictiofauna nativa. El conocimiento de las áreas de distribución potencial es fundamental para implementar controles sobre la especie.

Drifting in a free-flowing river: Distribution of fish eggs and larvae in a small tributary of a Neotropical reservoir / À deriva em um rio de fluxo livre: Distribuição de ovos e larvas de peixes em um pequeno afluente de um reservatório Neotropical

Abstract: We investigated spatial and temporal variations in the distribution of fish eggs and larvae in the Guareí River, a free-flowing tributary located in the upper section of the Jurumirim Reservoir, Paranapanema River, Brazil. Fish eggs and larvae were sampled ~ fortnightly from November 2017 to March 2018 (Cycle 1), and from November 2018 to March 2019 (Cycle 2), at three sites distributed along the entire course of the Guareí River. We collected 859 fish eggs and 1,340 larvae, comprising 19 taxa. We found reproductive activity of several fish species in the Guareí River, including long-distance migrants. However, there was no spatial differences in the assemblage structure and densities of fish eggs and larvae along the channel of Guareí River. We recorded temporal differences in larvae density only in Cycle 2. The consistent capture of fish eggs and larvae in two reproductive cycles is strong evidence that this river is a spawning site for a variety of fish species. Thus, we recommend maintaining its natural flow regime.

Resumo: Investigamos as variações espaciais e temporais na distribuição de ovos e larvas de peixes no rio Guareí, um afluente de fluxo livre localizado na parte superior do Reservatório de Jurumirim, bacia do rio Paranapanema, Brasil. Ovos e larvas de peixes foram amostrados ~ quinzenalmente de novembro de 2017 a março de 2018 (Ciclo 1), e de novembro de 2018 a março de 2019 (Ciclo 2), em três locais distribuídos ao longo de todo o curso do rio Guareí. Foram coletados 859 ovos de peixes e 1.340 larvas, compreendendo 19 táxons. Nós encontramos atividade reprodutiva de várias espécies no rio Guareí, incluindo espécies migradoras de longa distância. Contudo, não houve diferenças espaciais na estrutura das assembleias e nas densidades de ovos e larvas e ao longo do canal do rio Guareí. Diferenças temporais foram significativas apenas para densidade de larvas no Ciclo 2. A captura consistente de ovos e larvas de peixes em dois ciclos reprodutivos é uma forte evidência de que este rio é um local para a reprodução de várias espécies de peixes. Assim, recomendamos a manutenção do seu regime de fluxo natural.

Genetic evidence supports polygamous mating system in a wild population of Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae), a Neotropical shoal spawner fish

Behavioral observations made on fish have revealed remarkably diverse reproductive strategies, including polygamy by both sexes. Still, to date, most Neotropical species remain unstudied as to whether the observed reproductive behavior in natural populations correlates with their genetic mating systems. Here, we investigated the genetic mating system of a wild population of Prochilodus lineatus settled in the Middle Uruguay River basin. By using sibship reconstruction and parental inference methods based on microsatellites' genotypes, we inferred 45 females and 47 males as potential parents of the 87 larvae analyzed. We found evidence supporting polygamous mating in both sexes: while a high percentage of males (44.7%) fertilized the eggs of one female, 55.3% of the inferred males fertilized eggs of up to four females. Likewise, while 44.5% of the inferred females had their eggs fertilized by one only male, 55.5% of females were fertilized by multiple males. The estimated proxy of the effective population size (Nb) was 126, exhibiting moderate to high levels of genetic diversity. The genetic evidence contributed in this study complements earlier behavioral observations of formation of spawning nuclei of aggregating breeders, which may be promoting a polygamous mating strategy in this long-distance migratory fish.(AU)

Observações do comportamento de peixes neotropicais têm revelado estratégias reprodutivas marcadamente variáveis, incluindo poligamia nos dois sexos. Ainda assim, até então, a correlação entre comportamento reprodutivo observado em populações naturais e sistemas de acasalamento genético permanece pouco explorada para maioria de espécies Neotropicais. Neste estudo investigamos o sistema genético de acasalamento de Prochilodus lineatus em uma população natural estabelecida no Médio rio Uruguai. Utilizando métodos de reconstrução de grupos familiares e inferências parentais baseados em genótipos de microssatélites, inferimos 45 fêmeas e 47 machos como os possíveis parentais das 87 larvas amostradas. Encontramos evidência que permite apoiar a ocorrência de acasalamento poligâmico em ambos os sexos: enquanto uma percentagem alta de machos (44,7%) fertilizou somente uma fêmea, 55,3% dos machos inferidos fertilizaram mais de uma fêmea (até quatro por macho). Da mesma forma, enquanto que 44,5% das fêmeas inferidas tiveram seus ovos fertilizados por apenas um único macho, 55,5% das fêmeas tiveram ovos fertilizados por múltiplos machos. A estimativa do tamanho populacional efetivo (Nb) foi 126, exibindo níveis entre moderados e altos de diversidade genética. A evidência genética que apresentamos nesse estudo complementa observações iniciais da formação de núcleos de desova que podem promover estratégias de acasalamento poligâmico nessa espécie migratória de longa distância.(AU)

Knowing biodiversity: Fishes from the Guareí River basin, a tributary of the Jurumirim reservoir, Paranapanema River, Brazil / Conhecendo a biodiversidade: Peixes da bacia do Rio Guareí, um afluente do reservatório de Jurumirim, Rio Paranapanema, Brasil

Abstract: The Guareí River is a tributary of the Paranapanema River (Brazil), located in the upper portion of the Jurumirim Reservoir. Fish fauna studies in this watershed began in the 2000s, but they were restricted to a few waterbodies. This work conducted a broad survey of the fish fauna in tributary streams and the main channel of the Guareí River. Sampling occurred between February 2017 and November 2018 at 36 sites and using different collection methods. We captured 2,169 specimens belonging to 50 species, 16 families and 6 orders. The species accumulation curve tended to stabilize but indicated that species richness is underestimated. Almost all species are native (46); only three were non-native (Hyphessobrycon eques, Oreochromis niloticus and Poecilia reticulata) and one was undefined (Gymnotus pantanal). Among the native species, two are unknown to science (Bryconamericus aff. iheringii and Hypostomus sp. n.) and three are migratory (Leporinus friderici, Megaleporinus obtusidens and Pimelodus maculatus). In this paper, we provide images of species collected. Results indicate that the Guareí River basin is a hotspot of fish diversity in the Upper Paranapanema River, stressing the need for adequate management and conservation actions.

Resumo: O Rio Guareí é um afluente do Rio Paranapanema (Brasil), localizado na parte superior do reservatório de Jurumirim. Os estudos da fauna de peixes nesta bacia hidrográfica começaram nos anos 2000, mas estão restritos a poucos corpos d'água. Este trabalho realizou um amplo levantamento da ictiofauna em tributários e no canal principal do Rio Guareí. As amostragens ocorreram entre Fevereiro de 2017 e Novembro de 2018 em 36 sítios e utilizando diferentes métodos de coleta. Capturamos 2.169 espécimes pertencentes a 50 espécies, 16 famílias e 6 ordens. A curva de acumulação de espécies tendeu a se estabilizar, mas indicou que a riqueza de espécies está subestimada. Quase todas as espécies são nativas (46); apenas três não nativas (Hyphessobrycon eques, Oreochromis niloticus, e Poecilia reticulata) e uma não definida (Gymnotus pantanal). Entre as espécies nativas, duas são desconhecidas da ciência (Bryconamericus aff. iheringii e Hypostomus sp. n.) e três migradoras (Leporinus friderici, Megaleporinus obtusidens e Pimelodus maculatus). Neste artigo, fornecemos imagens das espécies coletadas. Os resultados indicam que a bacia do Rio Guareí é uma região importante em termos de diversidade de peixes no alto Rio Paranapanema, enfatizando a necessidade de ações adequadas de manejo e conservação.

Seasonal and longitudinal variation in fish assemblage structure along an unregulated stretch of the Middle Uruguay River

Diversity patterns and their causes remain important questions, especially for ecosystems that preserve natural conditions. This is the case of fish diversity in large Neotropical rivers. In this context, we investigated fish diversity patterns along an extensive unregulated river section (ca. 450 km) in the Middle Uruguay River Basin. Sampling was conducted seasonally between May 2017 and March 2018, at six sites (patches) with contrasting environmental conditions. We collected 3,008 individuals belonging to 90 species. Nine were migratory, which summed relevant biomass in local assemblages (20 to 60%). We observed spatial variation in assemblage structure, but weak seasonal effects. Overall, biomass was similar among sites, but richness tended to increase downstream. Migratory fishes showed opposed trends, with higher richness and biomass upstream, particularly catfishes (Siluriformes). Ordination analyses separated sites in three groups based on variations in composition and abundance, and revealed associations between these groups and specific hydro-geomorphic conditions (i.e., flow, depth, channel width and the presence of riparian vegetation). Our study revealed that fish diversity distributes heterogeneously along the main channel, where hydro-geomorphic patches select for distinct assemblages along riverine gradients.(AU)

Os padrões de diversidade e suas causas continuam sendo questões importantes, especialmente em ecossistemas que preservam condições naturais. Este é o caso da diversidade de peixes em grandes rios neotropicais. Neste contexto, investigamos padrões de diversidade de peixes ao longo de um extenso gradiente fluvial (ca. 450 km) no médio rio Uruguai. As amostragens ocorreram sazonalmente entre maio/2017 e março/2018 em seis locais com condições ambientais distintas. Coletamos 3.008 indivíduos pertencentes a 90 espécies. Nove eram migradoras, as quais somaram relevante biomassa nas assembleias locais (20 a 60%). Houve variação espacial na estrutura das assembleias, mas fraco efeito sazonal. No geral, a biomassa foi semelhante entre os locais, mas a riqueza tendeu a aumentar em direção a jusante. Peixes migradores apresentaram padrão inverso, com maior riqueza e biomassa a montante, especialmente bagres (Siluriformes). Análises de ordenação separaram os locais em três grupos de acordo com a variação na composição e na abundância, e revelaram correlação entre esses grupos e condições hidro-geomorfológicas específicas (i.e., velocidade, profundidade, largura do canal e vegetação riparia). Nosso estudo revelou que a diversidade de peixes se distribui de maneira heterogênea ao longo do canal, onde características hidro-geomorfológicas selecionam assembleias distintas ao longo de gradientes fluviais.(AU)

Fish diversity in the cascade of reservoirs along the Paranapanema River, southeast Brazil

The Paranapanema River is a major tributary of the upper Paraná river basin. Eleven hydropower dams regulate its main course, but no study has investigated fish diversity in these impoundments at the basin-scale. The present study investigated spatial patterns of richness, composition, and abundance of native (non-migratory and migratory) and non-native fishes in the cascade of reservoirs along the Paranapanema River. The study is based on data collected from 34 independent studies conducted in nine reservoirs (47 samples). The compilation recorded 161 species, being 111 native (14 migratory) and 50 non-native. Total richness ranged between 56 and 112 species/reservoir, with a mean of 72 (49.9 non-migratory, 8.1 migratory and 14 non-native). The number of non-migratory species showed no spatial trend along the cascade system, but migratory and non-native richness increased toward downstream reaches. We also observed spatial variation in species composition along the cascade system, but some non-native fishes were widely distributed. Migratory fishes showed low relative abundance (usually < 10%), while non-native species were common and more abundant, especially in reservoirs downstream. Our results revealed a high diversity of fishes in the cascade of impoundments, but indicated that migratory fishes are rare, while non-native species are common or dominant.(AU)

O rio Paranapanema é um dos principais afluentes da bacia do alto rio Paraná. Onze hidrelétricas regulam o seu canal principal, contudo, não existe estudo, em escala de bacia, que tenha investigado a diversidade de peixes nos represamentos. O presente estudo investigou padrões espaciais de riqueza, composição e abundância de peixes nativos (não-migradores e migradores) e não-nativos na cascata de reservatórios do rio Paranapanema. O estudo se baseou em dados coletados por 34 estudos independentes conduzidos em nove reservatórios (47 amostras). Registramos 161 espécies, sendo 111 nativas (14 migradoras) e 50 não-nativas. A riqueza total variou entre 56 e 112 espécies/reservatório, com média de 72 (49,9 nativas, 8,1 migradoras e 14 não-nativas). O número de espécies não-migradoras não apresentou padrão de variação ao longo do sistema em cascata, mas a riqueza de migradores e peixes não-nativos aumentou em direção aos trechos de jusante. A composição de espécies variou ao longo do gradiente longitudinal, porém algumas espécies não-nativas apresentaram ampla distribuição. Espécies migradoras apresentaram baixa abundância relativa (usualmente < 10%), enquanto que as não-nativas foram comuns e abundantes, especialmente em reservatórios de jusante. Os resultados revelaram alta diversidade de peixes na cascata de reservatórios, mas indicaram que peixes migradores são raros, enquanto que espécies não-nativas são comuns ou dominantes.(AU)

Otolith morphometry provides length and weight predictions and insights about capture sites of Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae)

Here we choose the sábalo Prochilodus lineatus, to answer the following questions: How the otolith length and weight are correlated to fish measurements (length and weight)? How reliable are the otoliths measurements to predict the length and age of P. lineatus? Finally, we propose predictive equations of the length and weight of the fish using length and weight of the otolith. The otoliths were sampled from individuals collected in the Upper Paraná River floodplain during 2012 and 2013 years. The relationships among the otolith measurements and both length and weight of the fish were performed using linear regressions. To test whether the length and weight of the otolith differ between the sampled sites, Variance Analysis was performed. Finally, we made analysis of Kruskal-Wallis to verify if the measurements obtained through the otoliths could be used to distinguish the age of the fish. We demonstrate that the length and weight of the otolith are good proxies to predict the length and weight of the fish. Although some ages were statistically different, this result does not support the idea that the age of the fish can be accurately inferred only using otolith measures.(AU)

Neste trabalho o curimba Prochilodus lineatus foi utilizado para responder as seguintes questões: Como o comprimento e o peso dos otólitos são correlacionados com o comprimento e o peso do peixe? Até que ponto as medidas dos otólitos são confiáveis para predizer a idade do P. lineatus? Finalmente, nós propomos equações preditivas do comprimento e peso do peixe utilizando o comprimento e o peso do otólito. Os otólitos foram amostrados de indivíduos coletados na planície de inundação do alto rio Paraná durante os anos de 2012 e 2013. As relações entre as medidas dos otólitos e o peso e comprimento do peixe foram verificadas utilizando regressões lineares. Para testar se o comprimento e o peso do otólito diferem entre locais foram utilizadas Análises de Variância e para testar se as medidas dos otólitos são suficientes para distinguir as idades foram utilizados testes de Kruskal-Wallis. Nós demonstramos que o comprimento e o peso do otólito são bons preditores do comprimento e peso do peixe. Embora algumas idades foram estatisticamente diferentes entre as medidas dos otólitos, esse resultado não suporta a ideia de que a idade do peixe pode ser inferida de forma acurada somente utilizando as medidas dos otólitos.(AU)

Influence of a large dam and importance of an undammed tributary on the reproductive ecology of the threatened fish matrinxã Brycon orthotaenia Günther, 1864 (Characiformes: Bryconidae) in southeastern Brazil

A total of 312 adults of matrinxã were captured bimonthly, between 2011-2012, in two sites of the rio São Francisco: immediately downstream of the Três Marias Dam (site 1) and in the confluence with the rio Abaeté (site 2). Specimens of Brycon orthotaenia from site 2 presented higher values of total length (32.24 ± 5.70 cm for females and 26.64 ± 3.79 cm for males) and body weight (506.66 ± 332.17 g for females and 267.36 ± 145.84 g for males), when compared with the site 1. In site 2 was registered the highest GSI means (9.97 ± 2.96 for females and 0.93 ± 0.52 for males), compared with the site 1 means. Reproduction period occurred from October to February. Unlike site 2, no spawned females or spent males were captured in site 1. Significant differences were found between females and males in site 2 (χ2 = 26.84, df = 1, P < 0.05). Physical-chemical parameters of the water presented higher values in site 2. The canonical correlation test indicated that the reproduction of males is less susceptible to environmental factors than that of females. These results show that B. orthotaenia finds favourable conditions to reproduction just in site 2.

Um total de 312 adultos de matrinxã foram capturados bimestralmente entre 2011-2012, em dois pontos do rio São Francisco: imediatamente a jusante da barragem de Três Marias (ponto 1) e na confluência com o rio Abaeté (ponto 2). Exemplares de Brycon orthotaenia do ponto 2 apresentaram maiores valores de comprimento total (32,24 ± 5,70 cm para fêmeas e 26,64 ± 3,79 cm para machos) e peso corporal (506,66 ± 332,17 g para fêmeas e 267,36 ± 145,84 g para machos) quando comparado com peixes do ponto 1. No ponto 2, foi registrado as maiores médias de IGS (9,97 ± 2,96 para fêmeas e 0,93 ± 0,52 para machos) em comparação com o ponto 1. O período reprodutivo ocorreu de outubro a fevereiro. Ao contrário do ponto 2, fêmeas desovadas e machos espermiados não foram capturados no ponto 1. Foram encontradas diferenças significativas entre fêmeas e machos no ponto 2 (χ2 = 26,84, gl = 1, P < 0,05). Parâmetros físico-químicos da água apresentaram maiores valores no ponto 2. A análise de correlação canônica indicou que a reprodução de machos é menos susceptível a fatores ambientais do que de fêmeas. Estes resultados mostram que B. orthotaenia encontra condições favoráveis para a reprodução apenas no ponto 2.

Morphological differentiation among migratory fish species from the Paraná River basin / Diferenciação morfológica entre espécies de peixes migradores da bacia do Rio Paraná

This study characterized the morphological differences among migratory fish species from the Paraná River Basin. A total of 177 adult fish of Leporinus elongatus, Leporinus macrocephalus, Prochilodus lineatus, Salminus brasiliensis, Pimelodus maculatus, Pinirampus pirinampu, Pseudoplatystoma corruscans, Pterodoras granulosus, and Rhaphiodon vulpinus were sampled in the Canal da Piracema, a fish passage system at Itaipu Dam, Paraná River. The migratory species were analyzed through 22 morphometric measurements and fineness ratio to identify morphological patterns related to swimming performance. Four species groups were indicated by the Cluster analysis: I) R. vulpinus; II) P. corruscans; III) L. macrocephalus, L. elongatus, P. lineatus, P. maculatus, and S. brasiliensis - measurements of head height and anal fin length formed this group; and IV) P. granulosus and P. pirinampu - measurements of maximum body width and caudal peduncle width contributed to form this group. The morphometric variables that most contributed to the distinction were head length and mouth width for groups I and II. The species R. vulpinus and P. granulosus differed from other species, showing fineness ratios of 9.4 and 3.7, respectively. Leporinus elongatus, L. macrocephalus, P. lineatus, P. maculatus, and S. brasiliensis showed significant differences from other species, with ratios ranging from 4.57 to 5.19, indicating that these species may be better swimmers. Long-distance migratory species using the Piracema Canal to ascend upstream areas differed morphologically, morphological characteristics such as a narrow caudal peduncle and maximum body length, besides to the values of the fineness ratio, were essential to differentiate the migratory species.

Este estudo caracterizou as diferenças morfológicas entre espécies de peixes migradores da bacia do rio Paraná. Um total de 117 peixes adultos das espécies Leporinus elongatus, Leporinus macrocephalus, Prochilodus lineatus, Salminus brasiliensis, Pimelodus maculatus, Pinirampus pirinampu, Pseudoplatystoma corruscans, Pterodoras granulosus e Rhaphiodon vulpinus foram capturados no Canal da Piracema, um sistema de transposição para peixes na barragem de Itaipu, rio Paraná. As espécies migradoras foram analisadas através de 22 medidas morfométricas e razão fineza para identificar padrões morfológicos relacionados à capacidade natatória. Quatro grupos de espécies foram evidenciados pela Análise de Cluster: I) R. vulpinus; II) P. corruscans; III) L. macrocephalus, L. elongatus, P. lineatus, P. maculatus e S. brasiliensis, medidas de altura de cabeça e comprimento da nadadeira anal formaram este grupo; e IV) P. granulosus e P. pirinampu - medidas de largura máxima do corpo e largura do pedúnculo caudal contribuíram para a formação deste grupo. As variáveis morfométricas que mais contribuíram para distinção dos grupos I e II foram comprimento da cabeça e largura da boca. As espécies R. vulpinus e P. granulosus diferiram das demais, apresentando razão de fineza de 9,4 e 3,7, respectivamente. Leporinus elongatus, L. macrocephalus, P. lineatus, P. maculatus, S. brasiliensis diferiram significativamente das demais espécies com valores de razão fineza que variaram entre 4,57 a 5,19, indicando que estas espécies podem apresentar melhor desempenho natatório. As espécies migradoras de longa distância que utilizam o Canal da Piracema para ascender áreas a montante diferiram morfologicamente, características morfológicas como pedúnculo caudal estreito e largura máxima do corpo, bem como os valores de razão de fineza foram determinantes na diferenciação das espécies aqui analisadas.

Deficient downstream passage through fish ladders: the case of Peixe Angical Dam, Tocantins River, Brazil

Downstream passage through fish ladders and other facilities remains largely uninvestigated in South America. In view of this concern, we monitored ascending and descending fish movements through the fish ladder at Peixe Angical Dam, upper Tocantins River, Brazil, between September 2009 and August 2010. To investigate the extent of downstream passage, the fish fauna was sampled monthly (i) at sites upstream and downstream from the dam and (ii) inside the ladder. To distinguish between ascending and descending movements, the fish ladder remained open (permanent water flow), but a screen blocked the complete passage of fish in both directions. The results of the study indicated that the ladder restricts fish movements in both directions. Few species were found to use the ladder (31 out of 119 species recorded in the area). Moreover, monitoring revealed that downstream passage is even more limited. Only 18 species were recorded moving downstream. In addition, few fish attempted to move downstream during the year; of all fish captured in the ladder (n = 17,335), only 4% were descending. Species performing exclusive downstream movements were numerically rare or infrequent. Most downstream captures involved only four species. We emphasize that several species performed one-way upstream movements or showed a high density of ascending fish. Consequently, the numerical ratio between ascending and descending fish (ind./m²) showed high positive values throughout the year (644:1 on average, considering all species); migratory species showed higher ratios (1069:1). The results of the study show that the facility fails to support the downstream passage of migratory and non-migratory fishes. We conclude that the fish ladder at Peixe Angical Dam does not play a conservation role and may complicate alternative conservation efforts.

A passagem descendente de peixes em mecanismos de transposição permanece pouco investigada na América do Sul. Inspirado nessa falha, o presente estudo monitorou a escada de peixes instalada na barragem da UHE Peixe Angical, alto rio Tocantins, entre setembro de 2009 e agosto de 2010. Para investigar a extensão da passagem rio abaixo, a fauna de peixes foi amostrada mensalmente em (i) locais acima e abaixo da barragem, e (ii) dentro da escada. Para identificar corretamente movimentos ascendentes e descendentes dentro da escada, o mecanismo permaneceu aberto (fluxo permanente de água), mas uma tela impediu a passagem completa dos peixes em ambas as direções. Os resultados indicam que a escada é restritiva ao movimento dos peixes em ambos os sentidos, considerando que poucas espécies tiveram acesso ao mecanismo (de um total de 119 espécies na área, apenas 31 ocorreram na escada). O monitoramento revelou, entretanto, que a passagem descendente é consideravelmente mais limitada; apenas 18 espécies foram registradas descendo o mecanismo. Além disso, poucos peixes tentaram descer a escada ao longo do ano; de todos os peixes capturados na escada (n = 17,335), apenas 4% desempenhava movimentos descendentes. Espécies executando apenas movimentos descendentes tiveram baixa abundância ou foram infrequentes, e apenas quatro somaram quase toda captura. Enfatizamos que diversas espécies executaram movimentos exclusivos rio acima, ou apresentaram elevado fluxo de indivíduos subindo a escada. Consequentemente, a razão entre o número de peixes subindo e descendo o mecanismo (peixes/m²) apresentou valores positivos e elevados ao longo do ano (644:1 em média, considerando todas as espécies); espécies migradoras apresentaram valores ainda maiores (1069:1). A escada é, portanto, criticamente deficiente para a descida de peixes migradores e não-migradores, facultando apenas movimentos unilaterais rio acima. Concluímos que a escada de Peixe Angical não desempenha papel conservacionista, com risco de causar impactos sobre populações de peixes e complicar esforços alternativos de conservação.

Functional ureogenesis and changes of amino acid metabolism in amphihaline shad hilsa (Tenualosa ilisha, Hamilton-Buchanan) while inhabiting in estuary and freshwater habitats.

The possible occurrence of a functional ornithine-urea cycle (OUC) and changes of activity of key amino acid metabolism-related enzymes were studied in the amphihaline shad hilsa (Tenualosa ilisha) that were collected from estuarine water of Kakdwip and from freshwater river basin of Bhrahmaputra during the breeding season. Very high concentration of urea was detected in different tissues and plasma of shad hilsa collected from estuarine water compared to the one collected from freshwater river basin. This observation clearly suggests that the shad hilsa has the potential of synthesizing and retaining urea inside the body for the purpose of osmoregulation while living in hypertonic saline environment of estuary. This was accompanied by the presence of high activity of all the five OUC enzymes in hepatic and in certain non-hepatic tissues such as the kidney and muscle of shad hilsa in support of its potential ureogenic capacity while inhabiting in estuarine water. The activities of different key amino acid metabolism-related enzymes such as glutamine synthetase, glutamate dehydrogenase, alanine aminotransaminase and aspartate aminotransaminase were also found to be significantly higher in shad hilsa of estuarine water compared to the one collected from freshwater habitat. Thus the adjustment to amino acid metabolism in shad hilsa in different environmental salinities appears to play significant roles for osmotic balance and also for proper energy supply in addition to the presence of a functional OUC while migrating between marine and freshwater habitats throughout their life cycle.

Hábitos alimentrrios, morfometría y estados gondales de cinco especies de pecees en diferentes períodos climáticos en el río sogamoso (santander, Cooombia) / Trophic Habits, Morphometry and Gonadal Status of Five Fish Species in Different Climatic Periods at the Río Sogamoso (Santander, Colombia)

Esta investigación determinó algunos aspectos bioecológicos de cinco especies de peces del río Sogamoso, la cual es información básica que puede permitir analizar los impactos generados por la construcción y operación de la represa Hidrosogamoso. Para cada ejemplar colectado se registraron la longitud estándar y el peso total, se calculó la relación entre el peso y la longitud (P= aLb), se determinó el estado gonadal y el coeficiente de vacuidad, y se definió la importancia de cada categoría de alimento. El bocachico (Prochilodus magdalenae) alcanzó mayor abundancia en el río en la época seca y el inicio del desove se registró en diciembre. El coeficiente de vacuidad fue alto y su dieta se basó en materia orgánica. Pimelodus blochii y P. grosskopfii registraron mayores capturas en diciembre; su dieta estuvo basada en insectos y peces. Los loricáridos Chaetostoma cf. thomsoni y Sturisoma aureum solo se capturaron en los tramos medios y altos del río. Su dieta se basó en materia orgánica. Se requiere un estudio continúo más detallado para establecer el ciclo reproductivo de Pimelodus spp. y de los loricáridos. Dada la condición de especie amenazada y su dinámica migratoria, el bocachico es una de las especies más sensibles a la construcción, el llenado y la operación de la hidroeléctrica en el río Sogamoso. Para los loricaridos la reducción de caudal del río Sogamoso puede disminuir sus hábitats y limitar la conexión con los afluentes a través de los cuales migra.

The objective of this research was to determine some bioecological aspects for five fish species of the Río Sogamoso, to generate baseline information that will permit analyze the impacts generated for the construction and operation of the Hidrosogamoso dam. For each specimen collected the standard length and total weight were recorded, the correlation between weight and length (W= aLb) was calculated, the gonadal status and the coefficient of vacuity were determined, and the importance of each food category was defined. The "bocachico" (Prochilodus magdalenae) reached greatest abundance in the river during the dry season and the beginning of spawning was recorded in December. Its vacuity coefficient was high and its diet was based on organic matter. Pimelodus blochii and P. grosskopfii reported the greatest catches in December; their diet was based on insects and fish. The Loricariids Chaetostoma cf. thomsoni and Sturisoma aureum were captured only in the middle and upper reaches of river. Their diet was based on organic matter. It is required a more detailed and continue study to set the reproductive cycle of Pimelodus spp. and Loricariids. Given the status of threatened species and its migration dynamics, the "bocachico" is one of the most sensitive species to the construction, filling and operation of the hydroelectric dam on the Río Sogamoso. For Loricariids, the reduction of Río Sogamoso flow may decrease their habitats and limit the connection to the tributaries through which they migrate.

Passage of fish larvae and eggs through the Funil, Itutinga and Camargos Reservoirs on the upper Rio Grande (Minas Gerais, Brazil)

The objective of this study was to evaluate the passage of fish eggs and larvae through the Funil, Itutinga and Camargos Reservoirs, located in the upper Rio Grande basin, Minas Gerais, Brazil. Samples were taken downstream and upstream of the dams using a conical ichthyoplankton net and were collected every two weeks, twice per sampling day, between November 2008 and March 2009. Although eggs and larvae were abundant immediately upstream of the reservoirs, no ichthyoplankton were captured immediately downstream of the dams, possibly indicating that eggs and larvae do not pass through the reservoirs. The arrival of ichthyoplankton in the reservoirs without its effective passage downstream makes the survival of these eggs and larvae unlikely. Furthermore, this lack of downstream movement may compromise the recruitment of species to downstream stretches, especially in the case of the Funil Reservoir (because of the presence of a fish pass in this dam). We emphasize that the fish lift operation at the Funil Dam must be carefully assessed, considering not only its efficiency but also its short- and long-term effects on the recruitment of migratory fish species from the river.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a passagem de ovos e larvas através dos reservatórios de Funil, Itutinga e Camargos, localizados na bacia do alto rio Grande, Minas Gerais, Brasil. As amostragens foram realizadas a jusante e a montante das barragens com auxílio da rede de ictioplâncton cônica. Estas foram conduzidas quinzenalmente, duas vezes ao dia, entre novembro de 2008 e março de 2009. Apesar da elevada abundância de ovos e larvas imediatamente a montante dos reservatórios, não houve capturas de ictioplâncton imediatamente a jusante das barragens, indicando possivelmente a ausência de passagem de ovos e larvas pelos reservatórios do presente estudo. A chegada do ictioplâncton nos reservatórios sem a sua passagem efetiva à jusante torna sua sobrevivência pouco provável. Além disso, a falta desse movimento descendente pode comprometer o recrutamento das espécies aos trechos a jusante, especialmente no caso de Funil, em função da presença do mecanismo de transposição de peixes nessa barragem. Salientamos que a operação do elevador para peixes da barragem de Funil deve ser avaliada com cautela, considerando não apenas sua eficiência, mas também os efeitos a curto e longo prazo no recrutamento das espécies de peixes migradores do rio.

Swimbladder abnormalities in piapara (Leporinus obtusidens) captured downstream of the Funil Dam

Fish damage in hydroelectric stations has been extensively reported, but further investigations focusing on Brazilian migratory species, especially large fish, are needed. The present study describes swimbladder abnormalities in piapara Leporinus obtusidens, a migratory physoclistous species, collected downstream from the Funil Hydroelectric station dam, Minas Gerais, Brazil. The 117 specimens collected were dissected for swimbladder evaluation in the coelomic cavity. The abnormalities detected in 14 of the fish (12 percent) were swimbladder rupture with exteriorization (N = 12) and formation of sac-like projections (N = 2). The specimens that had swimbladder abnormalities weighed over 1300 g for both sexes. These abnormalities may be caused by bladder infections, however, inflammation process were not detected in these fish. The presence of anomalies in swimbladder suggests that the individuals were subjected to sudden depressurization, possibly related to passage through the turbines. Further comparative studies are needed to corroborate this hypothesis.

Os danos que as usinas hidrelétricas causam na fauna aquática tem sido relatados, mas novos estudos focando as espécies nativas, especialmente os peixes de grande porte são necessários. O presente estudo descreve as anomalias de bexiga natatória em piapara Leporinus obtusidens, uma espécie de peixe migratório, coletados a jusante da barragem da estação Hidrelétrica do Funil, Minas Gerais, Brasil. Os 117 exemplares coletados foram dissecados para avaliação da bexiga natatória na cavidade celomática. As anormalidades detectadas em 14 dos peixes capturados (12 por cento) foram ruptura do tecido com exteriorização da bexiga natatória (N = 12) e formação de projeções da bexiga (N = 2). Os exemplares que apresentavam anormalidades de bexiga, possuíam peso superior a 1300 g em ambos os sexos. Este tipo de anomalia pode ser causado por processo infeccioso da bexiga, no entanto, não foram detectados processos inflamatórios nesses peixes. O quadro de anomalias em bexiga natatória em piapara sugere que os indivíduos foram submetidos a uma brusca despressurização, possivelmente relacionada à passagem pelas turbinas. Outros estudos comparativos são necessários para corroborar esta hipótese.

Population genetic structuring in pacu (Piaractus mesopotamicus) across the Paraná-Paraguay basin: evidence from microsatellites

The Paraná-Paraguay basin encompasses central western Brazil, northeastern Paraguay, eastern Bolivia and northern Argentina. The Pantanal is a flooded plain with marked dry and rainy seasons that, due to its soil characteristics and low declivity, has a great water holding capacity supporting abundant fish fauna. Piaractus mesopotamicus, or pacu, endemic of the Paraná-Paraguay basin, is a migratory species economically important in fisheries and ecologically as a potential seed disperser. In this paper we employ eight microsatellite loci to assess the population structure of 120 pacu sampled inside and outside the Pantanal of Mato Grosso. Our main objective was to test the null hypothesis of panmixia and to verify if there was a different structuring pattern between the Pantanal were there were no physical barriers to fish movement and the heavily impounded Paraná and Paranapanema rivers. All loci had moderate to high levels of polymorphism, the number of alleles varied from three to 18. The average observed heterozygosity varied from 0.068 to 0.911. After the Bonferroni correction three loci remained significant for deviations from Hardy-Weinberg, and for those the frequency of null alleles was estimated. F ST and R ST pairwise comparisons detected low divergence among sampling sites, and differentiation was significant only between Paranapanema and Cuiabá and Paranapanema and Taquari. No correlation between genetic distance and the natural logarithm of the geographic distance was detected. Results indicate that for conservation purposes and for restoration programs small genetic differences detected in the Cuiabá and Paranapanema rivers should be taken in consideration.(AU)

A bacia Paraná-Paraguai compreende o oeste do Brasil, nordeste do Paraguai, leste da Bolívia e o norte da Argentina. O Pantanal do Mato Grosso é uma planície inundada com estações de chuva e seca bem definidas, as características do solo e baixa declividade favorecem a retenção de água proporcionando abrigo para uma abundante ictiofauna. O Piaractus mesopotamicus, ou pacu, endêmico da bacia do Paraná-Paraguai, é uma espécie migratória com importância econômica na pesca e ecológica como potencial dispersor de sementes. Neste estudo utilizamos oito loci de microssatélites para verificar a estrutura populacional de 120 pacus coletados dentro e fora do Pantanal do Mato Grosso. Nosso principal objetivo foi testar a hipótese de panmixia e verificar se haviam diferentes padrões de estruturação entre o Pantanal onde não existem barreiras físicas ao movimento migratório desses peixes em relação aos rios Paraná e Paranapanema com suas inúmeras barragens. Todos os loci apresentaram níveis de polimorfismo de moderado a alto e o número de alelos variou de três a 18. A heterozigosidade média observada variou de 0,068 a 0,911. Depois da correção usando o método de Bonferroni três loci permaneceram estatisticamente significantes para desvios de Hardy-Weinberg, para estes a frequência de alelos nulos foi calculada. Comparações par a par de F ST e R ST detectaram baixa divergência genética entre os locais de coleta e as diferenças foram significantes apenas entre amostras do Paranapanema e Cuiabá e Paranapanema e Taquari. Não foi detectada correlação entre a diversidade genética e o logaritmo natural da distância geográfica. Os resultados indicam que as pequenas diferenças genéticas encontradas nos rios Cuiabá e Paranapanema devem ser levadas em consideração quando se tratar de programas de conservação desta espécie.(AU)