Impacts on fisheries assessed by local ecological knowledge in a reservoir cascade in the lower São Francisco River, northeastern Brazil

Our study assessed the fishers' perception (local ecological knowledge, LEK) concerning environmental impacts on fisheries and fish species in the final portion of Sub-Middle and Lower São Francisco. The river was divided into four areas where 107 fishers from 22 locations (4 states) were surveyed. The dam was the most significant impact on fisheries. The loss of connectivity, changing the environmental complexity, and its secondary effects (e.g., flow control, interruption of migratory routes) were determining factors. Other impacts were pointed out, such as pollution, macrophytes, overfishing, non-native species, and aquaculture. Among migratory species, Pseudoplatystoma corruscans and Salminus franciscanus have been absent from fishery catches for decades. Prochilodus argenteus records in fisheries are likely associated with migration routes to small tributaries. The environmental disturbance favored the establishment of non-native species such as Oreochromis niloticus, Cichla monoculus, and Metynnis lippincottianus along the studied section. Over the final portion of the São Francisco River, the more significant seawater intrusion changed the target species for fisheries activities. Thus, our data validate the importance of fishers' LEK and reinforce the adverse effects of the reservoir cascade on fishing and migratory fishes.(AU)

Nosso estudo avaliou a percepção dos pescadores (conhecimento ecológico local, CEL) em relação aos impactos ambientais sobre a pesca e peixes no trecho final do Submédio e Baixo São Francisco. O rio foi dividido em quatro áreas onde foram entrevistados 107 pescadores de 22 localidades (4 estados). Barragem foi o impacto mais significativo sobre a pesca. A perda da conectividade alterando a complexidade ambiental e seus efeitos secundários (e.g., controle da vazão, interrupção da rota migratória) foram fatores determinantes. Outros impactos foram apontados, como poluição, macrófitas, sobrepesca, espécies introduzidas e piscicultura. Dentre as espécies migradoras, Pseudoplatystoma corruscans e Salminus franciscanus estão ausentes da pesca há décadas. Os registros de Prochilodus argenteus nas pescarias provavelmente estão associados às rotas migratórias para pequenos tributários. A perturbação ambiental favoreceu o estabelecimento de espécies introduzidas como Oreochromis niloticus, Cichla monoculus e Metynnis lippincottianus ao longo do trecho estudado. No trecho final do rio São Francisco, a maior intrusão de água do mar mudou as espécies-alvo da pesca. Dessa forma, nossos dados validam a importância do conhecimento ecológico local dos pescadores e reforçam os efeitos adversos das cascatas de reservatórios sobre a pesca e peixes migratórios.(AU)

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)

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)