Convergent responses of fish belonging to different feeding guilds to sewage pollution

This study aimed to evaluate if the presence of pollutants promotes changes in feeding habits of fish species from different trophic guilds: the detritivorous species, Hypostomus francisci, and the piscivorous, Hoplias intermedius. Both species were sampled at 12 sites (with different degrees of pollution) in the Rio das Velhas basin, which is heavily polluted by domestic and industrial sewage from the Metropolitan Region of Belo Horizonte (MRBH). Stable isotope analyses of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) of fish tissue and the main food resources were performed. Fishes from both trophic guilds altered their diets in degraded environments, but the detritivorous species showed greater trophic plasticity. The isotopic niche of both trophic guilds was broadest in unpolluted sites and more δ15N enriched in polluted regions. The detritivorous species presented high niche-breadth in unpolluted sites, probably due to the greater variety of resources consumed. In addition, the δ15N of the detritivorous was more enriched than the piscivorous species in polluted sites. In conclusion, fishes from both trophic guilds presented similar isotopic responses to environmental pollution. However, the detritivorous species was more sensitive to these alterations and therefore, is likely a better indicator of environmental condition than the piscivorous.(AU)

Este estudo teve como objetivo avaliar se a presença de poluentes promove mudanças nos hábitos alimentares de espécies de peixes de diferentes guildas tróficas: a espécie detritívora, Hypostomus francisci, e a piscívora, Hoplias intermedius. Ambas espécies foram amostradas em 12 locais (com diferentes níveis de poluição) na bacia do Rio das Velhas, que é altamente poluída por esgoto doméstico e industrial da Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH). Foram realizadas análises de isótopos estáveis de carbono (δ13C) e nitrogênio (δ15N) dos tecidos dos peixes e dos principais recursos alimentares. Espécies de ambas guildas tróficas alteraram suas dietas em ambientes degradados, mas a espécie detritívora apresentou maior plasticidade trófica. O nicho isotópico de ambas as espécies foi mais amplo em locais menos perturbados e mais enriquecido em δ15N em regiões poluídas. A espécie detritívora apresentou grande amplitude em seu nicho isotópico em locais menos perturbados, provavelmente devido à maior variedade de recursos consumidos. Além disso, o δ15N da espécie detritívora foi mais enriquecido que a espécie piscívora em locais poluídos. Em conclusão, ambas as espécies apresentaram respostas isotópicas semelhantes à poluição ambiental. No entanto, a espécie detritívora foi mais sensível a essas alterações e, portanto, é provavelmente uma melhor indicadora de condição ambiental do que a espécie piscívora.(AU)

Effects of flooding regime on the feeding activity and body condition of piscivorous fish in the Upper Paraná River floodplain / Efeitos do regime de cheias sobre a atividade alimentar e condição corporal de peixes piscívoros na planície de inundação do Alto Rio Paraná

Flood pulses affect floodplain enrichment via the incorporation of nutrients and terrestrial biomass. As a result, they positively affect the body condition of aquatic organisms. This paper evaluates whether the absence of floods (resulting from dam control) affects the feeding activity and body condition of piscivorous fish. In addition, whether piscivores respond similarly to alterations in the flooding regime was assessed. Five piscivorous species were selected (Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus, and Salminus brasiliensis). The fish were captured in four distinct years and in three river subsystems with differentiated water level fluctuations (Ivinheira = not regulated; Baía = regulated by the Paraná River level; Paraná = regulated by dams). Feeding activity and body condition were evaluated using the mean values of the standard residuals generated by regression models between body and stomach weights and standard length and body weight (all log-transformed). Differences among years and subsystems were evaluated via two-way analysis of variance. Pearson and Spearman correlations were performed between flooding attributes (duration, amplitude, timing, and daily variability) and feeding activity and body condition. Feeding activity differed across subsystems, whereas body condition varied across years, depending on the subsystem. Hoplias aff malabaricus (an ambusher adapted to starvation) presented feeding activity independent of the flooding regime and also presented better body condition in times of high water levels. Rhaphidon vulpinus exhibited variations in feeding activity but did not present alterations in body condition. The other species presented poorer body condition in years or subsystems with regular floods. Correlations identified that the duration and timing of floods had negative effects on body condition, whereas amplitude and mean annual water level ...

Os pulsos naturais de cheias são considerados fundamentais para o sucesso no recrutamento de peixes e no enriquecimento das planícies de inundação pela incorporação de nutrientes e biomassa terrestre, atuando positivamente na condição dos organismos aquáticos. O presente trabalho pretende avaliar se a ausência dos pulsos anuais, resultantes do controle por reservatórios hidrelétricos, afeta a atividade alimentar e a condição corporal de peixes piscívoros e se este grupo trófico responde de maneira similar às alterações no regime de cheias. Para isto foram selecionadas cinco espécies: Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus e Salminus brasiliensis, capturadas em quatro anos distintos e em três subsistemas com variações hidrométricas diferenciadas (Ivinheima, não regulado; Baía, influenciado pelo regime hídrico do Rio Paraná, e Rio Paraná, nível regulado por represas). A atividade alimentar e a condição corporal foram avaliados através dos valores médios dos resíduos padronizados, gerados pelas regressões entre os logaritmos do peso total e peso do estômago e peso total e comprimento padrão, respectivamente, sendo as diferenças entre anos e subsistemas avaliadas pela análise de variância fatorial (ANOVA). Correlações de Pearson e Spearman entre os atributos hidrográficos (duração, magnitude, época e variabilidade diária) e a atividade alimentar e condição corporal foram analisadas. A atividade alimentar foi diferente apenas entre os subsistemas, enquanto a condição variou entre os períodos conforme o subsistema. Hoplias aff. malabaricus, emboscadora e adaptada a anorexia, foi a única com atividade alimentar independente do regime de cheias e com melhor condição corporal em períodos de águas altas. R. vulpinus, embora com variações na atividade alimentar, não mostrou alterações na condição. Já, as demais espécies mostraram tendências de baixa condição corporal em períodos ou locais ...

Effects of flooding regime on the feeding activity and body condition of piscivorous fish in the Upper Paraná River floodplain

Flood pulses affect floodplain enrichment via the incorporation of nutrients and terrestrial biomass. As a result, they positively affect the body condition of aquatic organisms. This paper evaluates whether the absence of floods (resulting from dam control) affects the feeding activity and body condition of piscivorous fish. In addition, whether piscivores respond similarly to alterations in the flooding regime was assessed. Five piscivorous species were selected (Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus, and Salminus brasiliensis). The fish were captured in four distinct years and in three river subsystems with differentiated water level fluctuations (Ivinheira = not regulated; Baía = regulated by the Paraná River level; Paraná = regulated by dams). Feeding activity and body condition were evaluated using the mean values of the standard residuals generated by regression models between body and stomach weights and standard length and body weight (all log-transformed). Differences among years and subsystems were evaluated via two-way analysis of variance. Pearson and Spearman correlations were performed between flooding attributes (duration, amplitude, timing, and daily variability) and feeding activity and body condition. Feeding activity differed across subsystems, whereas body condition varied across years, depending on the subsystem. Hoplias aff malabaricus (an ambusher adapted to starvation) presented feeding activity independent of the flooding regime and also presented better body condition in times of high water levels. Rhaphidon vulpinus exhibited variations in feeding activity but did not present alterations in body condition. The other species presented poorer body condition in years or subsystems with regular floods. Correlations identified that the duration and timing of floods had negative effects on body condition, whereas amplitude and mean annual water level improved feeding activity. Therefore, regular floods affect the feeding activity and body condition of piscivorous fish, and the response of each species depends on the existence or absence of pre-adaptation to long periods of starvation. Consequently, considering the role of the flood pulse in determining the availability of feeding resources for early life stages of piscivores, control of the flood pulse by dams is also disadvantageous for piscivorous fish.

Os pulsos naturais de cheias são considerados fundamentais para o sucesso no recrutamento de peixes e no enriquecimento das planícies de inundação pela incorporação de nutrientes e biomassa terrestre, atuando positivamente na condição dos organismos aquáticos. O presente trabalho pretende avaliar se a ausência dos pulsos anuais, resultantes do controle por reservatórios hidrelétricos, afeta a atividade alimentar e a condição corporal de peixes piscívoros e se este grupo trófico responde de maneira similar às alterações no regime de cheias. Para isto foram selecionadas cinco espécies: Acestrorhynchus lacustris, Hoplias aff. malabaricus, Plagioscion squamosissimus, Rhaphiodon vulpinus e Salminus brasiliensis, capturadas em quatro anos distintos e em três subsistemas com variações hidrométricas diferenciadas (Ivinheima, não regulado; Baía, influenciado pelo regime hídrico do Rio Paraná, e Rio Paraná, nível regulado por represas). A atividade alimentar e a condição corporal foram avaliados através dos valores médios dos resíduos padronizados, gerados pelas regressões entre os logaritmos do peso total e peso do estômago e peso total e comprimento padrão, respectivamente, sendo as diferenças entre anos e subsistemas avaliadas pela análise de variância fatorial (ANOVA). Correlações de Pearson e Spearman entre os atributos hidrográficos (duração, magnitude, época e variabilidade diária) e a atividade alimentar e condição corporal foram analisadas. A atividade alimentar foi diferente apenas entre os subsistemas, enquanto a condição variou entre os períodos conforme o subsistema. Hoplias aff. malabaricus, emboscadora e adaptada a anorexia, foi a única com atividade alimentar independente do regime de cheias e com melhor condição corporal em períodos de águas altas. R. vulpinus, embora com variações na atividade alimentar, não mostrou alterações na condição. Já, as demais espécies mostraram tendências de baixa condição corporal em períodos ou locais de cheias regulares. As correlações mostram que duração e início regular das cheias têm efeito negativo sobre a condição corporal dos indivíduos, enquanto a magnitude e os valores médios anuais foram benéficos à tomada de alimento. A variabilidade nos níveis diários da água correlacionou-se negativamente com a intensidade na tomada de alimento. Estes resultados demonstram que as cheias regulares afetam a atividade alimentar e a condição dos piscívoros e, a resposta dada depende da existência ou não de pré-adaptação a períodos prolongados de anorexia. Ressalta-se, entretanto, que dado o papel dos pulsos de cheias no recrutamento, na disponibilidade de recursos alimentares para as fases iniciais dos piscívoros, na atenuação do canibalismo e predação intra-guilda, o controle das cheias por represamentos é desastroso também para os piscívoros.