Potential impact of small hydroelectric power plants on river biota: a case study on macroinvertebrates associated to basaltic knickzones / Potencial impacto de pequenas centrais hidreléticas sobre a biota aquática: um estudo de caso sobre macroinvertebrados associados a pedrais basálticos

Abstract Small hydroelectric power plants (SHP) have been considered as an alternative for the generation of electricity with reduced environmental impacts. Nevertheless, no studies have addressed changes in a particular kind of river macrohabitat commonly affected by SHPs, the knickzones. This study aimed to assess the impact of a SHP construction on the aquatic macroinvertebrate fauna associated with two basaltic knickzones located in Sapucaí-Mirim River, Southeast Brazil. The first, considered as a functional knickzone, follows the natural dynamics of the river flow and preserves the original rock substrate. The second, considered as non-functional knickzone, was permanently flooded after the SHP construction and the consolidated rock substrate was changed by fine sediment. Sampling was carried out in two seasonal periods and the data were analysed through multivariate analysis. It was observed differences in composition and structure of the macroinvertebrates community between the knickzones and periods. The functional knickzone exhibited a much higher richness, 72 taxa compared to 44 in the non-functional, as well as a large number of exclusive taxa (38, being only nine exclusive to the non-functional). Diversity, equitability and density mean values were also higher in the functional knickzone. The limnological parameters varied significantly between dry and rainy seasons but not between the distinct knickzones. This kind of macrohabitats and its potential role for the rivers biodiversity is practically unknown. In the scenery of fast SHP expansion, further studies and protection measures are necessary.

Resumo Atualmente, a instalação de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) tem sido a alternativa mais visada quando a questão é suprir a demanda energética, considerando-se os menores impactos ambientais possíveis. Contudo, são escassos os trabalhos que avaliam as alterações causadas por esses empreendimentos, principalmente no que se diz respeito a um tipo de macro-habitat de rios, os pedrais. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o impacto da construção de uma PCH na fauna de macroinvertebrados aquáticos associada a dois pedrais basálticos, localizados no rio Sapucaí-Mirim, no Sudeste do Brasil. O primeiro, considerado como um pedral funcional, segue a dinâmica natural do fluxo do rio e possui o substrato rochoso original. O segundo, considerado como pedral não funcional, foi permanentemente inundado após a construção da PCH e o substrato consolidado foi alterado por sedimentos finos. A amostragem foi realizada em dois períodos sazonais e os dados foram analisados através de análise multivariada. Foram observadas diferenças na composição e estrutura da comunidade de macroinvertebrados entre os pedrais e períodos. O pedral funcional apresentou uma riqueza muito maior, 72 táxons em comparação com 44 no não funcional, bem como um grande número de táxons exclusivos (38, sendo apenas nove exclusivos do não-funcional). Os valores médios da diversidade, equitabilidade e densidade também foram maiores no pedral funcional. Os parâmetros limnológicos variaram significativamente entre as estações seca e chuvosa, mas não entre os diferentes pedrais. Este tipo de macro-habitat e seu potencial papel para a biodiversidade dos rios são praticamente desconhecidos. Assim, mais estudos e medidas de proteção são necessários, principalmente diante do atual cenário de rápida expansão das PCHs.

The relationship between humidity, light and the activity pattern of a velvet worm, Epiperipatus sp. (Onychophora: Peripatidae), from Bahía Drake, South Pacific of Costa Rica / A relação entre a humidade, luz e o padrão de atividade de um peripato, Epiperipatus sp. (Onychophora: Peripatidae), de Bahia Drake, Pacífico Sul da Costa Rica

Abstract Even though the Onychophora represent a whole phylum, observations of their activity pattern in nature are almost non-existent. Here we report on the relationship between humidity and light and activity pattern of a new species of velvet worm, genus Epiperipatus, from four years of field observations in the South Pacific of Costa Rica. We found that most activity occurs during the driest and darkest nights of the year, in contrast with theoretical predictions.

Resumo Onychophora constituem um filo de animais. Não obstante, as observações do comportamento sazonal das espécies de "peripatos" na natureza são praticamente inexistentes. Com base em quatro anos de observações em campo, nós demostramos a relação entre umidade e luz, e padrão de atividade diária de uma nova espécie no gênero Epiperipatus, do Pacífico Sul da Costa Rica. Descobrimos que a maioria das atividades ocorre durante as noites mais secas e mais escuras do ano, em total contraste com as previsões teóricas.

Brachiopods, sipunculans, enteropneusts and metals from two estuarine tidal flats, Pacific, Costa Rica / Braquiópodos, sipuncúlidos, enteropneustos y metales en dos planicies estuarinas de marea, Pacífico, Costa Rica

Abstract:Reports on the abundances and on metal concentrations in intertidal estuarine invertebrates from the Eastern Tropical Pacific are rare. Thus, the objectives of this report are to make accessible data on the abundances (1984-1987, 49 dates; 2013, 12 dates) of sipunculans, brachiopods and hemichordates from a sand-mud flat; and on trace metals (1996, 2000) and abundances (2015, 3 dates) of sipunculans and brachiopods at a sand flat in the Gulf of Nicoya estuary (10o N-85o W). Cores (17.7 cm2) were collected at the sand-mud flat, and quadrats (0.2 m2) at the sand flat. The flats contrasted in their sand (65 % vs 90 %) and silt+clay (31.5 % vs 5.6 %) contents. At the sand-mud flat (1984-87: 1.83 m2) the sipunculans were represented by 13 individuals, the brachiopods by 129 and the acorn worms by 185, with estimated maximum densities of: 5.7, 29, and 40 ind./m2, respectively. Trace metal (Fe, Mn, Ni, Cr, Cd, Zn, and Pb) analysis (Atomic Absorption Spectrometry) were conducted in specimens of Sipunculus nudus (Sipuncula) and Glottidia audebarti (Brachiopoda). Maximum mean concentrations in S. nudus were: For non-depurated worms, Fe (16.0 mg/g dw) > Mn (165 µg/g dw) > Zn (81 µg/g dw) > Cu (26 µg/g dw) > Cr (11 µg/g dw) > Ni (10.4 µg/g dw) > Pb (9.3 µg/g dw) > Cd (1.2 µg/g dw). For 72 hour depurated worms: Fe (5.0 mg/g dw) > Mn (61 µg/g dw) > Zn (39 µg/g dw) > Cu (24 µg/g dw) > Ni (8.4 µg/g dw) > Pb (2.7 µg/g dw) > Cd (0.62 µg/g dw). For G. audebarti: Fe (1.6 mg/g dw-soft parts) > Zn (123.5 µg/g dw-soft parts) > Cu (31.4 µg/g dw-pedicles) > Pb (21.0 µg/g dw-shells) > Cd (5.2 µg/g dw-soft parts) > Cr (4.7 µg/g dw-shells). For sediments; Fe (46 mg/g dw) > Mn (41.3 µg/g dw) > Zn (63 µg/g dw) > Cu (36.2 µg/g dw) > Cr (31.5 µg/g dw) > Pb (21.1 µg/g dw) > Ni (16.1 µg/g dw) > Cd (1.1 µg/g dw). These concentrations were expected for a nonindustrialized estuary. At the sand flat (Area sampled: 10.6 m2 ) 76 individuals of G. audebarti, 112 of G. albida, and 366 of S. nudus were collected in 2015, with estimated maximum densities of: 7.1, 10.5, and 31 ind./m2, respectively. Densities of G. audebarti and G. albida were relatively low, while those of S. nudus were relatively high when compared with other reports. The shell lenght of G. audebarti ranged from 9.0 mm to 38.0 mm and from 6.0 mm to 29.0 mm for G. albida. These ranges were within those found for these lingulides elsewhere. The mean length of S. nudus was 41 mm and the maximum weight was 1.6 g, which are small. No brachiopods were found at the sand-mud flat in 2013, nor enteropneusts at the sand flat in 2015. G. audebarti had a relatively stable presence, while G. albida almost vanished from the samples at the end of 2015. The spatial distributions of the three invertebrates were found aggregated at both intertidal flats. Strong ENSO warming events during 1983 and 2015, and red tides in 1985 may have influenced the abundances. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1311-1331. Epub 2016 September 01.

ResumenSon raros los reportes sobre las abundancias y concentraciones de metales en invertebrados estuarinos de la zona de entre-mareas del Pacífico Este Tropical. Los objetivos de este informe son el hacer accesibles datos sobre las abundancias (1984-1987, 49 fechas; 2013, 12 fechas) de sipuncúlidos, braquiópodos y hemicordados en una planicie arenoso-fangosa y sobre metales traza (1996, 2000) y abundancias (2015, 3 fechas) de sipuncúlidos y braquiópodos en una planicie arenosa en el estuario del Golfo de Nicoya (10o N-85o W). Barrenos (17.7 cm2) fueron recolectados en la planicie arenoso-fangosa y cuadrantes (0.2 m2) en la arenosa. Las planicies contrastaron en sus contenidos de arena (65 % vs 90 %) y de limo + arcilla (31.5 % vs 5.6 %). En la planicie arenoso-fangosa (1984-87: 1.83 m2) los sipuncúlidos estuvieron representados por 13 individuos, los braquiópodos por 129 y los hemicordados enteropneustos por 185, con densidades estimadas de: 5.7, 29, y 40 ind. /m2, respectivamente. Análisis de metales traza (Fe, Mn, Ni, Cr, Cd, Zn, y Pb) por Espectrometría de Absorción Atómica (AAS) fueron hechos en especímenes de Sipunculus nudus (Sipuncula) y Glottidia audebarti (Brachiopoda). Concentraciones máximas promedio en S. nudus fueron: para gusanos no-depurados, Fe (16.0 mg/g dw) > Mn (165 µg/g dw) > Zn (81 µg/g dw) > Cu (26 µg/g dw) > Cr (11 µg/g dw) > Ni (10.4 µg/g dw) > Pb (9.3 µg/g dw) > Cd (1.2 µg/g dw). Para gusanos depurados por 72 horas: Fe (5.0 mg/g dw) > Mn (61 µg/g dw) > Zn (39 µg/g dw) > Cu (24 µg/g dw) > Ni (8.4 µg/g dw) > Pb (2.7 µg/g dw) > Cd (0.62 µg/g dw). Para G. audebarti: Fe (1.6 mg/g dw-partes suaves) > Zn (123.5 µg/g dw-partes suaves) > Cu (31.4 µg/g dwpedículos) > Pb (21.0 µg/g dw-conchas) > Cd (5.2 µg/g dw-partes suaves) > Cr (4.7 µg/g dw-conchas). Para sedimentos; Fe (46 mg/g dw) > Mn (41.3 µg/g dw) > Zn (63 µg/g dw) > Cu (36.2 µg/g dw) > Cr (31.5 µg/g dw) > Pb (21.1 µg/g dw) > Ni (16.1 µg/g dw) > Cd (1.1 µg/g dw). Estas concentraciones fueron esperables para un estuario no industrializado. En la planicie arenosa (Area muestreada: 10.6 m2) 76 individuos de G. audebarti, 112 de G. albida y 366 de S. nudus fueron recolectados en el 2015, con densidades estimadas de: 7.1, 10.5, y 31 ind. /m2, respectivamente. Densidades de G. audebarti y G. albida fueron relativamente bajas, mientras que las de S. nudus fueron relativamente altas cuando se les comparó con otros reportes. La longitud de la concha de G. audebarti varió entre 9.0 mm y 38.0 mm y entre 6.0 mm a 29.0 mm la de G. albida. Estos ámbitos estuvieron dentro de los encontrados para estos lingúlidos en otros sitios. La longitud promedio de S. nudus fue 41 mm y el peso máximo fue de 1.6 g que son pequeños. En la planicie arenoso-fangosa no se encontró braquiópodos en el 2013, ni enteropneustos en la planicie arenosa en el 2015. G. audebarti tuvo una presencia relativamente estable, mientras que G. albida casi desapareció de las muestras al final del 2015. La distribución espacial de las tres especies fue de tipo agregado en ambas planicies. Fuertes eventos ENSO durante 1983 y 2015, así como mareas rojas en 1985, pueden haber influenciado las abundancias.

Microbiological and faunal soil attributes of coffee cultivation under different management systems in Brazil / Atributos microbiológicos e da fauna do solo com diferentes sistemas de cultivo de cafeeiro no Brasil

Abstract Brazil is the biggest coffee producer in the world and different plantation management systems have been applied to improve sustainability and soil quality. Little is known about the environmental effects of these different management systems, therefore, the goal of this study was to use soil biological parameters as indicators of changes. Soils from plantations in Southeastern Brazil with conventional (CC), organic (OC) and integrated management systems containing intercropping of Brachiaria decumbens (IB) or Arachis pintoi (IA) were sampled. Total organic carbon (TOC), microbial biomass carbon (MBC) and nitrogen (MBN), microbial activity (C-CO2), metabolic quotient (qCO2), the enzymes dehydrogenase, urease, acid phosphatase and arylsulphatase, arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) colonization and number of spores and soil fauna were evaluated. The greatest difference between the management systems was seen in soil organic matter content. The largest quantity of TOC was found in the OC, and the smallest was found in IA. TOC content influenced soil biological parameters. The use of all combined attributes was necessary to distinguish the four systems. Each management presented distinct faunal structure, and the data obtained with the trap method was more reliable than the TSBF (Tropical Soils) method. A canonic correlation analysis showed that Isopoda was correlated with TOC and the most abundant order with OC. Isoptera was the most abundant faunal order in IA and correlated with MBC. Overall, OC had higher values for most of the biological measurements and higher populations of Oligochaeta and Isopoda, corroborating with the concept that the OC is a more sustainable system.

Resumo O Brasil é o maior produtor mundial de café e diferentes sistemas de manejo têm sido aplicados para melhorar a sustentabilidade e a qualidade do solo. Pouco se conhece sobre os efeitos ambientais desses sistemas de manejo, assim, o objetivo desse estudo foi utilizar parâmetros biológicos do solo como indicadores de mudanças nos sistemas. Foram amostrados, na região sudeste do Brasil, solos com cultivo convencional (CC), orgânico (OC) e sistema integrado de cultivo consorciado com Brachiaria decumbens (IB) ou com Arachis pintoi (IA) na entrelinha. Foram avaliados o carbono orgânico total (TOC), carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (MBC e MBN), atividade microbiana (C-CO2), quociente metabólico (qCO2), as enzimas desidrogenase, urease, fosfatase ácida e arilsulfatase, a colonização e número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (AMF) e a fauna do solo. A maior diferença entre os sistemas de manejo foram verificadas no teor de matéria orgânica do solo. O maior teor de TOC foi encontrado no OC, e o menor teor encontrado no sistema IA. O teor de TOC influenciou os parâmetros biológicos e a diferenciação da fauna do solo. O uso combinado de todos os atributos foi necessário para diferenciar os quatro sistemas de cultivo. Cada manejo apresentou estruturas diferentes de fauna, e dados obtidos com o método de armadilhas tipo pitfall foi mais confiável do que o método TSBF (Solos Tropicais). A análise de correlação canônica mostrou que Isopoda foi correlacionado com TOC e a ordem mais abundante em OC. Isoptera foi a ordem da fauna mais abundante em IA e foi correlacionada com MBC. Em geral, OC apresentou os maiores valores para a maioria dos atributos biológicos, inclusive para abundância de indivíduos de Oligochaeta e Isopoda, corroborando com o conceito de que OC é um sistema mais sustentável.

Structure of the parasite infracommunity of Sciades proops from the Japaratuba River Estuary, Sergipe, Brazil / Estrutura da infracomunidade parasitária de Sciades proops (Valenciennes, 1840) (Siluriformes, Ariidae) do Estuário do Rio Japaratuba, Sergipe, Brasil

Abstract The catfish species Sciades proops inhabits muddy estuaries and shallow brackish lagoons, as well as freshwater. For these reasons, it is believed that this species may act as an intermediate, definitive and paratenic host in the life cycle of many parasites. From November 2010 to November 2011 and from August 2012 to July 2013, a total of 126 specimens of Sciades proops from the estuarine region of the Japaratuba River in the state of Sergipe, Brazil, were examined for parasites, of which 84.13% were infected by at least one species: Ergasilus sp. (Copepoda) (Prevalence P = 77.78%, Mean of Intensity MI = 10.08 ± 15.48, Mean Abundance MA = 14.27 ± 7.48) in the gills, Contracaecum sp. (P = 23.02%, MI = 20.59 ± 80.58, MA =39.12 ± 4.47) in the general cavity, Procamallanus sp. (P = 0.79%, MI = 1, MA = 0.01 ± 0.09), Raphidascaroides sp. (P = 2.31%, MI = 1.33 ± 0.58, MA = 0.33 ± 0.22) and Cuccullanus sp. (Nematoda) (P = 0.79%, MI = 1, MA = 0.01 ± 0.09) in the intestine, Ancyrocephalinae (Monogenea) (P = 0.79%, MI = 1, MA = 0.01 ± 0.09) in the gills, Pseudoacanthostomumpanamense (P = 1.59%, MI = 9.00 ± 8.49, MA = 0.14 ± 1.36) in the intestine, Clinostomum sp. (P = 1.59%, MI = 17.50 ± 23.33, MA = 0.29 ± 3.03) on the body surface and two unidentified metacercariae, referred to as Metacercaria 1 (P = 0.79%; IM = 1, MA = 0.01 ± 0.09) and Metacercaria 2 (Digenea) (P = 0.79%, MI = 7, MA = 0.06 ± 0.62) in the swim bladder. Ergasilus sp. was the dominant species and thus classified as core, with Contracaecum sp. as the satellite and other species as secondary species. The spatial distribution of infection with Ergasilus sp. and Contracaecum sp. showed a typical pattern of aggregate distribution. The sex of the host did not influence parasitic infections, but infection with Ergasilus sp. showed a positive and significant correlation with biometric and epidemiologic parameters, whereas infection with Contracaecum sp. was correlated only with prevalence and abundance.

Resumo A espécie de bagre Sciades proops habita principalmente estuários de águas rasas enlameada e lagoas salobras, ocorrendo também em águas doces. Por esses motivos acredita-se que essa espécie pode atuar como hospedeiro intermediário, definitivo e paratênico no ciclo de vida de vários parasitas. Entre novembro de 2010 a novembro de 2011 e de agosto de 2012 a julho de 2013, Um total de 126 espécimes de Sciades proops originários da região estuarina do rio Japaratuba, município de Pirambu, SE, foram examinados em busca de parasitas, dos quais 84,13% estavam parasitados por pelo menos uma espécie de parasita encontrada: Ergasilus sp. (Copepoda) (Prevalência (P)=77,78%; Intensidade Média (IM) =10,08±15,48, AbundÂncia Média (AM) =7,48±14,27) nas brânquias, Contracaecum sp. (P=23,02%; IM=20,59±80,58, AM=4,47±39,12) na cavidade geral, Procamallanus sp. (P=0,79%; IM=1, AM=0,01±0,09), Raphidascaroides sp. (P=2,31%; IM=1,33±0,58, AM=0,33±0,22) e Cuccullanus sp. (P=0,79%; IM=1, AM=0,01±0,09) (Nematoda) no intestino, Ancyrocephalinae (Monogenea) (P=0,79%; IM=1, AM=0,01±0,09) nas brânquias, Pseudoacanthostomumpanamense (P=1,59%; IM=9,00±8,49, AM=0,14±1,36) no intestino, Clinostomum sp. (P=1,59%; IM=17,50±23,33, AM=0,29±3,03) na superfície do corpo e duas metacercárias não identificadas, denominadas como Metacercária 1 (P=0,79%; IM=1, AM=0,01±0,09) e Metacercária 2 (P=0,79%; IM=7, AM=0,06±0,62) (Digenea) ambas na bexiga natatória. Ergasilus sp. foi a espécie dominante sendo classificada como central, Contracaecum sp. como a satélite e as demais como espécies secundárias. A distribuição espacial da infecção por Ergasilus sp. e Contracaecum sp. apresentaram um padrão típico de distribuição agregada. O sexo dos hospedeiros não influenciou nas infecções parasitárias, porém a infecção por Ergasilus sp. apresentou correlação positiva e significativa entre os parâmetros biométricos e os parâmetros epidemiológicos enquanto que na infecção por Contracaecum sp. a correlação ocorreu apenas com a prevalência e a abundância.

The hyporheic zone and its functions: revision and research status in Neotropical regions / A zona hiporréica e as suas funções: revisão e estado da arte da pesquisa na região neotropical

AbstractThe hyporheic zone (HZ), as the connecting ecotone between surface- and groundwater, is functionally part of both fluvial and groundwater ecosystems. Its hydrological, chemical, biological and metabolic features are specific of this zone, not belonging truly neither to surface- nor to groundwater. Exchanges of water, nutrients, and organic matter occur in response to variations in discharge and bed topography and porosity. Dynamic gradients exist at all scales and vary temporally. Across all scales, the functional significance of the HZ relates to its activity and connection with the surface stream. The HZ is a relatively rich environment and almost all invertebrate groups have colonized this habitat. This fauna, so-called hyporheos, is composed of species typical from interstitial environment, and also of benthic epigean and phreatic species. The hyporheic microbiocenose consists in bacteria, archaea, protozoa and fungi. The HZ provides several ecosystem services, playing a pivotal role in mediating exchange processes, including both matter and energy, between surface and subterranean ecosystems, functioning as regulator of water flow, benthic invertebrates refuge and place of storage, source and transformation of organic matter. The hyporheic zone is one of the most threatened aquatic environments, being strongly influenced by human activities, and the least protected by legislation worldwide. Its maintenance and conservation is compelling in order to preserve the ecological interconnectivity among the three spatial dimensions of the aquatic environment. Although several researchers addressed the importance of the hyporheic zone early, and most contemporary stream ecosystem models explicitly include it, very little is known about the HZ of Neotropical regions. From a biological standpoint, hyporheos fauna in Neotropical regions are still largely underestimated. This review focuses on a brief presentation of the hyporheic zone and its functions and significance as an ecotone. We also highlighted the key aspects considering also the current status of research in Neotropical regions.

ResumoA zona hiporréica, como ecótono de ligação entre a superfície e as águas subterrâneas, é parte funcional seja dos ecossistemas fluviais seja das águas subterrâneas. As características hidrológicas, as características químicas, biológicas e metabólicas são específicas desta zona, não pertencendo verdadeiramente nem a superfície nem às águas subterrâneas. Trocas de água, nutrientes e matéria orgânica ocorrem em resposta a variações na descarga, topografia do álveo e porosidade. Gradientes dinâmicos existem em todas as escalas e variam temporalmente. Em todas as escalas, o significado funcional da zona hyporheic relaciona-se com a sua conexão e atividades com a água superficial. O HZ é um ambiente relativamente rico e quase todos os grupos de invertebrados colonizaram este habitat. Esta fauna, chamada hyporheos, é composta por espécies típicas do ambiente intersticial, e também de espécies bentônicas epígeas e freáticas. A microbiocenose consiste em bactérias, arqueobactérias, fungos e protozoários. O HZ fornece vários serviços para o ecossistema, desempenhando um papel fundamental na mediação de processos de troca, incluindo seja a matéria, seja a energia, entre os ecossistemas superfíciais e os subterrâneos, funcionando como regulador do fluxo de água, de refúgio para invertebrados bentônicos e local de armazenagem, fonte e transformação de matéria orgânica. A zona hyporheic é um dos ambientes aquáticos mais ameaçados, sendo fortemente influenciado pelas atividades humanas, e um dos menos protegidos pela legislação em todo o mundo. A sua manutenção e conservação é necessaria para preservar a interconectividade ecológica entre as três dimensões espaciais do ambiente aquático. Apesar de vários pesquisadores aborem a importância da zona hyporheic a tempo, e a maioria dos modelos de ecossistemas atualmente incluí-lo de forma explicita, muito pouco se sabe sobre o HZ das regiões neotropicais. Do ponto de vista biológico, a fauna hiporréica das regiões neotropicais é ainda largamente subestimada. Esta revisão visa apresentar de forma resumida a zona hiporréica, suas funções e importância como ecótono. Também visa destacar os aspectos principais considerando também o estado actual da investigação em regiões neotropicais.

Experimental manipulation of leaf litter colonization by aquatic invertebrates in a third order tropical stream / Manipulação experimental da colonização de detritos foliares por invertebrados aquáticos em um riacho tropical de 3ª ordem

Through a manipulative experiment, the colonization of leaf litter by invertebrates was investigated in two sections of a tropical stream (spatial scale) that differed in function of the canopy cover, one with the presence (closed area) and another without riparian vegetation (open area), during one month of the dry and one of the wet season (temporal scale). The work aimed to verify differences related to four variables: season, canopy cover, leaf type and leaf condition. Litter bags containing arboreal and herbaceous leaves (leaf type variable), non-conditioned and preconditioned (leaf condition variable) were placed at the bottom of the stream in each area (canopy cover variable) and season (dry and wet), and removed after 13-day colonization. The analysis of the remaining litter dry mass per leaf bag emphasizes differences related mainly to seasonality, canopy cover and leaf type, although leaf condition was also important when combined with those three factors. Comparing the abundance of invertebrates per treatment, there was a tendency of high predominance of Chironomidae during the dry season and greater taxa diversity and evenness during the wet season, when the water flow increase could alter the availability of microhabitats for local fauna. Even though canopy cover alone was not a significant source of variation in the abundance of invertebrates, the results showed a tendency of a combined effect of canopy cover with seasonality and leaf condition.

Através de um experimento de manipulação, a colonização de detritos foliares por invertebrados foi analisada em duas seções de um riacho tropical (escala espacial), que diferem em função da cobertura do dossel , um com a presença (área fechada) e outro sem vegetação ciliar (área aberta), durante um mês da estação seca e um da chuvosa (escala temporal). O trabalho teve como objetivo verificar as diferenças relacionadas a quatro variáveis: estação, cobertura vegetal, tipo e condição da folha. Sacos de náilon contendo folhas de uma planta arbórea e uma herbácea (tipo folha), não- condicionadas e pré-condicionadas (condição da folha) foram colocadas em cada área e estação do ano e removidos após 13 dias de colonização. A análise da massa seca remanescente dos detritos enfatizou diferenças relacionadas principalmente à sazonalidade, cobertura do dossel e tipo folha, embora a condição da folha também tenha sido importante quando combinado com esses três fatores. Comparando a abundância de invertebrados por tratamento, houve uma tendência de predominância de Chironomidae durante a estação seca e maior diversidade e equidade durante a estação chuvosa, quando o aumento do fluxo de água pode alterar a disponibilidade de micro-habitats para a fauna local. Apesar de cobertura do dossel sozinha não ter sido uma importante fonte de variação na abundância de invertebrados, os resultados mostraram uma tendência de um efeito combinado da cobertura do dossel com a sazonalidade e condição folha.

Colonisation of leaf litter by aquatic invertebrates in an Atlantic Forest stream / Colonização de folhiço por invertebrados aquáticos em um córrego de Mata Atlântica

Riparian vegetation along streams in the Atlantic Forest in Brazil contributes to the formation of a highly heterogeneous leaf litter in streambeds. To investigate the structure and composition of the aquatic invertebrate community during the process of leaf decomposition of two plant species present along the banks of the stream studied, 21 plastic mesh bags containing 2.5g (dry weight) of leaf matter from each species (Alchornea glandulosa (Vell) and Cabralea canjerana End. and Poeppig), for a total of 5.0g, were placed in the streambed. Three bags were removed after 3, 6, 9, 12, 24, 48 and 96 days. The taxonomic density was negatively correlated with the remaining weight. The high density of collector organisms, such as Chironomidae, Oligochaeta and Amphipoda, on the last day of incubation, probably occurred due to the increased amount of fine organic matter in the more advanced decomposition stages. The highest α diversity (Shannon-Wiener) values were observed for the 3rd and 96th days of the experiment, while the β diversity values showed that these days presented the highest variation in the taxonomic composition, thus presenting a different faunistic composition. This study showed that the trophic structure and composition of aquatic invertebrates changes during the decomposition of leaf litter. The faunistic abundance and diversity observed in this study indicate that the entrance of material from plants growing along streams provides favorable conditions for the colonisation and establishment of invertebrates in lower-order streams, and thus points to the need to preserve riparian vegetation.

A vegetação ripária presente ao longo de córregos em áreas de Mata Atlântica contribui para a formação de serapilheira bastante heterogênea no leito de córregos. Com o objetivo de investigar a estrutura e composição da comunidade de invertebrados aquáticos durante o processo de degradação de detritos foliares de duas espécies vegetais presentes nas margens do córrego, 21 sacos de tela plástica contendo 2.5g de peso seco de cada espécie vegetal (Alchornea glandulosa (Vell) e Cabralea canjerana End. & Poeppig), totalizando 5.0g, foram colocados no leito do córrego. Três réplicas foram retiradas após 3, 6, 9, 12, 24, 48 e 96 dias. A densidade taxonômica esteve negativamente correlacionada com o peso remanescente. A elevada densidade de organismos coletores, como Chironomidae, Oligochaeta e Amphipoda, no último dia de incubação ocorreu provavelmente devido ao aumento de matéria orgânica particulada fina nas etapas mais avançadas da decomposição. Os maiores valores de diversidade α foram observados para o 3° e 96° dias de experimento, enquanto a diversidade β mostrou que esses dois dias apresentaram a maior variação na composição taxonômica, apresentando, portanto uma composição faunística diferente. Este estudo mostrou que ocorreu modificação na estrutura trófica e na composição de invertebrados aquáticos durante o processo degradativo dos detritos foliares. A abundância e diversidade faunística observada neste estudo indicam que a entrada de material vegetal de origem terrestre propiciam condições favoráveis para a colonização e estabelecimento dos invertebrados em córregos de baixa ordem e, portanto, reforça a necessidade de preservação da vegetação ripária.

Descomposición de hojarasca en seis arroyos de Bosque Mesófilo de Montaña en la cuenca alta del río La Antigua, Veracruz, México

Leaf litter decomposition in six Cloud Forest streams of the upper La Antigua watershed, Veracruz, Mexico. Leaf litter decomposition is an important stream ecosystem process. To understand factors controlling leaf decomposition in cloud forest in Mexico, we incubated leaf packs in different streams along a land use cover gradient for 35 days during the dry and wet seasons. We assessed relations between leaf decomposition rates (k), stream physicochemistry, and macroinvertebrates colonizing leaf packs. Physicochemical parameters showed a clear seasonal difference at all study streams. Leaves were colonized by collector-gatherer insects, followed by shredders. Assessment of factors related to k indicated that only forest cover was negatively related to leaf decomposition rates. Thus stream physicochemistry and seasonality had no impact on decomposition rates. We concluded that leaf litter decomposition at our study streams is a stable process over the year. However, it is possible that this stability is the result of factors regulating decomposition during the different seasons and streams. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 111-127. Epub 2014 April 01.

Para muchos arroyos, la hojarasca proveniente de la zona ribereña es la base de las redes tróficas, por lo cual el proceso de descomposición de la hojarasca es de gran importancia para el funcionamiento de estos ecosistemas. Con el fin de conocer los factores que afectan la descomposición de la hojarasca en arroyos del bosque mesófilo de montaña (BMM), se utilizaron paquetes de hojarasca durante 35 días. Seis arroyos con un gradiente de perturbación fueron estudiados en la época seca y lluviosa. Se determinó la relación entre la tasa de descomposición de la hojarasca (k), con algunos parámetros fisicoquímicos del cuerpo de agua y los macroinvertebrados colonizadores de los paquetes. Los factores fisicoquímicos mostraron una separación de los cuerpos de agua según la época a través de un Análisis de Componentes Principales (ACP). De los insectos colonizadores de los paquetes de hojarasca, el grupo funcional de los recolectores fue el más abundante, seguido por los fragmentadores. Solo se encontró una relación negativa entre la k y el porcentaje de cobertura boscosa (p=0.04) al realizar una regresión múltiple por pasos en la que se incluyeron algunos parámetros fisicoquímicos, el porcentaje de cobertura boscosa y las abundancias promedio de los insectos fragmentadores y no fragmentadores. La descomposición de la hojarasca en los arroyos estudiados parece ser un proceso estable a lo largo del año, aunque los factores responsables por la regulación pueden diferir en las distintas épocas.

Land use effects on leaf litter breakdown in low-order streams draining a rapidly developing tropical watershed in Puerto Rico

Land use has an important role influencing stream ecosystem processes, such as leaf litter breakdown. Here, we assessed rates of leaf litter breakdown in low-order tropical streams draining forest, agriculture, and urban land uses in Puerto Rico. To measure leaf breakdown rates, we placed litter bags made of coarse mesh in nine streams, three for each land use type. At each stream, we measured changes in leaf mass over time, leaf breakdown rates, macroinvertebrate assemblages, and stream physicochemistry. Streams differed in their water physicochemistry, with urban streams showing high values for most variables. Stream physical habitat was evaluated using a visual assessment protocol, which indicated that agricultural and urban streams were more degraded than forested streams. Leaf breakdown rates were fast in all streams (k values ranging 0.006-0.024). Breakdown rates were significantly related to the physical conditions of the stream channel (e.g., visual protocol scores), with fastest rates in forested streams. Invertebrates colonizing leaves were mainly mayflies (Leptophlebiidae, Baetidae, and Caenidae), dipterans (Chironomidae), caddisflies (Polycentropodidae), and beetles (Elmidae and Gyrinidae). Our streams lacked large decapod populations, contrasting with other Puerto Rican streams. We found little evidence for an insect effect on leaf breakdown. Results suggest that land use is an important factor affecting leaf litter processing in streams. In contrast to studies in temperate regions, we found little evidence for a positive nutrient related effect of agricultural land use on decomposition rates. Changes in the physical characteristics of streams appear to be the main drivers behind observed decomposition patterns. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 129-142. Epub 2014 April 01.

El uso de la tierra influye significativamente sobre los procesos en ecosistemas de riachuelo, como la descomposición de la hojarasca. En el presente estudio, se evaluaron las tasas de descomposición de la hojarasca en arroyos tropicales menores de zonas boscosa, agrícola y urbana en Puerto Rico. Para medir las tasas de descomposición se colocaron bolsas de malla gruesa en nueve riachuelos, tres para cada uno de los tipos de uso de tierra. Se midieron los cambios en la masa de hojarasca con el tiempo, las tasas de descomposición, la composición de macroinvertebrados y los aspectos fisico-químicos del riachuelo. Los riachuelos mostraron diferencias en la fisico-química del agua: los riachuelos urbanos presentaron los valores más altos en casi todas las variables. Las características físicas del riachuelo fueron evaluadas utilizando un protocolo visual, el cual indica que los riachuelos urbanos y asociados a la agricultura están más degradados que los asociados a bosques. La tasa de descomposición de la hojarasca fue rápida en todos los riachuelos (k=0.006-0.024). La descomposición estuvo relacionada con las condiciones físicas del riachuelo, siendo más rápido en aquellos asociados al bosque. Los invertebrados que colonizaron las hojas fueron principalmente efemerópteros (Leptophlebiidae, Baetidae, and Caenidae), dípteros (Chironomidae), tricópteros (Polycentropodidae) y escarabajos (Elmidae and Gyrinidae). Contrario a lo encontrado en otros estudios, no hallamos decápodos. Hubo poca evidencia de que los insectos afecten la descomposición. Los resultados sugieren que el uso de la tierra es un factor importante que afecta el proceso de descomposición de la hojarasca en los riachuelos. Contrario a los estudios en zonas templadas, hallamos evidencia de una relación positiva de los nutrientes de tierra agrícola con las tasas de descomposición. Los cambios en las características físicas de los riachuelos parecen ser los factores principales en los patrones de descomposición.

Effects of insect and decapod exclusion and leaf litter species identity on breakdown rates in a tropical headwater stream

High species richness of tropical riparian trees influences the diversity of organic detritus entering streams, creating temporal variability in litter quantity and quality. We examined the influence of species of riparian plants and macroinvertebrate exclusion on leaf-litter breakdown in a headwater stream in the Luquillo Mountains of Puerto Rico. Leaf litter of Dacryodes excelsa (Burseraceae), Guarea guidonia (Meliaceae), Cecropia scheberiana (Moraceae), Manilkara bidentata (Sapotaceae), and Prestoea acuminata (Palmae) were incubated in litter bags in a pool of Quebrada Prieta. Fine mesh bags were used to exclude macroinvertebrates during leaf breakdown, and coarse mesh bags allowed access to decapod crustaceans (juvenile shrimps and crabs) and aquatic insects (mainly mayflies, chironomids, and caddisflies). D. excelsa and G. guidonia (in coarse- and fine-mesh bags) had significantly higher breakdown rates than C. scheberiana, M. bidentata, and P. acuminata. Breakdown rates were significantly faster in coarse-mesh bag treatments for all leaf types, thus indicating a positive contribution of macroinvertebrates in leaf litter breakdown in this headwater stream. After 42 days of incubation, densities of total invertebrates, mayflies and caddisflies, were higher in bags with D. excelsa and G. guidonia, and lower in P. acuminata, C. scheberiana y M. bidentata. Decay rates were positively correlated to insect densities. Our study highlights the importance of leaf identity and macroinvertebrate exclusion on the process of leaf litter breakdown in tropical headwater streams. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 143-154. Epub 2014 April 01.

La gran variedad de especies vegetales junto a los ríos tropicales afecta la diversidad de detritos orgánicos que llegan a los arroyos, creando variaciones temporales en cantidad y calidad de hojarasca. Examinamos la influencia de las especies vegetales y de la exclusión de macroinvertebrados sobre la descomposición de hojarasca en la parte alta de un arroyo en las montañas Luquillo de Puerto Rico. Incubamos hojarasca de Dacryodes excelsa (Burseraceae), Guarea guidonia (Meliaceae), Cecropia scheberiana (Moraceae), Manilkara bidentata (Sapotaceae) y Prestoea acuminata (Palmae) en bolsas descomposición que colocamos en una poza de Quebrada Prieta. Usamos bolsas de malla fina para excluir los macroinvertebrados y de malla gruesa para permitir la entrada a crustáceos decápodos (camarones y cangrejos jóvenes) e insectos acuáticos (principalmente efemerópteros, quironómidos y tricópteros). D. excelsa y G. guidonia (en ambos tipos de malla) tuvieron tasas de descomposición más altas que C. scheberiana, M. bidentata y P. acuminata. La descomposición fue más rápida para todas las especies de hoja con la malla gruesa, resaltando el papel de los descomponedores en este hábitat. Tras 42 días de esta incubación, las densidades totales de invertebrados, efemerópteros y tricópteros fueron mayores en las bolsas con hojas de D. excelsa y G. guidonia, e inferiores en P. acuminata, C. scheberiana y M. bidentata. A mayor densidad de insectos hubo mayor tasa de descomposición. Nuestros resultados indican la importancia de la especie de las hojas y de la presencia de macroinvertebrados en el proceso de descomposición de hojarasca en partes altas de arroyos tropicales.

Downstream effects of hydropower production on aquatic macroinvertebrate assemblages in two rivers in Costa Rica

Despite the fact that little is known about the consequences of hydropower production in tropical areas, many large dams (>15m high) are currently under construction or consideration in the tropics. We researched the effects of large hydroelectric dams on aquatic macroinvertebrate assemblages in two Costa Rican rivers. We measured physicochemical characteristics and sampled aquatic macroinvertebrates from March 2003 to March 2004 in two dammed rivers, Peñas Blancas and San Lorenzo, as well as in the undammed Chachagua River. Sites above and below the dam had differences in their physicochemical variables, with wide variation and extreme values in variables measured below the dam in the San Lorenzo River. Sites below the dams had reduced water discharges, velocities, and depths when compared with sites above the dams, as well as higher temperatures and conductivity. Sites above dams were dominated by collector-gatherer-scrapers and habitat groups dominated by swimmer-clingers, while sites below dams had a more even representation of groups. In contrast, a comparison between two sites at different elevation in the undammed river maintained a similar assemblage composition. Tributaries might facilitate macroinvertebrate recovery above the turbine house, but the assemblage below the turbine house resembled the one below the dam. A massive sediment release event from the dam decreased the abundance per sample and macroinvertebrate taxa below the dam in the Peñas Blancas River. Our study illustrates the effects of hydropower production on neotropical rivers, highlighting the importance of using multiple measures of macroinvertebrate assemblage structure for assessing this type of environmental impact. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 179-201. Epub 2014 April 01.

Existe poca información publicada sobre el efecto de grandes represas hidroeléctricas (>15m alto) en ríos tropicales. Investigamos los efectos de estas represas en las comunidades de macroinvertebrados acuáticos en dos ríos de Costa Rica. Medimos características físico-químicas y recolectamos macroinvertebrados a lo largo del año en dos ríos represados, Peñas Blancas y San Lorenzo, así como en el río Chachagua, el cual no era utilizado para la producción hidroeléctrica. Los sitios arriba y debajo de las represas presentaron diferencias físico-químicas, con amplia variación y valores extremos en las variables medidas debajo de la represa en el Río San Lorenzo. Los sitios arriba de las represas estaban dominados por colectores-recolectores-raspadores y nadadores-colgadores, mientras que debajo de las represas hubo una representación más equitativa de grupos funcionales. En contraste, las comunidades fueron semejantes en dos sitios a diferente elevación en el río sin represa. La presencia de afluentes podría haber facilitado la recuperación de macroinvertebrados arriba de la casa de máquinas, pero las comunidades fueron similares bajo la casa y abajo de la represa. Una liberación masiva de sedimentos disminuyó la abundancia y el número de táxones bajo la represa en el Río Peñas Blancas.

A new giant species of placented worm and the mechanism by which onychophorans weave their nets (Onychophora: Peripatidae)

Onychophorans, or velvet worms, are poorly known and rare animals. Here we report the discovery of a new species that is also the largest onychophoran found so far, a 22cm long female from the Caribbean coastal forest of Costa Rica. Specimens were examined with Scanning Electron Microscopy; Peripatus solorzanoi sp. nov., is diagnosed as follows: primary papillae convex and conical with rounded bases, with more than 18 scale ranks. Apical section large, spherical, with a basal diameter of at least 20 ranks. Apical piece with 6-7 scale ranks. Outer blade 1 principal tooth, 1 accessory tooth, 1 vestigial accessory tooth (formula: 1/1/1); inner blade 1 principal tooth, 1 accessory tooth, 1 rudimentary accessory tooth, 9 to 10 denticles (formula: 1/1/1/9-10). Accessory tooth blunt in both blades. Four pads in the fourth and fifth oncopods; 4th. pad arched. The previously unknown mechanism by which onychophorans weave their adhesive is simple: muscular action produces a swinging movement of the adhesive-spelling organs; as a result, the streams cross in mid air, weaving the net. Like all onychophorans, P. solorzanoi is a rare species: active protection of the habitat of the largest onychophoran ever described, is considered urgent. Rev. Biol. Trop. 58 (4): 1127-1142. Epub 2010 December 01.

Los onicóforos o "peripatos" son animales escasos y poco conocidos. Aquí informamos el descubrimiento del onicóforo más grandes conocido, una hembra de 22cm de longitud del bosque costero caribeño de Costa Rica. Analizamos los especímenes con microscopia electrónica de barrido. La nueva especie, Peripatus solorzanoi, sp. nov. se caracteriza así: papilas primarias convexas y cónicas, con bases redondeadas y más de 18 filas de escamas de alto. Sección apical grande y esférica, con diámetro basal de al menos 20 filas. Parte apical con 6-7 filas de escamas de alto. Fórmula de lámina mandibular externa 1/1/1, lámina interna: 1/1/1/9-10. Diente accesorio romo en ambas láminas. Cuatro almohadillas en cuarto y quinto oncopodios; cuarta almohadilla arqueada. Describimos el mecanismo, previamente desconocido, mediante el cual tejen su red los onicóforos, usando fotografías para mostrar que es de naturaleza muscular. Como todos los demás onicóforos, P. solorzanoi es una especie escasa: consideramos urgente la protección del hábitat del onicóforo más grande del mundo.

Taxonomía de onicóforos de Santander, Colombia y termogravimetría, calorimetría de barrido diferencial y espectroscopía infrarroja de la secreción adhesiva (Onychophora: Peripatidae)

Velvet worm taxonomy from Santander, Colombia and thermogravimetry, differential scanning calorimetry and infrared spectroscopy of the adhesive secretion (Onychophora: Peripatidae). Onychophoran worms are terrestrial organisms that have changed relatively little since the mid-Cambrian. We collected Macroperipatus geagy in coffee plantations at "Hacienda El Roble", Santander, Colombia, and here redescribe the species based on 15 individuals. A digital three-dimensional reconstruction of the ventral side of the body indicates that the primary and accessory papillae lack a defined distribution pattern. Diagnostic characters: one main tooth and one accessory tooth in the outer jaw, and one main tooth, one accessory tooth and seven denticles in the internal jaw. Measurements: length (X=45.66 mm; SD=26.10), weight (X= 0.95 g; SD= 2.21) and number of lobopods (X= 28.13 pairs; SD= 1.30). We present a taxonomic key for six species of Macroperipatus. The liquid adhesive secretion lost 60% of the initial weight at 70 oC (solid: 13% close to 90 oC). The stability phase of the liquid secretion was within 90-280 oC (100 oC -205 oC in the solid secretion). The starting degradation temperature of the sample was 355 oC. Heat flow changes in the solid and liquid secretions were confirmed by the sample behavior during thermogravimetric analysis. The percentage of β sheets calculated by infrared spectrum was 59%. In comparison with Nephila spiders, the onychophoran secretion lost more weight and entered the phase of degradation at lower temperatures. This secondary structure of proteins gives the onychophoran adhesive secretion a tensile strength and extensibility similar to those of the silk produced by spiders for prey-capture. Rev. Biol. Trop. 57 (3): 567-588. Epub 2009 September 30.

Redescribimos taxonómicamente el gusano Macroperipatus geagy Bouvier 1899, a partir de 15 especímenes recolectados en los cafetales de hacienda El Roble, Santander, Colombia. De acuerdo con la reconstrucción en tres dimensiones de la superficie dorsal del cuerpo, las papilas primarias y accesorias de M. geagy se distribuyen sin formar un patrón determinado. Características diagnósticas: un diente accesorio y un diente principal en la mandíbula externa; y un diente principal, un diente accesorio y siete dentículos en la sierra de la mandíbula interna. Cuerpo: longitud (X=45.66; S=26.10 mm), peso (X= 0.95; S= 2.21) y pares de lobopodos (X= 28.13; S= 1.30). Se elaboró una clave para seis especies de Macroperipatus. La secreción adhesiva en estado líquido perdió 60% del peso inicial al alcanzar los 70 ºC, la muestra sólida perdió el 13% del peso cerca de los 90 ºC, la fase de estabilidad térmica de la secreción estuvo entre los 90 y 280 ºC en la secreción líquida y entre los 100 y 205 ºC en la sólida. La temperatura de inicio de la degradación de las muestras se registró a los 355 ºC. En comparación con la araña Nephila sp., el onicóforo perdió mayor porcentaje de peso y alcanzó la fase de degradación a temperaturas más bajas. Los cambios en el flujo de calor en la secreción adhesiva sólida y líquida de M. geagy fueron confirmados con el comportamiento de las muestras en el análisis de termogravimetría. La proporción de láminas beta calculado en el espectro infrarrojo de la secreción adhesiva fue del 59%. La presencia de este tipo de conformación de la estructura secundaria de las proteínas en la secreción adhesiva de M. geagy conferiría extensibilidad y resistencia a la tracción, en similitud con las fibras de seda tejidas por las arañas para depredación.

Interactions between benthic macroinvertebrates and fishes in a low order stream in Campos de Cima da Serra, RS, Brazil / Interações entre macroinvertebrados bentônicos e peixes em um rio de baixa ordem nos Campos de Cima da Serra, RS, Brasil

Benthic macroinvertebrates constitute the link between organic matter input in streams and fishes. However, the possibility of influence of predators on the invertebrates is still a controversial issue. The possibility of alteration of the benthic community by the modification in predation in a stream in the South of Brazil was studied by means of an exclusion experiment under semi-natural conditions. The exclusion showed an increase in the abundance of Plecoptera in the river where the rainbow trout was introduced, the larvae of Trichoptera also increased in abundance in the units of fish exclusion. This difference does not confirm the pressure applied by the trout on the benthic macro fauna due to differences in ichthyofauna and in the habitat of both rivers. Nevertheless, it points to the need for the development of studies concerning the trophic relations and the possible effects of this introduction in the aquatic biota.

Os macroinvertebrados bentônicos exercem a ligação entre a entrada de matéria orgânica nos rios e os peixes. Porém, a possibilidade de influência dos predadores sobre os invertebrados é uma questão ainda controversa. A possibilidade de alteração da comunidade bentônica, pela modificação na predação em um rio no sul do Brasil, foi estudada através de um experimento de exclusão em condições seminaturais. A exclusão resultou no aumento na abundância de Plecoptera no rio onde é feita a introdução de truta arco-íris; as larvas de Trichoptera também aumentaram em abundância nas unidades onde se efetuou a exclusão. Essa diferença não pode ser atribuída à presença das trutas, devido às diferenças na ictiofauna e de habitat dos dois rios. Entretanto mostra a necessidade de desenvolvimento de estudos acerca das relações tróficas e possíveis efeitos desta introdução sobre a biota aquática

Impact of Tehri Dam on aquatic macroinvertebrate diversity of Bhagirathi, Uttarakhand (India).

Aquatic macroinvertebrate diversity in the Bhagirathi river was monitored for the period of twelve months (September 2004 to August 2005) for assessing the impact of Asia's highest dam, Tehri Dam. Comparative data on diversity of macroinvertebrates revealed that the number of taxa in the downstream stretch, especially close to the dam was significantly reduced. The velocity of water current, hydromedian depth, turbidity, dissolved oxygen and the bottom substrates of the river were found drastically influenced due to the construction activities of the dam. Macroinvertebrate diversity (Shannon-Wiener Index) was altered from 3.44 to 1.98. The members of ephemeroptera and trichoptera were drastically influenced in comparison to other macroinvertebrates.

Relationship between invertebrate fauna and bromeliad size

Several bromeliads species store water and organic substrates, allowing the establishment of phytotelmata and associated fauna on their leaves. In this study, we sampled 70 individuals of Vriesea sp. (Carrière) (Bromeliaceae), in rupestrian fields in the Serra de Ouro Branco-MG, Brazil. The relationships between invertebrate species richness and abundance and size of bromeliads were tested using multiple regression. We found 19 species associated with bromeliads, mainly Diptera larvae. The abundance of the phytotelmate fauna increased principally in relation to the volume of water in the bromeliad reservoir. Phytotelmata richness was affected principally by diameter of the reservoir. There was a significant relationship between the abundance and richness of invertebrates associated with leaves with diameter and height of the plant. Invertebrate richness was better explained by abundance of individuals. These results suggest that the increase of richness was attended by higher numbers of microhabitats and more space for colonization of bigger bromeliads. Additionally, there was more chance of sampling different species in locales with greater abundance of individuals.

Muitas espécies de bromélias são capazes de armazenar água e detritos, permitindo o estabelecimento de comunidades associadas aos seus tanques de água e às suas folhas. Neste trabalho, foram amostrados 70 indivíduos de Vriesea sp. (Carrière) (Bromeliaceae), em uma área de campo rupestre na Serra de Ouro Branco-MG, Brasil. Foi testada a relação entre a riqueza e a abundância das comunidades de invertebrados associados e o tamanho da bromélia. Em todos os casos foram utilizadas análises de regressão linear múltipla. Foram amostradas 19 espécies, principalmente larvas de Diptera associadas à bromélia. A abundância da fauna fitotelmata aumentou principalmente com o volume de água no reservatório da bromélia. Já a riqueza de fitotelmata foi relacionada principalmente com o diâmetro da planta. No entanto, a abundância e riqueza dos invertebrados associados às folhas apresentaram relação significativa com a altura e o diâmetro da planta. A riqueza de invertebrados foi mais bem explicada pela abundância de indivíduos do que pelo tamanho da bromélia. Estes resultados sugerem que o aumento da riqueza pode ter sido resultante do maior número de microhabitats e de espaço para colonização em bromélia de maior tamanho. Além disso, houve maior chance de amostrar espécies diferentes em locais com maior abundância de indivíduos.

Macroinvertebrate fauna associated with Pistia stratiotes and Nymphoides indica in subtropical lakes (south Brazil)

This study was carried out at the Biguás and Polegar lakes, both small environments but at different successional stages. The main objective was to characterize the macroinvertebrate community associated to the aquatic macrophyte stand in each lake in order for this community, the environmental conditions and their water quality to interact. The samples were taken in 2003. The abiotic variables of N and P totals, the temperature, electrical conductivity, pH and dissolved oxygen, as well as the determined clorophyll a concentration were measured. Macroinvertebrates were sampled with a 500 µ mesh size net, separated under a stereomicroscope and identified at the lowest possible taxonomic level, and their densities were shown as the number of individuals per 100 g of macrophyte dry weight. The Shannon-Wiener Diversity Index (H'), Pielou evenness (J), frequency of occurrence, abundance and taxa richness were calculated for each invertebrate community. The Lago dos Biguás is undergoing a process of eutrophication and during the study presented a large Pistia stratiotes stand. The Lago Polegar is oligotrophic and had only a small Nymphoides indica bankwe. The macrophyte associated invertebrate communities in each lake were considered significantly different (p < 0.05). Sixty seven taxa were found for the Lago dos Biguás and 32 for the Lago Polegar. For both lakes, most of the taxa were considered rare, with a low dominance in a few months. The taxa with highest densities at Lago dos Biguás were Chironomidae, Daphniidae and Cyclopidae, and Oligochaeta, Chironomidae and Coenagrionidae for Lago Polegar.

Este estudo foi realizado nos lagos dos Biguás e Polegar, ambientes de pequenas dimensões que se encontram em diferentes estágios sucessionais. O objetivo principal foi caracterizar a comunidade de macroinvertebrados, que vive associada ao estande de macrófitas aquáticas encontrado em cada um dos lagos, na tentativa de obter relações entre a comunidade, a saúde dos ambientes e a qualidade de água. As coletas foram feitas durante o ano de 2003. Em cada lago, foram avaliadas as concentrações de N e o P totais, o pH, temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, e determinadas as concentrações de clorofila a na água. A malha utilizada para a separação dos macroinvertebrados foi de 500 µ e os resultados de densidade foram expressos em 100 gramas de peso seco de macrófita. A triagem foi realizada sob estereomicroscópio e os organismos identificados até o menor nível taxonômico possível. Para cada comunidade foram calculados o Índice de Diversidade de Shannon-Wiener (H'), a homogeneidade de Pielou (J), a freqüência de ocorrência, a abundância e a riqueza de taxa. O Lago dos Biguás, em processo de eutrofização, apresentou durante o período estudado um grande estande de Pistia stratiotes. O Lago Polegar, oligotrófico, abrigou apenas pequenos bancos de Nymphoides indica. As comunidades de macroinvertebrados associados às macrófitas em cada lago foram consideradas significativamente diferentes (p < 0,05). Foram encontrados 67 taxa no Lago dos Biguás e 32 no Lago Polegar. Nos dois ambientes, a maior parte dos taxa foi considerada rara, com pouca dominância em poucos meses. As maiores densidades foram de Chironomidae, Daphniidae e Cyclopidae no Lago dos Biguás, e de Oligochaeta, Chironomidae e Coenagrionidae no Lago Polegar.

Composition and intra-annual variation of the macroinfauna in the estuarine zone of the Pando Stream (Uruguay)

We studied the temporal patterns of macroinfaunal distribution in the estuarine portion of Pando Stream, Uruguay. We found a very low number of species and a high dominance of the polychaete Heteromastus similis. There were clear seasonal patterns in abundance with almost all species peaking in autumn, coinciding with the periods of higher salinity. Minimal values were found in winter and spring when salinity was at a minimum. We suggest that the seasonal pattern is a consequence of the combined effects of recruitment, and of high osmotic stress and disturbance during the periods of freshwater discharge that are common in winter and spring.

Estudamos os padrões temporais da distribuição da macroinfauna da área estuarina do Arroio Pando, Uruguai. Foi encontrado um baixo número de espécies e uma grande dominância do poliqueto Heteromastus similis. Houve claros padrões sazonais na abundância, com uma maior presença das espécies no outono, período este coincidente com valores de maior salinidade. Os valores mínimos foram encontrados no inverno e na primavera, quando a salinidade era mínima. Sugerimos que o padrão sazonal é conseqüência dos efeitos misturados do recrutamento, do elevado stress osmótico e dos distúrbios durante os períodos da descarga da água doce, semelhantes no inverno e na primavera.

Sewage input effects on the macroinvertebrate community associated to Typha domingensis Pers in a coastal lagoon in southeastern Brazil

This study was carried out at Imboassica Lagoon, located in an urban zone in the municipality of Macaé, Rio de Janeiro state, Brazil. This lagoon has been subject to anthropogenic impacts due to the increasing city population, such as the input of sewage. Areas of variable degree of anthropogenic influence in the lagoon were compared regarding the structure of the macroinvertebrate community associated to Typha domingensis leaves. For sampling, we used 35 x 20 cm net plastic bags, with 6.8 mm mesh containing T. domingensis leaves for colonization. Two different sampling stations were selected: station A, under direct input of sewage; and station B with lesser sewage influence. The bags were removed after 20, 40 and 75 days of colonization. For each sample the Shannon-Wiever Diversity, Pielou Evenness, Jaccard Similarity Indices, Correspondence Analysis and taxonomic richness were calculated. A total of 31,874 individuals were sampled, belonging to 34 taxa. The main taxonomical groups were: Oligochaeta (41 percent), Chironomidae (40 percent), Ancylidae (4.6 percent), Polymitarcyidae (4 percent) and Thiaridae (3 percent). At station A, the taxonomic richness, the Evenness and Diversity values were lower than in station B. On the other hand, the total density was three times higher in station A than in B. It was already possible to discriminate the community structure of each sampling station in the first sampling. Trichoptera and Ephemeroptera were the main exclusive groups of station B and are considered good water quality indicators due to their high sensibility to contamination. The major contribution to discriminate between the macroinvertebrate communities of the two sample stations came from Chironomidae, Oligochaeta and Ephemeroptera.

O presente estudo foi realizado na Lagoa Imboassica, localizada no perímetro urbano da cidade de Macaé, RJ, Brasil. Esta lagoa vem sofrendo impactos antrópicos com o aumento da cidade, como o aporte de esgotos sem tratamento. Areas com diferentes graus de influência antrópica na lagoa foram comparadas quanto à estrutura da fauna de macroinvertebrados associada a folhas de Typha domingensis. A amostragem da fauna foi realizada por meio de cestos de tela plástica de 35 x 20 cm e malha de 6,8 mm, com folhas de T. domingensis para colonização. Dois pontos amostrais foram selecionados: ponto A, sujeito a aporte direto de esgotos; e ponto B, sob menor influência de esgotos. Os cestos foram retirados após 20, 40 e 75 dias de colonização. Foram aplicados em cada amostra os índices de diversidade de Shannon-Wiever, equitabilidade de Pielou e similaridade de Jaccard, riqueza taxonômica e Análise de Correspondência. Foram encontrados 31.874 indivíduos, distribuídos em 34 táxons. Os principais grupos foram: Oligochaeta (41 por cento); Chironomidae (40 por cento); Ancylidae (4,6 por cento); Polimitarcyidae (4 por cento); e Thyaridae (3 por cento). No ponto A, os valores de riqueza taxonômica, equitabilidade e diversidade foram inferiores aos do ponto B. Por outro lado, a densidade total foi três vezes maior no ponto A. A estrutura da comunidade foi diferente nos dois pontos amostrais para todos os testes utilizados, desde a primeira retirada. Trichoptera e Ephemeroptera foram os principais grupos exclusivos do ponto B, sendo considerados indicadores da qualidade da água devido à sua sensibilidade. Chironomidae, Oligochaeta e Ephemeroptera foram os principais grupos a contribuir com as diferenças nas comunidades de macroinvertebrados entre os pontos amostrais.