Reproduction of fishes of the Verde River, upper Paraná River Basin, Brazil

Introduction: Understanding the various aspects of the reproductive biology of fish is a key step towards applying effective strategies for sustainable management of fishery resources. Objective: We aimed to evaluate the sex ratio, reproductive period and lengths at first maturity for 30 fish species caught in the Verde River, upper Paraná River Basin, Brazil. Methods: Fish were sampled monthly from November 2010 to March 2011 and from October 2011 to February 2012, and sampled quarterly from May to August in 2011 and 2012; totaling 14 samples. Fish were measured and weighed in the laboratory. In addition, gender and gonadal developmental stage were identified macroscopically. Subsequently, the sex ratio was determined and significant differences were tested using the chi-square (χ²) method. The reproductive period was determined with the use of gonadal developmental stages and the gonadosomatic index. Lastly, length at first maturity was estimated only for the species that presented individuals with sufficient immature and mature gonads to adjust the model. Results: Of the captured individuals, 51.5 % were male, and 48.5 % were female. Fifteen species showed significant differences in their sex ratios. The reproductive period for most species occurred from October to February, with reproductive peaks in November, December and January. The length at first maturity was estimated for only five species, including Salminus brasiliensis, a keystone species. Conclusions: The sex ratios revealed that for many species, there is a predominance of males over females, which was not expected for this parameter. The reproductive period follows the same pattern observed in Neotropical fish. However, it is noteworthy that some species are starting their reproduction in August. Lastly, estimating length at first maturity for most Neotropical fish remains a challenge, which may lead to difficulties in the use of protective measures to maintain fisheries and conserve fish species.

Introducción: Comprender los aspectos de la biología reproductiva de los peces es un paso fundamental para la aplicación de estrategias efectivas para la administración sostenible de los recursos pesqueros. Objetivo: Este estudio tuvo como objetivo evaluar la proporción sexual, el período reproductivo y la longitud en la primera madurez para 30 especies de peces capturados en el río Verde, cuenca alta del río Paraná, Brasil. Métodos: Se tomaron muestras de peces mensualmente de noviembre 2010 a marzo 2011 y de octubre 2011 a febrero 2012, y trimestralmente de mayo hasta agosto de 2011 y 2012; totalizando 14 muestras. En el laboratorio, los peces capturados fueron medidos y pesados. Además, el sexo y la etapa de desarrollo gonadal se identificaron macroscópicamente. Posteriormente, se determinó la proporción sexual y se analizó si había diferencias significativas utilizando el método de chi-cuadrado (χ²). El período reproductivo fue determinado con el uso de las etapas de desarrollo gonadal y el índice gonadosomático. Finalmente, la longitud en la primera madurez fue estimada solamente para las especies que presentaron individuos con suficientes gónadas inmaduras y maduras para ajustar el modelo. Resultados: De los individuos capturados, el 51.5 % fueron machos y el 48.5 % hembras. Quince especies presentaron diferencias significativas en la proporción sexual. El período reproductivo para la mayoría de las especies ocurrió de octubre a febrero, con picos reproductivos en noviembre, diciembre y enero. La longitud en la primera madurez fue estimada solamente para cinco especies, incluyendo Salminus brasiliensis, una especie clave. Conclusiones: La proporción sexual reveló que para muchas especies hay predominio de machos sobre hembras, lo cual no se esperaba para este parámetro. El período reproductivo sigue el mismo patrón observado en peces neotropicales. Sin embargo, vale la pena señalar que algunas especies están comenzando su reproducción en el mes de agosto. Por último, estimar la longitud en la primera madurez para la mayoría de los peces neotropicales sigue siendo un reto, lo que puede llevar a dificultades en el uso de medidas de protección para mantener la pesca y conservar las especies de peces.

Foraging behavior interactions between the invasive Nile Tilapia (Cichliformes: Cichlidae) and three large native predators

The predator-prey relationships between juvenile Nile Tilapia Oreochromis niloticus and native fish species of the Paraná River basin, Brazil, were experimentally examined. Juveniles of O. niloticus were offered to three native predator species (Salminus brasiliensis, Pseudoplatystoma corruscans, and Brycon orbignyanus) in 2,000-L tanks with four levels of habitat complexity (0%, 50%, 100% and RD (rocks and driftwood)). Predator efficiency was more variable among species (S. brasiliensis consumed 86.6% of the prey, P. corruscans 22.5% and B. orbignyanus 18.3%) than among levels of habitat complexity, and S. brasiliensis was faster than the others in detecting and consuming the prey. The higher predatory efficiency observed for S. brasiliensis can be partially explained by its more aggressive behavior (it fed earlier and for longer) and its presence in the surface layer. Here, the presence of predators led to O. niloticus juveniles spending more time at the surface or remaining in schools to coexist at the bottom with the predators, as expected for cichlids under predatory pressure in natural environments. Our results suggest that preserving and restoring populations of S. brasiliensis (and also to some extent P. corruscans and B. orbignyanus) might help to control O. niloticus in the Paraná River basin.(AU)

As relações predador-presa entre alevinos de Tilápia-do-Nilo Oreochromis niloticus e espécies de peixes nativos da bacia do rio Paraná, Brasil, foram examinadas experimentalmente. Dez alevinos de O. niloticus foram oferecidos a três espécies nativas de predadores (Salminus brasiliensis, Pseudoplatystoma corruscans e Brycon orbignyanus) em tanques de 2000L com quatro níveis de complexidade ambiental (0%, 50%, 100% e RD (rochas e galhos)). A eficiência predatória foi mais variável entre espécies (S. brasiliensis consumiu 86,6%, P. corruscans 22,5% e B. orbignyanus 18,3% dos alevinos) do que para complexidade ambiental, e S. brasiliensis foi mais rápido do que os outros em detectar e consumir a presa. A eficiência predatória de S. brasiliensis pode ser parcialmente explicada pelo seu comportamento mais agressivo (alimentou-se mais cedo e por mais tempo de experimento) e pela presença na área de superfície. A presença de predadores levou os alevinos de O. niloticus a passar mais tempo na superfície ou formar cardume para coexistir no fundo com os predadores, como o esperado para ciclídeos sob pressão predatória no campo. Nossos resultados sugerem que preservar e restaurar as populações de S. brasiliensis (principalmente, mas também P. corruscans e B. orbignyanus) podem ajudar no controle de O. niloticus na bacia do rio Paraná.(AU)

Ichthyofauna of streams from the lower Iguaçu River basin, Paraná State, Brazil / Ictiofauna de riachos da bacia do baixo rio Iguaçu, estado do Paraná, Brasil

Abstract The drainages of the Iguaçu River basin, as well as the main channel of the river, have peculiar characteristics resulting from geomorphological processes in this area, including the formation of the Iguaçu River Falls. This slope in the lower portion of the basin is a biogeographical barrier to many organisms. In this study was inventoried the fish fauna of streams of the lower Iguaçu River basin, evaluating possible differences in the species composition upstream and downstream of this biogeographical barrier. Sampling were conducted between 2004 and 2013, in five streams, three upstream and two downstream of the Iguaçu River Falls, using electrofishing. The nMDS analysis was run to investigate possible groupings of similar fauna between the streams sampled. The scores of this test were tested as to the significance of groupings with the Hotelling T2 test. The indicator value method (IndVal) was used to detect the distribution of species among the groups of the streams upstream and downstream of the Iguaçu River Falls. We collected 18,908 individuals of six orders, 11 families, and 40 species. Siluriformes and Characiformes had the highest species richness; Cyprinodontiformes presented the highest abundance. Considering the species recorded, 21 are considered natives to the Iguaçu River basin, including 15 endemic, wich were found only in streams upstream of the falls. Additional 18 species were verified only in the streams downstream of such barrier. Four species were common to both stretches. The axis 1 of the nMDS separated two groups: streams upstream (S1, S2 and S3) and streams downstream of the Iguaçu River Falls (S4 and S5). The indicator species analysis also indicated a distinction between the groups of streams, that were significantly different (Hotelling's T2 = 234.36, p ˂ 0.0001). The number of endemic species in the streams upstream of the Falls (15 spp.) evidences a significant effect of isolation promoted by the Iguaçu River Falls, and confirms the role of this barrier in the vicariant processes and endemism typical of this basin. These results emphasize the importance of conserving these ecosystems, once the extinction of species in this region means the irreversible loss of them.

Resumo As drenagens da bacia do rio Iguaçu, bem como o canal principal do rio, possuem características peculiares resultantes de processos geomorfológicos dessa área, incluindo a formação das Cataratas do rio Iguaçu. Esse desnível na porção inferior da bacia constitui uma barreira biogeográfica para muitos organismos. Neste trabalho inventariamos a fauna de peixes de riachos na porção do baixo rio Iguaçu, avaliando possíveis diferenças na composição de espécies acima e abaixo dessa barreira biogeográfica. Entre 2004 e 2013, foram amostrados cinco riachos, sendo três localizados acima das Cataratas do Iguaçu e dois abaixo, por meio de pesca elétrica. Para investigar possíveis padrões de agrupamentos de fauna similares entre os riachos amostrados foi realizada uma análise nMDS, cujos escores foram testados quanto à significância dos agrupamentos utilizando o teste de T2 de Hotelling. O valor indicador (IndVal) foi usado para detectar a distribuição das espécies entre os grupos de riachos. Foram amostrados 18.908 indivíduos, pertencentes a seis ordens, 11 famílias e 40 espécies. As ordens Siluriformes e Characiformes destacaram-se em riqueza de espécies; Cyprinodontiformes apresentou maior abundância. Do total de espécies amostradas, 21 são consideradas nativas da bacia do rio Iguaçu, sendo 15 delas endêmicas e registradas somente nos riachos acima das Cataratas do rio Iguaçu. Outras 18 espécies foram registradas somente nos riachos que desembocam abaixo das cataratas. Quatro espécies foram comuns em ambos os ambientes. A dimensão do eixo 1 da análise nMDS resultou na separação de dois grupos: riachos acima (S1, S2 e S3) e riachos abaixo das cataratas (S4 e S5). A análise de espécies indicadoras também indicou a distinção entre os grupos de riachos, sendo que esses agrupamentos foram significativamente diferentes (Hotelling's T2 = 234.36, p ˂ 0.0001). O número de espécies endêmicas registrado nos riachos acima das cataratas (15 spp.), demonstra um significativo efeito de isolamento da fauna proporcionado pelas Cataratas do rio Iguaçu e confirmam o papel dessa barreira nos processos vicariantes e endemismos característicos dessa bacia. Esses resultados ressaltam a importância da preservação desses ecossistemas, pois a extinção de espécies nessa região significa a perda global dessas entidades biológicas.

Community structure of periphytic algae in a floodplain lake: a long-term study / Estrutura da comunidade de algas perifíticas em ambiente lêntico de planície de inundação: um estudo de longa duração

This is a study with temporal approach on the community of periphytic algae in the upper Paraná river floodplain, inserted in the Long-Term Ecological Research/CNPq, site 6. We sought to evaluate the community structure of periphytic algae, analyze the influence of abiotic factors on this structuring, and determine a model for the density of the phycoperiphyton community in 11 years of study. Samples were taken in two periods of the year (February/March and August/September) at Patos Lake, lentic environment between 1999 and 2009, using as substrate the petiole of Eichhornia azurea Kunth. The highest density was found in February 2002, after a long dry period. The lowest density was observed in March 2005, period with the highest richness in the study (165 taxa), when the water level of the Paraná river reached its highest value. During the study, the community density has responded to local environmental variables and the model generated has summarized 45% of the first NMDS axis, indicating the structure of the community by the intensity of flood pulse or even by the absence in determinate years.

Este é um estudo com abordagem temporal sobre a comunidade de algas perifíticas na planície de inundação do alto rio Paraná, inserido no projeto de Pesquisas Ecológicas de Longa Duração/CNPq, sítio 6. Neste trabalho buscou-se avaliar a estrutura da comunidade de algas perifíticas, analisar a influência dos fatores abióticos sobre essa estruturação e encontrar um modelo que possibilite o seu entendimento ao longo dos 11 anos de estudo. O perifíton foi coletado em dois períodos anuais (meses fevereiro/março e agosto/setembro), no lago dos Patos, ambiente lêntico, entre os anos de 1999 e 2009, o substrato utilizado foi pecíolo de Eichhornia azurea Kunth. A maior densidade foi encontrada no mês de fevereiro de 2002, logo após um longo período de seca. A menor densidade também foi constatada em março, no ano 2005, período que apresentou maior riqueza no estudo (165 táxons) e quando o nível do rio Paraná atingiu seu maior valor. Durante o estudo a densidade da comunidade perifítica respondeu às variáveis ambientais locais e o modelo gerado resumiu 45% do primeiro eixo da NMDS, indicando que a variação temporal da comunidade foi regida principalmente pela intensidade do pulso de inundação ou até mesmo pela ausência em determinados anos

Fish larvae assemblages in two floodplain lakes with different degrees of connection to the Paraná River, Brazil

The objective of this study was to assess the abundance, attributes of assemblages, and spatial and temporal distributions of fish larvae and their relationships with some abiotic variables in two floodplain lakes with different degrees of connection to the Paraná River in Ilha Grande National Park, PR, Brazil. Four sampling sites were chosen, two in each floodplain lake. Night samples were taken with plankton nets during three spawning seasons (monthly, from October to March) from 2001 to 2005. The highest diversity and abundance were recorded at Saraiva Lake, with 25 taxa being identified. In Xambrê Lake, only sedentary species were captured, and the most abundant species were Plagioscion squamosissimus and Hypophthalmus edentatus. The greatest abundance of larvae was found in the second spawning season. In the Saraiva Lake, the most abundant species were Moenkhausia aff. intermedia, Hyphessobrycon sp., and Bryconamericus stramineus, but larvae of known migratory species were also documented. In this lake, the greatest abundance of larvae was found in the third spawning. Larvae abundance was influenced by water temperature and conductivity. The high diversity and abundance recorded in Saraiva Lake may be a result of its connectivity with the Paraná River, and the low diversity and abundance observed at Xambrê Lake are likely due to its isolation from the river. This work shows the importance of these lagoons for fish development, for both sedentary and migratory species. Both lagoons may be considered to have extreme ecological importance and they are also extremely susceptible to impacts, so any careless disturbance may cause irreversible damage.(AU)

Este trabalho teve por objetivo avaliar a abundância, os atributos da assembleia e a distribuição espacial e temporal de larvas de peixes, bem como a relação dessas variáveis com alguns fatores abióticos, em duas lagoas com diferentes graus de conexão com o rio Paraná, Parque Nacional de Ilha Grande, PR, Brasil. As amostragens foram realizadas em quatro locais, dois em cada lagoa. As coletas foram realizadas mensalmente à noite durante três períodos de desova (outubro a março) de 2001 a 2005, com o auxílio de redes de plâncton. A maior diversidade e abundância foram verificadas na lagoa Saraiva, sendo identificados 25 táxons. Na lagoa Xambrê somente foram capturadas espécies sedentárias e as mais abundantes foram Plagioscion squamosissimus e Hypophthalmus edentatus. Nessa lagoa as maiores ocorrências foram verificadas no período II. Na lagoa Saraiva as maiores capturas foram de Moenkhausia aff. intermedia, Hyphessobrycon sp. e Bryconamericus stramineus, entretanto, larvas de espécies migradoras também foram registradas. Nessa lagoa, as maiores ocorrências foram no período III. A abundância de larvas foi influenciada pela temperatura da água e pela condutividade elétrica. A elevada diversidade e abundância registradas na lagoa Saraiva podem ser atribuídas a sua conectividade com o rio Paraná, enquanto que a baixa diversidade e abundância observadas na lagoa Xambrê podem estar relacionadas ao seu isolamento. Os resultados obtidos com este estudo demonstram a importância das lagoas marginais para o desenvolvimento inicial dos peixes, tanto para espécies sedentárias como migradoras. Ambas as lagoas podem ser consideradas de extrema importância ecológica e altamente susceptíveis a impactos, onde qualquer interferência sem conhecimentos prévios pode causar danos irreversíveis.(AU)

Specific composition and abundance of the ichthyofauna from Padres river, Iguaçu river basin, Brazil - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v28i3.193 / Composição específica e abundância da ictiofauna do rio dos Padres, bacia do rio Iguaçu, Brasil - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v28i3.193

The composition and structure of fish community can be considered ecological and environmental indicators. The present study aimed to survey information about the specific composition and abundance of the ichthyofauna from Padres River. Quarterly samplings were accomplished by the method of the electrofishing in two sample sites, one close to the headwater and another in the proximities of the mouth. The collections resulted in the capture of 7026 specimens belonging to 12 species, which, in turn, fit in seven different families. The headwater presented a high density in number of individuals and smaller values of diversity, evenness and richness of species in relation to the mouth. The raising of the specific composition and abundance of the ichthyofauna of a river is of great importance for supplying subsidy to future managements and accompaniment, as much of the aquatic community as of the environment.

A composição e estrutura das comunidades de peixes podem ser consideradas como indicadores ecológicos e ambientais, constituindo-se desta forma como ferramenta para o manejo de bacias hidrográficas. O presente estudo objetivou levantar informações sobre a composição específica e abundância da ictiofauna do rio dos Padres. Foram realizadas amostragens trimestrais pelo método da pesca elétrica em dois pontos de coleta, um próximo à nascente e outro nas proximidades da foz. As coletas resultaram na captura de 7.026 exemplares pertencentes a 12 espécies distribuídas em sete famílias. A nascente apresentou uma alta densidade em número de indivíduos e menores valores de diversidade, eqüitabilidade e riqueza de espécies em relação à foz. O levantamento da composição específica e abundância da ictiofauna de um rio é de grande importância, por fornecer subsídio a futuros manejos e monitoramentos, tanto da comunidade aquática quanto do ambiente.

Population characterization of Steindachnerina insculpta (Fernández-Yépez, 1948) (Characiformes, Curimatidae) in the Piquiri river - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v27i4.1269 / Caracterização populacional de Steindachnerina insculpta (Fernández-Yépez, 1948) (Characiformes, Curimatidae) no rio Piquiri - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v27i4.1269

The objective of this work was to analyze the spatial and temporal distribution, to establish the relationship between weight and length, to analyze the reproductive development and to determine the length distribution from Steindachnerina insculpta, this specie is very important in the river for prey fishes. The fishes were obtained in 6 collections, from October 2002 to September 2003, in 3 sampling stations (Campina, Apertado, Altônia) , located in the Piquiri River, using gillnets with simple meshes of 2.4; 3; 4; 5 cm (between non adjacent knots). In this study we catched 226 individuals. The largest capture occurred in Campina station (217 individuals). The largest capture occurred on the day (D), and July presented the highest catch. The growth was negative allometric and the reproduction period was from September to January. Most of the individuals was among 9.5 and 10.0cm standard length

O objetivo deste trabalho foi analisar a distribuição espacial e temporal, estabelecer a relação peso/comprimento, analisar o desenvolvimento reprodutivo e determinar a distribuição de comprimento de Steindachnerina insculpta, espécie importante como forrageira no rio Piquiri. Os peixes foram obtidos em 6 coletas, no período de outubro de 2002 a setembro de 2003, em 3 estações de amostragem (Campina, Apertado, Altônia), localizadas no rio Piquiri, utilizando-se redes de espera do tipo simples com malhas de 2,4; 3; 4; 5 cm entre nós não-adjacentes, com 20 m de comprimento. Neste estudo, foram coletados 226 exemplares. A maior captura ocorreu na estação Campina, com 217 indivíduos. O turno de maior captura, foi o diurno (D) e o mês foi o de julho. O crescimento foi alométrico negativo, o período de reprodução foi de setembro a janeiro e a maioria dos indivíduos apresentou comprimento padrão entre 9,5 e 10,0 cm