Phylogeography of the banded butterflyfish, Chaetodon striatus, indicates high connectivity between biogeographic provinces and ecosystems in the western Atlantic

Among the four butterflyfishes of the genus Chaetodon present in the western Atlantic, the banded butterflyfish Chaetodon striatus has the largest distribution range, spanning 44 degrees of latitude (from Massachusetts, USA to Santa Catarina, Brazil). Although the ecology of the banded butterflyfish has been well studied over its entire range, nothing is known about its phylogeography and how biogeographic barriers structure its populations. To assess the level of genetic connectivity among populations from distinct biogeographic provinces and environmental conditions, we collected samples from seven localities: Puerto Rico, in the Caribbean, and Tamandaré, Salvador, Abrolhos, Trindade Island, Arraial do Cabo and Florianópolis, in Brazil. One nuclear (rag 2) and two mitochondrial (control region and cyt b) molecular markers were sequenced. Our findings are consistent with a recent population expansion, around 30-120 thousand years ago, which was found for all populations. Haplotype network analyses point to the Caribbean as a refugium before the population expansion. Results show no geographic pattern of genetic diversity. Indeed, a lack of population structure was found and no isolation was observed across oceanographic barriers, as well as between coral and rocky reef ecosystems. Furthermore, no directionality in the migration pattern was found among populations. Since ecological and environmental characteristics are very diverse across such a vast geographic range, the lack of genetic differentiation suggests that C. striatus evolved ecological plasticity rather than local adaptation in the western Atlantic.(AU)

O peixe-borboleta listrado, Chaetodon striatus, possui a maior distribuição geográfica dentre as quatro espécies de peixes-borboleta do gênero Chaetodon presentes no Oceano Atlântico Ocidental, abrangendo 44° de latitude (entre Massachusetts, EUA até o sul do Brasil). A ecologia alimentar desta espécie é bastante conhecida, considerando a ampla distribuição, porém, pouco se sabe sobre a filogeografia e como as barreiras biogeográficas estruturam as populações. Para acessar a conectividade genética entre as populações de diferentes províncias biogeográficas e diferentes condições ambientais, foram coletadas amostras de sete localidades: Porto Rico, no Caribe, e Tamandaré, Salvador, Abrolhos, Ilha da Trindade, Arraial do Cabo e Florianópolis, no Brasil. Foram sequenciados um gene nuclear (rag 2) e dois genes mitocondriais (região controle e cit B). Para todas as populações, foi identificada uma expansão populacional recente, em torno de 30-120 mil anos atrás. A análise de rede de haplótipos sugere que o Caribe serviu como refúgio antes desta expansão populacional. Os resultados indicam que não há padrão geográfico de diversidade genética. Apesar da existência de barreiras oceanográficas e diferenças na constituição dos recifes (rochosos e coralíneos), não foi encontrada estruturação populacional. Também, não encontramos padrão na direção de migração entre as populações. Os resultados sugerem que C. striatus apresenta plasticidade ecológica, uma vez que não há diferenciação genética entre as populações que habitam ecossistemas tão diferentes ao longo da ampla distribuição no Atlântico Ocidental.(AU)

Habitat and community structure modulate fish interactions in a neotropical clearwater river

Species interactions can modulate the diversity and enhance the stability of biological communities in aquatic ecosystems. Despite previous efforts to describe fish interactions in tropical rivers, the role of habitat characteristics, community structure, and trophic traits over these interactions is still poorly understood. To investigate among-habitat variation in substratum feeding pressure and agonistic interactions between fishes, we used remote underwater videos in three habitats of a clearwater river in the Central Western, Brazil. We also performed visual surveys to estimate the abundance and biomass of fishes and proposed a trophic classification to understand how these variables can affect fish interactions. Community structure was the main factor affecting the variation in the interactions among the habitats. Biomass was the main variable determining which habitat a fish will feed on, while species abundance determined with how many other species it will interact in the agonistic interaction networks for each habitat. Specific habitats are not only occupied, but also used in distinct ways by the fish community. Overall, our results demonstrate the importance of the heterogeneity of habitats in tropical rivers for the interactions performed by the fishes and how the intensity of these interactions is affected by community structure.(AU)

Interações realizadas por peixes podem modular a diversidade e assegurar a estabilidade de comunidades em rios tropicais. Apesar dessa importância, poucos estudos relacionam as interações ecológicas com as características do habitat, estrutura da comunidade e atributos das espécies de peixes. Por meio de filmagens remotas subaquáticas nós verificamos como a pressão alimentar dos peixes sobre a comunidade bentônica e as interações agonísticas entre peixes são influenciadas por essas características do habitat e da comunidade em um rio tropical de água clara na região Centro-Oeste do Brasil. Também realizamos censos visuais para estimar a abundância e a biomassa dos peixes e propusemos uma classificação funcional para entender como essas variáveis podem afetar as interações dos peixes. A estrutura da comunidade foi o principal fator que afetou a variação nas interações entre os habitats. A biomassa dos peixes determinou em qual hábitat um peixe se alimentará, enquanto a abundância das espécies determinou com quantas outras espécies elas interagem nas redes de interações agonísticas de cada habitat. Habitats específicos não são apenas ocupados, mas também utilizados de maneiras distintas pela comunidade de peixes. Nossos resultados demonstram a importância da heterogeneidade de habitats para as interações realizadas pelos peixes em rios tropicais e como a intensidade dessas interações é afetada pela estrutura da comunidade.(AU)

Predictive factors of species composition of follower fishes in nuclear-follower feeding associations: a snapshot study

We tested whether habitat, identity, size of nuclear fishes, and intensity of bottom disturbance caused by their foraging can predict the composition of fish followers in nuclear-follower feeding associations. The study was carried out in a stream of the Serra da Bodoquena, Mato Grosso do Sul State, Southwestern Brazil. We performed underwater observational sessions (total 12 h) of such interspecific interactions to obtain data about the identity and abundance of the followers in the association, as well as the identity and size of the nuclear fish. We also evaluated whether different intensities of bottom disturbance due to the nuclear fish foraging and type of habitat may influence interactions. We recorded 38 episodes involving nuclear and follower species. Using a multivariate analysis with distance matrices, we noted that the intensity of bottom disturbance caused by nuclear fishes was the main predictor of the composition of the follower species (r = 0.55, p < 0.01), as well as the identity of the nuclear species, although this latter relation was weak (r = 0.09, p = 0.05). Such results indicate that followers react readily to sediment suspension, which reflects the trophic plasticity and opportunistic foraging characteristic of most tropical freshwater fishes.

Neste estudo testamos se o hábitat, a identidade e o tamanho da espécie nuclear, bem como a intensidade do distúrbio causado pela atividade do nuclear podem predizer a composição de seguidores na associação alimentar do tipo nuclear-seguidor. O estudo foi conduzido em um riacho da Serra da Bodoquena, estado do Mato Grosso do Sul, bacia do alto Rio Paraguai. Foram realizadas sessões de observação subaquática (totalizando 12 h), visando a obter informações sobre identidade e abundância dos seguidores, assim como identidade e tamanho da espécie nuclear, hábitat e intensidade do distúrbio causado pela atividade de forrageamento da espécie nuclear. Foram registradas 38 associações envolvendo cinco espécies nucleares e nove espécies seguidoras. A análise multivariada com matrizes de distância demonstrou que a intensidade do distúrbio causado pelos nucleares foi o principal preditor da composição de seguidores (r = 0,55, p < 0,01), assim como a identidade da espécie nuclear, embora essa relação tenha sido fraca (r = 0,09, p = 0,05). Esses resultados indicam que os seguidores respondem prontamente à suspensão de sedimento, refletindo a plasticidade trófica e o oportunismo de forrageio característico da maioria dos peixes tropicais de água doce.