Stream macroalgal flora from Parnaíba River Basin, Brazil: reducing Wallacean shortfall / Flora de macroalgas de riachos da Bacia Hidrográfica do Rio Parnaíba, Brasil: reduzindo o déficit Wallaceano

Abstract: The global biodiversity loss is a consensus. The biodiversity conservations shortfalls make conservation of biological diversity even more challenging. For many taxa, the knowledge about their distributions is deficient, and this is called the Wallacean shortfall. This situation is no different within algae biodiversity, especially in Brazil. There is still an enormous inequity of sample effort, as is the case of the Parnaíba River Basin (Northeast region), which had only 10 algal species in published (the lowest number of algal species reported among the main Brazilian basins). The present work had the objective of increasing the knowledge of algal flora in Brazil by conducting a taxonomic study of the stream macroalgal species of the Parnaíba River Basin. The sampling of macroalgae was carried out in 21 segments of streams from the Middle and Lower Parnaíba Basin, in the Piauí and Maranhão states. Macroalgae were manually removed and preserved in 4% formaldehyde. Environmental characteristics of each segment were measured in order to describe the sampling sites. The taxonomic survey of the macroalgal communities resulted in the identification of 38 taxa in total, of which 32 at a specific level; three vegetative groups; two sporophytic stages of red algae and one unidentified species. Among the 38 species recorded, 37 are new records for the Parnaíba River Basin. Following the same pattern, 23 species are new records for the Brazilian Northeast region, and Microcoleus lacustris represented the first report in Brazil. Despite the fact that it remains the Brazilian basin with the lowest number of algal species documented, this study contributed to the increase of almost five times the number of species sampled in the Parnaíba River Basin (from only 10 to 47 species). These data reinforce that the differences presented in algal diversity in the Brazilian regions are more related to the sampling effort than other factors (e.g. environmental characteristics, geographic distribution, biomes, among others). In addition, this survey illustrates not only the group's lack of information in the region but also shows the importance of this type of study as a tool for expanding the knowledge about biodiversity and its conservation.

Resumo: A perda de biodiversidade é um consenso. Os déficits de conservação tornam a conservação da diversidade biológica ainda mais desafiadora. Para muitos táxons, o conhecimento sobre suas distribuições é escasso, o que é chamado de Déficit Wallaceano. Essa situação não é diferente quando tratamos da biodiversidade de algas, especialmente no Brasil. Ainda há uma enorme desigualdade no esforço amostral, como é o caso da Bacia Hidrográfica do Rio Parnaíba (região Nordeste), a qual possui apenas 10 espécies de algas (o menor número de espécies de algas dentre as principais bacias brasileiras). O presente trabalho teve como objetivo aumentar o conhecimento da flora algal no Brasil, através da realização de um estudo taxonômico das espécies de macroalgas de riachos da Bacia do Rio Parnaíba. A amostragem das macroalgas foi realizada em 21 segmentos de riachos das Bacias do Médio e Baixo Parnaíba, nos estados do Piauí e Maranhão. As macroalgas foram removidas manualmente e preservadas em formaldeído 4%. Características ambientais de cada segmento foram tomadas com o intuito de descrever a área de estudo. A pesquisa taxonômica das comunidades de macroalgas resultou na identificação de 38 táxons no total, nos quais 32 em nível específico; três grupos vegetativos; dois estágios esporofíticos de algas vermelhas e uma espécie não identificada. Dentre as 38 espécies, 37 delas são novos registros para a Bacia do Rio Parnaíba. Seguindo o mesmo padrão, 23 espécies são novos registros para a região Nordeste, e Microcoleus lacustris representou o primeiro registro para o Brasil. Apesar do fato de permanecer como a bacia brasileira com o menor número de espécies de algas documentadas, este trabalho contribuiu para o aumento de quase cinco vezes o número de espécies amostradas na Bacia do Rio Parnaíba (de apenas 10 para 47 espécies). Estes dados reforçam que as diferenças apresentadas na diversidade algal nas regiões brasileiras estão mais relacionadas com o esforço amostral do que com outros fatores (e.g. características ambientais, distribuição geográfica, biomas, entre outros). Além disso, este trabalho ilustra não só a falta de informação do grupo na região, mas também mostra a importância deste tipo de estudo como ferramenta para expandir o conhecimento sobre a biodiversidade e conservação.

Spatial and temporal distribution of stream macroalgae in a tropical river basin / Distribuição espacial e temporal de macroalgas de riachos em uma bacia tropical

Spatial and temporal distribution of stream macroalgae in streams from southeastern Brazil were assessed for one year. The fluctuations in macroalgal species composition and environmental factors were monitored monthly. The region exhibit a tropical climate, with defined rainy and dry seasons. Nineteen species were found, with a predominance of Chlorophyta (52.7% of the species), followed by Cyanobacteria (26.3%), Ochrophyta and Rhodophyta (10.5% each). Scytonema arcangeli had the highest number of records (63.6%), while Mougeotia capucina occurred in all sampling sites. Community structure had low similarity (20-26%) and the environmental factors showed a weak contribution to the distribution pattern observed. Despite this, the light availability at the stream-bed seems to be a major influence on the macroalgal seasonal dynamics. We suggest that macroalgae communities are predominantly composed of rare species, and this could explain the lack of a clear spatial and temporal variation pattern of these organisms.

A distribuição espacial e temporal das macroalgas lóticas em riachos do sudeste do Brasil foram avaliadas por um ano. As flutuações na composição de espécies de macroalgas e fatores ambientais foram monitorados mensalmente. A região apresenta um clima tropical, com estações chuvosas e secas definidas. Dezenove espécies foram encontradas, com predomínio de Chlorophyta (52,7% das espécies), seguido por Cianobactérias (26,3%), Ochrophyta e Rhodophyta (10,5% cada). Scytonema arcangeli teve o maior número de registros (63,6%), enquanto Mougeotia capucina ocorreu em todos os pontos de amostragem. A estrutura da comunidade teve baixa similaridade (20-26%) e os fatores ambientais mostraram uma fraca contribuição para o padrão de distribuição observado. Apesar disso, a disponibilidade de luz no leito do riacho parece ser de grande influência sobre a dinâmica sazonal de macroalgas. Nós sugerimos que as comunidades de macroalgas são predominantemente compostas por espécies raras, e isso poderia explicar a falta de um padrão claro de variação espacial e temporal desses organismos.

O gênero Vaucheria D.C. (Vaucheriaceae, Xanthophyceae) no sul do Brasil: aspectos taxonômicos e ecológicos / The genus Vaucheria D.C. (Vaucheriaceae, Xanthophyceae) in southern Brazil: taxonomic and ecological aspects

(O gênero Vaucheria D.C. [Vaucheriaceae, Xanthophyceae] no Sul do Brasil: aspectos taxonômicos e ecológicos). O levantamento taxonômico e ocorrência ambiental do gênero Vaucheria foram investigados em 105 riachos do sul do Brasil. As variáveis abióticas foram correlacionadas com a ocorrência das espécies. Três espécies foram identificadas de acordo com as características do gametângio: V. geminata (Vauch.) D.C., V. taylorii Blum e V. sessilis (Vauch.) D.C., este último sendo relatado pela primeira vez no Brasil. Os resultados deste estudo sugerem que Vaucheria é influenciada pelas características ambientais, ocorrendo principalmente em pH neutro a levemente ácido, baixa turbidez, velocidade da correnteza lenta e em riachos parcialmente sombreados. Esta combinação de variáveis parece ser a mais favorável para o estabelecimento da população de Vaucheria em ambientes lóticos, independentemente do bioma.

(The genus Vaucheria D.C. [Vaucheriaceae, Xanthophyceae] in Southern Brazil: taxonomic and ecology aspects). Taxonomic survey and environmental occurrence of the genus Vaucheria were investigated in 105 streams from Southern Brazil. Abiotic variables were correlated to species occurrence. Three species were identified according to gametangia characteristics: V. geminata (Vauch.) D.C., V. taylorii Blum and V. sessilis (Vauch.) D.C.; the latter is reported for the first time in Brazil. The results of this survey suggest that Vaucheria is influenced by environmental characteristics, occurring mainly, in neutral to slightly acidic pH, low turbidity, slow current velocity and in partly shaded streams. This combination of variables seems to be the most favorable in the Vaucheria population establishment in lotic habitats independently of biome.

Rhodophyta de ambientes lóticos de Unidades de Conservação da região Sul do Brasil

Espécies de Rhodophyta de 10 Unidades de Conservação da região Sul do Brasil foram investigadas. As amostragens foram conduzidas em 105 segmentos de riachos consistindo em transeções de 10 m de comprimento. O levantamento florístico resultou em 80 populações representando três gêneros, Batrachospermum, Kumanoa e Hildenbrandia, além do estágios 'Chantransia'. Batrachospermum foi representado por cinco espécies (B. arcuatum Kylin, B. atrum (Hudson) Harvey, B. helminthosum Bory, B. keratophytum Bory, B. puiggarianum Grunow in Wittrock & Nordstedt). O gênero Kumanoa foi representado por K. abilii (Reis) Necchi Júnior & Vis e K. ambigua (Montagne) Entwisle et al., enquanto Hildenbrandia exclusivamente por H. angolensis W. West & G.S. West. Nossos resultados confirmam Batachospermum como o gênero melhor representado, em termos de número de espécies, entre as Rhdophyta de água doce. Batrachospermum arcuatum foi registrado pela primeira vez na região Sul do Brasil, ampliando assim, o limite austral de sua distribuição.

Species of Rhodophyta from 10 Conservation Units from the south region of Brazil were surveyed. The samplings were carried out in 105 stream reaches, consisting of 10 m length transects. The floristic survey involved 80 populations, representing three genera, Batrachospermum, Kumanoa and Hildenbrandia plus the 'Chantransia' stages. Batrachospermum was represented by five species (B. arcuatum Kylin, B. atrum (Hudson) Harvey, B. helminthosum Bory, B. keratophytum Bory and B. puiggarianum Grunow in Wittrock & Nordstedt). The genus Kumanoa was represented by K. abilii (Reis) Necchi Júnior & Vis and K. ambigua (Montagne) Entwisle et al., while Hildenbrandia only by H. angolensis W.West & G.S.West. Our results confirm Batachospermum as the best represented genus, in terms of species number, among freshwater Rhdophyta. B. arcuatum was a new record for the south region of Brazil, thus extending its austral distribution range.

Macroalgas de ambientes lóticos da região centro-oeste do Paraná, região sul do Brasil / Stream macroalgae from the mid-western region of Paraná State, southern Brazil

Estudos taxonômicos enfocando o inventário de macroalgas de ambientes lóticos em diferentes regiões são considerados importantes contribuições para o conhecimento básico destas comunidades algais. Neste contexto, o principal objetivo desta investigação foi realizar um levantamento florístico das comunidades de macroalgas da região centro-oeste do estado do Paraná, região Sul do Brasil, uma área de clima subtropical pouco investigada. Vinte e dois segmentos de rios/riachos foram amostrados através da técnica da transeção. Vinte e quatro táxons de macroalgas foram encontrados, incluindo 18 táxons subgenéricos e 6 grupos vegetativos. Chlorophyta foi a divisão com maior número de espécies (13 táxons = 54 por cento), seguida por Cyanophyta (cinco táxons = 21 por cento) e Rhodophyta e Heterokontophyta (3 táxons = 12,5 por cento cada uma). Phormidium retzii (C. Agardh) Gomont (Cyanophyta) foi a espécie melhor distribuída, e emaranhados de filamentos o tipo morfológico predominante. Apesar de todos os táxons já tenham sido previamente descritos para ambientes lóticos brasileiros, 5 espécies são novos registros para o estado do Paraná. Embora sem nenhuma espécie nova registrada, o levantamento taxonômico da região centro-oeste do estado do Paraná é extremamente relevante, uma vez que ele amplia as distribuições geográfica e ambiental das comunidades de macroalgas no Brasil.

Taxonomic studies focusing on the inventory of lotic macroalgae in different regions are important contributions to the basic knowledge for these algal communities. In this context, the main objective of this investigation was to accomplish a floristic survey of the stream macroalgal communities in the mid-west region of Paraná State, Southern Brazil, a poorly investigated subtropical area. Twenty-two stream segments were sampled by means of cross-transect technique. Twenty-four macroalgal taxa were found, including 18 subgeneric taxa and 6 vegetative groups. Chlorophyta was the most species rich division (13 taxa = 54 percent of the total), followed by Cyanophyta (five taxa = 21 percent) and Rhodophyta and Heterokontophyta (3 taxa = 12.5 percent). Phormidium retzii (C. Agardh) Gomont (Cyanophyta) was the most widespread species, and mats the predominant morphological type. Although all the macroalgal taxa had been previously described from Brazilian streams, 5 species are new records from Paraná State. Even with no additional species reported, the survey in the mid-west region of Paraná State are relevant, since it expanded the geographical and environmental distribution of the stream macroalgal communities in Brazil.

Distribution of stream macroalgal communities from the mid-western region of Paraná state, southern Brazil: importance of local scale variation

Twenty-two stream segments, representing the diverse types of environments in the mid-western region of the Paraná State, southern Brazil, were sampled for occurrence of macroalgal communities from May to October in 2002. Twenty-seven macroalgal taxa were found, with Chlorophyta as the dominant algal group, followed by Cyanobacteria, Rhodophyta and Chrysophyta. The most widespread species was Phormidium retzii. Distribution was patchy, with species number per sampling sites ranging from zero to six and correlated positively with the abundance. On the other hand, no significant correlation was found among the species number and abundance with environmental variables. Results indicated wide and random variation among the streams. Thus, it seemed that the distribution of macroalgal communities in the study area responded more closely to the local-scale variation than the regional characteristics.

Durante o período de maio a outubro de 2002, vinte e dois segmentos de riachos, representando os diversos tipos de ambientes da região centro-oeste do estado do Paraná, sul do Brasil, foram amostrados quanto à comunidade de macroalgas. Foram encontradas vinte e sete macroalgas. A divisão Chlorophyta foi o grupo algal predominante, seguido por Cyanobacteria, Rhodophyta e Chrysophyta. A espécie com melhor distribuição foi Phormidium retzii. Foi observado um padrão de distribuição em mosaico. O número de espécies por ponto de amostragem variou de zero a seis e correlacionou-se positivamente com abundância de espécies. Por outro lado, nenhuma outra correlação significativa foi encontrada entre número de espécies e abundância com as variáveis ambientais. Os resultados, suportados por dados de literatura, indicaram uma variação ampla e aleatória entre os riachos, sugerindo que a distribuição da comunidade de macroalgas na área de estudos parece responder mais fortemente a variações nas condições em escala local do que em escalas regionais maiores.