The high biodiversity of benthic organisms in a coastal ecosystem revealed by an integrative approach / A alta biodiversidade de organismos bentônicos em um ecossistema costeiro revelada por uma abordagem integrativa

Abstract Increasing habitat modification and species loss demand consistent efforts to describe and understand biodiversity patterns. The BIOTA/FAPESP Program was created in this context and it has been a successful initiative to promote studies on biodiversity and conservation in Brazil. The BIOTA/Araçá is an interdisciplinary project that provided a detailed evaluation of the biodiversity of Araçá Bay, a coastal seascape located on the North coast of the state of São Paulo, Southeast Brazil. The bay encompasses multiple habitats, such as beaches, mangroves, rocky shores, and a tidal flat, and provides important ecosystem services. Unfortunately, the bay is the subject of complex social-environmental conflicts that oppose economic, social, and environmental demands (i.e., the expansion of neighboring harbor activities vs. small-scale artisanal fisheries and protection of biodiversity). The present study presents a survey of the benthic species occurring in the different habitats of Araçá Bay, including data obtained during the BIOTA/Araçá project and previous assessments of the area. The benthic species play an important role in marine environments and studying the diversity of these organisms that live associated with the bottom is indispensable for comprehending the environment's functioning. The macrofauna, meiofauna, and microorganisms associated with soft and hard bottom were listed, and additional information, such as the habitat and geographical distribution, were provided for each species. The checklist includes 826 species, almost 70% recorded during the BIOTA/Araçá project. The most speciose taxa were the annelids (225 spp.), mollusks (194 spp.), and crustaceans (177 spp.). Seven benthic species are endemic to Araçá Bay, 14 are considered threatened, and seven are economically exploited. Furthermore, the bay is the type locality of many taxa, and 11 new benthic species were described based on specimens sampled during the project. This project shows the importance of Araçá Bay as a unique biologically rich environment and highlights the need for conservation efforts in light of the current threats.

Resumo O aumento da modificação dos habitats e da perda de espécies demanda esforços consistentes para descrever e compreender os padrões de biodiversidade. O programa BIOTA/FAPESP foi criado nesse contexto e é uma iniciativa de sucesso para promover estudos em biodiversidade e conservação no Brasil. O BIOTA/Araçá é um projeto interdisciplinar que promoveu uma avaliação detalhada da biodiversidade da Baía do Araçá, um ecossistema costeiro localizado ao Norte do estado de São Paulo, Sudeste do Brasil. A baía engloba múltiplos habitats, tais como praias, manguezais, costões rochosos, e uma planície de maré, e também fornece importantes serviços ecossistêmicos. Infelizmente, a baía está sujeita à conflitos sócio-ambientais complexos que contrastam demandas econômicas, sociais e ambientais (i.e. a expansão das atividades do porto vizinho vs. a pesca artesanal de pequena escala e a proteção da biodiversidade). O presente estudo apresenta um levantamento das espécies bentônicas que ocorrem nos diferentes habitats da Baía do Araçá, incluindo dados obtidos durante o projeto BIOTA/Araçá e de investigações realizadas anteriormente na área. As espécies bentônicas desempenham um papel importante no ambiente marinho, e estudar a diversidade desses organismos que vivem associados ao fundo é indispensável para compreender o funcionamento do meio ambiente. A macrofauna, meiofauna, e microorganismos associados aos fundos consolidado e inconsolidado foram listados, e informações adicionais foram fornecidas para cada espécie, tais como a distribuição geográfica e nos habitats. O checklist inclui 826 espécies, quase 70% registradas durante o projeto BIOTA/Araçá. Os taxa mais especiosos foram os anelídeos (225 spp.), moluscos (194 spp.), e crustáceos (177 spp.). Entre as espécies bentônicas listadas, sete são endêmicas da Baía do Araçá, 14 são consideradas ameaçadas de extinção, e sete são exploradas economicamente. A baía é a localidade tipo de vários taxa, e 11 novas espécies bentônicas foram descritas com base em espécimes amostrados durante o projeto. Este projeto mostra a importância da Baía do Araçá como um ambiente de riqueza biológica única e demonstra a necessidade de esforços para a sua conservação considerando as atuais ameaças.

Population biology and diet of Pomadasys corvinaeformis Perciformes: Pomadasyidae in Caraguatatuba Bay, Southeastern Brazil / Biología de poblaciones y dieta de Pomadasys corvinaeformis Perciformes: Pomadasyidae en Bahía Caraguatatuba, sureste de Brasil

Pomadasys corvinaeformis inhabits sandy and rocky bottoms in coastal waters, and is common in trawl samples taken from beaches. The species is very abundant on the Brazilian coast, and is of high economic and ecological importance. This study examined the spatio-temporal distribution, population biology and diet of P. corvinaeformis in Southeastern Brazil. Samples were taken by trawling monthly from August 2003 to October 2004, in two previously selected areas. The Northern area is more exposed to wave activity and is influenced by a river, functioning as a small estuary. In contrast, the Southern area is relatively sheltered from wave energy and influenced to a lesser degree by smaller rivers. The length of the specimens was measured, and the sex and gonadal stage were macroscopically identified. The abundance of this species was compared between areas and among months. The diet was analyzed seasonally by the frequency of occurrence, the percent volume, and the index of alimentary importance. P. corvinaeformis occurred in unequal proportions in the two study areas 86 in the Northern area and 14 in the Southern area and was found most abundant in May 2004, followed by June 2004. The proportion of mature and in-maturation individuals increased gradually from autumn to summer. Nine major groups of food items were recorded in the diet of P. corvinaeformis, and crustaceans comprised five of the categories: unidentified crustacean fragments, zoea larvae, amphipods, copepods and shrimps. In both, fish stomach and intestine, crustacean fragments were the most frequent item. The second most frequent items were shrimp in the stomach, and amphipods in the intestine mainly represented by their tubes. These results demonstrate that P. corvinaeformis can be considered a carnivore, with a preference on benthic organisms.

Pomadasys corvinaeformis, el pargo blanco, habita fondos rocosos y arenosos de zonas costeras y es común en arrastres de playas. La especie es muy abundante en la costa brasileña, teniendo una alta importancia ecológica y económica. Este estudio examina la distribución espacio-temporal, biología poblacional y la dieta de P. corvinaeformis en el sudeste de Brasil, a través de muestras mensuales tomadas desde agosto 2003 hasta octubre 2004, mediante arrastres en dos áreas previamente seleccionadas. El área norte es más expuesta a la acción de las olas y está bajo la influencia de un río, funcionando como un pequeño estuario. En contraste, el área sur es relativamente protegida de las olas e influenciada en menor grado por pequeños riachuelos. El largo, sexo y estadio gonadal de los organismos fue determinado y la abundancia de la especie comparada entre áreas y entre meses. La dieta a su vez, se estudió estacionalmente por medio de la frecuencia de ocurrencia, volumen porcentual y el índice de importancia alimentaria. Los resultados mostraron que P. corvinaeformis ocurrió de forma diferencial entre las dos áreas 86 en la norte y 14 en la sur y además fue más abundante en mayo 2004, seguido de junio 2004. La proporción de organismos maduros/inmaduros creció gradualmente desde el otoño hasta el verano. Relacionado con la dieta, fueron registrados nueve grupos mayores de ítems alimentarios, estando los crustáceos presentes en cinco de esas categorías: fragmentos de crustáceos no identificados, larvas zoeas, anfípodos, copépodos y camarones. Tanto en el estómago como en el intestino de los peces, los fragmentos de crustáceos fueron el ítem más abundante, mientras que el segundo ítem en importancia fueron camarones en el estómago y anfípodos en el intestino mayormente representados por su tubo. Los resultados indican que P. corvinaeformis puede ser considerado carnívoro, con clara preferencia por organismos bentónicos.

Life history of three catfish species (Siluriformes: Ariidae) from southeastern Brazil / Ciclo de vida de três espécies de bagres (Siluriformes: Ariidae) do sudeste do Brasil

This study evaluated the spatio-temporal distribution, reproduction and diet of the catfishes Genidens genidens, G. barbus and Aspistor luniscutis in Caraguatatuba Bay. Their sizes were recorded and the sex and reproductive stage identified. The abundance was compared between areas (South and North) and among months (August 2003 - October 2004). The species had different spatial distributions, allowing them to coexist. The temporal distribution reflected their tendencies to migrate in the reproductive period, as evidenced by the dominance of small immature individuals in the bay. G. genidens tended to reproduce in winter, and A. luniscutis in spring. The diet of G. genidens consisted of crustaceans, mollusks (shells), fish scales, ostracods, and bivalve siphons. G. barbus consumed a high proportion of mysids, followed by fish (bones and scales). For A. luniscutis, the diet was based on fish scales and crustaceans. High quantities of particulate organic matter were observed in the diet of all three species, as previously known for estuarine catfishes. The consumption of fish scales may reflect a lepidophagic habit. A small overlap was observed among the diets, reflecting differences in their environments as well as in the proportions of each item ingested.

Este estudo teve como objetivo avaliar a distribuição espaço-temporal, reprodução e dieta dos bagres Genidens genidens, G. barbus e Aspistor luniscutis na Enseada de Caraguatatuba. Seus tamanhos foram registrados e o sexo e o estágio reprodutivo identificados. A abundância foi comparada entre areas (sul e norte) e entre meses (agosto/2003 a outubro/2004). As espécies tiveram distribuições espaciais distintas, permitindo sua coexistência. A distribuição temporal reflete sua tendência por migrar no períoo reprodutivo, evidenciado pela dominância de indivíduos pequenos e imaturos na enseada. Houve uma tendência de G. genidens reproduzir no inverno e A. luniscutis na primavera. G. genidens teve sua dieta constituida de crustáceos, moluscos (conchas), escamas de peixes, ostrácodes e sifões de bivalves. G. barbus revelou uma grande dominância por misidáceos, seguido por peixes (ossos e escamas). Para A. luniscutis, a dieta foi baseada em escamas de peixes e crustáceos. Grande quantidade de material orgânico particulado foi observado na dieta das espécies, como já conhecido para bagres estuarinos. O consumo de escamas de peixes pode refletir um hábito lepdofágico. Pequena sobreposição na dieta foi observada entre as espécies, refletindo distinções no ambiente como também nas proporções ingeridas de cada item.

Composition and seasonal variation of brachyura and anomura (Crustacea, Decapoda) associated with brown mussel farms at Praia da Cocanha, Brazil

The composition and seasonal variation of brachyuran and anomuran species associated with mussel farms were evaluated at Praia da Cocanha, São Paulo between May 2007 and February 2008. Nine mussel ropes were sampled at random in each quarter, and 1,208 organisms were identified, comprising five families and 28 species. The most numerous species was the porcellanid Pachycheles laevidactylus (18.5%), followed by the xanthids Acantholobulus schmitti (16.6%), Hexapanopeus paulensis (11.3%), Panopeus americanus (10.2%), and Menippe nodifrons (8.4%). The exotic crab Charybdis hellerii was recorded throughout the study period. The ecological descriptors, except Pielou evenness index, varied significantly over the time. The highest abundance and diversity of the species were recorded during November and February. This pattern was reversed for Berger-Parker dominance, with the lowest values recorded in February. The development of epifauna was correlated with the different stages of the mussel farms, since the mean size of mussels and consequently the abundance of epibiotic organisms and the structural complexity on the mussel ropes increased from May (seeding) until February (harvest). Despite this, the temporal population variations in recruitment patterns of the different epibionts should not be overlooked. The results indicated that the mussel farms provided favorable conditions for the development of these crustacean groups, which could be used in environmental monitoring programs and / or be exploited for the aquarium trade.

Araçá: biodiversidade, impactos e ameaças / Araçá: biodiversity, impacts and threats

Inserida em uma das mais belas e turísticas regiões litorâneas do país - o Litoral Norte do Estado de São Paulo -, a Baía do Araçá (São Sebastião, SP), além de conter remanescentes de manguezal e de abrigar alta diversidade biológica, é também um verdadeiro laboratório a céu aberto e um importante reduto de catadores de moluscos e pescadores artesanais. Com o objetivo de compilar preliminarmente a biodiversidade da baía, este estudo reúne a extensa bibliografia dedicada à região e apresenta a lista das espécies da fauna e da flora formalmente reportadas para o local. O texto sumaria ainda o histórico das alterações antrópicas sofridas nas últimas décadas e destaca certos representantes da fauna (espécies novas, ameaçadas de extinção, bioindicadoras e como recursos naturais), como exemplos da peculiaridade e riqueza biológica dessa pequena baía. Pretende-se, assim, fornecer subsídios para tomadas de decisão e planos de manejo, e despertar a atenção para a preservação desse frágil patrimônio ambiental, uma área que pode ser revitalizada e integrada ao ambiente urbanizado.

Araçá Bay (São Sebastião, State of São Paulo), within one of Brazil's most beautiful coastlines, has small relict mangrove stands and a very diverse marine ecosystem. As such, the bay is a natural laboratory as well as important for local small scale fishing. In this study we summarize the large literature base to comprehensibly list the flora and fauna as a preliminary biodiversity inventory of Araçá Bay. We place this in the historical context of human impact on the environment of the bay and we emphasize new, introduced and threatened species as bioindicators and natural resources. With this information, we provide a basis to inform conservation decisions as well as data for conservation management plans and call attention to the urgent need to protect this fragile environment and biota. We also emphasize that this small and uniquely biologically rich bay should be preserved, revitalized and integrated into the growing urban environment.

Levantamento de Mollusca, Crustacea e Echinodermata associados a Sargassum spp. na Ilha da Queimada Pequena, Estação Ecológica dos Tupiniquins, litoral sul do Estado de São Paulo, Brasil / Assessment of Sargassum spp. macrofauna at Queimada Pequena Island, Ecological Station of Tupiniquins, southern coast of São Paulo State, Brazil

Neste trabalho foi realizado o primeiro levantamento da macrofauna de fital da ilha da Queimada Pequena, focalizando o registro das espécies de moluscos, crustáceos e equinodermos associados a Sargassum spp. Para a amostragem da macrofauna associada, foram coletadas aleatoriamente 6 frondes de Sargassum localizadas a 6 m de profundidade, usando-se equipamento de mergulho autônomo. As frondes foram envolvidas em sacos de tecido com malha de 200 mm, mraspadas do substrato, colocadas em recipientes com uma solução de formaldeído 10 por cento e levadas ao laboratório para remoção e identificação da fauna. Quarenta e um táxons foram identificados, havendo dominância de crustáceos peracáridos. Em relação aos Mollusca, a composição específica foi diferente em relação àquela observada na costa norte do estado de São Paulo. Das 16 espécies de moluscos encontradas, apenas os gastrópodes dos gêneros Anachis e Odostomia e os bivalves dos gêneros Musculus e Modiolus são representantes da fauna associada à Sargassum comuns às duas regiões do estado de São Paulo, embora representantes do gênero Fissurela já tenham sido relatados na região de Santos em associação à alga Amphiroa fragilissima. A ocorrência do bivalve exótico Isognomon bicolor também foi confirmada. Os dados obtidos sugerem que a fauna de moluscos pode realmente ser distinta na região norte e sul do estado. No entanto, são necessários estudos mais extensos para confirmar esses resultados e para subsidiar futuras estratégias de manejo dessa unidade de conservação.

This work represents the first effort to assess the phytal macrofauna of Queimada Pequena island and was focused in mollusks, crustaceans and echinoderms associated to Sargassum spp. Sampling of the macrofauna was performed by random collections of 6 Sargassum fronds 6 m deep using SCUBA. The fronds were sealed underwater in individual 200 mm mesh bags and detached from the rocky shore. The samples were preserved in recipients in 10 percent formalin and carried to the laboratory to remove and identify the associated fauna. Forty one taxa were registered, with dominance of peracarid crustaceans. Mollusk composition is different from that of northern São Paulo coast. From the sixteen mollusk species recorded, only the gastropod genera Anachis and Odostomia and the bivalves Musculus and Modiolus were recorded in the Sargassum macrofauna at both coastal regions of São Paulo state, although the genus Fissurela had already been recorded at Santos region associated with the alga Amphiroa fragilissima. The occurrence of the exotic bivalve Isognomon bicolor was also confirmed. Our data suggest differences in the composition of molluskan fauna between southern and northern coasts of the state. Extensive investigations are necessary to confirm these results and to support management strategies in this conservation unit.

Structure of molluscan assemblages in sheltered intertidal unconsolidated environments

A malacofauna de 13 ambientes oceânicos, protegidos, entremarés e não-consolidados e sua relação com os fatores abióticos foram estudados com o intuito de conhecer a riqueza de espécies e compreender o papel dos fatores abióticos na estruturação das associações. Quatro tipos distintos de ambiente entremarés foram reconhecidos com base nos descritores da comunidade (diversidade, riqueza e densidade) e nas características abióticas. O tamanho médio do grão de areia (em phy) e a inclinação da praia mostraram uma relação negativa com a diversidade, riqueza e densidade. Sedimentos grossos foram favoráveis à fauna de moluscos nas áreas estudadas, contrastando o bem conhecido efeito negativo deste tipo de areia sobre a fauna em praias oceânicas típicas. Os terraços de maré baixa, típicos de áreas dominadas pela maré, e a presença de estruturas biogênicas, tais como fragmentos rochosos e cascalho, estiveram também associados aos altos valores de riqueza. O grande número de espécies registrado na área estudada como um todo parece ser uma conseqüência direta desta heterogeneidade ambiental, uma vez que esta é composta por tipos de ambientes altamente distintos.

Temporal variation in Sargassum Biomass, Hypnea epiphytism and associated fauna

Studies were carried out to investigate the temporal variation in Sargassum biomass, Hypnea epiphytism and associated fauna. There was a marked variation in the biomass of Sargassum and Hypnea among various sampling periods. Low values for Sargassum were recorded in August and November, while the lower value for Hypnea biomass was recorded in August. An inverse relationship was found between Sargassum biomass and the intensity of Hypnea epiphytism. The density of the total fauna associated to Sargassum showed a marked reduction in May. This variation was influenced by the variation patterns of the dominant faunistic groups (Gastropoda, Gammaridea, Isopoda and Caridea). Significant positive relationships were found between the biomass of Sargassum and Sargassum+Hypnea with the total density of all faunistic groups (per macroalgae biomass unit). However, the influence of Hypnea epiphytism on the phytal organisms was not evidenced