Fishes community composition and patterns of species distribution in Neotropical streams / Composição da comunidade de peixes e padrões de distribuição de espécies em riachos Neotropiacais

Abstract: The ichthyofauna of streams in the Neotropical region is not yet fully known. This study aims to investigate the ichthyofauna composition of six streams of the Ijuí River sub-basin, Rio Grande do Sul State, inserted in the Uruguay River basin, as to contribute to the knowledge of fishes species richness and distribution in the south of Brazil. Sampling was carried out between July 2015 and May 2016, bimonthly, using the technique of electric fishing to collect the fishes. Spatial variations (per sampled stream) in the ichthyofauna composition were tested with a permutational multivariate analysis of variance. In total, we collected 5,029 individuals from 55 species, 13 families and five orders. From these species, 17 are endemic to the Uruguay River basin. Five species alone represented approximately 70% of the ichthyofauna abundance sampled. Our hypothesis that the fish community composition is not homogeneous along the streams sampled was confirmed and we observed that species complexity increases from the upstream closest area to the downstream according to the river continuum concept.

Resumo: A ictiofauna de riachos na região Neotropical ainda não é totalmente conhecida. Este estudo objetiva investigar a composição da ictiofauna de seis riachos da sub-bacia do rio Ijuí, estado do Rio Grande do Sul, inseridos na bacia do rio Uruguai, de forma a contribuir no conhecimento da riqueza e distribuição de espécies de peixes no sul do Brasil. A amostragem foi realizada entre julho de 2015 e maio de 2016, bimestralmente, utilizando a técnica da pesca elétrica. Variações espaciais (por riacho amostrado) na composição da ictiofauna foram testadas com uma análise de variância multivariada permutacional. No total, coletamos 5029 indivíduos de 55 espécies, 13 famílias e cinco ordens. Destas espécies, 17 são endêmicas da bacia do rio Uruguai. Cinco espécies sozinhas representaram aproximadamente 70% da abundância da ictiofauna amostrada. Nossa hipótese de que a composição da comunidade de peixes não é homogênea ao longo dos riachos amostrados foi confirmada e observamos que a complexidade das espécies aumenta de áreas à montante em direção à jusante, conforme o conceito do rio contínuo.

Cd, Cu, and Mn from Uruguay River Basin in Uruguaiana, RS, Brazil, and their toxicological potential for human leukocyte / Cd, Cu e Mn da Bacia do Rio Uruguai em Uruguaiana, RS, Brasil, e seu potencial toxicológico para leucócitos humanos

This study assessed the limnology from the Medium Uruguay River Basin in Uruguaiana, Brazil, with a focus on the concentration of heavy metals (Cd, Cu, and Mn), to assess the toxicological potential (cytotoxicity and genotoxicity) for humans using as biological matrix of study human leukocyte cells. The conductivity, resistivity, and dissolved O2 levels exceeded the limits recommended by the National Environmental Council (Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA). The percentage of non-viable human leukocyte cells exposed to water samples was approximately 20% higher than that of the negative control (<3%), but similar to the positive control. The DNA damage index was high for all heavy metal concentrations assayed when compared to the negative control 12±2.96, p < 0.0001, with a range of 155.66±23.89 to 194.33±23.23, but similar to the positive control (210.62±27.48). Moreover, the leukocyte degeneration index was higher in all samples containing heavy metals than in the negative control (4%), which demonstrates to be due the presence of Cu (11.8-12.5%), Cd (13-15.6%), and Mn (15.6-22.5%). Taken together, our results show that the quality from water samples analyzed is below than recommended by CONAMA and offers risk of contamination by heavy metals for the general population.

Este estudo avaliou a limnologia de amostras de água da bacia do rio Uruguai Médio, Brasil, focando as concentrações de metais pesados (Cd, Cu e Mn), para determinar o potencial toxicológico (citotoxicidade e genotoxicidade) utilizando como matriz biológica células leucocitárias humanas. A condutividade, resistividade e níveis de O2 dissolvido nas amostras analisadas excederam o limite recomendado pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA). O percentual de células leucocitárias humanas não viáveis expostos às amostras de água foi de aproximadamente 20% maior que o controle negativo (<3%), mas similar ao controle positivo. O índice de dano ao DNA foi maior para todas as concentrações de metais testadas quando comparadas ao controle negativo (12±2,96), p < 0,0001, com uma variação de 155,66±23,89 a 194,33±23,23, mas estatisticamente semelhante ao observado para o controle positivo (210,62±27,48). Adicionalmente, o índice de degeneração leucocitário foi maior em todas as amostras contendo metais pesados que o controle negativo (4%), pela presença de Cu (11,8-12,5%), Cd (13-15,6%) e Mn (15,6-22,5%). Analisando esses dados conjuntamente, nossos resultados demonstram que a qualidade das amostras de água analisadas encontra-se abaixo da recomendada pela CONAMA e oferece risco de contaminação por metais pesados para a população em geral.

Variação sazonal e diversidade de peixes do rio Cambará, Bacia do rio Uruguai / Seasonal variation and diversity of fishes of the Cambará river, Uruguay Basin

O objetivo deste estudo foi analisar a ictiofauna do rio Cambará, Bacia do rio Uruguai, bem como as dimensões corporais de seus representantes. O trabalho foi realizado em dois trechos do rio Cambará (2ª ordem) em Cruz Alta/RS. Para a realização da pesquisa foram identificados exemplares capturados em maio, setembro e novembro de 2009 e fevereiro de 2010. Utilizaram-se redes de espera, que permaneceram expostas por 24 horas, sendo revisadas a cada oito horas (1; 9 e 17 horas). Além das malhas de espera, também se utilizou rede de arrasto (malha 1,0 mm) e varas de pesca. Os peixes coletados foram catalogados e fixados em formol a 10,0% e depois conservados em álcool 70,0%. Ao todo, identificaram-se 420 indivíduos, pertencentes a 26 espécies distribuídas em oito famílias. As espécies classificaram-se em: constantes (23,08%), acessórias (42,31%) e acidentais (34,61%). As famílias Loricariidae (nove espécies e 156 indivíduos) e Characidae (sete espécies e 136 indivíduos) foram as mais abundantes. Entre os indivíduos coletados destacam-se como mais abundantes: Hemiancistrus fuliginosus (89), Astyanax eigenmanniorum (50) e Rhamdia quelen (44). Registraram-se uma espécie de grande porte (Hoplias lacerdae, com 164,92 g de peso total e 23,40 cm de comprimento total), cinco espécies de médio porte (98,55-164,92 g de peso total e 19,56-21,50 cm de comprimento total) e 20 espécies de pequeno porte (inferiores a 57,79 g de peso total e 17,38 cm de comprimento total). A diversidade coletada apresentou-se mais elevada nos meses mais quentes, principalmente entre 1 e 9 horas. A curva do coletor demonstrou que ainda existem espécies de peixes a serem coletadas no rio Cambará. Conclui-se que apesar da existência de impactos ambientais nos trechos de estudo, o mesmo demonstrou diversidade e riqueza satisfatórias, influenciados por fatores como heterogeneidade de habitats e oferta de material alóctone, bem como fatores intrínsecos (atividade e reprodução) das espécies presentes.

The aim of this study was to analyze the ictiofaun of Cambará River, Uruguay Basin, as well as the body dimensions of the organisms. The work was accomplished in two stretches of Cambará River (2nd order) in Cruz Alta, RS. To the accomplishment of this research were performed identifications of individuals captured in May, September and November 2009 and February 2010 by using of gillnets, which remained in water for 24 hours, being checked every eight hours (1:00 and 9:00 AM and 5:00 P.M.). Besides the gillnets, were also used trawl (mesh 1.0 mm), and fishing rods. The fish collected were cataloged and fixed in formaldehyde at 10.0% and then conserved in alcohol 70.0%. In total, 420 individuals were identified, with a richness of 26 species and eight families. The species were classified in: constant (23.08%), accessory (42.31%) and accidental (34.61%). Loricariidae (nine species and 156 individuals) and Characidae (seven species and 136 individuals) were the most typical. Among individuals collected are highlighted as more abundant: Hemiancistrus fuliginosus (89), Astyanax eigenmanniorum (50), and Rhamdia aff. quelen (44). One recorded species was of large mien (Hoplias lacerdae, with 164.92 g total weight and 23.40 cm total length), five medium sized species (98.55-164.92 g total weight and 19.56-21.50 cm total length) and 20 small species (less than 57.79 g total weight and 17.38 cm total length). The diversity was higher in hotter months, mainly between 1:00 and 9:00 A.M. The collector curve showed that still exist species of fish for being collected in Cambará River. Concluding that despite of the existence of environmental impacts in the stretch of study, it showed satisfactory diversity and richness, influenced by factors like heterogeneity of habitats and supply of allochthonouss material, as well as intrinsic factors (activity and reproduction) to the present species.

Understory structure in two successional stages of a Semi-deciduous Seasonal Forest remnant of Southern Brazil / Estrutura do sub-bosque em duas fases sucessionais de um fragmento de Floresta Estacional Semi-decidual do sul do Brasil

The knowledge of structure and composition of forest strata contributes to understanding the conservation status and dynamics of plant communities. The study of forest understory is important to the knowledge of the succession process. The Seasonal Subtropical Forest remnant named Mato do Silva (27º 55'26" S and 53º 53'15" W) was studied aiming to describe the structure of understory in the late successional forest (LF) and in the young secondary forest (SF), an 11 years old post-agricultural site with canopy dominance of Ateleia glazioveana Baill. The phytosociological survey was carried out through the point quarter method and included individuals of tree and shrub species from 0.5 to 3.0 m of height. The sampling consisted of 384 individuals in LF (67 species) and 284 individuals in SF (20 species). A total of 79 species were observed, and only eight species occurred in both areas. The specific diversity (H') was 3.45 and 2.42 nats in the understory of LF and SF, respectively. The Pielou's evenness index (J) was 0.85 to LF and 0.80 to SF, respectively. Cupania vernalis Camb. and Psychotria leiocarpa Müll. Arg. were the prominent species in the LF while A. glazioveana and Solanum mauritianum Scop. were outstanding in the SF understory. Shade-tolerant and late secondary tree species occurred in large proportion in the LF forest, while pioneers and early secondary tree species predominated in the SF. In addition, certain dominant species in the understory of the SF were absent in the LF understory, such as A. glazioveana, Solanum compressum L. B. Sm. & Downs, Helietta apiculata Bentham and Gledtisia amorphoides (Griseb.) Taubert, which indicates that such species are associated to early stages of forest succession. G. amorphoides is considered an endangered species, and the early successional stages could be necessary for conservation of this species. A decrease in the pH and mineral nutrient levels in the soil was linked to the successional process, indicating the transference of nutrients to the aboveground biomass.

O conhecimento da estrutura e composição dos estratos florestais contribui para a compreensão do estado de conservação e dinâmica das comunidades vegetais. O estudo do estrato inferior florestal é importante para o conhecimento sobre os processos de sucessão. O remanescente de Floresta Subtropical Estacional denominado Mato do Silva (27º 55' 26" S e 53º 53' 15" O) foi estudado objetivando descrever a estrutura do estrato arbustivo na floresta em estádio avançado de sucessão e na floresta secundária, sendo esta formada em uma antiga área agrícola abandonada há 11 anos, e que possui estrato superior dominado por timbó (Ateleia glazioveana Baill.). A amostragem fitossociológica foi realizada através do método de quadrantes e incluiu indivíduos de espécies lenhosas arbustivas e arbóreas entre 0,5 e 3 m de altura. Foram amostrados 384 indivíduos na área de floresta avançada (67 espécies) e 284 na área de floresta secundária (20 espécies). Foram observadas 79 espécies no total, e somente oito ocorreram em ambas as áreas. A diversidade específica (H') foi de 3,45 e 2,42 nats, respectivamente. O índice J de equitabilidade foi 0,85 para LF e 0,80 para SF, respectivamente. Na área de floresta estacional avançada, destacaram-se Cupania vernalis Camb. e Psychotria leiocarpa Müll. Arg., enquanto que na floresta secundária A. glazioveana e Solanum mauritianum Scop. As espécies esciófilas ou secundárias tardias foram dominantes no estrato inferior da floresta estacional avançada, enquanto que na floresta secundária predominaram as espécies arbóreas pioneiras e secundárias iniciais. Além disso, certas espécies dominantes na floresta secundária estão ausentes no estrato inferior da floresta avançada, tais como A. glazioveana, Solanum compressum L. B. Sm. & Downs, Helietta apiculata Benth. e Gledtisia amorphoides (Griseb.) Taubert, o que indica que estas espécies estão associadas a estádios iniciais de sucessão florestal. G. amorphoides é considerada em perigo de extinção, e os estádios sucessionais iniciais podem ser necessários para a conservação desta espécie. Observou-se uma redução do pH e concentração de nutrientes minerais associada ao processo sucessional, o que indica transferência de nutrientes para a biomassa aérea.