Drastic reduction of the functional diversity of native ichthyofauna in a Neotropical lake following invasion by piscivorous fishes

Biological invasions are leading several species to extinction and are projected as a main driver of biodiversity changes in lakes for this century. However, the knowledge of their impacts on the Neotropical ichthyofauna over time remains largely incipient, especially when considering the functional diversity of native communities. Here we aim to identify the effects of non-native species, especially the non-native piscivorous Cichla kelberi and Pygocentrus nattereri, on the functional diversity of the native ichthyofauna of the Carioca Lake, Middle Rio Doce basin, state of Minas Gerais. Using fish occurrence data for eight years from 1983 to 2010 combined with an ecomorphological-trait analysis, we found that while the native species richness dropped to 56%, the functional richness is only 27% of that found before introductions. In other words, more than species, the ichthyofauna suffered an impressive decline in the range of functional traits, which can further have severe impacts on ecological processes within that system. When considering all the components of the current ichthyofauna (native and non-native species), neither taxonomic nor functional richness have changed over time. However, even keeping biodiversity levels, non-native species are not able to fully compensate for the extinct native ones in terms of functions.(AU)

Invasões biológicas vêm levando várias espécies à extinção, sendo projetado como o principal causador de mudanças na biodiversidade em lagos neste século. Entretanto, o conhecimento dos impactos sobre a ictiofauna Neotropical ao longo do tempo permanece bastante incipiente, especialmente quando se considera a diversidade funcional de comunidades nativas. Neste estudo, nós procuramos identificar os efeitos das espécies não nativas, especialmente os piscívoros não nativos Cichla kelberi and Pygocentrus nattereri, sobre a diversidade funcional da ictiofauna da Lagoa Carioca, bacia do médio rio Doce, Minas Gerais. Utilizando dados de ocorrência de oito anos entre 1983 e 2010, combinados a uma análise de atributos ecomorfológicos, observamos que a riqueza de espécies decaiu a 56%, enquanto a riqueza funcional é de apenas 27% da encontrada antes das introduções. Ou seja, mais do que espécies, a ictiofauna sofreu um declínio significativo na amplitude de atributos funcionais, o que pode levar a impactos severos em processos ecológicos neste sistema. Ao considerar todos os componentes da ictiofauna atual (espécies nativas e não nativas), as métricas de riqueza não sofreram alterações ao longo do tempo. Entretanto, mesmo mantendo os níveis de biodiversidade, espécies não nativas não são capazes de compensar totalmente as espécies nativas extintas em termos funcionais.(AU)

Loss of biodiversity in a conservation unit of the Brazilian Atlantic Forest: the effect of introducing non-native fish species / Perda de biodiversidade em uma unidade de conservação da Mata Atlântica brasileira: efeitos da introdução de espécies não nativas de peixes

Abstract The introduction of species has become an important problem for biodiversity and natural ecosystem conservation. The lake system of the middle Rio Doce (MG, Brazil) comprises c. 200 lakes at various conservation states, of which 50 are located within the Rio Doce State Park (PERD). Previous studies had verified several of these lakes suffered non-native fishes introductions and the presence of these species needs for the implementation of actions aiming at not only their control but also the preservation of the native species. This study discusses the effects of non-native fish species in the largest conservation unit of Atlantic Forest in Minas Gerais, southeast of Brazil, using data from 1983 to 2010 distributed as follow: data prior to 2006 were obtained from previous studies, and data from September 2006 to July 2010 were obtained in Lake Carioca at four sampling stations using gillnets, seine nets and sieve. A total of 17 fish species was collected (2006-2010) of which five were introduced species. Among the small to medium size native species (30 to 2000 mm standard length) seven had disappeared, two are new records and one was recaptured. The non-native species Cichla kelberi (peacock bass) and Pygocentrus nattereri (red piranha) are within the most abundant captured species. Integrated with other actions, such as those preventing new introductions, a selective fishing schedule is proposed as an alternative approach to improve the conservation management actions and the local and regional biodiversity maintenance.

Resumo A introdução de espécies tornou-se um importante problema para a conservação da biodiversidade e dos ecossistemas naturais. O sistema de lagos do médio Rio Doce (MG, Brasil) compreende cerca de 200 lagos em vários estados de conservação, dos quais 50 estão localizados dentro do Parque Estadual do Rio Doce (PERD). Estudos anteriores demonstraram que vários desses lagos sofreram introduções de peixes não nativos. Este estudo discute os efeitos das espécies de peixes não nativos na maior unidade de conservação da Mata Atlântica em Minas Gerais, sudeste do Brasil, utilizando dados de 1983 até 2010, distribuídos da seguinte forma: dados de 1983 a 2005 obtidos de estudos realizados anteriormente, e dados de setembro de 2006 a julho de 2010 obtidos no lago Carioca, utilizando redes de emalhar, redes de arrasto e peneira. Um total de 17 espécies de peixes foi coletado (2006-2010), sendo cinco introduzidas. Dentre estas, Cichla kelberi (tucunaré) e Pygocentrus nattereri (piranha vermelha) estiveram dentre as mais abundantes. Entre as espécies nativas de pequeno a médio porte (30-2000 mm de comprimento padrão), duas foram novos registros e uma foi recapturada. O desaparecimento de sete destas espécies, registradas em estudos anteriores, e a baixa representatividade nas amostragens da maioria das espécies remanescentes, evidencia o alto impacto da invasão de peixes na comunidade estudada. Considerando a importância de ações de manejo de espécies não nativas visando à conservação e manutenção da biodiversidade local e regional, propõem-se a realização de pescas seletivas intensivas, juntamente com ações que previnam novas introduções, incluindo ações educativas junto às comunidades locais.