Critical thermal limits of Poecilia caucana (Steindachner, 1880) (Cyprinodontiformes: Poeciliidae)

Aunque la temperatura tiene grandes repercusiones en la biología de los peces, se desconocen los rangos de tolerancia térmica de la mayoría de los peces dulceacuícolas. Esta falta de información impide pronosticar respuestas al cambio climático y limita los análisis comparativos que podrían enriquecer estudios evolutivos y biogeográficos. Utilizamos la metodología del crítico térmico para cuantificar la capacidad de aclimatación y la tolerancia térmica en la especie neotropical dulceacuícola Poecilia caucana. Para peces aclimatados a 20C, 25ºC y 28ºC, los críticos térmicos mínimos (CTmin) fueron 12,52 ± 0,62ºC, 13,41 ± 0,56ºC y 14,24 ± 0,43ºC, respectivamente, y los críticos térmicos máximos (CTmax) fueron 38,43 ± 0,64ºC, 40,28 ± 0,92ºC y 41,57 ± 0,27ºC, respectivamente. Tanto el CTmin como el CTmax cambiaron significativamente con las temperaturas de aclimatación, indicando que P. caucana es efectivamente aclimatable. Comparada con otras especies de peces dulceacuícolas, la capacidad de aclimatación de P. cuacana fue baja para CTmin y promedio para CTmax. Estos resultados, en conjunto con los datos de otras especies, pueden ser utilizados para responder preguntas ecológicas y evolutivas más generales.

Although temperature has far-reaching effects on fish biology, the thermal tolerance ranges of most freshwater fish species are unknown. This lack of information precludes forecasting responses to climatic change and does not allow for comparative analyses that may inform evolutionary and biogeographic studies. We used the critical thermal methodology to quantify acclimation capacity and thermal tolerance in the Neotropical freshwater species Poecilia caucana . For fish acclimated to 20C, 25ºC, and 28ºC, critical thermal minima (CTmin) were 12.52 ± 0.62ºC, 13.41 ± 0.56ºC and 14.24 ± 0.43ºC respectively, and critical thermal maxima (CTmax) were 38.43 ± 0.64ºC, 40.28 ± 0.92ºC and 41.57 ± 0.27ºC, respectively. Both CTmin and CTmax changed with acclimation temperatures, indicating that P. caucana was effectively acclimatable. Relative to values reported for other freshwater fish species, the acclimation capacity of P. caucana for CTmin was low, but it was average for CTmax. The data, together with similar work in other species, can be used in analyses focusing on broad ecological and evolutionary questions.

Description of males of Phallotorynus pankalos Lucinda, Rosa & Reis, 2005 and reappraisal of Phallotorynus species relationships (Teleostei: Cyprinodontiformes: Poeciliidae)

Recently discovered male specimens of Phallotorynus pankalos are described and diagnosed from males of congener species on the basis of gonopodial morphology, color pattern and number of dorsal and anal-fin rays. The phylogenetic hypothesis of relationships among Phallotorynus species is reappraised with the inclusion of P. pankalos. Phallotorynus pankalos is hypothesized as sister to P. jucundus, a clade sister to P. victoriae or to a clade composed of P. dispilos and P. psittakos. Biogeography of Phallotorynus species is discussed, and it is suggested: (1) an early basal split between the rio Paraíba do Sul drainage and the Paraná-Paraguay system, separating P. fasciolatus from the ancestor of the remaining Phallotorynus species followed by a dispersal to rio Paraíba do Sul; (2) that the formation of the Sete Quedas falls may have isolated the ancestors of P. psittakos and P. dispilos. However, the sequence of events associated with the evolutionary history of Phallotorynus remains unclear and unsatisfactory.

Recentemente descobertos espécimes machos de Phallotorynus pankalos são descritos e diagnosticados dos machos de espécies congêneres com base na morfologia gonopodial, padrão de colorido e número de raios das nadadeiras dorsal e anal. A hipótese de relações filogenéticas entre as espécies de Phallotorynus foi reavaliada com a inclusão de P. pankalos. Phallotorynus pankalos é hipotetizado como irmão de P. jucundus, um clado irmão de P. victoriae ou a um clado composto por P. dispilos e P. psittakos. Biogeografia das espécies de Phallotorynus é discutida, e é sugerido: (1) uma separação basal entre as drenagens do rio Paraíba do Sul e o sistema Paraná-Paraguai, separando P. fasciolatus do ancestral dos demais Phallotorynus, seguida de uma dispersão para o rio Paraíba do Sul; (2) que a formação dos saltos das Sete Quedas podem ter isolado os ancestrais de P. psittakos e P. dispilos. No entanto, a sequência de eventos associados a história evolutiva de Phallotorynus continua obscura e insatisfatória.

Trophic ecology of the exotic Lerma livebearer Poeciliopsis infans (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) in the Lago de Pátzcuaro, Central Mexico / Ecología trófica del pez exótico Guatapote del Lerma Poeciliopsis infans (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) en el Lago de Pátzcuaro, Región Central de México

Exotic fish species has caused several impacts on aquatic biodiversity. The Lago de Pátzcuaro has some well-studied exotic species, except the Lerma livebearer Poeciliopsis infans. This fish species was introduced into the Lago de Pátzcuaro before 1997 and the aspects of its biology are still unknown. In this study we assessed aspects of the trophic ecology of this exotic fish, P. infans, using gut content and stable isotope analysis to understand its capacity to tolerate anthropogenic environmental degradation in the Lago de Pátzcuaro. We also determined its trophic guild position (TP) using the TrophLab Program and stable isotope. Niche breadth was calculated by standardized Levins’ Index (Bi). Fish was captured with a seine during wet and dry seasons at six environmentally different sites and gut contents were obtained. We analyzed a total of 239 gut contents of P. infans. The contribution of each food item in the diet was quantified using frequency of occurrence and area percentage. The importance of each prey item was determined according to the index of relative importance (IRI), and the omnivory index (OI) was used to assess the feeding behavior. Fish were categorized by size and the diet was compared between fish sizes and sites. Dorsal muscle tissue and water hyacinth tissue was obtained for nitrogen isotope signature (δ15N) analysis. Additionally, we measured water and habitat quality to evaluate environmental conditions at each site. We concluded that P. infans is an omnivore (OI=0.28) that consumes mainly detritus (44%), epiphytic diatoms (37%), and secondary on terrestrial insects (6%) and zooplankton (10%). The fish can behave as a specialist (Bi=0.39) or generalist (Bi=0.68) and as a primary consumer (TROPH=2.2; TP=2.3) with a feeding strategy that was the same at different sizes, seasons and sites. None of the evaluated sites showed good environmental quality. We argue that P. infans can tolerate changes in water quality and feeding items availability, because it can exploit resources in multiple trophic webs. However, this species could be dependent on habitat complexity, especially in the aquatic vegetation cover.

Las especies de peces exóticas han causado numerosos impactos sobre la biodiversidad acuática. El Lago de Pátzcuaro tiene especies exóticas bien estudiadas, excepto el Guatapote del Lerma, Poeciliopsis infans. Esta especie fue introducida en el Lago de Pátzcuaro antes de 1997 y los aspectos de su biología son aún desconocidos. Se estudiaron aspectos de la ecología trófica de este pez exótico, P. infans, mediante el uso de análisis de contenidos del tracto digestivo para entender su capacidad para tolerar la degradación ambiental antrópica en el Lago de Pátzcuaro. Lo que involucró la determinación del gremio y posición trófica (TP) con el programa TrophLab e isotopos estables. La amplitud de dieta fue calculada con el índice estandarizado de Levin (Bi). Un total de 239 tractos digestivos de P.infans fueron analizados. Los peces fueron capturados con una red tipo chinchorro durante la temporada de lluvias y estiaje en seis sitios ambientalmente distintos. La contribución de cada componente de la dieta fue cuantificada con la frecuencia de ocurrencia y el porcentaje de área. La importancia relativa de cada artículo alimentario fue determinada de acuerdo al índice de importancia relativa (IIR) y el índice de omnivoría (OI) fue usado para estimar la conducta en la forma de alimentarse. La dieta fue comparada entre tallas y entre sitios de estudio. El tejido de músculo dorsal y el tejido de lirio fueron obtenidos para determinar valores de δ15N. De manera adicional, la calidad del agua y del hábitat fue medida para evaluar la condición ambiental en cada sitio. P. infans es un omnívoro (OI=0.28) que consume principalmente detritus (44%), diatomeas epifíticas (37%) y de forma secundaria insectos terrestres (6%) y zooplancton (10%); puede comportarse como especialista (Bi=0.39) o generalista (Bi=0.68) y consumidor primario (TROPH=2.2; TP=2.3). La estrategia alimenticia fue similar entre tallas, temporadas y sitios. Ningún sitio mostró buena calidad ambiental. Los resultados del presente estudio permiten argumentar que P. infans puede tolerar cambios en la calidad del agua y en la disponibilidad de artículos alimenticios, porque puede usar recursos provenientes de múltiples redes tróficas. Sin embargo, esta especie podría ser dependiente de la complejidad del hábitat, especialmente de la cobertura de la vegetación acuática.

Pseudobrânquia do guaru Poecilia reticulata (Peter, 1859): análise estrutural, morfométrica e histoquímica para detecção de glicoconjugados / Pseudo-gill of guppy, Poecilia reticulata (Peter, 1859): structural, morphometric, and histochemical analyses for the detection of glycoconjugates

A morfologia, os parâmetros citomorfométricos e os glicoconjugados presentes na pseudobrânquia de guaru, Poecilia reticulata Peter, 1859 (Cyprinodontiformes: Poeciliidae), foram investigados por microscopia de luz acoplada ao sistema de captura e análise de imagens, juntamente por histoquímica com lectinas. A anatomia microscópica indicou que P. reticulata possui pseudobrânquia glandular formada por dois lóbulos, a qual se localiza abaixo do epitélio faringiano. O órgão é constituído por parênquima vascularizado e rico em células pseudobranquiais. Esse tipo celular exibe estado citofisiológico ativo, com abundante sistema de biomembranas e ausência de óstio na superfície apical,que por sua vez é encontrado nas células ricas em mitocôndrias das holobrânquias. Assim, indica-se que as células da pseudobrânquia se distinguem das células das holobrânquias em relação à morfologia, histoquímica e fisiologia. Em decorrência dessas características intrínsecas, a pseudobrânquia de alevinos do guaru pode desempenhar funções não respiratórias nas fases iniciais do desenvolvimento. Além disso, a caracterização da pseudobrânquia do guaru possibilitará estudos futuros sobre o efeito de poluentes aquáticos em espécies biomonitoras, como P. reticulata.

The morphology, cytomorphometric parameters, and glycoconjugates present in the pseudo-gill of guppy, Poecilia reticulata Peter, 1859 (Cyprinodontiformes: Poeciliidae), were investigated by light microscopy coupled to image capture and analysis system, and also by lectin histochemistry. The microscopic anatomy indicates that P. reticulata has a glandular pseudo-gill formed by two lobes, located underneath the pharynx epithelium. The organ is formed by vascularized parenchyma rich in pseudo-gill cells. This cell type exhibits active cytophysiological state with an abundant system of biomembranes and lacking of ostium in apical surface, which in turn is found in the mitochondria-rich cells of the holobranch. This indicates that the pseudo-gill cells distinguishe from the holobranch cells in their morphology, histochemistry and physiology. Due to these intrinsic characteristics, the pseudo-gill of guppy fingerlings may have non-respiratory function in the initial phase of their development. The characterization of guppy's pseudo-gill could facilitate further studies about the effect of water pollutants on biomonitor species, such as P. reticulata.

Adaptation of the gill epithelium of an euryhaline fish, the guppy (Poecilia vivipara), to freshwater / Adaptação do epitélio branquial de peixes eurialinos, guaru (Poecilia vivipara), para água doce

The south-american euryhaline fish Poecilia vivipara (BLOCH; SNEIDER, 1801), the guppy, is found both in estuary and river waters, which suggests high adaptability to environments of different salinity. In this work we studied the adaptation of the interlamellar, bars and rakers epithelia of the gills of estuary fish to freshwater conditions. The results reveal that the gill epithelia of Poecilia vivipara can adjust itself to freshwater by decreasing the VP of mucous cells of the interlamellar epithelium and increase the volumetric proportion (VP) of chloride cells. However, there was no evidence of similar morphological alteration in the rakers region. The epithelia of the rakers appears to be part of a different compartment that is less sensitive to variation of salinity.

O peixe eurihalino sul-americano Poecilia vivipara (BLOCH; SNEIDER, 1801), o guppy, é encontrado tanto em estuários quanto em águas de rios, o que sugere uma alta adaptabilidade aos diferentes ambientes de salinidade. Neste trabalho, estudamos a adaptação do epitélio interlamelar, do arco e do rastelo das brânquias dos peixes de estuário de água doce. Os resultados revelam que o epitélio branquial de Poecilia vivipara pode ajustar-se à água doce, diminuindo a proporção volumétrica (PV) de células mucosas do epitélio interlamelar e aumentando a PV de células clorídricas. No entanto, não houve nenhuma evidência de alteração morfológica semelhante na região do rastelo branquial. O epitélio do rastelo branquial parece ser parte de um compartimento diferente que é menos sensível a variações de salinidade.

Ultrastructural aspects of spermatogenesis in Phalloceros caudimaculatus (Teleostei, Poeciliidae) / Aspectos ultraestructurales de la espermatogénesis en Phalloceros caudimaculatus (Teleostei, Poeciliidae)

The aim of the present study was to analyze the ultrastructural aspects of spermatogenesis in Phalloceros caudimaculatus, during cell proliferation. The parenchyma is organized morphologically as lobular restricted spermatogonial testis. Spermiogenesis in this species is characterized by four morphological stages of development (spermatids S1 through S4). The mature spermatids and spermatozoa heads are situated at the periphery of the cyst surrounded by the cytoplasm of the Sertoli cells. The germ cell's ultrastructure and spermatogenesis in P. caudimaculatus are very similar to that of other poeciliids.

El objetivo del presente estudio fue analizar los aspectos ultraestructurales de la espermatogénesis en Phalloceros caudimaculatus, durante el periodo de proliferación celular. El parénquima testicular está morfológicamente organizado como lobular espermatogonial restricto. La espermiogénesis en esta especie se caracteriza por cuatro etapas morfológicas de desarrollo (espermátidas S1 hasta S4). Las cabezas de las espermátidas maduras y espermatozoides están situadas en la periferia de los cistos, rodeados por el citoplasma de las células de Sertoli. La ultraestructura de las células germinativas y la espermatogénesis en P. caudimaculatus son muy similares a las de otros poecílideos.

Ecology of Phallotorynus pankalos (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) in a first-order stream of the upper Paraná Basin

Some aspects of the population ecology of Phallotorynus pankalos in a first-order stream of the Iguatemi River Basin are described based on samples taken from March/2007 to February/2008. A total of 2680 individuals, including 948 males and 1732 females was collected. Adult females are larger than males; theirs mean fecundity was estimated as 6.5 embryos/female. There was a strong correlation between standard length and ovary weight, relative ovary weight, and number of embryos. The size of the first maturation of 50 percent of female population was estimated as 18.24 mm of standard lenght. High female mortality was observed after the first reproduction and sex ratio presents seasonal variation with higher female proportion in the winter.(AU)

Para descrever alguns aspectos da ecologia populacional de Phallotorynus pankalos em um riacho de primeira ordem da bacia do rio Iguatemi foram realizadas amostragens de março/2007 a fevereiro/2008. Um total de 2680 indivíduos, distribuídos em 948 machos e 1732 fêmeas, foi coletado. Fêmeas adultas foram maiores que os machos e sua fecundidade média foi estimada em 6,5 embriões/fêmea. Foi observada forte correlação entre o comprimento padrão e o peso dos ovários, peso relativo dos ovários e número de embriões. O tamanho da primeira maturação de 50 por cento da população de fêmeas foi estimado em 18,24 mm de comprimento padrão. Observamos elevada mortalidade de fêmeas após a primeira reprodução e variação sazonal na proporção sexual, com maior proporção de fêmeas no inverno.(AU)

Indicadores morfológicos y reproductivos del pez Gambusia puncticulata (Poeciliidae) en sitios muy contaminados del río Almendares, Cuba

Reproductive and morphological indicators of the fish Gambusia puncticulata (Poeciliidae) in very polluted sections of Almendares River, Cuba. The Almendares River watershed covers a large portion of Havana city. Human activities have negative impacts over it. We studied the alteration of biological processes in fish from polluted sites. Stressor-based cumulative effects assessment was applied at individual level in Gambusia puncticulata (Poey, 1854). Three sites of Almendares River were sampled monthly from July 2006 to June 2007. Length and weight of females, and condition factor for both sexes, were higher in the impacted sites. An increase of food supply due to eutrophication can explain why fishes are heavier and longer at polluted sites. Gonadosomatic, specific fecundity index and embryo numbers were significantly higher on the reference site. The Hepatosomatic index was higher in females from the most contaminated sites. Differences in δ13C and δ15N among contaminated and reference sites suggest that the food source is not the same. Rev. Biol. Trop. 56 (4): 1991-2004. Epub 2008 December 12.

El río Almendares es el más grande de Ciudad de La Habana. La actividad humana adyacente ejerce un impacto significativo. Evaluamos las alteraciones de los procesos biológicos en los peces que viven en sitios muy contaminados de este río. Se aplicó una metodología basada en los efectos acumulativos de agentes estresantes múltiples a nivel de individuo en la especie Gambusia puncticulata (Poey, 1854). Este estudio se efectuó en tres sitios del río Almendares con muestreos mensuales desde julio del 2006 hasta junio del 2007. Se encontró un incremento en el largo y el peso de las hembras, y en el factor de condición para ambos sexos en los sitios más impactados. Este resultado se atribuye a la mayor disponibilidad de alimento debido a la eutrofización. El índice gonadosomático, el índice de fecundidad específica y el número de embriones por hembra, tuvieron valores significativamente más altos en el sitio de referencia. El largo relativo del gonopodio no mostró diferencia significativa entre sitios. El índice hepatosomático presentó valores más altos en las hembras provenientes de los sitios más contaminados. Las diferencias encontradas para δ13C y δ15N entre los sitios contaminados y el de referencia sugieren que las fuentes de alimento no son las mismas.