Conservation strategies for Arapaima gigas (Schinz, 1822) and the Amazonian várzea ecosystem

ABSTRACT

In the present study we report a spatial autocorrelation analysis of molecular data obtained for Arapaima gigas, and the implication of this study for conservation and management. Arapaima is an important, but critically over-exploited giant food fish of the Amazonian várzea. Analysis of 14 variable microsatellite loci and 2,347 bp of mtDNA from 126 individuals sampled in seven localities within the Amazon basin suggests that Arapaima forms a continuous population with extensive genetic exchange among localities. Weak effect of isolation-by-distance is observed in microsatellite data, but not in mtDNA data. Spatial autocorrelation analysis of genetic and geographic data suggests that genetic exchange is significantly restricted at distances greater than 2,500 km. We recommend implementing a source-sink metapopulation management and conservation model by proposing replicate high quality várzea reserves in the upper, central, and lower Amazon basin. This conservation strategy would 1) preserve all of the current genetic diversity of Arapaima; 2) create a set of reserves to supply immigrants for locally depleted populations; 3) preserve core várzea areas in the Amazon basin on which many other species depend. We stress that conservation strategies should not only preserve current genetic diversity, but also the evolutionary processes which have generated the observed patterns.

RESUMO

No presente estudo, é descrita uma análise de autocorrelação espacial de dados moleculares obtidos para Arapaima gigas e a implicação deste estudo para sua conservação e manejo. Arapaima é uma espécie de peixe gigante da várzea Amazônica de grande importância econômica, e criticamente sobre-explorada. A análise de 14 locos microssatélites e de 2.347 pb do DNAmt de 126 indivíduos amostrados em sete localidades na bacia Amazônica sugere que Arapaima forma uma população contínua com grande fluxo genético entre localidades. Um pequeno efeito de isolamento por distância é observado através dos dados de microssatélites, mas não através dos dados de DNAmt. A análise de autocorrelação espacial de dados genéticos e geográficos sugere que o fluxo gênico é significativamente restrito em distâncias maiores que 2.500 km. É recomendada a implementação de um modelo de manejo e conservação de metapopulação no padrão doador-receptor, replicando as reservas de várzea na bacia Amazônica superior, central e inferior. Esta estratégia de conservação iria 1) preservar toda a atual diversidade genética da Arapaima; 2) criar um conjunto de reservas para fornecer imigrantes para populações locais reduzidas; 3) preservar áreas centrais de várzea na bacia Amazônica das quais diversas outras espécies dependem. Estratégias de conservação não deveriam somente preservar a atual diversidade genética, mas também os processos evolutivos que têm gerado os padrões observados.