Feeding strategy of the introduced Astronotus crassipinnis (Cichlidae) in upper Paraná river floodplain

ABSTRACT The cichlid Astronotus crassipinnis (Heckel, 1840) known as oscar or apaiari is native to the Amazon basin and presents an omnivorous feeding habit, with a tendency to carnivory. The species was introduced in the upper Paraná River floodplain, where the trophic strategies adopted by the species are not well-known. The objective of this study was to characterize the diet of A. crassipinnis in different size classes to identify ontogenetic differences in diet composition and to determine its feeding behavior in the invaded floodplain. In addition, we experimentally compared the feeding behavior of A. crassipinnis with Hoplias sp. 2, a native piscivorous. We evaluated the predation rate of the two species with different prey (fish and shrimp). Astronotus crassipinnis consumed items from several trophic levels in the juvenile stage, characterizing an omnivore feeding. In the adult stage, A. crassipinnis displayed a specialist strategy in which fish and mollusks dominated the diet. Under controlled conditions, A. crassipinnis consumed more shrimp than Hoplias sp. 2. The preference for shrimp during the experiment contrasted to its feeding in natural environments, showing the potential trophic plasticity of A. crassipinnis. The piscivorous habit in the invaded environment can be considered a trophic strategy of A. crassipinnis, which feeds on an abundant resource in the upper Paraná River floodplain. In conclusion, the ontogenetic diet shifts and the trophic opportunism of the carnivore adults can be the strategies used by the species to invade and settle the floodplain. The piscivorous strategy of A. crassipinnis may impact fish biodiversity, altering ecosystem functioning.

RESUMO Astronotus crassipinnis (Heckel, 1840), conhecido como oscar ou apaiari, é nativo da bacia Amazônica e apresenta hábito alimentar onívoro, com tendência à carnivoria. A espécie foi introduzida na planície de inundação do alto rio Paraná, onde as estratégias tróficas adotadas pela espécie não são bem conhecidas. O objetivo deste estudo foi caracterizar a dieta de A. crassipinis em diferentes classes de comprimento para identificar diferenças ontogenéticas na composição da dieta e determinar seu comportamento alimentar na planície de inundação invadida. Em adição, nós comparamos experimentalmente o comportamento alimentar de A. crassipinnis com Hoplias sp. 2, um piscívoro nativo. Avaliamos a taxa de predação das duas espécies com presas diferentes (peixes e camarões). Astronotus crassipinnis consumiu itens de diferentes níveis tróficos no estágio juvenil, caracterizando uma alimentação onívora. No estágio adulto, A. crassipinnis apresentou uma estratégia especialista em que peixes e moluscos dominaram a dieta. Em condições controladas, A. crassipinnis consumiu mais camarões que Hoplias sp. 2. A preferência por camarão durante o experimento em contraste com sua alimentação em ambientes naturais evidencia a alta plasticidade trófica de A. crassipinnis. O hábito piscívoro no ambiente invadido pode ser considerado uma estratégia trófica de A. crassipinnis, que se alimenta de um recurso abundante na planície do alto Rio Paraná. Em conclusão, as mudanças ontogenéticas na dieta e o oportunismo trófico dos adultos podem ser as estratégias utilizadas pela espécie para invadir e colonizar a planície de inundação. A estratégia piscívora de A. crassipinnis pode impactar a biodiversidade de peixes, alterando o funcionamento do ecossistema.

Feeding strategy of the introduced Astronotus crassipinnis (Cichlidae) in upper Paraná river floodplain / Estratégia alimentar do introduzido Astronotus crassipinnis (Cichlidae) na planície de inundação do alto rio Paraná

The cichlid Astronotus crassipinnis (Heckel, 1840) known as "oscar" or "apaiari" is native to the Amazon basin and presents an omnivorous feeding habit, with a tendency to carnivory. The species was introduced in the upper Paraná River floodplain, where the trophic strategies adopted by the species are not well-known. The objective of this study was to characterize the diet of A. crassipinnis in different size classes to identify ontogenetic differences in diet composition and to determine its feeding behavior in the invaded floodplain. In addition, we experimentally compared the feeding behavior of A. crassipinnis with Hoplias sp. 2, a native piscivorous. We evaluated the predation rate of the two species with different prey (fish and shrimp). Astronotus crassipinnis consumed items from several trophic levels in the juvenile stage, characterizing an omnivore feeding. In the adult stage, A. crassipinnis displayed a specialist strategy in which fish and mollusks dominated the diet. Under controlled conditions, A. crassipinnis consumed more shrimp than Hoplias sp. 2. The preference for shrimp during the experiment contrasted to its feeding in natural environments, showing the potential trophic plasticity of A. crassipinnis. The piscivorous habit in the invaded environment can be considered a trophic strategy of A. crassipinnis, which feeds on an abundant resource in the upper Paraná River floodplain. In conclusion, the ontogenetic diet shifts and the trophic opportunism of the carnivore adults can be the strategies used by the species to invade and settle the floodplain. The piscivorous strategy of A. crassipinnis may impact fish biodiversity, altering ecosystem functioning.

Astronotus crassipinnis (Heckel, 1840), conhecido como "oscar" ou "apaiari", é nativo da bacia Amazônica e apresenta hábito alimentar onívoro, com tendência à carnivoria. A espécie foi introduzida na planície de inundação do alto rio Paraná, onde as estratégias tróficas adotadas pela espécie não são bem conhecidas. O objetivo deste estudo foi caracterizar a dieta de A. crassipinis em diferentes classes de comprimento para identificar diferenças ontogenéticas na composição da dieta e determinar seu comportamento alimentar na planície de inundação invadida. Em adição, nós comparamos experimentalmente o comportamento alimentar de A. crassipinnis com Hoplias sp. 2, um piscívoro nativo. Avaliamos a taxa de predação das duas espécies com presas diferentes (peixes e camarões). Astronotus crassipinnis consumiu itens de diferentes níveis tróficos no estágio juvenil, caracterizando uma alimentação onívora. No estágio adulto, A. crassipinnis apresentou uma estratégia especialista em que peixes e moluscos dominaram a dieta. Em condições controladas, A. crassipinnis consumiu mais camarões que Hoplias sp. 2. A preferência por camarão durante o experimento em contraste com sua alimentação em ambientes naturais evidencia a alta plasticidade trófica de A. crassipinnis. O hábito piscívoro no ambiente invadido pode ser considerado uma estratégia trófica de A. crassipinnis, que se alimenta de um recurso abundante na planície do alto Rio Paraná. Em conclusão, as mudanças ontogenéticas na dieta e o oportunismo trófico dos adultos podem ser as estratégias utilizadas pela espécie para invadir e colonizar a planície de inundação. A estratégia piscívora de A. crassipinnis pode impactar a biodiversidade de peixes, alterando o funcionamento do ecossistema.

Spatial segregation in the reproductive activity of Neotropical fish species as an indicator of the migratory trait.

This study focused on the distribution of fish with high reproductive activity along a basin, using a 430 km stretch of the Cuiabá River in Brazil as a model. The main objective of this study was to identify those fish that migrate long distances for reproduction, among all the basin species. Thus, a set of working criteria are proposed to classify species according to their reproductive behaviour (i.e., reproductive activity and distribution). Samplings were performed in the Cuiabá River basin, encompassing several environments (river, channels and lakes) during the reproductive periods (between October and February), from 2000 to 2004. Species occurrence (presence and absence - proxy of distribution) across the basin and index of reproductive activity values were used as criteria to identify the species that perform long-distance longitudinal migrations for reproduction. The study confirmed the classification of long-distance longitudinal migration species; nonetheless, some species were not classified as described in the literature. The proposed sequential criteria have proven to be effective in the classification of long-distance longitudinal migrations species and certainly contribute to filling some existing knowledge gaps of reproductive traits. This classification is of fundamental importance in planning new dam projects, in decision making and in the development of management and conservation actions for the ichthyofauna.

Trophic morphology features allow Astyanax endemic species coexistence in a Neotropical river system.

Resource partitioning has an essential role in interspecific relations, especially in congener species, which share many morphological traits. In some places, small characids coexist through resource partitioning, which may reduce their interspecific competition. Astyanax species (e.g., Astyanax minor, Astyanax gymnodontus and Astyanax bifasciatus), for example, coexist in different water bodies from the Iguaçu River basin. These species have high phenotypic plasticity and many morphologic specializations that allow them to live in different habitats. Based on evidences that these species modified their feeding habits because of changes in resource availability in Iguaçu River, this study tested two hypotheses: (a) there are differences in head morphology, number of teeth and number of gill rakers among the species of Astyanax; and (b) there are differences in gill arch and gill raker morphology among the species of Astyanax, which may favour their trophic resource partitioning in Iguaçu River. The head morphological traits and quantitative morphological characters were summarized in a principal coordinates analysis (PCoA), and the analysis of similarities (ANOSIM) showed significant differences among species. Gill morphological measurements were analysed through analysis of covariance (ANCOVA), and it also showed significant differences in gill arch and gill raker morphology among species. Therefore, the analysis of ecomorphological traits related to trophic habits revealed some differences that may suggest a tendency of reducing competition for trophic resources in the Iguaçu River basin.

Storage or Run-of-river Reservoirs: Exploring the Ecological Effects of Dam Operation on Stability and Species Interactions of Fish Assemblages.

Water level variation has an important role in the biology of fish species, driving behavior, feeding, and reproduction both in natural and modified environments. In reservoirs, different dam operation schemes result in alternative patterns of water level fluctuations. Storage (STR) reservoirs accumulate water and can vary the water level unpredictably, whereas this variation is more discrete in run-of-river (ROR) reservoirs. For this reason, ROR reservoirs are commonly presumed to be less environmentally harmful than STR reservoirs. We used multivariate autoregressive models (MAR) to compare the stability and species interactions of fish assemblages from two reservoirs under alternative operation schemes, using long-term data (15 years). We hypothesized that the lower variability of water level in the ROR reservoir would coincide with a more stable fish assemblage than in the STR reservoir. Contrary to our expectation, the MAR properties related to resilience and resistance indicated that the fish assemblage from the ROR was less stable than that from the STR reservoir. This suggests that the absence of water level variation limits the potential direct (movement and reproduction of fish) and indirect (primary production and nutrient input) benefits for fish that arise from the temporal environmental heterogeneity. Most importantly, this study highlights the need to reexamine the implications of ROR reservoirs on the health of aquatic communities. At least for fish, management actions should include varying the water level in a regime as similar as possible to the natural flow regime of the river, in order to improve the state of assemblages.

Habitat complexity does not influence prey consumption in an experimental three-level trophic chain

Habitat complexity influences species diversity and regulates trophic interactions, mostly by increasing resource partitioning within habitats and providing refuge for prey. The influence of habitat complexity on more than two trophic levels is not well understood, mainly because behavioral modifications of prey and predator may influence the outcome of trophic interactions. Thus, we conducted a two-factor experiment with a three-level trophic chain: a piscivorous fish [Hoplerythrinus unitaeniatus (Spix & Agassiz 1829)], an invertivorous fish (Moenkhausia forestii Benine, Mariguela & C. de Oliveira, 2009) and an aquatic macroinvertebrate (Chironomidae larvae). We measured prey consumption in low, intermediate and high habitat complexity, provided by submerged macrophyte densities, in the presence and the absence of the piscivore, intending to test the hypothesis that higher habitat complexities decrease predators foraging success in different trophic levels. We calculated the percentage of consumed prey in all treatment combinations. There was no significant effect of habitat complexity on prey consumption for neither the piscivorous nor the invertivorous fish, but a positive correlation was found between the percentages of consumed prey by both the piscivore and the invertivore. Observed modifications in the foraging behavior of the piscivore may have resulted in similar prey consumptions in low and high macrophyte densities. Moreover, more active M. forestii could have suffered a higher predation pressure by H. unitaeniatus, resulting in the positive correlation found. We conclude that behavior patterns in different habitat complexities possibly influenced predation rates in the three experimental trophic levels.

A complexidade de habitat influencia a diversidade de espécies e regula interações tróficas, principalmente por possibilitar a partição de recurso nos habitats e fornecer refúgio para presas. A influência da complexidade de habitat sob mais de dois níveis tróficos não é bem compreendida, especialmente porque modificações comportamentais das presas e dos predadores podem influenciar o resultado das interações tróficas. Assim, nós conduzimos um experimento bifatorial com uma cadeia trófica de três níveis: um peixe piscívoro [Hoplerythrinus unitaeniatus (Spix & Agassiz 1829)], um peixe invertívoro (Moenkhausia forestii Benine, Mariguela & C. de Oliveira, 2009) e um macroinvertebrados aquático (larvas de Chironomidae). Mensuramos o consumo de presas em complexidades de habitat baixa, intermediária e alta, dada por diferentes densidades de macrófitas submersas, na presença e ausência do piscívoro, com o intuito de testar a hipótese de que complexidades de habitat mais altas diminuem o sucesso de forrageio de predadores em diferentes níveis tróficos. Calculamos a porcentagem de presas consumidas em todas as combinações de tratamentos. Não houve efeito significativo da complexidade de habitat no consumo de presas para o peixe piscívoro nem para o peixe invertívoro, mas uma correlação positiva foi encontrada entre as porcentagens de presas consumidas pelo piscívoro e pelo invertívoro. Modificações observadas no comportamento de forrageio do piscívoro podem ter resultado em consumo de presas similar em densidades baixas e altas de macrófitas. Além disso, indivíduos de M. forestii com maior taxa de forrageamento podem ter sofrido maior pressão de predação por H. unitaeniatus, resultando na correlação positiva encontrada. Concluímos que padrões comportamentais em diferentes complexidades de habitat possivelmente influenciaram as taxas de predação nos três níveis tróficos experimentais.

Habitat complexity does not influence prey consumption in an experimental three-level trophic chain

ABSTRACT Habitat complexity influences species diversity and regulates trophic interactions, mostly by increasing resource partitioning within habitats and providing refuge for prey. The influence of habitat complexity on more than two trophic levels is not well understood, mainly because behavioral modifications of prey and predator may influence the outcome of trophic interactions. Thus, we conducted a two-factor experiment with a three-level trophic chain: a piscivorous fish [Hoplerythrinus unitaeniatus (Spix & Agassiz 1829)], an invertivorous fish (Moenkhausia forestii Benine, Mariguela & C. de Oliveira, 2009) and an aquatic macroinvertebrate (Chironomidae larvae). We measured prey consumption in low, intermediate and high habitat complexity, provided by submerged macrophyte densities, in the presence and the absence of the piscivore, intending to test the hypothesis that higher habitat complexities decrease predators foraging success in different trophic levels. We calculated the percentage of consumed prey in all treatment combinations. There was no significant effect of habitat complexity on prey consumption for neither the piscivorous nor the invertivorous fish, but a positive correlation was found between the percentages of consumed prey by both the piscivore and the invertivore. Observed modifications in the foraging behavior of the piscivore may have resulted in similar prey consumptions in low and high macrophyte densities. Moreover, more active M. forestii could have suffered a higher predation pressure by H. unitaeniatus, resulting in the positive correlation found. We conclude that behavior patterns in different habitat complexities possibly influenced predation rates in the three experimental trophic levels.

RESUMO A complexidade de habitat influencia a diversidade de espécies e regula interações tróficas, principalmente por possibilitar a partição de recurso nos habitats e fornecer refúgio para presas. A influência da complexidade de habitat sob mais de dois níveis tróficos não é bem compreendida, especialmente porque modificações comportamentais das presas e dos predadores podem influenciar o resultado das interações tróficas. Assim, nós conduzimos um experimento bifatorial com uma cadeia trófica de três níveis: um peixe piscívoro [Hoplerythrinus unitaeniatus (Spix & Agassiz 1829)], um peixe invertívoro (Moenkhausia forestii Benine, Mariguela & C. de Oliveira, 2009) e um macroinvertebrados aquático (larvas de Chironomidae). Mensuramos o consumo de presas em complexidades de habitat baixa, intermediária e alta, dada por diferentes densidades de macrófitas submersas, na presença e ausência do piscívoro, com o intuito de testar a hipótese de que complexidades de habitat mais altas diminuem o sucesso de forrageio de predadores em diferentes níveis tróficos. Calculamos a porcentagem de presas consumidas em todas as combinações de tratamentos. Não houve efeito significativo da complexidade de habitat no consumo de presas para o peixe piscívoro nem para o peixe invertívoro, mas uma correlação positiva foi encontrada entre as porcentagens de presas consumidas pelo piscívoro e pelo invertívoro. Modificações observadas no comportamento de forrageio do piscívoro podem ter resultado em consumo de presas similar em densidades baixas e altas de macrófitas. Além disso, indivíduos de M. forestii com maior taxa de forrageamento podem ter sofrido maior pressão de predação por H. unitaeniatus, resultando na correlação positiva encontrada. Concluímos que padrões comportamentais em diferentes complexidades de habitat possivelmente influenciaram as taxas de predação nos três níveis tróficos experimentais.

Habitat complexity does not influence prey consumption in an experimental three-level trophic chain

Habitat complexity influences species diversity and regulates trophic interactions, mostly by increasing resource partitioning within habitats and providing refuge for prey. The influence of habitat complexity on more than two trophic levels is not well understood, mainly because behavioral modifications of prey and predator may influence the outcome of trophic interactions. Thus, we conducted a two-factor experiment with a three-level trophic chain: a piscivorous fish [Hoplerythrinus unitaeniatus (Spix & Agassiz 1829)], an invertivorous fish (Moenkhausia forestii Benine, Mariguela & C. de Oliveira, 2009) and an aquatic macroinvertebrate (Chironomidae larvae). We measured prey consumption in low, intermediate and high habitat complexity, provided by submerged macrophyte densities, in the presence and the absence of the piscivore, intending to test the hypothesis that higher habitat complexities decrease predators foraging success in different trophic levels. We calculated the percentage of consumed prey in all treatment combinations. There was no significant effect of habitat complexity on prey consumption for neither the piscivorous nor the invertivorous fish, but a positive correlation was found between the percentages of consumed prey by both the piscivore and the invertivore. Observed modifications in the foraging behavior of the piscivore may have resulted in similar prey consumptions in low and high macrophyte densities. Moreover, more active M. forestii could have suffered a higher predation pressure by H. unitaeniatus, resulting in the positive correlation found. We conclude that behavior patterns in different habitat complexities possibly influenced predation rates in the three experimental trophic levels.(AU)

A complexidade de habitat influencia a diversidade de espécies e regula interações tróficas, principalmente por possibilitar a partição de recurso nos habitats e fornecer refúgio para presas. A influência da complexidade de habitat sob mais de dois níveis tróficos não é bem compreendida, especialmente porque modificações comportamentais das presas e dos predadores podem influenciar o resultado das interações tróficas. Assim, nós conduzimos um experimento bifatorial com uma cadeia trófica de três níveis: um peixe piscívoro [Hoplerythrinus unitaeniatus (Spix & Agassiz 1829)], um peixe invertívoro (Moenkhausia forestii Benine, Mariguela & C. de Oliveira, 2009) e um macroinvertebrados aquático (larvas de Chironomidae). Mensuramos o consumo de presas em complexidades de habitat baixa, intermediária e alta, dada por diferentes densidades de macrófitas submersas, na presença e ausência do piscívoro, com o intuito de testar a hipótese de que complexidades de habitat mais altas diminuem o sucesso de forrageio de predadores em diferentes níveis tróficos. Calculamos a porcentagem de presas consumidas em todas as combinações de tratamentos. Não houve efeito significativo da complexidade de habitat no consumo de presas para o peixe piscívoro nem para o peixe invertívoro, mas uma correlação positiva foi encontrada entre as porcentagens de presas consumidas pelo piscívoro e pelo invertívoro. Modificações observadas no comportamento de forrageio do piscívoro podem ter resultado em consumo de presas similar em densidades baixas e altas de macrófitas. Além disso, indivíduos de M. forestii com maior taxa de forrageamento podem ter sofrido maior pressão de predação por H. unitaeniatus, resultando na correlação positiva encontrada. Concluímos que padrões comportamentais em diferentes complexidades de habitat possivelmente influenciaram as taxas de predação nos três níveis tróficos experimentais.(AU)

Two sides of a coin: Effects of climate change on the native and non-native distribution of Colossoma macropomum in South America.

Climate change and species invasions interact in nature, disrupting biological communities. Based on this knowledge, we simultaneously assessed the effects of climate change on the native distribution of the Amazonian fish Colossoma macropomum as well as on its invasiveness across river basins of South America, using ecological niche modeling. We used six niche models within the ensemble forecast context to predict the geographical distribution of C. macropomum for the present time, 2050 and 2080. Given that this species has been continuously introduced into non-native South American basins by fish farming activities, we added the locations of C. macropomum farms into the modeling process to obtain a more realistic scenario of its invasive potential. Based on modelling outputs we mapped climate refuge areas at different times. Our results showed that a plenty of climatically suitable areas for the occurrence of C. macropomum occurrence are located outside the original basins at the present time and that its invasive potential is greatly amplified by fish farms. Simulations of future geographic ranges revealed drastic range contraction in the native region, implying concerns not only with respect to the species conservation but also from a socio-economic perspective since the species is a cornerstone of artisanal and commercial fisheries in the Amazon. Although the invasive potential is projected to decrease in the face of climate change, climate refugia will concentrate in Paraná River, Southeast Atlantic and East Atlantic basins, putting intense, negative pressures on the native fish fauna these regions. Our findings show that short and long-term management actions are required for: i) the conservation of natural stocks of C. macropomum in the Amazon, and ii) protecting native fish fauna in the climate refuges of the invaded regions.

Using long-term data to predict fish abundance: the case of Prochilodus lineatus (Characiformes, Prochilodontidae) in the intensely regulated upper Paraná River

Populations show spatial-temporal fluctuations in abundance, partly due to random processes and partly due to self-regulatory processes. We evaluated the effects of various external factors on the population numerical abundance of curimba Prochilodus lineatus in the upper Paraná River floodplain, Brazil, over a 19-year period. Panel data analysis was applied to examine the structure of temporal and spatial abundance while controlling auto-regressive processes and spatial non-homogeneity variances that often obscure relationships. As sources of population variation, we considered predation, competition, selected abiotic variables, construction of a dam upstream of the study area, water level and flood intensity during the spawning period. We found that biological interactions (predation and competition) were not significantly related to variations in curimba abundance; specific conductance was a space indicator of abundance, apparently linked to the biology of the species; intensity of floods determined inter-annual variation in abundances; Porto Primavera Dam negatively impacted the abundances at sites in the floodplain directly affected by discharges from the dam. Panel data analysis was a powerful tool that identified the need for intense flooding to maintain high abundances of curimba in the upper Paraná River. We believe our results apply to other species with similar life strategy.(AU)

As populações apresentam flutuações espaço-temporais em abundância devido a processos aleatórios e auto-regulatórios. Nesse trabalho avaliamos efeitos de vários fatores sobre a abundância da curimba, Prochilodus lineatus, em cinco ambientes da planície de inundação do alto rio Paraná, Brasil, durante 19 anos. A análise de dados em painel foi utilizada por examinar variações espaço-temporais na abundância considerando processos auto-regressivos e variâncias espacialmente heterogêneas, que por vezes dificultam a identificação das relações. Como fontes de variação na abundância da curimba foram consideradas: predação, competição, variáveis abióticas selecionadas, construção da barragem de Porto Primavera, nível da água do rio Paraná e intensidade de cheia no período reprodutivo. Foi identificado que predação e competição não foram significativamente associadas às abundâncias da curimba; condutividade específica foi indicadora espacial da abundância; intensidade das cheias foi determinante de variações interanuais na abundância; barragem de Porto Primavera influenciou, negativamente, a abundância em corpos d'água diretamente afetados. A análise de dados em painel mostrou ser uma poderosa ferramenta preditiva, que possibilitou identificar a necessidade de cheias intensas para manutenção de elevadas abundâncias de curimba no alto rio Paraná. Acreditamos que o mesmo seja válido espécies de peixes que apresentam estratégia de vida similar.(AU)

Using long-term data to predict fish abundance: the case of Prochilodus lineatus (Characiformes, Prochilodontidae) in the intensely regulated upper Paraná River

Populations show spatial-temporal fluctuations in abundance, partly due to random processes and partly due to self-regulatory processes. We evaluated the effects of various external factors on the population numerical abundance of curimba Prochilodus lineatus in the upper Paraná River floodplain, Brazil, over a 19-year period. Panel data analysis was applied to examine the structure of temporal and spatial abundance while controlling auto-regressive processes and spatial non-homogeneity variances that often obscure relationships. As sources of population variation, we considered predation, competition, selected abiotic variables, construction of a dam upstream of the study area, water level and flood intensity during the spawning period. We found that biological interactions (predation and competition) were not significantly related to variations in curimba abundance; specific conductance was a space indicator of abundance, apparently linked to the biology of the species; intensity of floods determined inter-annual variation in abundances; Porto Primavera Dam negatively impacted the abundances at sites in the floodplain directly affected by discharges from the dam. Panel data analysis was a powerful tool that identified the need for intense flooding to maintain high abundances of curimba in the upper Paraná River. We believe our results apply to other species with similar life strategy.(AU)

As populações apresentam flutuações espaço-temporais em abundância devido a processos aleatórios e auto-regulatórios. Nesse trabalho avaliamos efeitos de vários fatores sobre a abundância da curimba, Prochilodus lineatus, em cinco ambientes da planície de inundação do alto rio Paraná, Brasil, durante 19 anos. A análise de dados em painel foi utilizada por examinar variações espaço-temporais na abundância considerando processos auto-regressivos e variâncias espacialmente heterogêneas, que por vezes dificultam a identificação das relações. Como fontes de variação na abundância da curimba foram consideradas: predação, competição, variáveis abióticas selecionadas, construção da barragem de Porto Primavera, nível da água do rio Paraná e intensidade de cheia no período reprodutivo. Foi identificado que predação e competição não foram significativamente associadas às abundâncias da curimba; condutividade específica foi indicadora espacial da abundância; intensidade das cheias foi determinante de variações interanuais na abundância; barragem de Porto Primavera influenciou, negativamente, a abundância em corpos d'água diretamente afetados. A análise de dados em painel mostrou ser uma poderosa ferramenta preditiva, que possibilitou identificar a necessidade de cheias intensas para manutenção de elevadas abundâncias de curimba no alto rio Paraná. Acreditamos que o mesmo seja válido espécies de peixes que apresentam estratégia de vida similar.(AU)

Variation of the ichthyofauna along the Goioerê River: an important tributary of the Piquiri-Paraná basin / Variação da ictiofauna ao longo do rio Goioerê: um importante tributário da bacia do Piquiri-Paraná

The construction of reservoirs is considered an important source of impacts on the fish fauna, severely altering the structure of the assemblage. This paper aimed to describe the structure of the fish assemblage of the Goioerê River, determining its longitudinal distribution and patterns of species dominance. The evaluation of its longitudinal variation in the diversity and abundance of the fish assemblage was conducted in July and October 2004 and January and May 2005. The collections were carried out near the headwaters (Gurucaia), middle stretch (Olaria), just above the falls (Paiquerê) and downstream (Foz). Forty-four species were captured. The Gurucaia fish assemblages differed significantly from Olaria, Paiquerê and Foz. The Olaria assemblages differed significantly from the Foz. Gurucaia showed the lowest diversity and abundance of species. Astyanax aff paranae Eigenmann,1914 (78% of the total) was found to be dominant at this site. Almost the same species richness was found at Olaria and Paiquerê, although Olaria had the greatest abundance of individuals. Astyanax aff paranae, Cyphocharax modestus (Fernández-Yépez, 1948) and Astyanax altiparanae Garutti & Britski, 2000 were the top three dominants and comprised over 71% of the total number of fish caught. At Paiquerê, Astyanax altiparanae, Hypostomus aff ancistroides (Ihering, 1911) and Loricariichthys platymetopon Isbrücker & Nijssen, 1979 composed 58% of the catches. Thirty-one species were recorded at Foz, which presented the greatest richness. The most abundant species were Apareiodon affinis (Steindachner, 1879), Galeocharax knerii (Steindachner, 1879) and A.altiparanae, which contributed to 50% of the total catches in this environment.These results record the fish biodiversity and how the community is longitudinally structured in the Goioerê River, and also demonstrate how this type of evaluation is important to understanding the fish community patterns and finding solutions to problems related to the conservation and management of the basin.(AU)

A construção de reservatórios é considerada importante fonte de impactos para a fauna de peixes, levando a alterações significativas na estrutura da assembleia. Considerando isso, esse artigo objetiva descrever a estrutura da assembleia de peixes do rio Goioerê, determinando sua distribuição longitudinal e padrões na dominância das espécies. A avaliação da variação longitudinal na diversidade e abundância da assembleia de peixes neste rio foi conduzida em julho e outubro de 2004 e janeiro e maio de 2005. As coletas foram realizadas próximas as nascentes (Gurucaia), no segmento médio (Olaria), logo acima do salto Paiquerê (Paiquerê) e na foz do rio (Foz). Foram registradas 44 espécies. A assembleia de peixes de Gurucaia diferiu significativamente de Olaria, Paiquerê e Foz. A assembleia de Olaria diferiu significativamente de Foz. Gurucaia apresentou a menor diversidade e abundância de espécies. Astyanax aff. paranae Eigenmann,1914 (78% do total) foi dominante nesta localidade. Em Olaria e Paiquerê foi encontrada grande similaridade na riqueza de espécies, no entanto, em Olaria registrou-se a maior abundância de indivíduos. Astyanax aff. paranae, Cyphocharax modestus (Fernández-Yépez, 1948) and Astyanax altiparanae Garutti & Britski, 2000 foram as três espécies dominantes de topo e compreenderam cerca de 71% do total de peixes capturados. Na localidade Paiquerê, A. altiparanae, Hypostomus aff. ancistroides (Ihering, 1911) and Loricariichthys platymetopon Isbrücker & Nijssen, 1979 compuseram 58% das capturas. Trinta e uma espécies foram registradas na Foz, que apresentou a maior riqueza. As espécies mais abundantes foram Apareiodon affinis (Steindachner, 1879), Galeocharax knerii (Steindachner, 1879) and A. altiparanae, as quais contribuíram com 50% das capturas totais neste ambiente. Estes resultados registram a biodiversidade de peixes e como esta comunidade se estrutura longitudinalmente no rio Goioerê, além de demonstrar a importância desse tipo de avaliação para a compreensão dos padrões das comunidades de peixes e para a busca de soluções para problemas relacionados à conservação e o manejo desta bacia.(AU)

Variation of the ichthyofauna along the Goioerê River: an important tributary of the Piquiri-Paraná basin / Variação da ictiofauna ao longo do rio Goioerê: um importante tributário da bacia do Piquiri-Paraná

The construction of reservoirs is considered an important source of impacts on the fish fauna, severely altering the structure of the assemblage. This paper aimed to describe the structure of the fish assemblage of the Goioerê River, determining its longitudinal distribution and patterns of species dominance. The evaluation of its longitudinal variation in the diversity and abundance of the fish assemblage was conducted in July and October 2004 and January and May 2005. The collections were carried out near the headwaters (Gurucaia), middle stretch (Olaria), just above the falls (Paiquerê) and downstream (Foz). Forty-four species were captured. The Gurucaia fish assemblages differed significantly from Olaria, Paiquerê and Foz. The Olaria assemblages differed significantly from the Foz. Gurucaia showed the lowest diversity and abundance of species. Astyanax aff paranae Eigenmann,1914 (78% of the total) was found to be dominant at this site. Almost the same species richness was found at Olaria and Paiquerê, although Olaria had the greatest abundance of individuals. Astyanax aff paranae, Cyphocharax modestus (Fernández-Yépez, 1948) and Astyanax altiparanae Garutti & Britski, 2000 were the top three dominants and comprised over 71% of the total number of fish caught. At Paiquerê, Astyanax altiparanae, Hypostomus aff ancistroides (Ihering, 1911) and Loricariichthys platymetopon Isbrücker & Nijssen, 1979 composed 58% of the catches. Thirty-one species were recorded at Foz, which presented the greatest richness. The most abundant species were Apareiodon affinis (Steindachner, 1879), Galeocharax knerii (Steindachner, 1879) and A.altiparanae, which contributed to 50% of the total catches in this environment.These results record the fish biodiversity and how the community is longitudinally structured in the Goioerê River, and also demonstrate how this type of evaluation is important to understanding the fish community patterns and finding solutions to problems related to the conservation and management of the basin.

A construção de reservatórios é considerada importante fonte de impactos para a fauna de peixes, levando a alterações significativas na estrutura da assembleia. Considerando isso, esse artigo objetiva descrever a estrutura da assembleia de peixes do rio Goioerê, determinando sua distribuição longitudinal e padrões na dominância das espécies. A avaliação da variação longitudinal na diversidade e abundância da assembleia de peixes neste rio foi conduzida em julho e outubro de 2004 e janeiro e maio de 2005. As coletas foram realizadas próximas as nascentes (Gurucaia), no segmento médio (Olaria), logo acima do salto Paiquerê (Paiquerê) e na foz do rio (Foz). Foram registradas 44 espécies. A assembleia de peixes de Gurucaia diferiu significativamente de Olaria, Paiquerê e Foz. A assembleia de Olaria diferiu significativamente de Foz. Gurucaia apresentou a menor diversidade e abundância de espécies. Astyanax aff. paranae Eigenmann,1914 (78% do total) foi dominante nesta localidade. Em Olaria e Paiquerê foi encontrada grande similaridade na riqueza de espécies, no entanto, em Olaria registrou-se a maior abundância de indivíduos. Astyanax aff. paranae, Cyphocharax modestus (Fernández-Yépez, 1948) and Astyanax altiparanae Garutti & Britski, 2000 foram as três espécies dominantes de topo e compreenderam cerca de 71% do total de peixes capturados. Na localidade Paiquerê, A. altiparanae, Hypostomus aff. ancistroides (Ihering, 1911) and Loricariichthys platymetopon Isbrücker & Nijssen, 1979 compuseram 58% das capturas. Trinta e uma espécies foram registradas na Foz, que apresentou a maior riqueza. As espécies mais abundantes foram Apareiodon affinis (Steindachner, 1879), Galeocharax knerii (Steindachner, 1879) and A. altiparanae, as quais contribuíram com 50% das capturas totais neste ambiente. Estes resultados registram a biodiversidade de peixes e como esta comunidade se estrutura longitudinalmente no rio Goioerê, além de demonstrar a importância desse tipo de avaliação para a compreensão dos padrões das comunidades de peixes e para a busca de soluções para problemas relacionados à conservação e o manejo desta bacia.

Aging and growth parameter from the Piaractus mesopotamicus (pacu) from the Cuiabá river, Mato Grosso, Brazil / Estimativas dos parâmetros de crescimento e idade do Piaractus mesopotamicus (pacu) do rio Cuiabá, Mato Grosso, Brasil

This study has aims to determine the age and to estimate the growth parameters using scales of the species. Individuals of Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) used in this study were captured in the commercial fishery conducted in the region, along the year 2006. The model selected to express the growth of the species was the von Bertalanffy Sl= Sl∞*[1-exp-k(t-to)]. To determine if scales are suitable for studying the growth of pacu, we analyzed the relation between standard length (Sl) and the radius of the scales through linear regression. The period of annuli formation was determined analyzing the variations in the marginal increment and evaluating the consistency of the readings through the analysis of the coefficient of variations (CVs) for the average standard lengths of each age (number of rings) observed in the scales. The relationship between Ls of the fish and the radius of the scales showed that scales can be used to study the age and growth of P. mesopotamicus (R= 0.79). CVs were always below 20%, demonstrating the consistency of the readings. Annuli formation occurred in February, probably related to trophic migration that occurs in this month in the region. Equations that represents the growth in length obtained for P. mesopotamicus are Sl=50.00*[1-exp-0.18(t-(-3.00)] for males and Sl=59.23*[1-exp-0.14(t-(-3.36)] for females. The growth parameters obtained in this study were lower compared to other studies previously conducted for the same species and can related to overexploitation that species is submitted by fishing in the region. These values show also that females of pacu attain greater asymptotic length than males that growth faster.(AU)

Este estudo tem como objetivo determinar a idade e estimar os parâmetros de crescimento usando as escamas da espécie. Esta informação pode ser usada em outros estudos sobre dinâmica de estoques da espécie na área estudada. Os indivíduos do Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) usados nesse estudo foram capturados na pesca comercial, desenvolvida na região durante o ano de 2006. O modelo escolhido para analisar o crescimento da espécie foi o de Von Bertalanffy (Cp= Cp∞*[1-exp-k(t-to)]. Para saber se as escamas são apropriadas para estudos de crescimento do pacu, nós analisamos a relação entre o comprimento padrão (Cp) e o raio das através de regressão linear. O período de formação dos anéis foi determinado analisando as variações no incremento marginal e a consistência das leituras foi avaliada através da análise do coeficiente de variação (CVs) do comprimento padrão médio para cada idade (número de anéis) observado nas escamas. A correlação entre o Ls do peixe e o raio das escamas mostrou que as escamas podem ser utilizadas para estudos de crescimento do P. mesopotamicus (R= 0.79). Os CVs foram sempre abaixo de 20% demonstrando consistência nas leituras. A formação dos anéis ocorreu em fevereiro provavelmente relacionada com a migração trófica que ocorre neste mês na região. As equações que representa o crescimento em comprimento obtidas para o P. mesopotamicus são: Cp=50.00*[1-exp-0.18(t-(-3.00)] para machos e Cp=59.23*[1-exp-0.14(t-(-3.36)] para fêmeas. Os parâmetros de crescimento encontrados neste estudo foram mais baixos quando comparados com outros estudos para a mesma espécie realizados anteriormente e pode estar relacionado com “overexplotation” pela pesca que a espécie é submetida na área. Esses valores mostram ainda que as fêmeas do pacu atingem comprimentos assintóticos maiores que os machos que crescem mais rápido.(AU)

Aging and growth parameter from the Piaractus mesopotamicus (pacu) from the Cuiabá river, Mato Grosso, Brazil / Estimativas dos parâmetros de crescimento e idade do Piaractus mesopotamicus (pacu) do rio Cuiabá, Mato Grosso, Brasil

This study has aims to determine the age and to estimate the growth parameters using scales of the species. Individuals of Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) used in this study were captured in the commercial fishery conducted in the region, along the year 2006. The model selected to express the growth of the species was the von Bertalanffy Sl= Sl∞*[1-exp-k(t-to)]. To determine if scales are suitable for studying the growth of pacu, we analyzed the relation between standard length (Sl) and the radius of the scales through linear regression. The period of annuli formation was determined analyzing the variations in the marginal increment and evaluating the consistency of the readings through the analysis of the coefficient of variations (CVs) for the average standard lengths of each age (number of rings) observed in the scales. The relationship between Ls of the fish and the radius of the scales showed that scales can be used to study the age and growth of P. mesopotamicus (R= 0.79). CVs were always below 20%, demonstrating the consistency of the readings. Annuli formation occurred in February, probably related to trophic migration that occurs in this month in the region. Equations that represents the growth in length obtained for P. mesopotamicus are Sl=50.00*[1-exp-0.18(t-(-3.00)] for males and Sl=59.23*[1-exp-0.14(t-(-3.36)] for females. The growth parameters obtained in this study were lower compared to other studies previously conducted for the same species and can related to overexploitation that species is submitted by fishing in the region. These values show also that females of pacu attain greater asymptotic length than males that growth faster.

Este estudo tem como objetivo determinar a idade e estimar os parâmetros de crescimento usando as escamas da espécie. Esta informação pode ser usada em outros estudos sobre dinâmica de estoques da espécie na área estudada. Os indivíduos do Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) usados nesse estudo foram capturados na pesca comercial, desenvolvida na região durante o ano de 2006. O modelo escolhido para analisar o crescimento da espécie foi o de Von Bertalanffy (Cp= Cp∞*[1-exp-k(t-to)]. Para saber se as escamas são apropriadas para estudos de crescimento do pacu, nós analisamos a relação entre o comprimento padrão (Cp) e o raio das através de regressão linear. O período de formação dos anéis foi determinado analisando as variações no incremento marginal e a consistência das leituras foi avaliada através da análise do coeficiente de variação (CVs) do comprimento padrão médio para cada idade (número de anéis) observado nas escamas. A correlação entre o Ls do peixe e o raio das escamas mostrou que as escamas podem ser utilizadas para estudos de crescimento do P. mesopotamicus (R= 0.79). Os CVs foram sempre abaixo de 20% demonstrando consistência nas leituras. A formação dos anéis ocorreu em fevereiro provavelmente relacionada com a migração trófica que ocorre neste mês na região. As equações que representa o crescimento em comprimento obtidas para o P. mesopotamicus são: Cp=50.00*[1-exp-0.18(t-(-3.00)] para machos e Cp=59.23*[1-exp-0.14(t-(-3.36)] para fêmeas. Os parâmetros de crescimento encontrados neste estudo foram mais baixos quando comparados com outros estudos para a mesma espécie realizados anteriormente e pode estar relacionado com “overexplotation” pela pesca que a espécie é submetida na área. Esses valores mostram ainda que as fêmeas do pacu atingem comprimentos assintóticos maiores que os machos que crescem mais rápido.

Effects of river impoundment on ecosystem services of large tropical rivers: embodied energy and market value of artisanal fisheries.

Applying the ecosystem services concept to conservation initiatives or in managing ecosystem services requires understanding how environmental impacts affect the ecology of key species or functional groups providing the services. We examined effects of river impoundments, one of the leading threats to freshwater biodiversity, on an important ecosystem service provided by large tropical rivers (i.e., artisanal fisheries). The societal and economic importance of this ecosystem service in developing countries may provide leverage to advance conservation agendas where future impoundments are being considered. We assessed impoundment effects on the energetic costs of fisheries production (embodied energy) and commercial market value of the artisanal fishery of the Paraná River, Brazil, before and after formation of Itaipu Reservoir. High-value migratory species that dominated the fishery before the impoundment was built constituted a minor component of the contemporary fishery that is based heavily on reservoir-adapted introduced species. Cascading effects of river impoundment resulted in a mismatch between embodied energy and market value: energetic costs of fisheries production increased, whereas market value decreased. This was partially attributable to changes in species functional composition but also strongly linked to species identities that affected market value as a result of consumer preferences even when species were functionally similar. Similar trends are expected in other large tropical rivers following impoundment. In addition to identifying consequences of a common anthropogenic impact on an important ecosystem service, our assessment provides insight into the sustainability of fisheries production in tropical rivers and priorities for regional biodiversity conservation.

Fish assemblage structure in tributaries of the Meia Ponte River, Goiás, Brazil

This study was conducted in the Meia Ponte River basin, which is located in the Cerrado biome. The objective was to describe the structure of fish assemblages and to evaluate the results with the regard to the position of the tributaries (sampling stations) along the basin. This basin drains 35 municipalities of Goiás State. Springs of the Meia Ponte are located in the district of Itauçu (GO), in the Serra dos Brandões. Two sampling were conducted, one in the rainy season (March/2001) and another in the dry season (August/2001). Thirty sampling sites in tributaries and one in the channel of the Meia Ponte River, in its upper course, were selected to capture fish with dipnets (3 mm mesh) during one hour, along 100-m stretch. Sampling periods (season; rainy and dry) and the categorization according to the distance of the sampling station from the mouth of the Meia Ponte River (position; upper, intermediate and lower) were used to evaluate differences in fish assemblage structure, summarized by a detrended correspondence analysis (DCA), applied on the abundance data matrix, squared root transformed, to eliminate the effect of abundant species. The first two axes were retained for interpretation (eigenvalues = 0.35 and 0.24, for axis 1 and 2, respectively). The two-way ANOVA (factors seasons and positions) identified significant differences (p <0.05) in score averages for axis 1 and 2, for both factors. These results suggest significant differences in fish assemblage structure in the Meia Ponte River basin for the seasons (rainy and dry) and positions (upper, intermediate and lower) studied, in spite of the short spatial scale. These findings demonstrate a great ichthyofauna heterogeneity in the uppermost part of the Paraná River.

Este estudo foi realizado na bacia do rio Meia Ponte, a qual está localizada no bioma cerrado. O objetivo foi descrever a estrutura da assembléia de peixes, relacionando os resultados com a distribuição longitudinal dos afluentes ao longo da bacia do rio Meia Ponte. Essa bacia hidrográfica drena 35 municípios Goianos, sendo suas nascentes localizadas no município de Itauçú (GO), na Serra dos Brandões. Foram realizadas duas coletas, uma no mês de março/2001 (chuva) e a outra em agosto/2001 (seca). Trinta afluentes e um ponto na calha do rio Meio Ponte, na sua porção mais superior, foram selecionados para a captura dos peixes, com uso de peneiras (3 mm) durante uma hora, em uma secção de 100 m. O período de amostragem (fase; seca e chuva) e a categorização em função da distância do ponto de amostragem até sua desembocadura (posição; alto, médio e foz) foram utilizados como fatores. O protocolo utilizado para avaliar a estrutura da comunidade considerou a análise de correspondência com remoção do efeito de arco (DCA), que sumarizou a matriz de abundância, transformada em raiz quadrada, para remover o efeito de espécies muito abundantes. Os dois primeiros eixos foram retidos para interpretação, com autovalores de 0,35 e 0,24, para o eixo 1 e 2, respectivamente. A ANOVA bifatorial (fase e posição) identificou diferenças significativas (p < 0,05) na média dos escores dos eixos 1 e 2, para os dois fatores. Estes resultados demonstram que a estrutura da comunidade de peixes foi diferente entre as estações do ano (seca e chuva) e posição do ponto de amostragem ao longo do rio (alta, intermediária e baixa), apesar da escala espacial pequena. Então, foi verificada uma acentuada heterogeneidade na ictiofauna das áreas mais superiores do rio Paraná.

Fish assemblage structure in tributaries of the Meia Ponte River, Goiás, Brazil

This study was conducted in the Meia Ponte River basin, which is located in the Cerrado biome. The objective was to describe the structure of fish assemblages and to evaluate the results with the regard to the position of the tributaries (sampling stations) along the basin. This basin drains 35 municipalities of Goiás State. Springs of the Meia Ponte are located in the district of Itauçu (GO), in the Serra dos Brandões. Two sampling were conducted, one in the rainy season (March/2001) and another in the dry season (August/2001). Thirty sampling sites in tributaries and one in the channel of the Meia Ponte River, in its upper course, were selected to capture fish with dipnets (3 mm mesh) during one hour, along 100-m stretch. Sampling periods (season; rainy and dry) and the categorization according to the distance of the sampling station from the mouth of the Meia Ponte River (position; upper, intermediate and lower) were used to evaluate differences in fish assemblage structure, summarized by a detrended correspondence analysis (DCA), applied on the abundance data matrix, squared root transformed, to eliminate the effect of abundant species. The first two axes were retained for interpretation (eigenvalues = 0.35 and 0.24, for axis 1 and 2, respectively). The two-way ANOVA (factors seasons and positions) identified significant differences (p <0.05) in score averages for axis 1 and 2, for both factors. These results suggest significant differences in fish assemblage structure in the Meia Ponte River basin for the seasons (rainy and dry) and positions (upper, intermediate and lower) studied, in spite of the short spatial scale. These findings demonstrate a great ichthyofauna heterogeneity in the uppermost part of the Paraná River.(AU)

Este estudo foi realizado na bacia do rio Meia Ponte, a qual está localizada no bioma cerrado. O objetivo foi descrever a estrutura da assembléia de peixes, relacionando os resultados com a distribuição longitudinal dos afluentes ao longo da bacia do rio Meia Ponte. Essa bacia hidrográfica drena 35 municípios Goianos, sendo suas nascentes localizadas no município de Itauçú (GO), na Serra dos Brandões. Foram realizadas duas coletas, uma no mês de março/2001 (chuva) e a outra em agosto/2001 (seca). Trinta afluentes e um ponto na calha do rio Meio Ponte, na sua porção mais superior, foram selecionados para a captura dos peixes, com uso de peneiras (3 mm) durante uma hora, em uma secção de 100 m. O período de amostragem (fase; seca e chuva) e a categorização em função da distância do ponto de amostragem até sua desembocadura (posição; alto, médio e foz) foram utilizados como fatores. O protocolo utilizado para avaliar a estrutura da comunidade considerou a análise de correspondência com remoção do efeito de arco (DCA), que sumarizou a matriz de abundância, transformada em raiz quadrada, para remover o efeito de espécies muito abundantes. Os dois primeiros eixos foram retidos para interpretação, com autovalores de 0,35 e 0,24, para o eixo 1 e 2, respectivamente. A ANOVA bifatorial (fase e posição) identificou diferenças significativas (p < 0,05) na média dos escores dos eixos 1 e 2, para os dois fatores. Estes resultados demonstram que a estrutura da comunidade de peixes foi diferente entre as estações do ano (seca e chuva) e posição do ponto de amostragem ao longo do rio (alta, intermediária e baixa), apesar da escala espacial pequena. Então, foi verificada uma acentuada heterogeneidade na ictiofauna das áreas mais superiores do rio Paraná.(AU)