Environmental assessment in tropical streams by using abundance-biomass curves and W index in fish assemblages

We investigated the fish fauna response to different environmental conditions of urban (three) and rural (seven) streams through biomass/abundance curves and W index of environmental stress. Negative values of W indicate some level of stress, while positive values suggest environments with lower stress. Dissolved oxygen, marginal erosion (both left and right margins), mesohabitat diversity, and percentage of canopy cover were measured to characterize the 10 streams analysed around Maringá city, Southern Brazil. Fish were sampled by electrofishing, then identified and weighed. Results showed negative values of W to the urban streams and positive to the rural. Urban streams showed a tendency to have assemblages of fish with lower biomass and greater abundance (r-strategists).(AU)

A resposta da fauna de peixes a diferentes condições ambientais foi verificada em riachos urbanos (três) e rurais (sete), por meio de curvas de abundância/biomassa e o índice W de estresse ambiental. Valores negativos de W indicam níveis consideráveis de estresse, enquanto valores positivos sugerem ambientes com menos estresse. Para caracterizar os 10 riachos no sudeste do Brasil foram medidos oxigênio dissolvido, erosão das margens (direita e esquerda), diversidade de mesohabitats, e porcentagem de dossel. Os peixes foram amostrados por meio de pesca elétrica, identificados e pesados. Os resultados mostraram valores negativos de W para os riachos urbanos e positivos para os rurais. Os riachos urbanos mostraram uma tendência a ter assembléias de peixes com menor biomassa e maior abundância (r-estrategistas).(AU)

Environmental assessment in tropical streams by using abundance-biomass curves and W index in fish assemblages

We investigated the fish fauna response to different environmental conditions of urban (three) and rural (seven) streams through biomass/abundance curves and W index of environmental stress. Negative values of W indicate some level of stress, while positive values suggest environments with lower stress. Dissolved oxygen, marginal erosion (both left and right margins), mesohabitat diversity, and percentage of canopy cover were measured to characterize the 10 streams analysed around Maringá city, Southern Brazil. Fish were sampled by electrofishing, then identified and weighed. Results showed negative values of W to the urban streams and positive to the rural. Urban streams showed a tendency to have assemblages of fish with lower biomass and greater abundance (r-strategists).

A resposta da fauna de peixes a diferentes condições ambientais foi verificada em riachos urbanos (três) e rurais (sete), por meio de curvas de abundância/biomassa e o índice W de estresse ambiental. Valores negativos de W indicam níveis consideráveis de estresse, enquanto valores positivos sugerem ambientes com menos estresse. Para caracterizar os 10 riachos no sudeste do Brasil foram medidos oxigênio dissolvido, erosão das margens (direita e esquerda), diversidade de mesohabitats, e porcentagem de dossel. Os peixes foram amostrados por meio de pesca elétrica, identificados e pesados. Os resultados mostraram valores negativos de W para os riachos urbanos e positivos para os rurais. Os riachos urbanos mostraram uma tendência a ter assembléias de peixes com menor biomassa e maior abundância (r-estrategistas).

Environmental assessment in tropical streams by using abundance-biomass curves and W index in fish assemblages

ABSTRACT We investigated the fish fauna response to different environmental conditions of urban (three) and rural (seven) streams through biomass/abundance curves and W index of environmental stress. Negative values of W indicate some level of stress, while positive values suggest environments with lower stress. Dissolved oxygen, marginal erosion (both left and right margins), mesohabitat diversity, and percentage of canopy cover were measured to characterize the 10 streams analysed around Maringá city, Southern Brazil. Fish were sampled by electrofishing, then identified and weighed. Results showed negative values of W to the urban streams and positive to the rural. Urban streams showed a tendency to have assemblages of fish with lower biomass and greater abundance (r-strategists).

RESUMO A resposta da fauna de peixes a diferentes condições ambientais foi verificada em riachos urbanos (três) e rurais (sete), por meio de curvas de abundância/biomassa e o índice W de estresse ambiental. Valores negativos de W indicam níveis consideráveis de estresse, enquanto valores positivos sugerem ambientes com menos estresse. Para caracterizar os 10 riachos no sudeste do Brasil foram medidos oxigênio dissolvido, erosão das margens (direita e esquerda), diversidade de mesohabitats, e porcentagem de dossel. Os peixes foram amostrados por meio de pesca elétrica, identificados e pesados. Os resultados mostraram valores negativos de W para os riachos urbanos e positivos para os rurais. Os riachos urbanos mostraram uma tendência a ter assembléias de peixes com menor biomassa e maior abundância (r-estrategistas).

Is coexistence between non-native and native Erythrinidae species mediated by niche differentiation or environmental filtering? A case study in the upper Paraná River floodplain

The limiting similarity theory predicts that divergence in the functional traits of native and introduced species is an essential component in species establishment, as introduced species must occupy a niche that is unoccupied by resident species. On the other hand, the environmental filtering hypothesis predicts convergence between introduced and native species, as both possess traits that make them adapted to the local abiotic environment. Morphology, spatial co-occurrence, diet, feeding selectivity, and niche breadth and overlap of Erythrinidae were evaluated to detect possible mechanisms acting in the coexistence between non-native and native species. Native (Hoplias sp. B and Hoplias cf. malabaricus) and non-native (Hoplerythrinus unitaeniatus and Hoplias mbigua) species presented differences in morphological traits, spatial co-occurrence, diet, selectivity, and niche breadth and overlap. The mechanisms mediating species coexistence seem to vary according to species. The absence of spatial and feeding overlap suggests that non-native species H. unitaeniatus occupy a different niche than native species, supporting its successful establishment without eliminating the native species. However, low feeding overlap and similar morphologies between non-native and native species of Hoplias point to environmental filters; in this case, the non-native H. mbigua is able to establish due to similarities in functional traits.(AU)

Teorias sobre nicho ecológico afirmam que divergência em traços funcionais entre espécies nativas e introduzidas são essenciais ao estabelecimento da espécie introduzida, pois estas devem ocupar um nicho não utilizado pelas espécies residentes. Por outro lado, a teoria de filtros ambientais afirma a convergência entre espécies introduzidas e nativas, pois ambas possuem traços funcionais que fazem com que essas espécies estejam mais adaptadas as variáveis ambientais. Foram avaliadas a morfologia, ocorrência espacial, dieta, seletividade alimentar, sobreposição e largura de nicho em Erythrinidae para detectar possíveis mecanismos atuando na coexistência de espécies nativas e não nativas. Espécies nativas (Hoplias sp. B e Hoplias cf. malabaricus) e não nativas (Hoplerythrinus unitaeniatus e Hoplias mbigua) apresentaram diferenças em todos os atributos testados. Os mecanismos mediando a coexistência de espécies nativas e não nativas parecem variar de acordo com a espécie considerada. A ausência de sobreposição espacial e na dieta sugere que a espécie não nativa H. unitaeniatus ocupa um nicho distinto que as espécies nativas, favorecendo seu estabelecimento sem eliminar as espécies nativas, apontando para segregação de nicho. Por outro lado, morfologias similares, porém com diferentes dietas foram observadas para as espécies de Hoplias, sugerindo que as espécies coexistem devido à filtros ambientais, assim, neste caso, a espécie não nativa H. mbigua é capaz de se estabelecer no novo ambiente devido à similaridades em traços funcionais.(AU)

Is coexistence between non-native and native Erythrinidae species mediated by niche differentiation or environmental filtering? A case study in the upper Paraná River floodplain

The limiting similarity theory predicts that divergence in the functional traits of native and introduced species is an essential component in species establishment, as introduced species must occupy a niche that is unoccupied by resident species. On the other hand, the environmental filtering hypothesis predicts convergence between introduced and native species, as both possess traits that make them adapted to the local abiotic environment. Morphology, spatial co-occurrence, diet, feeding selectivity, and niche breadth and overlap of Erythrinidae were evaluated to detect possible mechanisms acting in the coexistence between non-native and native species. Native (Hoplias sp. B and Hoplias cf. malabaricus) and non-native (Hoplerythrinus unitaeniatus and Hoplias mbigua) species presented differences in morphological traits, spatial co-occurrence, diet, selectivity, and niche breadth and overlap. The mechanisms mediating species coexistence seem to vary according to species. The absence of spatial and feeding overlap suggests that non-native species H. unitaeniatus occupy a different niche than native species, supporting its successful establishment without eliminating the native species. However, low feeding overlap and similar morphologies between non-native and native species of Hoplias point to environmental filters; in this case, the non-native H. mbigua is able to establish due to similarities in functional traits.(AU)

Teorias sobre nicho ecológico afirmam que divergência em traços funcionais entre espécies nativas e introduzidas são essenciais ao estabelecimento da espécie introduzida, pois estas devem ocupar um nicho não utilizado pelas espécies residentes. Por outro lado, a teoria de filtros ambientais afirma a convergência entre espécies introduzidas e nativas, pois ambas possuem traços funcionais que fazem com que essas espécies estejam mais adaptadas as variáveis ambientais. Foram avaliadas a morfologia, ocorrência espacial, dieta, seletividade alimentar, sobreposição e largura de nicho em Erythrinidae para detectar possíveis mecanismos atuando na coexistência de espécies nativas e não nativas. Espécies nativas (Hoplias sp. B e Hoplias cf. malabaricus) e não nativas (Hoplerythrinus unitaeniatus e Hoplias mbigua) apresentaram diferenças em todos os atributos testados. Os mecanismos mediando a coexistência de espécies nativas e não nativas parecem variar de acordo com a espécie considerada. A ausência de sobreposição espacial e na dieta sugere que a espécie não nativa H. unitaeniatus ocupa um nicho distinto que as espécies nativas, favorecendo seu estabelecimento sem eliminar as espécies nativas, apontando para segregação de nicho. Por outro lado, morfologias similares, porém com diferentes dietas foram observadas para as espécies de Hoplias, sugerindo que as espécies coexistem devido à filtros ambientais, assim, neste caso, a espécie não nativa H. mbigua é capaz de se estabelecer no novo ambiente devido à similaridades em traços funcionais.(AU)

Intraspecific ecomorphological variations in Poecilia reticulata (Actinopterygii, Cyprinodontiformes): comparing populations of distinct environments / Variações ecomorfológicas intraespecíficas em Poecilia reticulata (Actinopterygii, Cyprinodontiformes): comparando populações de ambientes distintos

Morphological variations, according to the principles of ecomorphology, can be related to different aspects of the organism way of life, such as occupation of habitats and feeding behavior. The present study sought to examine the intraspecific variation in two populations of Poecilia reticulata Peters, 1859, that occur in two types of environments, a lotic (Maringá Stream) and a lentic (Jaboti Lake). Due to a marked sexual dimorphism, males and females were analyzed separately. Thus, the proposed hypotheses were that the populations that occur in distinct environments present morphological differences. The morphological variables were obtained using morphometric measurements and the ecomorphological indexes. The data were summarized in a Principal Component Analysis (PCA). A Multivariate Analysis of Variance (Manova) was made to verify significant differences in morphology between the populations. Males and females showed similar ecomorphological patterns according to the environment they occur. In general the population from Maringá Stream had fins with major areas, and the Jaboti Lake population eyes located more dorsally. Additionally, others morphological differences such as wider mouth of the males from Maringá Stream, wider heads on Jaboti Lake females and more protractible mouths on males from Jaboti Lake suggest a set of environmental variables that can possibly influence the ecomorphological patterns of the populations, as the water current, availability of food resources and predation. In summary, the initial hypotheses could be confirmed, evidencing the occurrence of distinct ecomorphotypes in the same species according to the environment type.(AU)

Variações morfológicas, de acordo com os princípios da ecomorfologia, podem ser relacionadas a diferentes aspectos do modo de vida dos organismos, como a ocupação de hábitats e comportamento alimentar. O presente estudo buscou analisar essas variações em nível intraespecífico em duas populações de Poecilia reticulata Peters, 1859, que ocorrem em dois tipos de ambientes, um lótico (ribeirão Maringá) e um lêntico (lago Jaboti). Por apresentar um acentuado dimorfismo sexual machos e fêmeas foram analisados separadamente. Assim, a hipótese proposta foi de que as populações, que ocorrem em ambientes distintos, possuem diferenças morfológicas. As variáveis morfológicas foram obtidas por meio de medidas morfométricas e índices ecomorfológicos. Os dados foram sumarizados em uma Análise de Componentes Principais. Também foi feita uma Análise de Variância Multivariada para verificar se existe diferença significativa na morfologia entre as populações. Machos e fêmeas mostraram padrões ecomorfológicos semelhantes de acordo com o ambiente em que ocorrem. No geral, a população do ribeirão Maringá apresentou nadadeiras com maiores áreas e a população do lago Jaboti apresentou olhos localizados em região mais dorsal. Adicionalmente, outras diferenças morfológicas como bocas mais largas nos machos do ribeirão Maringá, cabeças mais largas nas fêmeas do lago Jaboti e bocas mais protráteis nos machos do lago Jaboti, sugerem um conjunto de variáveis ambientais que possivelmente influenciam os padrões ecomorfológicos das populações, como, por exemplo, a corrente de água, disponibilidade de recursos alimentares e predação. Em síntese a hipótese inicial pode ser confirmada, evidenciando a ocorrência de ecomorfótipos distintos da mesma espécie de acordo com o tipo de ambiente.(AU)

Intraspecific ecomorphological variations in Poecilia reticulata (Actinopterygii, Cyprinodontiformes): comparing populations of distinct environments / Variações ecomorfológicas intraespecíficas em Poecilia reticulata (Actinopterygii, Cyprinodontiformes): comparando populações de ambientes distintos

Morphological variations, according to the principles of ecomorphology, can be related to different aspects of the organism way of life, such as occupation of habitats and feeding behavior. The present study sought to examine the intraspecific variation in two populations of Poecilia reticulata Peters, 1859, that occur in two types of environments, a lotic (Maringá Stream) and a lentic (Jaboti Lake). Due to a marked sexual dimorphism, males and females were analyzed separately. Thus, the proposed hypotheses were that the populations that occur in distinct environments present morphological differences. The morphological variables were obtained using morphometric measurements and the ecomorphological indexes. The data were summarized in a Principal Component Analysis (PCA). A Multivariate Analysis of Variance (Manova) was made to verify significant differences in morphology between the populations. Males and females showed similar ecomorphological patterns according to the environment they occur. In general the population from Maringá Stream had fins with major areas, and the Jaboti Lake population eyes located more dorsally. Additionally, others morphological differences such as wider mouth of the males from Maringá Stream, wider heads on Jaboti Lake females and more protractible mouths on males from Jaboti Lake suggest a set of environmental variables that can possibly influence the ecomorphological patterns of the populations, as the water current, availability of food resources and predation. In summary, the initial hypotheses could be confirmed, evidencing the occurrence of distinct ecomorphotypes in the same species according to the environment type.

Variações morfológicas, de acordo com os princípios da ecomorfologia, podem ser relacionadas a diferentes aspectos do modo de vida dos organismos, como a ocupação de hábitats e comportamento alimentar. O presente estudo buscou analisar essas variações em nível intraespecífico em duas populações de Poecilia reticulata Peters, 1859, que ocorrem em dois tipos de ambientes, um lótico (ribeirão Maringá) e um lêntico (lago Jaboti). Por apresentar um acentuado dimorfismo sexual machos e fêmeas foram analisados separadamente. Assim, a hipótese proposta foi de que as populações, que ocorrem em ambientes distintos, possuem diferenças morfológicas. As variáveis morfológicas foram obtidas por meio de medidas morfométricas e índices ecomorfológicos. Os dados foram sumarizados em uma Análise de Componentes Principais. Também foi feita uma Análise de Variância Multivariada para verificar se existe diferença significativa na morfologia entre as populações. Machos e fêmeas mostraram padrões ecomorfológicos semelhantes de acordo com o ambiente em que ocorrem. No geral, a população do ribeirão Maringá apresentou nadadeiras com maiores áreas e a população do lago Jaboti apresentou olhos localizados em região mais dorsal. Adicionalmente, outras diferenças morfológicas como bocas mais largas nos machos do ribeirão Maringá, cabeças mais largas nas fêmeas do lago Jaboti e bocas mais protráteis nos machos do lago Jaboti, sugerem um conjunto de variáveis ambientais que possivelmente influenciam os padrões ecomorfológicos das populações, como, por exemplo, a corrente de água, disponibilidade de recursos alimentares e predação. Em síntese a hipótese inicial pode ser confirmada, evidenciando a ocorrência de ecomorfótipos distintos da mesma espécie de acordo com o tipo de ambiente.