Physiological responses of anti-predation in prey fish to the threat of piscivorous fish in different underwater visibility conditions

Considering that the anti-predation behaviour of prey fishes may vary with predator hunting strategy, we experimentally investigated the physiological responses of Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) shoals to the presence of two piscivorous fish species with different hunting modes: sit-and-wait and active pursuit. In addition, we evaluated the influence of underwater visibility conditions on the interaction between predator and prey. We tested the hypotheses that: (i) prey plasma cortisol and glucose levels vary according to piscivore hunting strategy, and (ii) no reduction in plasma glucose and cortisol levels takes place in turbid environments due to the inability of prey to accurately recognise predators by non-visual signals. The results revealed that the presence of piscivorous fish increased plasma cortisol levels in prey, with no significant difference recorded between the two hunting strategy treatments. We also observed no significant change in plasma glucose levels in different water transparency conditions. Thus, we conclude that physiological changes in the selected prey fish do not vary with predator hunting mode, and it is therefore necessary to consider the ability of the prey to recognise and evaluate danger, regardless of piscivore hunting strategy.

Considerando que o comportamento de anti-predação de peixes-presas podem variar de acordo com a estratégia de caça de predadores, investigaram-se experimentalmente as respostas fisiológicas de cardumes de Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) na presença de duas espécies de peixes piscívoros com diferentes modos de caça: senta-espera e busca ativa. Além disso, avaliou-se a influência das condições de visibilidade subaquática sobre a interação entre predadores e presas. Para isso, realizou-se um experimento para testar as hipóteses de que (i) os níveis plasmáticos de cortisol e glicose variam de acordo com a estratégia de caça dos peixes piscívoros, e (ii) em ambiente com elevada turbidez não haverá redução nos níveis plasmáticos de glicose e cortisol devido à incapacidade da presa em reconhecer com precisão os predadores através de estímulos não visuais. Os resultados evidenciam que a presença de peixes piscívoros aumenta os níveis plasmáticos de cortisol das presas, mas não houve diferença significativa entre os tratamentos com piscívoros de diferentes estratégias de caça. Não foi observada alteração significativa nos níveis de glicose plasmática entre tratamentos com água transparente e água túrbida. Assim, conclui-se que as mudanças fisiológicas na espécie de peixes-presa utilizada não variam com o modo de caça do predador e é, portanto, necessário considerar a habilidade das presas de reconhecer e avaliar a ameaça de predação, independentemente da estratégia de caça do piscívoro.

Physiological responses of anti-predation in prey fish to the threat of piscivorous fish in different underwater visibility conditions

ABSTRACT Considering that the anti-predation behaviour of prey fishes may vary with predator hunting strategy, we experimentally investigated the physiological responses of Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) shoals to the presence of two piscivorous fish species with different hunting modes: sit-and-wait and active pursuit. In addition, we evaluated the influence of underwater visibility conditions on the interaction between predator and prey. We tested the hypotheses that: (i) prey plasma cortisol and glucose levels vary according to piscivore hunting strategy, and (ii) no reduction in plasma glucose and cortisol levels takes place in turbid environments due to the inability of prey to accurately recognise predators by non-visual signals. The results revealed that the presence of piscivorous fish increased plasma cortisol levels in prey, with no significant difference recorded between the two hunting strategy treatments. We also observed no significant change in plasma glucose levels in different water transparency conditions. Thus, we conclude that physiological changes in the selected prey fish do not vary with predator hunting mode, and it is therefore necessary to consider the ability of the prey to recognise and evaluate danger, regardless of piscivore hunting strategy.

RESUMO Considerando que o comportamento de anti-predação de peixes-presas podem variar de acordo com a estratégia de caça de predadores, investigaram-se experimentalmente as respostas fisiológicas de cardumes de Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) na presença de duas espécies de peixes piscívoros com diferentes modos de caça: senta-espera e busca ativa. Além disso, avaliou-se a influência das condições de visibilidade subaquática sobre a interação entre predadores e presas. Para isso, realizou-se um experimento para testar as hipóteses de que (i) os níveis plasmáticos de cortisol e glicose variam de acordo com a estratégia de caça dos peixes piscívoros, e (ii) em ambiente com elevada turbidez não haverá redução nos níveis plasmáticos de glicose e cortisol devido à incapacidade da presa em reconhecer com precisão os predadores através de estímulos não visuais. Os resultados evidenciam que a presença de peixes piscívoros aumenta os níveis plasmáticos de cortisol das presas, mas não houve diferença significativa entre os tratamentos com piscívoros de diferentes estratégias de caça. Não foi observada alteração significativa nos níveis de glicose plasmática entre tratamentos com água transparente e água túrbida. Assim, conclui-se que as mudanças fisiológicas na espécie de peixes-presa utilizada não variam com o modo de caça do predador e é, portanto, necessário considerar a habilidade das presas de reconhecer e avaliar a ameaça de predação, independentemente da estratégia de caça do piscívoro.

Physiological responses of anti-predation in prey fish to the threat of piscivorous fish in different underwater visibility conditions

Considering that the anti-predation behaviour of prey fishes may vary with predator hunting strategy, we experimentally investigated the physiological responses of Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) shoals to the presence of two piscivorous fish species with different hunting modes: sit-and-wait and active pursuit. In addition, we evaluated the influence of underwater visibility conditions on the interaction between predator and prey. We tested the hypotheses that: (i) prey plasma cortisol and glucose levels vary according to piscivore hunting strategy, and (ii) no reduction in plasma glucose and cortisol levels takes place in turbid environments due to the inability of prey to accurately recognise predators by non-visual signals. The results revealed that the presence of piscivorous fish increased plasma cortisol levels in prey, with no significant difference recorded between the two hunting strategy treatments. We also observed no significant change in plasma glucose levels in different water transparency conditions. Thus, we conclude that physiological changes in the selected prey fish do not vary with predator hunting mode, and it is therefore necessary to consider the ability of the prey to recognise and evaluate danger, regardless of piscivore hunting strategy.(AU)

Considerando que o comportamento de anti-predação de peixes-presas podem variar de acordo com a estratégia de caça de predadores, investigaram-se experimentalmente as respostas fisiológicas de cardumes de Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) na presença de duas espécies de peixes piscívoros com diferentes modos de caça: senta-espera e busca ativa. Além disso, avaliou-se a influência das condições de visibilidade subaquática sobre a interação entre predadores e presas. Para isso, realizou-se um experimento para testar as hipóteses de que (i) os níveis plasmáticos de cortisol e glicose variam de acordo com a estratégia de caça dos peixes piscívoros, e (ii) em ambiente com elevada turbidez não haverá redução nos níveis plasmáticos de glicose e cortisol devido à incapacidade da presa em reconhecer com precisão os predadores através de estímulos não visuais. Os resultados evidenciam que a presença de peixes piscívoros aumenta os níveis plasmáticos de cortisol das presas, mas não houve diferença significativa entre os tratamentos com piscívoros de diferentes estratégias de caça. Não foi observada alteração significativa nos níveis de glicose plasmática entre tratamentos com água transparente e água túrbida. Assim, conclui-se que as mudanças fisiológicas na espécie de peixes-presa utilizada não variam com o modo de caça do predador e é, portanto, necessário considerar a habilidade das presas de reconhecer e avaliar a ameaça de predação, independentemente da estratégia de caça do piscívoro.(AU)

Physiological responses of anti-predation in prey fish to the threat of piscivorous fish in different underwater visibility conditions

Considering that the anti-predation behaviour of prey fishes may vary with predator hunting strategy, we experimentally investigated the physiological responses of Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) shoals to the presence of two piscivorous fish species with different hunting modes: sit-and-wait and active pursuit. In addition, we evaluated the influence of underwater visibility conditions on the interaction between predator and prey. We tested the hypotheses that: (i) prey plasma cortisol and glucose levels vary according to piscivore hunting strategy, and (ii) no reduction in plasma glucose and cortisol levels takes place in turbid environments due to the inability of prey to accurately recognise predators by non-visual signals. The results revealed that the presence of piscivorous fish increased plasma cortisol levels in prey, with no significant difference recorded between the two hunting strategy treatments. We also observed no significant change in plasma glucose levels in different water transparency conditions. Thus, we conclude that physiological changes in the selected prey fish do not vary with predator hunting mode, and it is therefore necessary to consider the ability of the prey to recognise and evaluate danger, regardless of piscivore hunting strategy.(AU)

Considerando que o comportamento de anti-predação de peixes-presas podem variar de acordo com a estratégia de caça de predadores, investigaram-se experimentalmente as respostas fisiológicas de cardumes de Astyanax bimaculatus (Linnaeus, 1758) na presença de duas espécies de peixes piscívoros com diferentes modos de caça: senta-espera e busca ativa. Além disso, avaliou-se a influência das condições de visibilidade subaquática sobre a interação entre predadores e presas. Para isso, realizou-se um experimento para testar as hipóteses de que (i) os níveis plasmáticos de cortisol e glicose variam de acordo com a estratégia de caça dos peixes piscívoros, e (ii) em ambiente com elevada turbidez não haverá redução nos níveis plasmáticos de glicose e cortisol devido à incapacidade da presa em reconhecer com precisão os predadores através de estímulos não visuais. Os resultados evidenciam que a presença de peixes piscívoros aumenta os níveis plasmáticos de cortisol das presas, mas não houve diferença significativa entre os tratamentos com piscívoros de diferentes estratégias de caça. Não foi observada alteração significativa nos níveis de glicose plasmática entre tratamentos com água transparente e água túrbida. Assim, conclui-se que as mudanças fisiológicas na espécie de peixes-presa utilizada não variam com o modo de caça do predador e é, portanto, necessário considerar a habilidade das presas de reconhecer e avaliar a ameaça de predação, independentemente da estratégia de caça do piscívoro.(AU)

Spatial and temporal distribution of larvae and juveniles of Hoplias aff. malabaricus (Characiformes, Erythrinidae) in the Upper Paraná River floodplain, Brazil

Spatial and temporal distribution of larvae and juveniles of trahira, Hoplias aff. malabaricus (Erythrinidae), and their relationship with environmental parameters in the Upper Paraná River floodplain were analyzed. Sampling of larvae and juveniles of H. aff. malabaricus has been conducted during the period from November 1991 through February 1995, with 42 sampling stations distributed in four sub-areas: Ivinhema I, Ivinhema II, Baía, and Paraná. During the same period, data were obtained for water temperature, dissolved oxygen, pH, electrical conductivity, river level, precipitation index, and photoperiod. The largest catches of larvae were in the Ivinhema I sub-area (47.06%), and of juveniles in the Paraná sub-area (54.55%). Larvae and juveniles were caught from October to February. Larvae were mainly collected at night and in all types of environments sampled (lotic, semi-lotic, and lentic). Principal Component Analysis of the environmental parameters and larval density showed that the largest catches were obtained in dry season months, with low values for temperature, electrical conductivity, river level, and photoperiod, and with high concentrations of dissolved oxygen and pH. This reproductive strategy may minimizes predation and maximizes food utilization, as it enables the fish to reach advanced developmental stages, while most other species are spawning.

Analisou-se a distribuição espaço-temporal de larvas e juvenis de Hoplias aff. malabaricus (Erythrinidae) na planície de inundação do alto rio Paraná e suas relações com algumas variáveis ambientais, verificando-se os habitats preferenciais para a reprodução e desenvolvimento inicial. As amostragens foram divididas em quatro fases realizadas durante o período de novembro de 1991 a fevereiro de 1995, sendo estabelecidas 42 estações de coleta distribuídas em 4 subáreas (Ivinhema I, Ivinhema II, Baía e Paraná). As coletas foram realizadas na coluna de água e na vegetação aquática marginal. Durante o período foram obtidos dados de temperatura da água, oxigênio dissolvido, pH, condutividade elétrica, nível fluviométrico, índice pluviométrico e fotoperíodo. As maiores capturas de larvas foram verificadas na subárea Ivinhema I (47,06%) e, de juvenis, na subárea Paraná (54,55%). As larvas foram encontradas entre outubro e fevereiro em todas as subáreas, já os juvenis foram encontrados até abril. As larvas foram capturadas principalmente durante o período noturno em todos os tipos de ambientes amostrados (lótico, semilótico e lêntico). A Análise de Componentes Principais, aplicada entre as variáveis ambientais e a densidade de larvas, revelou que as maiores capturas são obtidas em meses em que predominam baixos valores de temperatura, condutividade elétrica, nível fluviométrico e fotoperíodo e elevadas concentrações de oxigênio dissolvido e de pH, ou seja, em meses de seca. Esta estratégia reprodutiva minimiza a predação e maximiza o aproveitamento alimentar, uma vez que lhe permite alcançar estágios avançados enquanto a maioria das espécies está desovando.

Spatial and temporal distribution of larvae and juveniles of Hoplias aff. malabaricus (Characiformes, Erythrinidae) in the Upper Paraná River floodplain, Brazil

Spatial and temporal distribution of larvae and juveniles of trahira, Hoplias aff. malabaricus (Erythrinidae), and their relationship with environmental parameters in the Upper Paraná River floodplain were analyzed. Sampling of larvae and juveniles of H. aff. malabaricus has been conducted during the period from November 1991 through February 1995, with 42 sampling stations distributed in four sub-areas: Ivinhema I, Ivinhema II, Baía, and Paraná. During the same period, data were obtained for water temperature, dissolved oxygen, pH, electrical conductivity, river level, precipitation index, and photoperiod. The largest catches of larvae were in the Ivinhema I sub-area (47.06%), and of juveniles in the Paraná sub-area (54.55%). Larvae and juveniles were caught from October to February. Larvae were mainly collected at night and in all types of environments sampled (lotic, semi-lotic, and lentic). Principal Component Analysis of the environmental parameters and larval density showed that the largest catches were obtained in dry season months, with low values for temperature, electrical conductivity, river level, and photoperiod, and with high concentrations of dissolved oxygen and pH. This reproductive strategy may minimizes predation and maximizes food utilization, as it enables the fish to reach advanced developmental stages, while most other species are spawning.

Analisou-se a distribuição espaço-temporal de larvas e juvenis de Hoplias aff. malabaricus (Erythrinidae) na planície de inundação do alto rio Paraná e suas relações com algumas variáveis ambientais, verificando-se os habitats preferenciais para a reprodução e desenvolvimento inicial. As amostragens foram divididas em quatro fases realizadas durante o período de novembro de 1991 a fevereiro de 1995, sendo estabelecidas 42 estações de coleta distribuídas em 4 subáreas (Ivinhema I, Ivinhema II, Baía e Paraná). As coletas foram realizadas na coluna de água e na vegetação aquática marginal. Durante o período foram obtidos dados de temperatura da água, oxigênio dissolvido, pH, condutividade elétrica, nível fluviométrico, índice pluviométrico e fotoperíodo. As maiores capturas de larvas foram verificadas na subárea Ivinhema I (47,06%) e, de juvenis, na subárea Paraná (54,55%). As larvas foram encontradas entre outubro e fevereiro em todas as subáreas, já os juvenis foram encontrados até abril. As larvas foram capturadas principalmente durante o período noturno em todos os tipos de ambientes amostrados (lótico, semilótico e lêntico). A Análise de Componentes Principais, aplicada entre as variáveis ambientais e a densidade de larvas, revelou que as maiores capturas são obtidas em meses em que predominam baixos valores de temperatura, condutividade elétrica, nível fluviométrico e fotoperíodo e elevadas concentrações de oxigênio dissolvido e de pH, ou seja, em meses de seca. Esta estratégia reprodutiva minimiza a predação e maximiza o aproveitamento alimentar, uma vez que lhe permite alcançar estágios avançados enquanto a maioria das espécies está desovando.