Partial characterization of digestive proteases in juveniles of Microphis brachyurus (short-tailed pipefish) (Syngnathiformes: Syngnathidae)

RESUMEN El pez pipa (Microphis brachyurus) es un organismo dulceacuícola con alto potencial económico para la acuarofilia; sin embargo, es necesario implementar su cultivo a través de estudios de fisiología digestiva. Se evaluó el efecto del pH, temperatura e inhibidores sobre las actividades enzimáticas de proteasas ácidas y alcalinas. El pH óptimo de proteasas estomacales es de 2, mientras que el de proteases intestinales es de 10. La temperatura óptima de proteasas ácidas es de 35 ºC y las alcalinas de 45 ºC. La estabilidad térmica para proteasas ácidas y alcalinas es a los 35 ºC (más de 100% de actividad residual). La estabilidad a los diferentes pH de las proteasas ácidas es en 2 (50 % de la actividad residual), mientras que para las proteasas alcalinas es en 10 (90 % de la actividad residual). Las proteasas ácidas fueron inhibidas en 80% con pepstatina A y las proteasas alcalinas fueron altamente inhibidas con TLCK para tripsina (75%) y TPCK quimitripsina (80%). Finalmente, las metaloproteasas fueron inactivadas con EDTA en 70%. En conclusión, M. brachyurus tiene una buena capacidad digestiva al degradar una amplia variedad de proteinas debido a su alta actividad proteolítica.

ABSTRACT Short-tailed pipe fish (Microphis brachyurus) is a freshwater organism with high economic potential for the aquarium hobby, so it is necessary to implement methods to promote its culture through studies of digestive physiology. General activities of acid and alkaline proteases were evaluated, as well as the effect of pH, temperature and inhibitors. The optimal pH of stomach proteases was 2, while the optimal pH of intestinal proteases was 10. Optimal temperature for the acidic proteases was 35 ºC, while for alkaline proteases it was 45 ºC. Thermal stability showed high resistance at 35 ºC for both acid and alkaline proteases (above 100% residual activity). Acid proteases are resistant at pH 2 (50% of residual activity), meanwhile alkaline proteases were highly resistant at pH 10 (90% of residual activity). Acid proteases were inhibited by 80% with pepstatin A and alkaline proteases were inhibited with TLCK and TPCK for trypsin (75%) and chymotrypsin (80%), respectively. Finally, metallo-proteases were 75% partially inhibited some serine proteases by 75% with EDTA. In conclusion, M. brachyurus has a good digestive capacity, since they can degrade a wide variety of proteins due to their greater proteolytic activity.

Partial characterization of digestive proteases in juveniles of Microphis brachyurus (short-tailed pipefish) (Syngnathiformes: Syngnathidae)

Short-tailed pipe fish (Microphis brachyurus) is a freshwater organism with high economic potential for the aquarium hobby, so it is necessary to implement methods to promote its culture through studies of digestive physiology. General activities of acid and alkaline proteases were evaluated, as well as the effect of pH, temperature and inhibitors. The optimal pH of stomach proteases was 2, while the optimal pH of intestinal proteases was 10. Optimal temperature for the acidic proteases was 35 ºC, while for alkaline proteases it was 45 ºC. Thermal stability showed high resistance at 35 ºC for both acid and alkaline proteases (above 100% residual activity). Acid proteases are resistant at pH 2 (50% of residual activity), meanwhile alkaline proteases were highly resistant at pH 10 (90% of residual activity). Acid proteases were inhibited by 80% with pepstatin A and alkaline proteases were inhibited with TLCK and TPCK for trypsin (75%) and chymotrypsin (80%), respectively. Finally, metallo-proteases were 75% partially inhibited some serine proteases by 75% with EDTA. In conclusion, M. brachyurus has a good digestive capacity, since they can degrade a wide variety of proteins due to their greater proteolytic activity.(AU)

El pez pipa (Microphis brachyurus) es un organismo dulceacuícola con alto potencial económico para la acuarofilia; sin embargo, es necesario implementar su cultivo a través de estudios de fisiología digestiva. Se evaluó el efecto del pH, temperatura e inhibidores sobre las actividades enzimáticas de proteasas ácidas y alcalinas. El pH óptimo de proteasas estomacales es de 2, mientras que el de proteases intestinales es de 10. La temperatura óptima de proteasas ácidas es de 35 ºC y las alcalinas de 45 ºC. La estabilidad térmica para proteasas ácidas y alcalinas es a los 35 ºC (más de 100% de actividad residual). La estabilidad a los diferentes pH de las proteasas ácidas es en 2 (50 % de la actividad residual), mientras que para las proteasas alcalinas es en 10 (90 % de la actividad residual). Las proteasas ácidas fueron inhibidas en 80% con pepstatina A y las proteasas alcalinas fueron altamente inhibidas con TLCK para tripsina (75%) y TPCK quimitripsina (80%). Finalmente, las metaloproteasas fueron inactivadas con EDTA en 70%. En conclusión, M. brachyurus tiene una buena capacidad digestiva al degradar una amplia variedad de proteinas debido a su alta actividad proteolítica.(AU)

Disruptive coloration and habitat use by seahorses

Predation avoidance is a primary factor influencing survival. Therefore, any trait that affects the risk of predation, such as camouflage, is expected to be under selection pressure. Background matching (homochromy) limits habitat use, especially if the habitat is heterogeneous. Another camouflage mechanism is disruptive coloration, which reduces the probability of detection by masking the prey's body contours. Here we evaluated if disruptive coloration in the longsnout seahorse, Hippocampus reidi, allows habitat use diversification. We analyzed 82 photographs of animals, comparing animal and background color, and registering anchorage substrate (holdfast). We tested whether the presence (disruptive coloration) or absence of bands (plain coloration) predicted occupation of backgrounds of different colors. We also calculated the connectance between seahorse morph and background color or holdfast, as well as whether color morph differed in their preferences for holdfast. Animals with disruptive coloration were more likely to be found in environments with colors different from their own. Furthermore, animals with disruptive coloration occupied more diversified habitats, but as many holdfasts as plain colored animals. Therefore, animals with disruptive coloration were less selective in habitat use than those lacking disruptive color patterns, which agrees with the disruptive coloration hypothesis.(AU)

Evitar a predação é um dos principais fatores que influenciam a sobrevivência. Portanto, qualquer traço que afete o risco de predação, como a camuflagem, deverá estar sob forte pressão de seleção. Confundir-se com a cor do fundo (homocromia) limita o uso do habitat, especialmente se ele é heterogêneo. Outro mecanismo de camuflagem é a coloração disruptiva, que reduz a probabilidade de detecção mascarando o contorno do corpo da presa. Aqui nós avaliamos se a coloração disruptiva no cavalo-marinho de focinho comprido, Hippocampus reidi, permite diversificar o uso do habitat. Analisamos 82 fotografias de animais, comparando a cor do animal à do fundo, e registrando o substrato de apoio (holdfast). Nós testamos se a presença (coloração disruptiva) ou ausência de bandas (coloração lisa) predizia a ocupação de substratos de cores diferentes. Nós também calculamos a conectância entre o morfo do cavalo-marinho e a cor do fundo ou o substrato de apoio, bem como se o morfo diferiu em suas preferências por substratos de apoio. Animais com coloração disruptiva eram mais encontrados em ambientes com cores diferentes de sua própria cor. Além disso, os animais com coloração disruptiva ocupavam habitats mais diversificados, mas tantos substratos de apoio quanto animais lisos. Portanto, animais com cores disruptivas eram menos seletivos do que animais lisos quanto ao habitat que utilizavam, o que concorda com a hipótese da coloração disruptiva.(AU)

Disruptive coloration and habitat use by seahorses

Predation avoidance is a primary factor influencing survival. Therefore, any trait that affects the risk of predation, such as camouflage, is expected to be under selection pressure. Background matching (homochromy) limits habitat use, especially if the habitat is heterogeneous. Another camouflage mechanism is disruptive coloration, which reduces the probability of detection by masking the prey's body contours. Here we evaluated if disruptive coloration in the longsnout seahorse, Hippocampus reidi, allows habitat use diversification. We analyzed 82 photographs of animals, comparing animal and background color, and registering anchorage substrate (holdfast). We tested whether the presence (disruptive coloration) or absence of bands (plain coloration) predicted occupation of backgrounds of different colors. We also calculated the connectance between seahorse morph and background color or holdfast, as well as whether color morph differed in their preferences for holdfast. Animals with disruptive coloration were more likely to be found in environments with colors different from their own. Furthermore, animals with disruptive coloration occupied more diversified habitats, but as many holdfasts as plain colored animals. Therefore, animals with disruptive coloration were less selective in habitat use than those lacking disruptive color patterns, which agrees with the disruptive coloration hypothesis.(AU)

Evitar a predação é um dos principais fatores que influenciam a sobrevivência. Portanto, qualquer traço que afete o risco de predação, como a camuflagem, deverá estar sob forte pressão de seleção. Confundir-se com a cor do fundo (homocromia) limita o uso do habitat, especialmente se ele é heterogêneo. Outro mecanismo de camuflagem é a coloração disruptiva, que reduz a probabilidade de detecção mascarando o contorno do corpo da presa. Aqui nós avaliamos se a coloração disruptiva no cavalo-marinho de focinho comprido, Hippocampus reidi, permite diversificar o uso do habitat. Analisamos 82 fotografias de animais, comparando a cor do animal à do fundo, e registrando o substrato de apoio (holdfast). Nós testamos se a presença (coloração disruptiva) ou ausência de bandas (coloração lisa) predizia a ocupação de substratos de cores diferentes. Nós também calculamos a conectância entre o morfo do cavalo-marinho e a cor do fundo ou o substrato de apoio, bem como se o morfo diferiu em suas preferências por substratos de apoio. Animais com coloração disruptiva eram mais encontrados em ambientes com cores diferentes de sua própria cor. Além disso, os animais com coloração disruptiva ocupavam habitats mais diversificados, mas tantos substratos de apoio quanto animais lisos. Portanto, animais com cores disruptivas eram menos seletivos do que animais lisos quanto ao habitat que utilizavam, o que concorda com a hipótese da coloração disruptiva.(AU)

Estimating population parameters of longsnout seahorses, Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae) through mark-recapture

Estimating population parameters is essential for understanding the ecology of species, which ultimately helps to assess their conservation status. The seahorse Hippocampus reidi is directly exposed to anthropogenic threats along the Brazilian coast, but the species still figures as Data Deficient (DD) at IUCN's Red List. To provide better information on the ecology of this species, we studied how population parameters vary over time in a natural subtropical environment. By combing mark-recapture models for open and closed populations, we estimated abundance, survival rate, emigration probability, and capture probability. We marked 111 individuals, which showed a 1:1 sex ratio, and an average size of 10.5 cm. The population showed high survival rate, low temporary emigration probability and variable capture probability and abundance. Our models considering relevant biological criteria illuminate the relatively poorly known population ecology and life history of seahorses. It is our hope that this study inspires the use of mark-recapture methods in other populations of H. reidi in a collective effort to properly assess their conservation status.(AU)

Parâmetros populacionais são essenciais para compreender a ecologia das espécies, além de auxiliar a avalição do seu status de conservação. Dentre as espécies de cavalo-marinho que ocorrem no Brasil, Hippocampus reidi é a mais abundante, o que expõe suas populações a frequentes ameaças antropogênicas. Entretanto, esta espécie ainda consta como Deficiente em Dados (DD) na lista vermelha da IUCN. Considerando esta falta de informações sobre populações de H. reidi, utilizamos métodos de marcação e recaptura para avaliar como parâmetros de uma população de ambiente subtropical variam ao longo do tempo. Baseado em históricos de captura individuais, combinamos modelos de populações abertas e fechadas para estimar abundância, taxa de sobrevivência, probabilidade de emigração e probabilidade de captura. Ao todo, marcamos 111 indivíduos, em proporção sexual de 1:1, e tamanho médio de 10,5 cm. Esta população relativamente pequena apresentou alta taxa de sobrevivência, baixa probabilidade de emigração temporária e probabilidade de captura e abundância variáveis. A partir dos nossos modelos que consideraram critérios biológicos relevantes, fornecemos estimativas de parâmetros chave que auxiliarão a compreensão da ecologia e da história de vida de cavalos-marinhos. Nossa expectativa é que este método passe a ser amplamente utilizado em outras populações, em um esforço coletivo para avaliar o estado de conservação desta espécie.(AU)

Estimating population parameters of longsnout seahorses, Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae) through mark-recapture

Estimating population parameters is essential for understanding the ecology of species, which ultimately helps to assess their conservation status. The seahorse Hippocampus reidi is directly exposed to anthropogenic threats along the Brazilian coast, but the species still figures as Data Deficient (DD) at IUCN's Red List. To provide better information on the ecology of this species, we studied how population parameters vary over time in a natural subtropical environment. By combing mark-recapture models for open and closed populations, we estimated abundance, survival rate, emigration probability, and capture probability. We marked 111 individuals, which showed a 1:1 sex ratio, and an average size of 10.5 cm. The population showed high survival rate, low temporary emigration probability and variable capture probability and abundance. Our models considering relevant biological criteria illuminate the relatively poorly known population ecology and life history of seahorses. It is our hope that this study inspires the use of mark-recapture methods in other populations of H. reidi in a collective effort to properly assess their conservation status.(AU)

Parâmetros populacionais são essenciais para compreender a ecologia das espécies, além de auxiliar a avalição do seu status de conservação. Dentre as espécies de cavalo-marinho que ocorrem no Brasil, Hippocampus reidi é a mais abundante, o que expõe suas populações a frequentes ameaças antropogênicas. Entretanto, esta espécie ainda consta como Deficiente em Dados (DD) na lista vermelha da IUCN. Considerando esta falta de informações sobre populações de H. reidi, utilizamos métodos de marcação e recaptura para avaliar como parâmetros de uma população de ambiente subtropical variam ao longo do tempo. Baseado em históricos de captura individuais, combinamos modelos de populações abertas e fechadas para estimar abundância, taxa de sobrevivência, probabilidade de emigração e probabilidade de captura. Ao todo, marcamos 111 indivíduos, em proporção sexual de 1:1, e tamanho médio de 10,5 cm. Esta população relativamente pequena apresentou alta taxa de sobrevivência, baixa probabilidade de emigração temporária e probabilidade de captura e abundância variáveis. A partir dos nossos modelos que consideraram critérios biológicos relevantes, fornecemos estimativas de parâmetros chave que auxiliarão a compreensão da ecologia e da história de vida de cavalos-marinhos. Nossa expectativa é que este método passe a ser amplamente utilizado em outras populações, em um esforço coletivo para avaliar o estado de conservação desta espécie.(AU)

AQUICULTURA, CONSERVAÇÃO E COMERCIALIZAÇÃO DE CAVALOS-MARINHOS NO CENÁRIO INTERNACIONAL

Este trabalho teve por objetivo estudar o mercado, a produção e a comercialização de cavalos-marinhos com foco no atendimento da demanda mundial de forma mais sustentável e na conservação desses animais. Assim, a tese foi dividida em cinco artigos: (1) apresenta um panorama da pesquisa mundial no século XXI sobre cavalos-marinhos. Observou-se que os campos de pesquisa fundamentais para subsidiar decisões governamentais e que abordam as questões que afetam a produção, o comércio e a manutenção das populações naturais de cavalos-marinhos não vem sendo cobertos adequadamente. Cinco áreas foram identificadas como prioritárias para o avanço do conhecimento científico, atendendo à demanda e a conservação dos cavalos-marinhos. (2) Discute a comercialização e o mercado; mostra que o mercado é pouco conhecido e que as regulamentações internacionais para comércio de cavalos-marinhos estão sendo ineficientes na conservação. (3) Apresenta as principais oportunidades e limitações de se cultivar cavalos-marinhos em estuários em Manguezal como alternativa para produção de baixo custo. Observou-se que essa prática é bastante promissora, podendo aproveitar a disponibilidade local de reprodutores, água, espaço, alimento natural, mão de obra e gerar renda adicional para comunidades locais de forma mais sustentável. Alterações ambientais bruscas, predadores, obstrução das redes e escapes são as principais limitações. (4) Visa otimizar o transporte de animais vivos. Observou-se que Hippocampus reidi pode ser transportado em sacolas plásticas contendo 300 mL de água, com salinidade 15, com adição de substrato pequeno e preenchido com ar comprimido como uma opção barata e segura até 48 horas em temperaturas próximas de 21° C. (5) Analisa o uso de comunidades bacterianas no muco dos cavalos-marinhos como uma ferramenta para rastrear a origem dos animais vivos; foi demonstrado que esse método tem potencial, mas precisa ainda de mais pesquisas para ser implementado.

The aim of this work was to study the trade, the production and the commercialization of seahorses focusing on meeting world demand in a more sustainable way and on the conservation of these animals. Thus, this thesis was divided in five articles: (1) shows an overview of the seahorse research in the 21 st century. It was observed that the key research fields necessary to support government decisions on addressing issues affecting the production, trade and maintenance of wild seahorses populations, have not been properly studied. Five knowledge gaps were identified as priorities for improving scientific knowledge, considering both world demand and seahorse conservation. (2) Discusses commercialization and trade; Shows that there is little information on trade and that international regulations of seahorse trade have been ineffective to promote their conservation. (3) Shows the main opportunities and constraints to produce seahorses in mangrove estuary as an alternative for low-cost aquaculture. It was observed that this system has great potential; it can rely on the availability of local broodstock, water, space, natural food, labour, and provide additional income for local communities in a more sustainable way. Sudden environmental changes, predators, net obstruction, and escapees are the main constraints of this system. (4) Aims to optimize transport of live seahorses. It was reported that Hippocampus reidi could be transported in plastic bags containing 300 mL of water, salinity 15, with addition of small substrate, and filled with compressed air as a cheap and safe option for up to 48 hours in temperatures close to 21 °C. (5) Analyses the use of bacterial communities in the mucus of seahorses as a traceability tool to trace the origin of live specimens; it was showed that this method has potential, but still needs more research to be implemented.

First record of Hippocampus erectus Perry, 1810 (Pisces, Syngnathidae, Actinopterygii) at 100 meters deep

Primeira ocorrência de Hippocampus erectus (Pisces, Syngnathidae, Actinopterygii) a 100 metros de profundidade. O cavalo-marinho Hippocampus erectus é cosmopolita, ocorrendo nas latitudes 52º N e 45º S, encontrados manguezais, gramas marinhas, recifes de corais e costões rochosos. São usualmente encontrados entre 1 e 15 metros de profundidade, entretanto há relato da presença em profundidades inferiores a 1 metro. Um espécime foi capturado próximo a Cabo Frio, entre 23º 07S e 042º 03W, à profundidade de 100 metros.

Genotoxic effects of the diesel water-soluble fraction on the seahorse Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae) during acute exposure

The high toxicity of diesel components makes oil spills a threat to the biota in coastal marine environments. The genotoxic effect of the diesel water-soluble fraction (DWSF) on Hippocampus reidi (Ginsburg, 1933) was assessed. Fish were exposed to three different DWSF dilutions for up to 96 hours, and genotoxicity was analyzed using the micronuclei test and the comet assay. The micronuclei test revealed no significant differences between any of the DWSF dilutions and the control in the 24-hours period; however, micronuclei increased in fish exposed to 1:500 and 1:100 DWSF dilutions for 96 hours. For all dilutions, there was an increase in micronuclei in fish exposed for 96 hours when compared to those exposed for 24 hours. The tested dilutions increased frequencies of cell classes 2 (medium damage) and 3 (large damage) in the comet assay after 24 and 96 hours. Fish exposed to DWSF 1:100 exhibited a higher frequency of class 4 (apoptosis) cells in the 96-hours period. All dilutions increased the comet score when compared to the control at 24 and 96 hours. The micronuclei and comet tests were efficient in detecting DWSF genotoxic effects in H. reidi.

Genotoxic effects of the diesel water-soluble fraction on the seahorse Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae) during acute exposure

The high toxicity of diesel components makes oil spills a threat to the biota in coastal marine environments. The genotoxic effect of the diesel water-soluble fraction (DWSF) on Hippocampus reidi (Ginsburg, 1933) was assessed. Fish were exposed to three different DWSF dilutions for up to 96 hours, and genotoxicity was analyzed using the micronuclei test and the comet assay. The micronuclei test revealed no significant differences between any of the DWSF dilutions and the control in the 24-hours period; however, micronuclei increased in fish exposed to 1:500 and 1:100 DWSF dilutions for 96 hours. For all dilutions, there was an increase in micronuclei in fish exposed for 96 hours when compared to those exposed for 24 hours. The tested dilutions increased frequencies of cell classes 2 (medium damage) and 3 (large damage) in the comet assay after 24 and 96 hours. Fish exposed to DWSF 1:100 exhibited a higher frequency of class 4 (apoptosis) cells in the 96-hours period. All dilutions increased the comet score when compared to the control at 24 and 96 hours. The micronuclei and comet tests were efficient in detecting DWSF genotoxic effects in H. reidi.

Genotoxic effects of the diesel water-soluble fraction on the seahorse Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae) during acute exposure

The high toxicity of diesel components makes oil spills a threat to the biota in coastal marine environments. The genotoxic effect of the diesel water-soluble fraction (DWSF) on Hippocampus reidi (Ginsburg, 1933) was assessed. Fish were exposed to three different DWSF dilutions for up to 96 hours, and genotoxicity was analyzed using the micronuclei test and the comet assay. The micronuclei test revealed no significant differences between any of the DWSF dilutions and the control in the 24-hours period; however, micronuclei increased in fish exposed to 1:500 and 1:100 DWSF dilutions for 96 hours. For all dilutions, there was an increase in micronuclei in fish exposed for 96 hours when compared to those exposed for 24 hours. The tested dilutions increased frequencies of cell classes 2 (medium damage) and 3 (large damage) in the comet assay after 24 and 96 hours. Fish exposed to DWSF 1:100 exhibited a higher frequency of class 4 (apoptosis) cells in the 96-hours period. All dilutions increased the comet score when compared to the control at 24 and 96 hours. The micronuclei and comet tests were efficient in detecting DWSF genotoxic effects in H. reidi.

Determinação de condições bióticas e abióticas ideais durante o estágio inicial de desenvolvimento de juvenis de cavalo-marinho Hippocampus reidi em cultivo.

A espécie de cavalo-marinho Hippocampus reidi é uma das mais procuradas no mercado da aquariofilia. Entretanto, altas taxas de mortalidade são observadas no cultivo nos primeiros dias de vida, sendo um dos principais entraves para o desenvolvimento comercial do cultivo da espécie. Assim, o objetivo deste trabalho foi gerar informações para melhorar o protocolo de cultivo para as primeiras semanas de vida da espécie. Foram realizados quatro trabalhos (capítulos): 1) Tolerância à salinidade (TL50), sobrevivência e crescimento durante os primeiros 10 dias de vida nas salinidades de 5, 10, 15, 20, 25, 30 e 35 psu e determinação do ponto isosmótico de animais adultos; 2) Efeito do fotoperíodo (06 horas de Luz: 18 horas de Escuro, 10L:14E, 12L:12E, 14L:10E, 18L:06E e 24L:00E) e da cor de tanque (azul, branco, preto, transparente e vermelho) 3) Efeito da densidade de estocagem (1, 3, 6 e 15 indivíduos/L) e 4) Efeito de quatro dietas: rotífero (Dieta R), rotífero mais zooplâncton selvagem (Dieta R+ZS), zooplâncton selvagem (Dieta ZS) e rotífero mais copépode Paracalanus quasimodo cultivado (Dieta R+CC) na primeira alimentação da espécie. Também foi avaliada a eficiência de uma dieta comercial para o cultivo de copépode. A maior TL50 foi observada para a salinidade 10 psu, e a menor TL50 foi verificada para 5 psu. No experimento de crescimento, foi observada uma relação negativa entre salinidade e peso final e salinidade e altura final de acordo com as regressões realizadas, de forma que quando diminui a salinidade de 35 até 10 psu, maior o crescimento. Maior sobrevivência foi observada entre 10-25 psu. O ponto isosmótico da espécie foi determinado em 11,68 psu (303,38 mOsm/kg). Não houve diferença significativa no crescimento e na sobrevivência entre os juvenis submetidos de 10 a 24 horas de luz. Os animais expostos a 06L:18E mostraram um menor crescimento em altura e peso e baixa sobrevivência. Não houve diferença no crescimento e na sobrevivência entre juvenis submetidos às diferentes cores de tanque, nem para as diferentes densidades de estocagem. Foi observada uma maior sobrevivência e crescimento nas Dietas R+ZS, ZS e R+CC em relação à Dieta R. A dieta inerte revelou ser eficiente no cultivo de P. quasimodo, podendo ser um possível substituto da microalgas. P. quasimodo demonstrou ser resistente as condições de cultivo, podendo ser uma grande candidata para produção intensiva

High mortality rates are observed along the seahorses Hippocampus sp. production, especially at the initial days of life. Hippocampus reidi is one of the most sought species destined for the aquarium trade. The goal of this work was to generate information for the elaboration of a cultivation protocol for the first weeks of life of H. reidi. Four studies (chapters) were conducted: 1) salinity tolerance (LT50), survival and growth during the first 10 days of life in the salinities: 5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 psu and determining the isosmotic point of adults; 2) Effect of photoperiod (06 hours light: 18 hour dark, 10L:14D, 12L:12D, 14L:10D, 18L:06E and 24L:00E) and the tank color (blue, white, black, transparent and red); 3) Effect of stocking densities (1, 3, 6 and 15 individuals / L) and 4) Effect of four diets: rotifer (Diet R), rotifer plus wild zooplankton (Diet R+ZS), wild zooplankton (Diet ZS), and rotifer plus cultivated copepod Paracalanus quasimodo (Diet R+DC), at the first feeding of the species. The effectiveness of a commercial diet was evaluated for the copepod culture. The highest LT50 was observed at 10 psu salinity, and the lowest observed at 5 psu. In the growout experiment, a negative relationship was observed between salinity and final weight, and salinity and the final height according to the regressions performed, so that when reducing the salinity from 35 to 10 psu, greater was the growth. Higher survival was observed between 10-25 psu. The isosmotic point of the species was determined in 11.68 psu (303.38 mOsm/kg). No significant differences in growth and survival among juveniles submitted to 10-24 hours of light. The animals exposed to 06L: 18E showed less growth in height and weight and low survival. No difference in growth and survival of juveniles submitted to different tank colors, or different stocking densities were detected. Greater survival and growth was observed in diets R+ZS, ZS and R+CC in relation to Diet R. The inert diet was effective in the cultivation of P. quasimodo and may be a possible replacement for microalgae. P. quasimodo proved to be resistent to cultivation conditions, and can be a great candidate for intensive production

Isolation and experimental infection with Vibrio alginolyticus in the sea horse, Hippocampus reidi Ginsburg, 1933 (Osteichthyes: Syngnathidae) in Brazil / Isolamento e infecção experimental de Vibrio alginolyticus em cavalo-marinho, Hippocampus reidi Ginsburg, 1933 (Osteichthyes: Syngnathidae) no Brasil

The aim of this study was to evaluate the pathogenicity of Vibrio alginolyticus isolated from an outbreak of sea horse Hippocampus reidi reared in the State of Santa Catarina, Brazil, by experimental infection. Sea horses with necrosis on the mouth epithelium were collected from aquaria at the Aquaculture Department, UFSC and the bacterium isolated from the mouth, liver, heart and blood in tiosulphate citrate bilesalt sucrose agar broth. The strains were identified by API 20E kit with 99.1 percent probability as Vibrio alginolyticus. Twelve adult sea horses (9.63 ± 2.42 g and 15.12 ± 0.87 cm) were distributed in six aquaria of 10 L capacity with aerated sea water. Fish from three aquaria were submitted to an immersion bath in a solution containing 1.0 × 10(7) CFU of V. alginolyticus/mL for 15 minutes. Fish from the other three aquaria received the same procedure without bacteria. Twenty four hours after this challenge, 100 percent mortality was observed in the animals infected with V. alginolyticus. No mortality was observed in non-infected fish. Hyperplasia, displacement and fusion of secondary lamellae of the gills; leukocyte infiltration and necrotic foci in the kidney; hyperplasia, sinusoidal deformation and necrotic foci in the liver were observed in histopathological analysis. The V. alginolyticus isolated in this study was pathogenic to H. reidi and constitutes an important sanitary problem to its culture.(AU)

Foi avaliado por meio de infecção experimental a patogenicidade de Vibrio alginolyticus isolado de um surto de enfermidade em cavalo-marinho Hippocampus reidi cultivado no Estado de Santa Catarina, Brasil. Os peixes com necroses no epitélio bucal foram coletados em aquários do Departamento de Aquicultura, UFSC e as bactérias isoladas da boca, fígado, coração e sangue em meio Agar tiossulfato citrato bile sacarose. Os isolados foram identificados pelo kit API 20E como Vibrio alginolyticus com 99,1 por cento de probabilidade. Doze peixes adultos (9,63 ± 2,42 g e 15,12 ± 0,87 cm) foram distribuídos em seis aquários de 10 L com água marinha e aeração. Peixes de três aquários foram submetidos a um banho de imersão por 15 minutos em uma solução contendo 1,0 × 10(7) UFC de V. alginolyticus/mL. Nos outros três aquários realizou-se o mesmo procedimento sem a bactéria. Vinte e quatro horas após o desafio, 100 por cento de mortalidade foi observada nos animais infectados com V. alginolyticus. Não houve mortalidade nos peixes não infectados. Nas análises histopatológicas, foi observado hiperplasia, deslocamento do epitélio e fusão das lamelas secundárias das brânquias; infiltração de leucócitos e necrose no rim; hiperplasia, deformação sinusoidal e necrose no fígado nos animais desafiados com V. alginolyticus. O V. alginolyticus isolado neste estudo foi patogênico para H. reidi, constituindo-se de um importante problema para seu cultivo.(AU)

Novel sex-related characteristics of the longsnout seahorse Hippocampus reidi Ginsburg, 1933

This paper presents novel sex-related characteristics in Hippocampus reidi, expressed as a prominent and pigmented keel (males only), and by a row of dorsolateral spots mostly (97.4 percent) found in males. While the keel was found even in the smallest males sampled, the dorsolateral spots appear to be associated with body size. Ex situ observations revealed that during courtship males highlighted both characters by turning pale their background body colour. Understanding such colour and behavioural patterns is relevant to increase our knowledge about sexual selection in a morphologically and biologically unique group of fishes.(AU)

O presente trabalho descreve novos caracteres sexuais em Hippocampus reidi, expressos como uma quilha proeminente e pigmentada (machos apenas), e uma série de máculas dorsolaterais, encontradas principalmente (97,4 por cento) em machos. Enquanto a ocorrência da quilha foi observada mesmo nos menores machos, a presença de máculas dorsolaterais parece estar associada ao tamanho do corpo. Observações ex situ mostraram que os machos realçam ambos os caracteres durante o comportamento de corte, ao tornar pálida a cor de base do corpo. Destaca-se a relevância da compreensão de tais padrões de colorido para o avanço no conhecimento relativo à seleção sexual em um grupo de peixes de morfologia e biologia singulares.(AU)

Assessing diet composition of seahorses in the wild using a non destructive method: Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae) as a study-case

This paper presents the results of the first analysis of the natural diet of Hippocampus reidi, one of the most sought after seahorse species in the international aquarium trade. Its main goals were to investigate food items and prey categories consumed by the species, and to discuss feeding strategy and inter and intra-individual components of niche breadth. Data were gathered from October 2005 to September 2006 at the Mamanguape estuary, State of Paraíba, NE Brazil. Food items from seahorses anaesthetized with clove oil were obtained by using a modified version of the flushing method, and were counted and identified to the lowest possible taxonomic level. Specimens were marked and had their height, sex, life and reproductive stage recorded, and then returned to the same place where they were found for the further assessment of anaesthetization/gut flushing on seahorses. Food items were analyzed using frequency of occurrence, relative abundance, index of preponderance and prey-specific abundance using the points method. The graphic method of Amundsen et al. (1996) was used to interpret the feeding strategy and contribution to niche breadth. Nematodes and crustaceans were the most important items found, the latter item usually being the most commonly found in the gut contents of syngnathids. No significant differences in diet composition were found between reproductive stages, however, a higher proportion of large items were consumed by the larger seahorses. The feeding strategy and niche breadth analysis suggests that H. reidi has a generalist feeding strategy, with high variation between phenotypes. Our results suggest that the anaesthetization-flushing technique has the potential to be a useful tool in seahorse research. (AU)

Este artigo apresenta os resultados do primeiro estudo sobre a alimentação natural de Hippocampus reidi, uma das espécies de cavalos-marinhos mais intensamente comercializadas pelo mercado aquarista. Seus principais objetivos foram descrever os itens alimentares e categorias de presas consumidos pela espécie e fornecer informações acerca da estratégia alimentar e dos componentes inter e intra-individuais para a largura de nicho. As amostragens foram realizadas mensalmente por meio de busca intensiva, entre outubro de 2005 e setembro de 2006, no estuário do rio Mamanguape, Paraíba, onde os cavalos marinhos foram marcados, anestesiados com óleo de cravo e submetidos à técnica da lavagem estomacal. Para cada cavalo-marinho registrou-se a altura, sexo, estágio de vida e estado reprodutivo. Após a coleta de dados, todos os cavalos-marinhos foram devolvidos ao mesmo local onde haviam sido encontrados e o material obtido através da lavagem foi identificado, em laboratório, até o menor nível taxonômico possível, com o auxílio de especialistas. Os itens alimentares foram descritos através de freqüência de ocorrência, abundância relativa, índice de preponderância e abundância específica; já a estratégia alimentar e contribuição para a largura de nicho foram descritos através do método de Amundsen. Os principais itens encontrados foram nematodos e crustáceos, não tendo sido encontradas diferenças entre os itens consumidos e o estado reprodutivo dos cavalos marinhos. Entretanto, verificou-se que exemplares de maior porte consumiram uma maior proporção de itens grandes. Os resultados sugerem que H. reidi apresenta uma estratégia alimentar generalista e com alta variação entre os fenótipos. Nossos resultados sugerem que a técnica da lavagem estomacal pode vir a representar uma ferramenta útil em estudos acerca de cavalos-marinhos. (AU)

Population characteristics, space use and habitat associations of the seahorse Hippocampus reidi (Teleostei: Syngnathidae)

This paper provides a case study of a threatened seahorse species, Hippocampus reidi, highlighting the importance of using ecological information to assist conservation and management initiatives. Underwater visual sighting data (50 x 2m transect) gathered along the NE, SE and S portions of the Brazilian coast revealed an unequal distribution across localities, perhaps related to harvesting pressure, and a mean density of 0.026 ind.m-2. Our findings suggest some restricted spatial use by H. reidi, which was consistent with its estimated home range, and with re-sighting of specimens. Reproduction was recorded year-round, however productive peaks may exist. Components of habitat structure mostly used as anchoring points were mangrove plants, macroalgae, cnidarians, seagrass, sponges, and bryozoans. Conservation recommendations include: further characterization and mapping of habitats; assessment of availability and condition of microhabitats in selected areas, and studies on dispersal routes during initial life stages(AU)

Neste artigo apresenta-se um estudo de caso de uma espécie ameaçada de cavalo-marinho, Hippocampus reidi, enfatizando a importância de utilizar informações ecológicas nas ações de conservação e manejo. Dados de censo visual (transectos de 50 x 2m) obtidos nas porções NE, SE e S da costa brasileira revelaram uma distribuição heterogênea entre as localidades, talvez relacionada à pressão de coleta, e uma densidade média de 0.026 ind.m-2. Os resultados sugerem limitação no uso do espaço por H. reidi (consistente com a área vital estimada e com a re-avistagem de exemplares) e que a reprodução ocorre o ano inteiro, embora com possíveis picos. Os componentes da estrutura do habitat mais freqüentemente utilizados como pontos de ancoragem pelos cavalos-marinhos foram vegetação de mangue, macroalgas, cnidários, capim marinho e briozoários. Recomendações conservacionistas incluem caracterização adicional e mapeamento de habitats; avaliação da disponibilidade e condição dos microhabitats em áreas selecionadas, e estudos sobre rotas de dispersão durante as fases iniciais de vida(AU)

Collaborative monitoring of the ornamental trade of seahorses and pipefishes (Teleostei: Syngnathidae) in Brazil: Bahia State as a case study

Many species of seahorses and pipefishes (family Syngnathidae) are traded for medicinal purposes and aquaria; some are also sold as souvenirs or curiosities. Brazil is one of the main suppliers of seahorses for the international aquarium trade, nevertheless, little is known about the magnitude of that trade in the country. With regards to pipefishes, virtually nothing is known about their captures for ornamental purposes in Brazil. The present study assesses the magnitude of captures and trade of seahorses and pipefishes, based on data obtained through a collaborative monitoring program established with the main retailer of marine ornamental organisms in the State of Bahia. The syngnathid fishery is conducted in shallow waters never exceeding 7 m, generally by breathhold diving. Both seahorses and pipefishes are mostly caught by hand, and only rarely hand-nets or plastic bags are used. From January/1997 to June/2005, 152 fishers recorded their daily catches of syngnathids. Two species of seahorses, Hippocampus reidi and H. cf. erectus (9,793 specimens captured from 1997 to 2005) and three species of pipefishes, Cosmocampus albirostris, Micrognathus sp. and Syngnathus sp. (143 specimens captured from 1999 to 2005) were traded. H. reidi was the most heavily exploited species.

Muitas espécies de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo (família Syngnathidae) são comercializadas para fins medicinais e de aquarismo; algumas são também vendidas como suvenires ou curiosidades. O Brasil é um dos maiores fornecedores de cavalos-marinhos para o comércio aquarista internacional, porém pouco se sabe sobre a magnitude das capturas no país. Com relação aos peixes-cachimbo, praticamente nada se conhece acerca das suas capturas para fins ornamentais no Brasil. O presente estudo avalia a magnitude das capturas e do comércio de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo para fins ornamentais, a partir de dados obtidos através de um programa de monitoramento desenvolvido em colaboração com o principal comerciante de organismos ornamentais marinhos no estado da Bahia. A pesca de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo é realizada em águas rasas, nunca excedendo 7m de profundidade, geralmente em apnéia. Tanto cavalos-marinhos como peixes-cachimbo são coletados manualmente, e apenas raramente redes ou sacos plásticos são usados. Entre Janeiro de 1997 e Junho de 2005, 152 pescadores registraram suas capturas diárias de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo. Duas espécies de cavalos-marinhos, Hippocampus reidi e H. cf. erectus (9.793 espécimes capturados entre 1997 e 2005) e três espécies de peixes-cachimbo, Cosmocampus albirostris, Micrognathus sp. e Syngnathus sp. (143 espécimes capturados entre 1999 e 2005) foram comercializados. H. reidi foi a espécie mais fortemente explorada.

Collaborative monitoring of the ornamental trade of seahorses and pipefishes (Teleostei: Syngnathidae) in Brazil: Bahia State as a case study

Many species of seahorses and pipefishes (family Syngnathidae) are traded for medicinal purposes and aquaria; some are also sold as souvenirs or curiosities. Brazil is one of the main suppliers of seahorses for the international aquarium trade, nevertheless, little is known about the magnitude of that trade in the country. With regards to pipefishes, virtually nothing is known about their captures for ornamental purposes in Brazil. The present study assesses the magnitude of captures and trade of seahorses and pipefishes, based on data obtained through a collaborative monitoring program established with the main retailer of marine ornamental organisms in the State of Bahia. The syngnathid fishery is conducted in shallow waters never exceeding 7 m, generally by breathhold diving. Both seahorses and pipefishes are mostly caught by hand, and only rarely hand-nets or plastic bags are used. From January/1997 to June/2005, 152 fishers recorded their daily catches of syngnathids. Two species of seahorses, Hippocampus reidi and H. cf. erectus (9,793 specimens captured from 1997 to 2005) and three species of pipefishes, Cosmocampus albirostris, Micrognathus sp. and Syngnathus sp. (143 specimens captured from 1999 to 2005) were traded. H. reidi was the most heavily exploited species.

Muitas espécies de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo (família Syngnathidae) são comercializadas para fins medicinais e de aquarismo; algumas são também vendidas como suvenires ou curiosidades. O Brasil é um dos maiores fornecedores de cavalos-marinhos para o comércio aquarista internacional, porém pouco se sabe sobre a magnitude das capturas no país. Com relação aos peixes-cachimbo, praticamente nada se conhece acerca das suas capturas para fins ornamentais no Brasil. O presente estudo avalia a magnitude das capturas e do comércio de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo para fins ornamentais, a partir de dados obtidos através de um programa de monitoramento desenvolvido em colaboração com o principal comerciante de organismos ornamentais marinhos no estado da Bahia. A pesca de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo é realizada em águas rasas, nunca excedendo 7m de profundidade, geralmente em apnéia. Tanto cavalos-marinhos como peixes-cachimbo são coletados manualmente, e apenas raramente redes ou sacos plásticos são usados. Entre Janeiro de 1997 e Junho de 2005, 152 pescadores registraram suas capturas diárias de cavalos-marinhos e peixes-cachimbo. Duas espécies de cavalos-marinhos, Hippocampus reidi e H. cf. erectus (9.793 espécimes capturados entre 1997 e 2005) e três espécies de peixes-cachimbo, Cosmocampus albirostris, Micrognathus sp. e Syngnathus sp. (143 espécimes capturados entre 1999 e 2005) foram comercializados. H. reidi foi a espécie mais fortemente explorada.

Diet composition and feeding strategy of the southern pipefish Syngnathus folletti in a Widgeon grass bed of the Patos Lagoon Estuary, RS, Brazil

Pipefish species are poorly known representatives of the family Syngnathidae, which have been increasingly threatened by anthropogenic activities. We describe the diet composition and feeding strategy of southern pipefish Syngnathus folletti inhabiting a Widgeon grass (Ruppia maritima L.) bed in the estuarine zone of Patos Lagoon, southern Brazil. We also investigated whether mouth gape affected the size of prey items consumed and based on indirect evidence, we suggest possible pipefish foraging movements within the bed. Individuals were collected from December 1994 to March 1995 in a Ruppia maritima bed located in the Patos Lagoon Estuary during day and night periods. We analyzed the stomach contents of 108 individuals (54 females and 54 males). Both genders seemed to be diurnal carnivores with diets composed primarily of copepods and isopods. Mixed feeding strategies were evident with varying degrees of specialization on different prey types. Females had a more diverse diet both in prey richness as in prey size range, whereas males fed primarily on smaller prey, the isopod U. peterseni and copepods. Gender-based diet differences suggest that females may be more mobile and active inside the Widgeon grass bed than males. The average size range of the two dominant prey items fitted well to the pipefish mouth gape (0.4 to 1.4mm). However, a few female individuals were able to consume prey three times larger than their maximum gape. A diagram of prey microhabitat suggested that both genders browse and capture invertebrates over the entire vegetated substrate provided by the Widgeon grass bed.

Peixes-cachimbo são espécies pouco conhecidas da família Syngnathidae, os quais têm sido amplamente ameaçados por atividades antrópicas. Este trabalho descreve a composição da dieta e estratégia alimentar de uma população do peixe-cachimbo Syngnathus folletti habitando uma pradaria de fanerógama submersa no estuário da Lagoa dos Patos, RS, Brasil. Também é investigado como a amplitude bucal afeta o tamanho das presas consumidas e, baseado em evidências indiretas, são sugeridos padrões de deslocamento da espécie no interior da pradaria. Entre Dezembro de 1994 e Março de 1995, os indivíduos foram coletados de dia e de noite numa pradaria de Ruppia maritima L. localizada no estuário da Lagoa dos Patos. Os conteúdos estomacais de 108 indivíduos (54 machos e 54 fêmeas) foram analisados. Ambos os sexos parecem ser carnívoros diurnos com uma dieta composta principalmente de copépodes e isópodes. Os resultados sugerem uma estratégia alimentar do tipo mista com vários graus de especialização para determinadas presas. As fêmeas tiveram uma dieta mais diversa, consumindo maior variedade de presas, as quais mostraram maior variabilidade em tamanho, enquanto os machos parecem ter se concentrado em presas menores, como o isópode Uromunna peterseni e copépodes. Essas diferenças entre sexos sugerem que as fêmeas são mais móveis e ativas dentro da pradaria do que os machos. Houve uma boa concordância entre o tamanho médio das presas dominantes e a amplitude bucal (0,4 e 1,4mm), contudo, algumas fêmeas foram capazes de consumir presas três vezes maiores do que sua máxima amplitude bucal. Um diagrama mostrando a utilização de micro-hábitats pelas presas sugere que machos e fêmeas do peixe-cachimbo capturam presas sob todo o substrato vegetal disponível no interior da pradaria de R. maritima.

Diet composition and feeding strategy of the southern pipefish Syngnathus folletti in a Widgeon grass bed of the Patos Lagoon Estuary, RS, Brazil

Pipefish species are poorly known representatives of the family Syngnathidae, which have been increasingly threatened by anthropogenic activities. We describe the diet composition and feeding strategy of southern pipefish Syngnathus folletti inhabiting a Widgeon grass (Ruppia maritima L.) bed in the estuarine zone of Patos Lagoon, southern Brazil. We also investigated whether mouth gape affected the size of prey items consumed and based on indirect evidence, we suggest possible pipefish foraging movements within the bed. Individuals were collected from December 1994 to March 1995 in a Ruppia maritima bed located in the Patos Lagoon Estuary during day and night periods. We analyzed the stomach contents of 108 individuals (54 females and 54 males). Both genders seemed to be diurnal carnivores with diets composed primarily of copepods and isopods. Mixed feeding strategies were evident with varying degrees of specialization on different prey types. Females had a more diverse diet both in prey richness as in prey size range, whereas males fed primarily on smaller prey, the isopod U. peterseni and copepods. Gender-based diet differences suggest that females may be more mobile and active inside the Widgeon grass bed than males. The average size range of the two dominant prey items fitted well to the pipefish mouth gape (0.4 to 1.4mm). However, a few female individuals were able to consume prey three times larger than their maximum gape. A diagram of prey microhabitat suggested that both genders browse and capture invertebrates over the entire vegetated substrate provided by the Widgeon grass bed.

Peixes-cachimbo são espécies pouco conhecidas da família Syngnathidae, os quais têm sido amplamente ameaçados por atividades antrópicas. Este trabalho descreve a composição da dieta e estratégia alimentar de uma população do peixe-cachimbo Syngnathus folletti habitando uma pradaria de fanerógama submersa no estuário da Lagoa dos Patos, RS, Brasil. Também é investigado como a amplitude bucal afeta o tamanho das presas consumidas e, baseado em evidências indiretas, são sugeridos padrões de deslocamento da espécie no interior da pradaria. Entre Dezembro de 1994 e Março de 1995, os indivíduos foram coletados de dia e de noite numa pradaria de Ruppia maritima L. localizada no estuário da Lagoa dos Patos. Os conteúdos estomacais de 108 indivíduos (54 machos e 54 fêmeas) foram analisados. Ambos os sexos parecem ser carnívoros diurnos com uma dieta composta principalmente de copépodes e isópodes. Os resultados sugerem uma estratégia alimentar do tipo mista com vários graus de especialização para determinadas presas. As fêmeas tiveram uma dieta mais diversa, consumindo maior variedade de presas, as quais mostraram maior variabilidade em tamanho, enquanto os machos parecem ter se concentrado em presas menores, como o isópode Uromunna peterseni e copépodes. Essas diferenças entre sexos sugerem que as fêmeas são mais móveis e ativas dentro da pradaria do que os machos. Houve uma boa concordância entre o tamanho médio das presas dominantes e a amplitude bucal (0,4 e 1,4mm), contudo, algumas fêmeas foram capazes de consumir presas três vezes maiores do que sua máxima amplitude bucal. Um diagrama mostrando a utilização de micro-hábitats pelas presas sugere que machos e fêmeas do peixe-cachimbo capturam presas sob todo o substrato vegetal disponível no interior da pradaria de R. maritima.