Fish functional trophic groups in headwater karst streams from the Upper Paraguay River basin

Data obtained by direct observation of organisms in their natural habitats can provide valuable contributions regarding intra- and inter-specific interactions, as well as spatial distribution and trophic relationships. However, relatively few such data are available for the Neotropical ichthyofauna relative to the great species diversity of this region. We present data on the ichthyofauna in karst environments of the Serra da Bodoquena, Upper Paraguay River basin regarding their categorization into functional trophic groups. We used direct observations that focused on the most frequent feeding tactics and their spatial (vertical and horizontal) distribution in the channel. We observed 83 fish species in 17 functional trophic groups. The greatest species richness was concentrated in the Characidae and Loricariidae in the categories Diurnal Backwater Drift Feeders and Grazers, respectively. Regarding horizontal depth stratification, we found a positive relationship between the association of small fish with the shallow marginal habitats. This work represents a contribution to a region known for its high tourist potential and to the important diversity of the entire ichthyofauna of the Upper Paraguay basin region that requires proper conservation strategies for sustaining these species.(AU)

Dados obtidos pela observação direta dos organismos em seus hábitats naturais podem fornecer valiosas contribuições com relação a interações intra e inter-específicas, além de distribuição espacial e relações tróficas. Entretanto, relativamente poucos dados estão disponíveis no que diz respeito à ictiofauna neotropical dada à grande diversidade dessa região. Apresentamos dados sobre a ictiofauna em ambientes cársticos da Serra da Bodoquena, bacia do alto rio Paraguai e a categorização das mesmas em grupos tróficos funcionais baseada em observações diretas relacionadas às táticas alimentares mais frequentes e à sua distribuição espacial (vertical e horizontal) no canal. Assim sendo, observamos 83 espécies de peixes alocadas em 17 grupos tróficos funcionais. A maior riqueza de espécies concentrou-se nas famílias Characidae e Loricariidae, abrangendo as categorias Catadores Diurnos de Itens Arrastados pela Corrente e Pastadores, respectivamente. Com relação à estratificação horizontal, encontramos a relação positiva entre a associação de peixes de pequeno porte com relação aos hábitats marginais. Esse trabalho representa uma contribuição a uma região conhecida pelo seu alto potencial turístico e à importante diversidade da ictiofauna da região da bacia do alto Paraguai que requer estratégias de conservação adequadas para sustentar essas espécies.(AU)

Taxonomic and functional turnover of Amazonian stream fish assemblages is determined by deforestation history and environmental variables at multiple scales

High rates of deforestation, either in the past or the present, affect many of the ecological processes in streams. Integrating deforestation history and the current landscape structure enhances the evaluation of ecological effects of land-use change. This is especially true when contemporary landscape conditions are similar but the temporal path to those conditions differs. One approach that has shown promise for evaluating biodiversity responses over time and space is the β-diversity partitioning, which combines taxonomic and functional trait-based approaches. We tested hypotheses related to stream fish assemblages' turnover in watersheds with different environmental conditions and deforestation histories. We sampled fish from 75 watersheds in the Machado River basin, Brazil, and environmental factors were quantified at multiple scales. Taxonomic turnover was higher than expected by chance, whereas functional turnover was lower than expected by the observed taxonomic turnover, indicating that deterministic processes are structuring these assemblages. The turnover, and the environmental factors differed among watersheds with different deforestation histories. Besides being scale-dependent, turnover patterns are also likely dependent on land use dynamics and involve time-lags.(AU)

Altas taxas de desmatamento, seja no passado ou no presente, afetam muitos processos ecológicos em riachos. Integrar o histórico do desmatamento à estrutura atual da paisagem melhora a avaliação dos efeitos ecológicos da mudança do uso do solo. Isto é especialmente verdadeiro quando as condições da paisagem contemporânea são semelhantes, mas seguiram trajetórias distintas. Uma abordagem promissora para avaliar as respostas da biodiversidade ao longo do tempo e espaço é a partição da diversidade-β, que combina abordagens taxonômica e funcional. Testamos hipóteses relacionadas à substituição das assembleias de peixes de riachos em microbacias com diferentes condições ambientais e histórias de desmatamento. Amostramos 75 microbacias na bacia do rio Machado, fatores ambientais foram quantificados em múltiplas escalas. A substituição taxonômica foi maior do que esperada pelo acaso, enquanto a substituição funcional foi menor do que o esperado pela substituição taxonômica, indicando que as assembleias são estruturadas por processos determinísticos. As substituições e fatores ambientais diferiram entre microbacias com históricos de desmatamento distintos. Além de serem escala-dependentes, os padrões de substituição provavelmente são dependentes da dinâmica do uso do solo, envolvendo defasagem temporal.(AU)

Taxonomic and functional turnover of Amazonian stream fish assemblages is determined by deforestation history and environmental variables at multiple scales

High rates of deforestation, either in the past or the present, affect many of the ecological processes in streams. Integrating deforestation history and the current landscape structure enhances the evaluation of ecological effects of land-use change. This is especially true when contemporary landscape conditions are similar but the temporal path to those conditions differs. One approach that has shown promise for evaluating biodiversity responses over time and space is the β-diversity partitioning, which combines taxonomic and functional trait-based approaches. We tested hypotheses related to stream fish assemblages' turnover in watersheds with different environmental conditions and deforestation histories. We sampled fish from 75 watersheds in the Machado River basin, Brazil, and environmental factors were quantified at multiple scales. Taxonomic turnover was higher than expected by chance, whereas functional turnover was lower than expected by the observed taxonomic turnover, indicating that deterministic processes are structuring these assemblages. The turnover, and the environmental factors differed among watersheds with different deforestation histories. Besides being scale-dependent, turnover patterns are also likely dependent on land use dynamics and involve time-lags.(AU)

Altas taxas de desmatamento, seja no passado ou no presente, afetam muitos processos ecológicos em riachos. Integrar o histórico do desmatamento à estrutura atual da paisagem melhora a avaliação dos efeitos ecológicos da mudança do uso do solo. Isto é especialmente verdadeiro quando as condições da paisagem contemporânea são semelhantes, mas seguiram trajetórias distintas. Uma abordagem promissora para avaliar as respostas da biodiversidade ao longo do tempo e espaço é a partição da diversidade-β, que combina abordagens taxonômica e funcional. Testamos hipóteses relacionadas à substituição das assembleias de peixes de riachos em microbacias com diferentes condições ambientais e histórias de desmatamento. Amostramos 75 microbacias na bacia do rio Machado, fatores ambientais foram quantificados em múltiplas escalas. A substituição taxonômica foi maior do que esperada pelo acaso, enquanto a substituição funcional foi menor do que o esperado pela substituição taxonômica, indicando que as assembleias são estruturadas por processos determinísticos. As substituições e fatores ambientais diferiram entre microbacias com históricos de desmatamento distintos. Além de serem escala-dependentes, os padrões de substituição provavelmente são dependentes da dinâmica do uso do solo, envolvendo defasagem temporal.(AU)

Short-term response of fish assemblages to instream habitat restoration in heavily impacted streams

Habitat homogenization has been a major impact in stream ecosystems, and it is considered one of the main drivers of biotic homogenization as well, leading to the loss of water quality and fish diversity. In this study, we added artificial woody structures and leaf packs in physically impacted streams to test if the additions can improve habitat complexity and change the taxonomic and functional structure of fish communities. The experiment was done in eight streams impacted by siltation, deforestation, and habitat homogeneization, inserted in an agricultural landscape from the Upper Paraná River Basin, and lasted 112 days. The provision of artificial microhabitats increased instream habitat diversity by creating patches of organic matter deposits, changing flow, and providing substrate for grass colonization of the instream habitat. The experimental manipulation also changed fish species abundance. Nine species contributed to these changes, five decreased and four increased in abundance, indicating species responded differently to the experimental manipulation. However, overall species richness, diversity, and community functional traits remained unaltered. These results indicate that short-term habitat restoration on a local scale may not be enough to promote changes in fish community attributes of streams that are heavily impacted.(AU)

A homogeneização de habitats tem sido um importante impacto nos ecossistemas de riachos e também é considerada um dos principais fatores de homogeneização biótica, levando à perda da qualidade da água e da diversidade de peixes. Neste estudo, adicionamos estruturas artificiais de madeira e pacotes de folhas em riachos fisicamente impactados para testar se as adições podem aumentar a heterogeneidade do habitat e alterar a estrutura taxonômica e funcional das comunidades de peixes. O experimento foi realizado em oito riachos impactados por assoreamento, desmatamento e homogeneização de hábitat, inseridos em uma paisagem agrícola da bacia do Alto Paraná, com duração de 112 dias. O fornecimento de microhabitats artificiais aumentou a diversidade de hábitat criando manchas de depósitos de matéria orgânica, alterando o fluxo e fornecendo substrato para a colonização de grama no interior do canal. A manipulação experimental também alterou a abundância de espécies de peixes. Dentre as nove espécies que contribuíram para essas alterações, cinco diminuíram e quatro aumentaram em abundância, indicando que as espécies responderam diferentemente à manipulação experimental. No entanto, a riqueza geral de espécies, a diversidade e as características funcionais da comunidade permaneceram inalteradas. Esses resultados indicam que a restauração de habitat a curto prazo em escala local pode não ser suficiente para promover mudanças nos atributos da comunidade de córregos que são fortemente impactados.(AU)

Short-term response of fish assemblages to instream habitat restoration in heavily impacted streams

Habitat homogenization has been a major impact in stream ecosystems, and it is considered one of the main drivers of biotic homogenization as well, leading to the loss of water quality and fish diversity. In this study, we added artificial woody structures and leaf packs in physically impacted streams to test if the additions can improve habitat complexity and change the taxonomic and functional structure of fish communities. The experiment was done in eight streams impacted by siltation, deforestation, and habitat homogeneization, inserted in an agricultural landscape from the Upper Paraná River Basin, and lasted 112 days. The provision of artificial microhabitats increased instream habitat diversity by creating patches of organic matter deposits, changing flow, and providing substrate for grass colonization of the instream habitat. The experimental manipulation also changed fish species abundance. Nine species contributed to these changes, five decreased and four increased in abundance, indicating species responded differently to the experimental manipulation. However, overall species richness, diversity, and community functional traits remained unaltered. These results indicate that short-term habitat restoration on a local scale may not be enough to promote changes in fish community attributes of streams that are heavily impacted.(AU)

A homogeneização de habitats tem sido um importante impacto nos ecossistemas de riachos e também é considerada um dos principais fatores de homogeneização biótica, levando à perda da qualidade da água e da diversidade de peixes. Neste estudo, adicionamos estruturas artificiais de madeira e pacotes de folhas em riachos fisicamente impactados para testar se as adições podem aumentar a heterogeneidade do habitat e alterar a estrutura taxonômica e funcional das comunidades de peixes. O experimento foi realizado em oito riachos impactados por assoreamento, desmatamento e homogeneização de hábitat, inseridos em uma paisagem agrícola da bacia do Alto Paraná, com duração de 112 dias. O fornecimento de microhabitats artificiais aumentou a diversidade de hábitat criando manchas de depósitos de matéria orgânica, alterando o fluxo e fornecendo substrato para a colonização de grama no interior do canal. A manipulação experimental também alterou a abundância de espécies de peixes. Dentre as nove espécies que contribuíram para essas alterações, cinco diminuíram e quatro aumentaram em abundância, indicando que as espécies responderam diferentemente à manipulação experimental. No entanto, a riqueza geral de espécies, a diversidade e as características funcionais da comunidade permaneceram inalteradas. Esses resultados indicam que a restauração de habitat a curto prazo em escala local pode não ser suficiente para promover mudanças nos atributos da comunidade de córregos que são fortemente impactados.(AU)

Habitat use, trophic, and occurrence patterns of Inpaichthys kerri and Hyphessobrycon vilmae (Pisces: Characidae) in Amazonian streams

Fish ecomorphology and diet can help us to understand species response to impacts and coexistence patterns. Thus, we developed a comparative analysis of ecomorphology and diet of Inpaichthys kerri and Hyphessobrycon vilmae and tested for environmental variables that explain their abundance in headwater streams. We sampled streams from the Aripuanã River basin, Mato Grosso State, Brazil. We sampled environmental variables following a standardized protocol and used 30 and 80 individuals from each species to obtain ecomorphological attributes and feeding index, respectively. To identify environmental variables that influence species abundance, we developed generalized additive mixed models. Inpaichthys kerri presented broader and deeper caudal peduncles, more dorsal eyes, and larger fins, besides the lower consumption of aquatic insects, algae, and detritus when compared to H. vilmae. Inpaichthys kerri was more abundant in fast waters with little amounts of marginal grasses, conditions associated with more forested streams, while H. vilmae was more in streams with more abundant marginal grasses from pasture. Deforestation in the Aripuanã basin threatens the persistence of I. kerri, since its optimal environmental conditions tend to be replaced by H. vilmae optimal conditions. Natural history helps us to understand species occurrence and represents a substantial contribution for more effective conservation measures.(AU)

Ecomorfologia e dieta dos peixes nos ajudam a entender a resposta das espécies aos impactos e padrões de coexistência. Nós desenvolvemos uma análise comparativa da ecomorfologia e dieta de Inpaichthys kerri e Hyphessobrycon vilmae e testamos quais variáveis ambientais explicam suas abundâncias em riachos. Nós amostramos riachos da bacia do rio Aripuanã, Mato Grosso, Brasil. Amostramos variáveis ambientais seguindo protocolo padronizado e usamos 30 e 80 indivíduos de cada espécie para obter os atributos ecomorfológicos e a dieta, respectivamente. Para identificar as variáveis ambientais que influenciam a abundância, nós desenvolvemos Modelos Mistos Aditivos Generalizados. Inpaichthys kerri apresentou pedúnculos caudais mais largos e compridos, olhos mais dorsais e nadadeiras mais largas, assim como menor consumo de insetos aquáticos, algas e detritos comparado àH. vilmae. Inpaichthys kerri foi mais abundante em águas rápidas e com menos gramíneas marginais (riachos mais florestados), enquanto H. vilmae foi mais abundante em riachos com mais gramíneas (pastagem). O desmatamento no Aripuanã ameaça a persistência de I. kerri porque pode substituir as condições ambientais ótimas para essa espécie pelas condições de H. vilmae. A história natural das espécies auxilia no entendimento dos padrões de ocorrência e representa importante contribuição para medidas conservacionistas mais efetivas.(AU)

Habitat use, trophic, and occurrence patterns of Inpaichthys kerri and Hyphessobrycon vilmae (Pisces: Characidae) in Amazonian streams

Fish ecomorphology and diet can help us to understand species response to impacts and coexistence patterns. Thus, we developed a comparative analysis of ecomorphology and diet of Inpaichthys kerri and Hyphessobrycon vilmae and tested for environmental variables that explain their abundance in headwater streams. We sampled streams from the Aripuanã River basin, Mato Grosso State, Brazil. We sampled environmental variables following a standardized protocol and used 30 and 80 individuals from each species to obtain ecomorphological attributes and feeding index, respectively. To identify environmental variables that influence species abundance, we developed generalized additive mixed models. Inpaichthys kerri presented broader and deeper caudal peduncles, more dorsal eyes, and larger fins, besides the lower consumption of aquatic insects, algae, and detritus when compared to H. vilmae. Inpaichthys kerri was more abundant in fast waters with little amounts of marginal grasses, conditions associated with more forested streams, while H. vilmae was more in streams with more abundant marginal grasses from pasture. Deforestation in the Aripuanã basin threatens the persistence of I. kerri, since its optimal environmental conditions tend to be replaced by H. vilmae optimal conditions. Natural history helps us to understand species occurrence and represents a substantial contribution for more effective conservation measures.(AU)

Ecomorfologia e dieta dos peixes nos ajudam a entender a resposta das espécies aos impactos e padrões de coexistência. Nós desenvolvemos uma análise comparativa da ecomorfologia e dieta de Inpaichthys kerri e Hyphessobrycon vilmae e testamos quais variáveis ambientais explicam suas abundâncias em riachos. Nós amostramos riachos da bacia do rio Aripuanã, Mato Grosso, Brasil. Amostramos variáveis ambientais seguindo protocolo padronizado e usamos 30 e 80 indivíduos de cada espécie para obter os atributos ecomorfológicos e a dieta, respectivamente. Para identificar as variáveis ambientais que influenciam a abundância, nós desenvolvemos Modelos Mistos Aditivos Generalizados. Inpaichthys kerri apresentou pedúnculos caudais mais largos e compridos, olhos mais dorsais e nadadeiras mais largas, assim como menor consumo de insetos aquáticos, algas e detritos comparado àH. vilmae. Inpaichthys kerri foi mais abundante em águas rápidas e com menos gramíneas marginais (riachos mais florestados), enquanto H. vilmae foi mais abundante em riachos com mais gramíneas (pastagem). O desmatamento no Aripuanã ameaça a persistência de I. kerri porque pode substituir as condições ambientais ótimas para essa espécie pelas condições de H. vilmae. A história natural das espécies auxilia no entendimento dos padrões de ocorrência e representa importante contribuição para medidas conservacionistas mais efetivas.(AU)

Metrics derived from fish assemblages as indicators of environmental degradation in Cerrado streams

The development of effective monitoring tools depends on finding sensitive metrics that are capable of detecting the most important environmental impacts at a given region. We assessed if metrics derived from stream fish assemblages reflect physical habitat degradation and changes in land cover. We sampled the ichthyofauna and environmental characteristics of 16 stream sites of first and second order in the Upper Tocantins River basin. The streams were classified according to their environmental characteristics into reference (n = 5), intermediate (n = 4), and impacted (n = 7). A total of 4,079 individuals in five orders, 12 families, and 30 species were collected. Of the 20 metrics tested, eight were non-collinear and were tested for their performance in discriminating among groups of streams. Three metrics were sensitive to the gradient of degradation: Berger-Parker dominance index, percentage of characiform fish, and percentage of rheophilic individuals. Some commonly used metrics did not reflect the disturbances and many others were redundant with those that did. These results indicate that the metrics derived from fish assemblages may be informative for identifying the conservation status of streams, with the potential to be used in biomonitoring.

Metrics derived from fish assemblages as indicators of environmental degradation in Cerrado streams

The development of effective monitoring tools depends on finding sensitive metrics that are capable of detecting the most important environmental impacts at a given region. We assessed if metrics derived from stream fish assemblages reflect physical habitat degradation and changes in land cover. We sampled the ichthyofauna and environmental characteristics of 16 stream sites of first and second order in the Upper Tocantins River basin. The streams were classified according to their environmental characteristics into reference (n = 5), intermediate (n = 4), and impacted (n = 7). A total of 4,079 individuals in five orders, 12 families, and 30 species were collected. Of the 20 metrics tested, eight were non-collinear and were tested for their performance in discriminating among groups of streams. Three metrics were sensitive to the gradient of degradation: Berger-Parker dominance index, percentage of characiform fish, and percentage of rheophilic individuals. Some commonly used metrics did not reflect the disturbances and many others were redundant with those that did. These results indicate that the metrics derived from fish assemblages may be informative for identifying the conservation status of streams, with the potential to be used in biomonitoring.(AU)

Use of functional traits to assess changes in stream fish assemblages across a habitat gradient

Functional traits are important for understanding the links between species occurrence and environmental conditions. Identifying these links makes it possible to predict changes in species composition within communities under specific environmental conditions. We used functional traits related to habitat use and trophic ecology in order to assess the changes in fish community composition between streams with varying habitat structure. The relationship between the species traits and habitat characteristics was analyzed using an RLQ ordination analysis. Although species were widely distributed in habitats with different structures, physical conditions did favor some species based on their functional characteristics. Eight functional traits were found to be associated with stream habitat structure, allowing us to identify traits that may predict the susceptibility of fish species to physical habitat degradation.(AU)

Os atributos funcionais são importantes para entender a ligação entre ocorrência das espécies e condições ambientais, permitindo predizer sobre as mudanças na composição de espécies em comunidades submetidas a condições ambientais específicas. Utilizamos atributos funcionais relacionados com o uso de habitat e ecologia trófica para avaliar as mudanças na composição de espécies de peixes em riachos com diferenças na estrutura física. O relacionamento entre os atributos das espécies e as variáveis ambientais foi avaliado por meio da análise de ordenação RLQ. Embora algumas espécies tenham sido amplamente distribuídas em hábitats com diferentes características, outras foram restritas por essas condições e este relacionamento está associado com as características morfológicas. Oito atributos funcionais foram capazes de detectar as variações na estrutura física do hábitat em riachos, permitindo a identificação de atributos que podem predizer a suscetibilidade das espécies de peixes para a degradação física do hábitat.(AU)

Functional differentiation between fish assemblages from forested and deforested streams

We tested the hypothesis that streams in deforested areas shelter different fish communities to nearby forested areas, and that these disparities are due to environmental parameters that limit or benefit different species according to their functional traits. We compared the community composition of three south east Brazilian streams flanked by riparian forest with three nearby streams in deforested areas. The following functional traits were considered: diet, habitat use, water flow preference, size, and hypoxia tolerance. Differentiation between forested and deforested streams corresponded with the different contributions of three functional groups. Species reported in the literature to be hypoxia tolerant, and exhibiting a variable combination of the other traits prevailed in deforested streams, although we did not find substantial differences in oxygen levels between forested and deforested streams. In forested streams, benthic species associated with a high water flow and an insectivorous diet were dominant. Changes in streams induced by deforestation which are associated with habitat availability, food resources, and physicochemical conditions appear to restrict the occurrence of specialized species and instead benefit tolerant generalists.(AU)

A hipótese de que as alterações ambientais causadas pelo desmatamento nos riachos podem restringir a ocorrência de espécies a partir de suas características funcionais foi testada. Comparamos a composição das comunidades de três riachos do sudeste do Brasil providos de floresta riparia nas suas margens com três riachos da mesma região com zona ripária desmatada. Os seguintes atributos funcionais foram considerados: dieta, uso de hábitat, preferência por fluxo, tamanho e tolerância à hipóxia. A diferenciação dos riachos, em especial entre os riachos florestados e desmatados, foi maior do que o esperado ao acaso e correspondeu à contribuição diferencial de três grupos funcionais. As espécies indicadas na literatura como sendo tolerantes à hipóxia e que apresentaram combinação variável das outras características foram mais abundantes nos riachos desmatados, embora não tenhamos observado diferenças substanciais nos níveis de oxigênio dissolvido entre os riachos florestados e desmatados. Nos riachos florestados predominaram espécies de hábitos especializados, bentônicas, associadas com alta velocidade de água e dieta insetívora. As alterações nos riachos provocadas pelo desmatamento relacionadas com a disponibilidade de hábitat, recursos alimentares e condições físico-químicas restringem a ocorrência de grupos de espécies especializadas e beneficiam espécies tolerantes e generalistas.(AU)

Phylogenetic signal and major ecological shifts in the ecomorphological structure of stream fish in two river basins in Brazil

We tested the contribution of the phylogenetic and specific components to the ecomorphological structure of stream fish from the upper Paraguai River and upper São Francisco River basins, and identified nodes in the phylogenetic tree at which major ecological shifts occurred. Fish were sampled between June and October of 2008 in 12 streams (six in each basin). In total, 22 species from the upper Paraguai River basin and 12 from the upper São Francisco River were analyzed. The ecomorphological patterns exhibited phylogenetic signal, indicating that the ecomorphological similarity among species is associated with the degree of relatedness. A strong habitat template is most likely to be the primary cause for a high phylogenetic signal. A significant contribution from the specific component was also detected, supporting the idea that the phylogenetic signal occurs in some clades for some traits, but not in others. The major ecological shifts were observed in the basal nodes, suggesting that ecological niche differences appear to accumulate early in the evolutionary history of major clades. This finding reinforces the role of key traits in the diversification of Neotropical fishes. Ecological shifts in recent groups could be related to morphological modifications associated with habitat use.(AU)

Examinamos a contribuição dos componentes filogenético e específico para a estrutura ecomorfológica de peixes de riacho das bacias do alto rio Paraguai e do alto rio São Francisco, e identificamos os nós na árvore filogenética onde ocorreram as maiores mudanças ecológicas. Os peixes foram amostrados entre junho e outubro de 2008 em 12 riachos (seis em cada bacia). No total, 22 espécies do alto rio Paraguai foram analisadas e 12 do alto rio São Francisco. O padrão ecomorfológico exibiu sinal filogenético, indicando que a similaridade ecomorfológica entre as espécies está associada com o grau de parentesco. Um forte 'habitat template' é provavelmente a maior causa para o forte sinal filogenético. Foi detectada uma significativa contribuição do componente específico, apoiando a ideia de que o sinal filogenético ocorre em alguns clados para alguns traços, mas não em outros. As maiores mudanças ecológicas foram observadas nos nós basais sugerindo que as diferenças do nicho ecológico em peixes de riacho parecem acumular-se cedo na história evolutiva dos clados e reforça o papel de traços fundamentais na diversificação de peixes Neotropicais. Mudanças ecológicas em grupos recentes podem estar relacionadas com uma modificação morfológica associada ao uso do habitat.(AU)

Fish complementarity is associated to forests in Amazonian streams

The functional structure of communities is commonly measured by the variability in functional traits, which may demonstrate complementarity or redundancy patterns. In this study, we tested the influence of environmental variables on the functional structure of fish assemblages in Amazonian streams within a deforestation gradient. We calculated six ecomorphological traits related to habitat use from each fish species, and used them to calculate the net relatedness index (NRI) and the nearest taxon index (NTI). The set of species that used the habitat differently (complementary or overdispersed assemblages) occurred in sites with a greater proportion of forests. The set of species that used the habitat in a similar way (redundant or clustered assemblages) occurred in sites with a greater proportion of grasses in the stream banks. Therefore, the deforestation of entire watersheds, which has occurred in many Amazonian regions, may be a central factor for the functional homogenization of fish fauna.(AU)

A estrutura funcional das comunidades é comumente medida através da variabilidade nos traços funcionais, que pode demonstrar padrões de complementaridade ou redundância. Testamos a influência de variáveis ambientais na estrutura funcional de peixes de riachos Amazônicos ao longo do gradiente de desmatamento. Para cada espécie, calculamos seis traços ecomorfológicos relacionados ao uso do hábitat e usamos esses traços para calcular o índice de proximidade de táxon (NRI) e o índice do táxon mais próximo (NTI). Os conjuntos de espécies que usam o hábitat de modo distinto (comunidades complementares) ocorreram em trechos de microbacias com maior proporção de florestas, e os conjuntos de espécies que utilizam o hábitat de forma similar (comunidades redundantes) ocorreram em trechos com maior proporção de gramíneas nas margens. Portanto, o desmatamento de microbacias inteiras, como vem acontecendo em muitas regiões Amazônicas, pode ser o fator principal para a homogeneização funcional da ictiofauna.(AU)

Development of habitat suitability criteria for Neotropical stream fishes and an assessment of their transferability to streams with different conservation status

We assessed the preference of 10 fish species for depth and velocity conditions in forested streams from southeastern Brazil using habitat suitability criteria (HSC curves). We also tested whether preference patterns observed in forested streams can be transferred to deforested streams. We used data from fish sampled in 62 five-meter sites in three forested streams to construct preference curves. Astyanax altiparanae, A. fasciatus, Knodus moenkhausii, and Piabina argentea showed a preference for deep slow habitats, whereas Aspidoras fuscoguttatus, Characidium zebra, Cetopsorhamdia iheringi, Pseudopimelodus pulcher, and Hypostomus nigromaculatus showed an opposite pattern: preference for shallow fast habitats. Hypostomus ancistroides showed a multimodal pattern of preference for depth and velocity. To evaluate whether patterns observed in forested streams may be transferred to deforested streams, we sampled 64 five-meters sites in three deforested streams using the same methodology. The preference for velocity was more consistent than for depth, as success in the transferability criterion was 86% and 29% of species, respectively. This indicates that velocity is a good predictor of species abundance in streams, regardless of their condition.(AU)

Neste estudo avaliamos a preferência de 10 espécies de peixes por condições de profundidade e fluxo em riachos florestados do sudeste do Brasil por meio do critério de adequabilidade de habitat (habitat suitability criteria - curvas HSC). Testamos também se os padrões de preferência observados nos riachos florestados podem ser transferidos para riachos desmatados. Foram realizadas amostragens da ictiofauna em 62 trechos de cinco metros de extensão em três riachos florestados para a construção das curvas de preferência. Astyanax altiparanae, A. fasciatus, Knodus moenkhausii e Piabina argentea apresentaram preferência por habitats lentos e profundos, enquanto Aspidoras fuscoguttatus, Characidium zebra, Cetopsorhamdia iheringi, Pseudopimelodus pulcher e Hypostomus nigromaculatus apresentaram um padrão oposto de preferência por habitats rasos e de fluxo rápido. Hypostomus ancistroides apresentou um padrão de preferência por profundidade e fluxo multimodal. Para avaliar se os padrões observados nos riachos florestados podem ser transferidos para riachos desmatados foram realizadas amostragens da ictiofauna em 64 trechos de cinco metros de extensão em três riachos desmatados utilizando a mesma metodologia aplicada aos riachos florestados. O sucesso na transferência do critério foi de 86% e 29% para fluxo e profundidade, ou seja, a preferência por fluxo foi mais consistente do que por profundidade. Isso indica que o fluxo é um bom preditor da abundância das espécies em riachos, independentemente do seu estado de conservação.(AU)

From forests to cattail: how does the riparian zone influence stream fish?

The aim of this study was to verify whether taxonomic and functional composition of stream fishes vary under three different preservation conditions of riparian zone: preserved (PRE), intermediate condition (INT), and degraded (DEG). Five stream stretches representing each condition were selected. Samples were taken from each stream in three occasions during the dry seasons from 2004 to 2007. Electro fishing (PRE and INT), sieves, dip nets, and hand seines (DEG) were used according to the characteristics of each sampled site. Overall, 46 species were registered. Differences in the taxonomic and functional species composition among groups were found, following the condition of riparian zones. The ichthyofauna recorded in the PRE was typical to pristine environments, consisting of species with specialized habits, notably benthic insectivores, intolerant, and rheophilics. In the INT group, replacement of riparian forest with shrubs and/or grasses created environmental conditions which favor the occurrence of tolerant species but also harbor a residual fauna of sensitive species. DEG streams presented mostly detritivores, tolerant, small sized fishes which occupy the surface and preferred slow water flux. Changes in the species composition were represented by the occurrence and dominance of tolerant species in detriment of the more sensitive and specialist species, following the gradient of degradation in the riparian zone. Forested streams act as unique habitats to many specialized species and it can be presumable that the degradation of riparian vegetation can generate biotic homogenization which may reduce species diversity and ecosystem services.(AU)

O presente estudo verificou se a composição taxonômica e funcional de peixes de riachos varia ao longo de três condições de preservação da zona ripária: preservada (PRE), preservação intermediária (INT) e degradada (DEG). Cinco riachos de cada grupo foram selecionados e amostras foram obtidas em cada riacho em três ocasiões em períodos secos de 2004 a 2007. Pesca elétrica (PRE e INT), peneiras, puçás e redes de arrasto (DEG) foram usados de acordo com as características de cada local de coleta. No geral, 46 espécies foram registradas. Foram registradas diferenças na composição taxonômica e funcional de espécies entre os grupos, seguindo o gradiente de degradação da zona ripária. A ictiofauna encontrada em PRE foi típica de ambientes prístinos, consistindo em espécies de hábitos especializados, notavelmente bentônicas, insetívoras, intolerantes e reofílicas. No grupo INT, a substituição da floresta ripária por herbáceas ou gramíneas cria condições ambientais que favorecem a ocorrência de espécies tolerantes, mas também abriga uma fauna residual de espécies sensíveis. O grupo DEG foi representado principalmente por espécies detritívoras, tolerantes e de superfície. As modificações na composição de espécies foram representadas pela ocorrência e dominância de espécies tolerantes em detrimento da redução/eliminação daquelas mais sensíveis e especializadas, acompanhando o gradiente de degradação da zona ripária. Riachos florestados representam hábitats únicos para muitas espécies especializadas, sendo presumível esperar que a degradação da vegetação ripária cause homogeneização biótica que, por sua vez, pode reduzir a diversidade de espécies e os serviços ecossistêmicos.(AU)

Habitat simplification affects nuclear-follower foraging association among stream fishes

A interação nuclear-seguidor é um tipo particular de associação alimentar interespecífica que envolve uma espécie nuclear, que revolve ou vasculha o substrato, e espécies seguidoras, que acessam os itens alimentares disponibilizados pela atividade do nuclear. Neste estudo investigamos o efeito da estrutura do habitat sobre essa interação em um riacho no Planalto da Bodoquena, Centro-Oeste do Brasil. Foram registradas 272 interações durante 24 sessões de observação subaquática em áreas estruturalmente inalteradas e alteradas. A espécie nuclear dominante diferiu entre as áreas. Prochilodus lineatus foi a espécie nuclear dominante das áreas alteradas, enquanto que Leporinus macrocephalus foi a espécie nuclear dominante nas áreas inalteradas. A riqueza de espécies seguidoras por interação não diferiu entre as áreas, entretanto a abundância de seguidores foi maior nas áreas inalteradas do que nas alteradas. Essas diferenças parecem ser consequência das modificações na composição da comunidade e no comportamento alimentar das espécies nucleares que são, por sua vez, decorrentes das diferenças na composição do substrato e disponibilidade de alimento entre as áreas estruturalmente distintas.(AU)

Nuclear-follower interaction is a particular kind of interspecific foraging association that includes a nuclear species, which dig in or inspect the bottom, and follower species, which access the food items made available by the nuclear. In this study we examined the effect of habitat structure on nuclear-follower relationship in a stream of Bodoquena Plateau, Central-West Brazil. Foraging associations were registered while snorkeling in 24 observation sessions, totaling six hours in unaltered and altered sites. Overall, 272 nuclear-follower associations were registered, having four species acting as nuclear and seven as followers. The dominant nuclear species were different in each site. Prochilodus lineatus was the main nuclear species in the altered site and Leporinus macrocephalus in the unaltered site. The richness of follower species was similar between sites, however, follower species abundance per interaction were significantly higher in the unaltered site than in the altered site. These differences seem to be a consequence of the alterations in assemblage composition and feeding behavior of the nuclear species that presumably are affected by different substrate composition and food availability between the structurally distinct areas.(AU)

Meso and microhabitat analysis and feeding habits of small nektonic characins (Teleostei: Characiformes) in Neotropical streams

The habitat use and feeding habits of a set of nektonic fish species often found in small low-gradient streams in Brazil were investigated. The core species in the present study was Knodus moenkhausii (Eigenmann & Kennedy, 1903), the most abundant of five species in the nektonic guild. Records of the species in 22 streams indicate that K. moenkhausii is associated, on a mesohabitat scale, with runs, and on a microhabitat scale, with sandy bottoms, intermediate depth, and open sites without coverage or submerged vegetation. During snorkeling observations, two additional nektonic registered species showed spatial segregation from K. moenkhausii with respect to foraging microhabitats. Feeding habits of the observed nektonic species were significantly correlated with riparian vegetation. The six species studied appear to use different resources, as suggested by a non-metric ordination of diet, and sites with characteristic riparian vegetation. The studied species may be considered generalists with a tendency to insectivory, with K. moenkhausii feeding on the widest variety of resources. Such opportunism explains its ability to successfully occupy instream habitats with low complexity.

Meso and microhabitat analysis and feeding habits of small nektonic characins (Teleostei: Characiformes) in Neotropical streams

The habitat use and feeding habits of a set of nektonic fish species often found in small low-gradient streams in Brazil were investigated. The core species in the present study was Knodus moenkhausii (Eigenmann & Kennedy, 1903), the most abundant of five species in the nektonic guild. Records of the species in 22 streams indicate that K. moenkhausii is associated, on a mesohabitat scale, with runs, and on a microhabitat scale, with sandy bottoms, intermediate depth, and open sites without coverage or submerged vegetation. During snorkeling observations, two additional nektonic registered species showed spatial segregation from K. moenkhausii with respect to foraging microhabitats. Feeding habits of the observed nektonic species were significantly correlated with riparian vegetation. The six species studied appear to use different resources, as suggested by a non-metric ordination of diet, and sites with characteristic riparian vegetation. The studied species may be considered generalists with a tendency to insectivory, with K. moenkhausii feeding on the widest variety of resources. Such opportunism explains its ability to successfully occupy instream habitats with low complexity.

Meso and microhabitat analysis and feeding habits of small nektonic characins (Teleostei: Characiformes) in Neotropical streams

The habitat use and feeding habits of a set of nektonic fish species often found in small low-gradient streams in Brazil were investigated. The core species in the present study was Knodus moenkhausii (Eigenmann & Kennedy, 1903), the most abundant of five species in the nektonic guild. Records of the species in 22 streams indicate that K. moenkhausii is associated, on a mesohabitat scale, with runs, and on a microhabitat scale, with sandy bottoms, intermediate depth, and open sites without coverage or submerged vegetation. During snorkeling observations, two additional nektonic registered species showed spatial segregation from K. moenkhausii with respect to foraging microhabitats. Feeding habits of the observed nektonic species were significantly correlated with riparian vegetation. The six species studied appear to use different resources, as suggested by a non-metric ordination of diet, and sites with characteristic riparian vegetation. The studied species may be considered generalists with a tendency to insectivory, with K. moenkhausii feeding on the widest variety of resources. Such opportunism explains its ability to successfully occupy instream habitats with low complexity.

Fish assemblages in stream stretches occupied by cattail (Typhaceae, Angiospermae) stands in Southeast Brazil

Macrophytes are a major component of lentic and lotic aquatic ecosystems. As consequences of environmental degradation, species of cattail (genus Typha) may become dominant along streams. The purpose of this study was to investigate the structure and feeding of fish assemblages in stream stretches under influence of Typha sp., also addressing the influences of temporal variation on composition, abundance, biomass, diversity, species richness, and feeding of fish. Six streams (labelled S1-S6) in the upper rio Turvo basin, southeast Brazil, with dense stands of Typha sp. in the instream and riparian habitat, were studied in six campaigns during three central months in both of the dry and wet periods, by using a standardized collection effort. Thirty-seven fish species were registered, totaling 4,228 individuals and 3.9 kg of biomass. Abundance, biomass, diversity, and species richness was higher in the wet period, but only the temporal variation in the species richness revealed to be statistically significant. Cluster analyses with composition and abundance showed little temporal similarity, but indicated two groups of streams (S1-S2-S5 and S3-S4-S6), that were corroborated along the axis 1 of the ordination analysis. Resident species was represented by six species, most of them considered tolerant and generalists. Chironomidae aquatic larvae and detritus were the most important items in the fish diet. These results suggest that the fish populations are opportunistic in exploring stream stretches occupied by cattail.(AU)

Macrófitas são um importante componente de ecossistemas aquáticos lóticos e lênticos. Como consequências da degradação ambiental, espécies de taboas (gênero Typha) podem se tornar dominantes em riachos. O objetivo do presente estudo foi investigar a estrutura e alimentação de uma comunidade de peixes em trechos de riachos com influência de Typha sp., bem como a variação temporal na composição, abundância, biomassa, diversidade, riqueza de espécies e alimentação da ictiofauna. Seis riachos (nomeados S1-S6) na bacia do alto rio Turvo, sudeste do Brasil, com densos bancos de Typha sp. no habitat interno e ripário, foram estudados em seis campanhas durante os três meses centrais dos períodos seco e chuvoso, por meio de um esforço padronizado de coleta. Trinta e sete espécies foram registradas, totalizando 4.228 indivíduos e 3,9 kg de biomassa. Abundância, biomassa, diversidade e riqueza de espécies foram maiores no período chuvoso, mas somente as diferenças temporais na riqueza de espécies se mostraram estatisticamente significativas. As análises de agrupamentos com a composição e abundância mostraram baixa similaridade temporal, mas indicaram dois grupos de riachos (S1-S2-S5 e S3-S4-S6), o que foi corroborado ao longo do eixo 1 da análise de ordenação. A fauna de peixes residente foi representada por seis espécies, a maioria tolerante e com hábitos generalistas. Larvas aquáticas de Chironomidae e detritos foram os itens mais importantes na dieta dos peixes. Os resultados obtidos sugerem que as populações de peixes exploram os trechos de riachos com Typha de forma oportunística.(AU)