Regression of dark color in subterranean fishes involves multiple mechanisms: response to hormones and neurotransmitters

Organisms with source-populations restricted to the subterranean biotope (troglobites) are excellent models for comparative evolutionary studies, due to their specialization to permanent absence of light. Eye and dark pigment regression are characteristics of most troglobites. In spite of the advance in knowledge on the mechanisms behind eye regression in cave fishes, very little is known about pigmentation changes. Studies were focused on three species of the genus Pimelodella. Exemplars of the troglobitic P. spelaea and P. kronei were compared with the epigean (surface) P. transitoria, putative sister-species of the latter. Melanophore areas and densities are significantly lower in the troglobitic species. Evaluating the in vitro response of these cells to adrenaline, acetylcholine and MCH, we observed a reduced response in both troglobites to adrenaline. The same trend was observed with MCH, but not statistically significant. No response to acetilcholine was detected in all the three. Contrary to expectations, even though eye-regression in P. spelaea was much lower than in P. kronei, pigmentation regression was more advanced. Multiple mechanisms of loss showing a mosaic of traits in troglobitic fishes are discussed here.(AU)

Organismos com populações-fonte restritas ao biótopo subterrâneo (troglóbios) são excelentes modelos para estudos evolutivos comparativos, devido à especialização resultante do isolamento sob um regime seletivo particular, com ênfase na permanente falta de luz. A regressão do olho e da pigmentação são características dos troglobites. Apesar do avanço do conhecimento sobre os mecanismos subjacentes à regressão ocular em peixes de caverna, pouco se sabe sobre mudanças de pigmentação. Os estudos foram focados em três espécies do gênero Pimelodella. Exemplares das espécies troglóbias P. spelaea e P. kronei foram comparados com a epígea P. transitoria, provável espécie-irmã dessa última. As áreas e densidades dos melanóforos são significativamente menores nas espécies troglóbias. Avaliando a resposta in vitro dessas células à adrenalina, acetilcolina e MCH, observamos uma resposta reduzida em ambos os troglóbios à adrenalina. A mesma tendência foi observado com o MCH, mas não estatisticamente. Nenhuma resposta à acetilcolina foi detectada três. Contrariamente às expectativas, embora a regressão ocular em P. spelaea seja bem menor do que em P. kronei, a regressão na pigmentação foi mais acentuada. Múltiplos mecanismos de regressão, mostrando um mosaico de características em peixes troglóbios, são discutidos aqui.(AU)

Regression of dark color in subterranean fishes involves multiple mechanisms: response to hormones and neurotransmitters

ABSTRACT Organisms with source-populations restricted to the subterranean biotope (troglobites) are excellent models for comparative evolutionary studies, due to their specialization to permanent absence of light. Eye and dark pigment regression are characteristics of most troglobites. In spite of the advance in knowledge on the mechanisms behind eye regression in cave fishes, very little is known about pigmentation changes. Studies were focused on three species of the genus Pimelodella. Exemplars of the troglobitic P. spelaea and P. kronei were compared with the epigean (surface) P. transitoria, putative sister-species of the latter. Melanophore areas and densities are significantly lower in the troglobitic species. Evaluating the in vitro response of these cells to adrenaline, acetylcholine and MCH, we observed a reduced response in both troglobites to adrenaline. The same trend was observed with MCH, but not statistically significant. No response to acetilcholine was detected in all the three. Contrary to expectations, even though eye-regression in P. spelaea was much lower than in P. kronei, pigmentation regression was more advanced. Multiple mechanisms of loss showing a mosaic of traits in troglobitic fishes are discussed here.

RESUMO Organismos com populações-fonte restritas ao biótopo subterrâneo (troglóbios) são excelentes modelos para estudos evolutivos comparativos, devido à especialização resultante do isolamento sob um regime seletivo particular, com ênfase na permanente falta de luz. A regressão do olho e da pigmentação são características dos troglobites. Apesar do avanço do conhecimento sobre os mecanismos subjacentes à regressão ocular em peixes de caverna, pouco se sabe sobre mudanças de pigmentação. Os estudos foram focados em três espécies do gênero Pimelodella. Exemplares das espécies troglóbias P. spelaea e P. kronei foram comparados com a epígea P. transitoria, provável espécie-irmã dessa última. As áreas e densidades dos melanóforos são significativamente menores nas espécies troglóbias. Avaliando a resposta in vitro dessas células à adrenalina, acetilcolina e MCH, observamos uma resposta reduzida em ambos os troglóbios à adrenalina. A mesma tendência foi observado com o MCH, mas não estatisticamente. Nenhuma resposta à acetilcolina foi detectada três. Contrariamente às expectativas, embora a regressão ocular em P. spelaea seja bem menor do que em P. kronei, a regressão na pigmentação foi mais acentuada. Múltiplos mecanismos de regressão, mostrando um mosaico de características em peixes troglóbios, são discutidos aqui.

Effects of tourist visitation and supplementary feeding on fish assemblage composition on a tropical reef in the Southwestern Atlantic

The effects of tourist visitation and food provisioning on fish assemblages were assessed by visual censuses (stationary technique) carried out in a tropical reef in Northeastern Brazil. Comparisons of species abundance, richness, equitability, and trophic structure in the presence (PT) and absence (AT) of tourists suggest that tourist visitation and supplementary food influenced the structure of the fish assemblage, as follows: (a) diversity, equitability and species richness were significantly higher on the AT period, while the abundance of a particular species was significantly higher during PT; (b) trophic structure differed between the AT and PT periods, omnivores being more abundant during the latter period, while mobile invertivores, piscivores, roving herbivores and territorial herbivores were significantly more abundant on AT. Reef tourism is increasingly being regarded as an alternative to generate income for human coastal communities in the tropics. Therefore, closer examination of the consequences of the various components of this activity to reef system is a necessary step to assist conservation and management initiatives. (AU)

Os efeitos da visitação turística e da alimentação suplementar sobre a ictiocenose foram avaliados por meio de censos visuais (técnica estacionária) em um recife tropical no nordeste do Brasil. Comparações entre a abundância das espécies, riqueza, equitabilidade e estrutura trófica na presença (PT) e na ausência (AT) de turistas sugerem que a visitação turística e a alimentação suplementar influenciam a estrutura da ictiocenose, como segue: (a) diversidade, equitabilidade e riqueza de espécies foram significativamente maiores no período AT, enquanto a abundância de uma única espécie foi significativamente maior durante o período PT; (b) a estrutura trófica foi diferente entre os períodos AT e PT, com os onívoros sendo mais abundantes no último período, enquanto invertívoros móveis, piscívoros, herbívoros errantes e herbívoros territoriais foram significativamente mais abundantes no período AT. O turismo em ambientes recifais é cada vez mais uma opção na geração de renda para diversas comunidades costeiras nos trópicos. Conseqüentemente, investigações mais detalhadas sobre as conseqüências dos vários componentes desta atividade sobre o sistema recifal são necessárias para subsidiar iniciativas de manejo e conservação. (AU)