Egg production and life history of Alona guttata Sars, 1862 (Cladocera, Chydoridae): implications for colonization of temporary ponds / Produção de ovos e história de vida de Alona guttata Sars, 1862 (Cladocera, Chydoridae): implicações para a colonização de lagoas temporárias

Cladocerans are a diverse group of species that show rapid responses to changes in environmental conditions. This adaptive capacity has important implications for egg production and life cycle, especially in transitory environments such as temporary waterbodies. The present study investigated the life history and egg production of Alona gutatta Sars, 1862 (Crustacea, Cladocera), an abundant and frequent species from a high-altitude temporary pond (Lagoa Seca, Minas Gerais, Brazil). Newly hatched neonates were monitored in relation to time of maturation, number of eggs produced per female and time of survival. Neonates required a mean of 8 days to mature. A. guttata survived for a mean of 30.9 ± 8.1 days and produced 2 eggs per brood, generating a mean of 10.95 ± 6.41 neonates during the entire life cycle. The rapid development, short time to produce eggs and long life cycle are important adaptations to the adverse environmental conditions of temporary aquatic environments, which can contribute to the rapid colonization of Alona guttata in transitory ecosystems.

Os cladóceros formam um grupo diverso de espécies que apresentam respostas rápidas às mudanças nas condições ambientais. Essa capacidade adaptativa tem implicações importantes para a produção de ovos e para o ciclo de vida, especialmente em ambientes transitórios, como corpos d’água temporários. O presente estudo investigou a história de vida e a produção de ovos da espécie Alona guttata Sars, 1862 (Crustacea, Cladocera) coletada em uma lagoa temporária de altitude (Minas Gerais, Brasil). Organismos recém eclodidos foram observados (em condições de laboratório) em relação ao tempo de maturação, número de ovos produzidos por fêmea e tempo de sobrevivência. Os neonatos levaram em média 8 dias para atingir o primeiro estágio de maturação. As fêmeas produziram 2 ovos por ninhada e geraram uma média de 10,95 ± 6,41 neonatos durante todo o ciclo de vida. A. guttata apresentou uma média de 30,9 ± 8,1 dias de sobrevivência. O rápido desenvolvimento, o pouco tempo para a produção de ovos e o ciclo de vida longo são adaptações importantes às condições ambientais adversas de ambientes aquáticos temporários, que podem contribuir para a rápida colonização de Alona guttata em ecossistemas transitórios.

Egg production and life history of Alona guttata Sars, 1862 (Cladocera, Chydoridae): implications for colonization of temporary ponds / Produção de ovos e história de vida de Alona guttata Sars, 1862 (Cladocera, Chydoridae): implicações para a colonização de lagoas temporárias

Cladocerans are a diverse group of species that show rapid responses to changes in environmental conditions. This adaptive capacity has important implications for egg production and life cycle, especially in transitory environments such as temporary waterbodies. The present study investigated the life history and egg production of Alona gutatta Sars, 1862 (Crustacea, Cladocera), an abundant and frequent species from a high-altitude temporary pond (Lagoa Seca, Minas Gerais, Brazil). Newly hatched neonates were monitored in relation to time of maturation, number of eggs produced per female and time of survival. Neonates required a mean of 8 days to mature. A. guttata survived for a mean of 30.9 ± 8.1 days and produced 2 eggs per brood, generating a mean of 10.95 ± 6.41 neonates during the entire life cycle. The rapid development, short time to produce eggs and long life cycle are important adaptations to the adverse environmental conditions of temporary aquatic environments, which can contribute to the rapid colonization of Alona guttata in transitory ecosystems.(AU)

Os cladóceros formam um grupo diverso de espécies que apresentam respostas rápidas às mudanças nas condições ambientais. Essa capacidade adaptativa tem implicações importantes para a produção de ovos e para o ciclo de vida, especialmente em ambientes transitórios, como corpos dágua temporários. O presente estudo investigou a história de vida e a produção de ovos da espécie Alona guttata Sars, 1862 (Crustacea, Cladocera) coletada em uma lagoa temporária de altitude (Minas Gerais, Brasil). Organismos recém eclodidos foram observados (em condições de laboratório) em relação ao tempo de maturação, número de ovos produzidos por fêmea e tempo de sobrevivência. Os neonatos levaram em média 8 dias para atingir o primeiro estágio de maturação. As fêmeas produziram 2 ovos por ninhada e geraram uma média de 10,95 ± 6,41 neonatos durante todo o ciclo de vida. A. guttata apresentou uma média de 30,9 ± 8,1 dias de sobrevivência. O rápido desenvolvimento, o pouco tempo para a produção de ovos e o ciclo de vida longo são adaptações importantes às condições ambientais adversas de ambientes aquáticos temporários, que podem contribuir para a rápida colonização de Alona guttata em ecossistemas transitórios.(AU)

A methodological proposal for the analysis of Cladocera (Crustacea, Branchiopoda) subfossils from sediments of temporary aquatic ecosystems / Uma proposta metodológica para a análise de subfósseis de Cladocera (Crustacea, Branchiopoda) de sedimentos de ecossistemas aquáticos temporários

The main objective of the present study was to promote some adaptations to the standard methodology used in the analysis of Cladocera subfossils. The samples used in this study were collected at Lagoa dos Coutos, a temporary lake located on an outcrop with iron-rich duricrust in the Serra do Gandarela (Minas Gerais, Brazil). The sediment from this pond, typical of temporary ecosystems in the region, is characterized by rigid concretions that are difficult to dissolve in aqueous media, making it difficult to visualize and analyze subfossils taxa. Sediment samples were prepared according to the standard methodology used in paleolimological studies and the methodological adaptations proposed in the present study, which included the addition of 1 mg of Kochia scoparia, a palynological marker used to estimate subfossil density, as well as the addition of hydrofluoric acid (HF) to oxidize silicate materials. The samples prepared according to the new methodological procedure improved Cladocera subfossil visualization, facilitating the taxonomic analysis of the species. The samples submitted to the standard methodological procedure had a significantly higher mean of sediment particles (mean of 84.2 sediment particles) and 70% more residues compared to the samples prepared with the newly proposed methodology (mean of 22.1 sediment particles). Absolute data on the temporal variation of the density of Cladocera subfossils was obtained by using the palinological marker K. scoparia, which showed higher densities of subfossils in more recent, humid periods (112,000 subfossils/cm3 at 5 cm, equivalent to 3,500 years BP). The results indicate that the new methodology can contribute to advances in paleolimnological studies of temporary aquatic ecosystems, whose lake histories are rarely investigated, despite their ecological relevance as ecosystems that indicate environmental and climatic changes.(AU)

O principal objetivo do presente estudo foi promover algumas adaptações na metodologia padrão utilizadas para a análise de subfósseis de Cladocera. As amostras utilizadas nessa pesquisa foram coletadas na Lagoa dos Coutos, uma lagoa temporária encontrada em solo de afloramento ferruginoso na Serra do Gandarela (Minas Gerais, Brasil). O sedimento desta lagoa, típico de ecossistemas temporários da região, caracteriza-se por apresentar concreções rígidas de difícil dissolução em meio aquoso, que dificultam a visualização e análise taxonômica dos subfósseis. Amostras de sedimento foram preparadas de acordo com a metodologia padrão utilizada em estudos paleolimnológicos e as adaptações metodológicas propostas no presente estudo, que incluíram a adição de 1 mg de Kochia scoparia, um marcador palinológico utilizado para estimar a densidade de subfósseis, além da adição de ácido fluorídrico (HF) para oxidação de materiais silicáticos. As amostras preparadas de acordo com o novo procedimento metodológico apresentaram melhor visualização dos subfósseis de Cladocera, facilitando a análise taxonômica das espécies. As amostras submetidas ao procedimento metodológico padrão apresentaram uma média significativamente maior de partículas de sedimentos (média de 84,2 partículas de sedimento) e 70% mais resíduos em comparação com as amostras preparadas com a nova metodologia proposta (média de 22,1 partículas de sedimento). Dados absolutos sobre a variação temporal da densidade dos subfósseis de Cladocera foram obtidos a partir do uso do marcador palinológico K. scoparia, revelando densidades mais elevadas de subfósseis nos períodos recentes (112.000 subfósseis/cm3 nos 5 cm iniciais, equivalentes a 3.500 anos BP). Os resultados obtidos indicam que a nova metodologia pode contribuir para avanços em estudos paleolimnológicos de ecossistemas aquáticos temporários, raramente contemplados na reconstrução da história de lagos, apesar de sua relevância ecológica como ecossistemas sinalizadores de mudanças ambientais e climáticas.(AU)

Can microcystins affect zooplankton structure community in tropical eutrophic reservoirs? / Microcistinas podem afetar a estrutura da comunidade zooplanctônica em reservatórios eutróficos tropicais?

Abstract The aim of our study was to assess whether cyanotoxins (microcystins) can affect the composition of the zooplankton community, leading to domination of microzooplankton forms (protozoans and rotifers). Temporal variations in concentrations of microcystins and zooplankton biomass were analyzed in three eutrophic reservoirs in the semi-arid northeast region of Brazil. The concentration of microcystins in water proved to be correlated with the cyanobacterial biovolume, indicating the contributions from colonial forms such as Microcystis in the production of cyanotoxins. At the community level, the total biomass of zooplankton was not correlated with the concentration of microcystin (r2 = 0.00; P > 0.001), but in a population-level analysis, the biomass of rotifers and cladocerans showed a weak positive correlation. Cyclopoid copepods, which are considered to be relatively inefficient in ingesting cyanobacteria, were negatively correlated (r2 = 0.01; P > 0.01) with the concentration of cyanotoxins. Surprisingly, the biomass of calanoid copepods was positively correlated with the microcystin concentration (r2 = 0.44; P > 0.001). The results indicate that allelopathic control mechanisms (negative effects of microcystin on zooplankton biomass) do not seem to substantially affect the composition of mesozooplankton, which showed a constant and high biomass compared to the microzooplankton (rotifers). These results may be important to better understand the trophic interactions between zooplankton and cyanobacteria and the potential effects of allelopathic compounds on zooplankton.(AU)

Resumo Com o objetivo de avaliar se as cianotoxinas (microcistinas) podem afetar a composição da comunidade zooplanctônica, levando à dominância de formas microzooplanctônicas (protozoários e rotiferos), as variações nas concentrações de microcistina e a biomassa do zooplâncton foram analisadas em três reservatórios eutróficos na região semi-árida do nordeste brasileiro. A concentração de microcistinas na água esteve correlacionada com o biovolume de cianobactérias, indicando a contribuição de formas coloniais como Microcystis na produção de cianotoxinas. A nível de comunidade, a biomassa total do zooplâncton não apresentou correlacão com a concentração de microcistina (r2 = 0.00; P > 0.001), mas em uma análise a nível de populações, a biomassa de rotíferos e cladóceros apresentou uma fraca correlação positiva. Copépodos Cyclopoida, os quais são considerados relativamente ineficientes na ingestão de cianobactérias, estiveram negativamente correlacionados com a concentração de microcistinas (r2 = - 0.01; P > 0.01). Surpreendentemente, a biomassa de copépodos Calanoida foi positivamente correlacionada com a concentração de cianotoxinas (r2 = 0.44; P > 0.001). Os resultados indicam que mecanismos de controle alelopáticos (efeitos negativos da microcistina sobre o zooplâncton) parecem não afetar substancialmente a composição do mesozooplâncton, que apresentou uma alta e constante biomassa, quando comparada à biomassa do microzooplâncton (rotíferos). Esses resultados podem ser importantes para um melhor entendimento das interações tróficas entre o zooplâncton e cianobactérias, e do efeito potencial de compostos alelopáticos sobre o zooplâncton.(AU)

Irrigation canals in Melo creek basin (Rio Espera and Capela Nova municipalities, Minas Gerais, Brazil): habitats to Biomphalaria (Gastropoda: Planorbidae) and potential spread of schistosomiasis / Canais de irrigação na bacia do ribeirão do Melo (Municípios de Rio Espera e Capela Nova, Minas Gerais, Brasil): habitats para a proliferação de Biomphalaria (Gastropoda: Planorbidae) e potencial disseminação da esquistossomose

This study analyzed the presence of Biomphalaria in Melo creek basin, Minas Gerais state, and its relationship to irrigation canals. Seventeen of these canals were used to determine a limnological, morphological and hydrological characterization during an annual seasonal cycle. Biomphalaria samples were sent to René Rachou Research Center/FIOCRUZ for identification and parasitological examination. Six canals were identified as breeding areas for mollusks and in one of them it was registered the coexistence of B. tenagophila (first report to this basin) and B. glabrata species. Results indicated that the low flow rate and speed of water flow were the main characteristics that contributed to this specific growth of the mollusks in the area. These hydraulic characteristics were created due to anthropogenic action through the canalization of lotic areas in Melo creek, which allowed ideal ecological conditions to Biomphalaria outbreak. The results emphasize the need of adequate handling and constant monitoring of the hydrographic basin, subject to inadequate phytosanitary conditions, aiming to prevent the occurrence and propagation of schistosomiasis.(AU)

Neste estudo avaliou-se a presença de espécies de Biomphalaria na bacia do Ribeirão do Melo, municípios de Rio Espera e Capela Nova, sudeste do estado de Minas Gerais, e sua relação com os canais de irrigação presentes na região. Em 17 desses canais foi realizada uma caracterização limnológica, morfológica e hidrológica durante um ciclo sazonal anual. Espécimes de Biomphalaria foram coletados e encaminhados ao Centro de Pesquisas René Rachou/FIOCRUZ (Belo Horizonte, MG) para identificação e exame parasitológico. Dos 17 canais estudados, foram identificados seis como criadouros do caramujo, sendo que em um dos canais coexistiam as espécies B. tenagophila (primeiro registro para a bacia) e B. glabrata. Os resultados indicaram que a baixa vazão e a velocidade do fluxo foram os fatores que contribuíram para a ocorrência pontual dos caramujos na bacia. Estas características hidrológicas foram modificadas por ação antropogênica, através da canalização de trechos lóticos do ribeirão do Melo. Os resultados destacam a necessidade do manejo adequado e monitoramento constante da bacia hidrográfica, sujeita a condições sanitárias inadequadas, como forma de prevenção da ocorrência e propagação da esquistossomose.(AU)

Irrigation canals in Melo creek basin (Rio Espera and Capela Nova municipalities, Minas Gerais, Brazil): habitats to Biomphalaria (Gastropoda: Planorbidae) and potential spread of schistosomiasis

Abstract This study analyzed the presence of Biomphalaria in Melo creek basin, Minas Gerais state, and its relationship to irrigation canals. Seventeen of these canals were used to determine a limnological, morphological and hydrological characterization during an annual seasonal cycle. Biomphalaria samples were sent to René Rachou Research Center/FIOCRUZ for identification and parasitological examination. Six canals were identified as breeding areas for mollusks and in one of them it was registered the coexistence of B. tenagophila (first report to this basin) and B. glabrata species. Results indicated that the low flow rate and speed of water flow were the main characteristics that contributed to this specific growth of the mollusks in the area. These hydraulic characteristics were created due to anthropogenic action through the canalization of lotic areas in Melo creek, which allowed ideal ecological conditions to Biomphalaria outbreak. The results emphasize the need of adequate handling and constant monitoring of the hydrographic basin, subject to inadequate phytosanitary conditions, aiming to prevent the occurrence and propagation of schistosomiasis.

Resumo Neste estudo avaliou-se a presença de espécies de Biomphalaria na bacia do Ribeirão do Melo, municípios de Rio Espera e Capela Nova, sudeste do estado de Minas Gerais, e sua relação com os canais de irrigação presentes na região. Em 17 desses canais foi realizada uma caracterização limnológica, morfológica e hidrológica durante um ciclo sazonal anual. Espécimes de Biomphalaria foram coletados e encaminhados ao Centro de Pesquisas René Rachou/FIOCRUZ (Belo Horizonte, MG) para identificação e exame parasitológico. Dos 17 canais estudados, foram identificados seis como criadouros do caramujo, sendo que em um dos canais coexistiam as espécies B. tenagophila (primeiro registro para a bacia) e B. glabrata. Os resultados indicaram que a baixa vazão e a velocidade do fluxo foram os fatores que contribuíram para a ocorrência pontual dos caramujos na bacia. Estas características hidrológicas foram modificadas por ação antropogênica, através da canalização de trechos lóticos do ribeirão do Melo. Os resultados destacam a necessidade do manejo adequado e monitoramento constante da bacia hidrográfica, sujeita a condições sanitárias inadequadas, como forma de prevenção da ocorrência e propagação da esquistossomose.

Zooplankton assemblages in eutrophic reservoirs of the Brazilian semi-arid / Assembléias zooplanctônicas em reservatórios eutróficos do semiárido brasileiro

Species composition, density, and temporal dynamics of zooplankton were studied in six reservoirs in a semi-arid region in tropical northeastern Brazil (Rio Grande do Norte state). All the reservoirs are highly eutrophic, with high contents of total nitrogen (minimum of 1200 µg.L-1) and total phosphorus (minimum of 10 µg.L-1), and extremely high algal biomass was registered (surpassing 20 µg Chl a.L-1). All the reservoirs showed an enduring condition of high turbidity and phytoplankton assemblages dominated by cyanobacteria. Zooplankton also showed quantitative patterns suggestive of eutrophic conditions, expressed by high densities, mainly in Passagem das Traíras and Sabugi reservoirs. A spatial differentiation in the composition of the zooplankton community was registered. Rotifers (especially Keratella tropica, Brachionus havanensis, and Keratella americana) were the dominant forms in the zooplankton community of Itans, Passagem das Traíras, and Sabugi reservoirs, while calanoid copepods (mainly Notodiaptomus cearensis) dominated in the Armando Ribeiro, Gargalheiras, and Parelhas systems. The existence of novel relationships in zooplankton community composition in eutrophic reservoirs in this tropical semi-arid region must be considered in designating zooplankton indicators of eutrophic conditions.(AU)

A composição de espécies, a densidade e a dinâmica temporal do zooplâncton foram estudadas em seis reservatórios de uma região semiárida no nordeste do Brasil (Estado do Rio Grande do Norte). Todos os reservatórios estão altamente eutróficos, com altas concentrações de nitrogênio total (mínimo de 1.200 µg.L-1) e fósforo total (mínimo de 10 µg.L-1), e biomassa algal extremamente alta (muitas vezes, superando 20 µg.L-1 de Chl a). Todos os reservatórios apresentaram alta turbidez e assembleias fitoplanctônicas dominadas por cianobactérias. O zooplâncton também apresentou padrões quantitativos sugestivos de condições eutróficas, expressas por altas densidades, principalmente nos Reservatórios Passagem das Traíras e Sabugi. Foi registrada uma diferenciação espacial na composição da comunidade zooplanctônica. Rotíferos (especialmente Keratella tropica, Brachionus havanensis e Keratella americana) foram as formas dominantes na comunidade zooplanctônica dos Reservatórios Itans, Passagem das Traíras e Sabugi, enquanto copépodos Calanoida (principalmente Notodiaptomus cearensis) dominaram nos Reservatórios Armando Ribeiro Gonçalves, Gargalheiras e Parelhas. A existência de novas relações na composição da comunidade zooplanctônica em reservatórios eutróficos dessa região semiárida tropical deve ser considerada no estabelecimento de indicadores zooplanctônicos de condições eutróficas.(AU)