Genetic diversity of the species Cnesterodon hypselurus (Cyprinodontiformes: Poeciliidae) in Cinzas River basin: new record and headwater capture evidences

Cnesterodon hypselurus is a small fish that has a restricted distribution in southern Brazil, including headwaters of the Tibagi and Itararé river basins (Upper Paraná River). This study reported C. hypselurus in a headwater of Cinzas River basin, where there were no previous records of this species, and employed microsatellite loci and mitochondrial haplotypes in a population genetic analysis. A total of 57 specimens was analyzed, including 30 from Cinzas River basin, 25 from Itararé River basin and two from Tibagi River basin. Results indicated low genetic diversity levels (HE = 0.334 and h = 0.246) for the sample from Cinzas River, suggesting reflections of a founder effect after the species had dispersed from one watershed to another, possibly by headwater captures. Since different populations were detected between the Cinzas and Itararé rivers (DEST = 0.248, P-value < 0.05) and other occurrence sites are still unknown in the Cinzas River basin, the data herein have great relevance and should be taken into account in future management and conservation actions, as well as in evolutionary studies of C. hypselurus.(AU)

Cnesterodon hypselurus é um pequeno peixe que possui distribuição restrita no sul do Brasil, incluindo cabeceiras das bacias dos rios Tibagi e Itararé (alto rio Paraná). Este estudo reportou C. hypselurus na cabeceira da bacia do rio das Cinzas, onde não havia registros prévios desta espécie, e empregou locos microssatélites e haplótipos mitocondriais em uma análise genética de populações. Um total de 57 espécimes foi analisado, incluindo 30 do rio das Cinzas, 25 da bacia do rio Itararé e dois da bacia do rio Tibagi. Os resultados indicaram baixos níveis de diversidade genética (HE = 0,334 e h = 0,246) para a amostra do rio das Cinzas, sugerindo reflexos de um efeito fundador após a espécie ter dispersado de uma bacia para a outra, possivelmente a partir de captura de cabeceiras. Uma vez que diferentes populações foram detectadas entre os rios das Cinzas e Itararé (DEST = 0,248, valor de P < 0,05) e que outros pontos de ocorrência ainda são desconhecidos na bacia do rio das Cinzas, os dados do presente estudo mostram grande relevância e deveriam ser considerados em futuras ações de manejo e conservação, bem como em estudos evolutivos de C. hypselurus.(AU)

Distribution of Siluriformes in a river under the influence of a small hydroelectric power plant of the Paraná River Basin, Brazil / Distribuição de Siluriformes em um rio sob influência de uma Pequena Central Hidrelétrica da Bacia do Rio Paraná, Brasil

When a river is dammed, impacts differ according to distance from the dam under consideration, and sites closer to the dam are more affected than distant ones. Damming a river changes the flow and landscape characteristics, which, in turn, change the hydrological, limnological and ecological dynamics, such as biological production, species distribution, and ecosystem structuring, functioning and services. This study evaluates the distribution pattern of the Siluriformes (catfish) fish species near a small hydroelectric power plant in the Jaguariaíva River, considering three distinct distances from the dam: upstream region, reservoir and downstream region. Samples were taken with gillnets between March 2013 and December 2014. The abundance and richness of the Siluriformes species were evaluated. A permutational multivariate analysis of variance was used to access possible differences in species composition among sites. Finally, a permutational analysis of multivariate dispersion was used to assess possible differences among sampling sites and to examine composition similarities among sites. A total of 840 Siluriformes individuals were captured, distributed among ten species and four families. The highest richness was observed in the downstream region, while the lowest richness was observed in the reservoir area. Differences in the abundance of species were observed between the three distinct regions; the downstream region presented the highest species abundance (CPUE), whereas the lowest abundance was observed in the dam region. Hypostomus paulinus and Hypostomus strigaticeps were abundant species, but exclusively sampled in the downstream region, while Corydoras ehrhardti and Cambeva diabola presented their highest abundance in the upstream region. The distinct longitudinal distribution of Siluriformes observed in this study can be interpreted as indicative of the negative effects of damming. Our study suggests that building small dams may result in negative impacts on the fish assemblage, impacts comparable to those of large reservoirs in terms of spatial changes. It is fundamentally necessary to better evaluate the environmental impacts of small dams in the Neotropical region, especially because few is known about them and how such impacts are comparable to impacts of larger reservoirs.(AU)

Quando uma barragem é construída, seus impactos diferem de acordo com a distância relativa da barragem, sendo que os locais mais próximos da barragem são mais afetados que os mais distantes. O barramento de um rio resulta em modificações no fluxo do rio e características da paisagem, modificando sua dinâmica hidrológica, limnológica e ecológica, como produção biológica, distribuição de espécies e estruturação do ecossistema e suas funções. O padrão de distribuição de Siluriformes (bagres) no rio Jaguariaíva foi avaliado, considerando três distâncias da barragem: montante, reservatório e jusante. As amostragens foram realizadas em três regiões distintas do rio Jaguariaíva considerando a distância em relação à barragem, entre março de 2013 e dezembro de 2014, com redes de espera, e as distintas zonas originadas pelo represamento do rio. A abundância e riqueza de espécies foram avaliadas. Um total de 840 indivíduos de Siluriformes foi capturado, distribuídos em dez espécies e quatro famílias. A maior riqueza foi observada na região a jusante do reservatório, enquanto a menor foi verificada na região da barragem. Diferenças significativas na abundância das espécies entre as três regiões foram observadas; a região a jusante do reservatório apresentou a maior abundância (CPUE), enquanto a menor abundância foi observada na região do reservatório. Hypostomus paulinus e Hypostomus strigaticeps foram abundantes e exclusivamente amostrados na região a jusante do reservatório, enquanto Corydoras ehrhardti e Cambeva diabola apresentaram maiores abundâncias na região a montante do reservatório. A distribuição longitudinal de Siluriformes observada pode ser interpretada como um efeito negativo do represamento. Resultados obtidos indicam que os impactos negativos na ictiofauna, consequentes da construção de pequenas barragens podem ser comparáveis aos impactos originados pela construção de grandes barragens. É necessário avaliar os impactos da construção de pequenas barragens na região Neotropical, pois pouco se sabe acerca desses impactos e como estes são comparáveis a grandes reservatórios.(AU)

Distribution of Siluriformes in a river under the influence of a small hydroelectric power plant of the Paraná River Basin, Brazil / Distribuição de Siluriformes em um rio sob influência de uma Pequena Central Hidrelétrica da Bacia do Rio Paraná, Brasil

When a river is dammed, impacts differ according to distance from the dam under consideration, and sites closer to the dam are more affected than distant ones. Damming a river changes the flow and landscape characteristics, which, in turn, change the hydrological, limnological and ecological dynamics, such as biological production, species distribution, and ecosystem structuring, functioning and services. This study evaluates the distribution pattern of the Siluriformes (catfish) fish species near a small hydroelectric power plant in the Jaguariaíva River, considering three distinct distances from the dam: upstream region, reservoir and downstream region. Samples were taken with gillnets between March 2013 and December 2014. The abundance and richness of the Siluriformes species were evaluated. A permutational multivariate analysis of variance was used to access possible differences in species composition among sites. Finally, a permutational analysis of multivariate dispersion was used to assess possible differences among sampling sites and to examine composition similarities among sites. A total of 840 Siluriformes individuals were captured, distributed among ten species and four families. The highest richness was observed in the downstream region, while the lowest richness was observed in the reservoir area. Differences in the abundance of species were observed between the three distinct regions; the downstream region presented the highest species abundance (CPUE), whereas the lowest abundance was observed in the dam region. Hypostomus paulinus and Hypostomus strigaticeps were abundant species, but exclusively sampled in the downstream region, while Corydoras ehrhardti and Cambeva diabola presented their highest abundance in the upstream region. The distinct longitudinal distribution of Siluriformes observed in this study can be interpreted as indicative of the negative effects of damming. Our study suggests that building small dams may result in negative impacts on the fish assemblage, impacts comparable to those of large reservoirs in terms of spatial changes. It is fundamentally necessary to better evaluate the environmental impacts of small dams in the Neotropical region, especially because few is known about them and how such impacts are comparable to impacts of larger reservoirs.

Quando uma barragem é construída, seus impactos diferem de acordo com a distância relativa da barragem, sendo que os locais mais próximos da barragem são mais afetados que os mais distantes. O barramento de um rio resulta em modificações no fluxo do rio e características da paisagem, modificando sua dinâmica hidrológica, limnológica e ecológica, como produção biológica, distribuição de espécies e estruturação do ecossistema e suas funções. O padrão de distribuição de Siluriformes (bagres) no rio Jaguariaíva foi avaliado, considerando três distâncias da barragem: montante, reservatório e jusante. As amostragens foram realizadas em três regiões distintas do rio Jaguariaíva considerando a distância em relação à barragem, entre março de 2013 e dezembro de 2014, com redes de espera, e as distintas zonas originadas pelo represamento do rio. A abundância e riqueza de espécies foram avaliadas. Um total de 840 indivíduos de Siluriformes foi capturado, distribuídos em dez espécies e quatro famílias. A maior riqueza foi observada na região a jusante do reservatório, enquanto a menor foi verificada na região da barragem. Diferenças significativas na abundância das espécies entre as três regiões foram observadas; a região a jusante do reservatório apresentou a maior abundância (CPUE), enquanto a menor abundância foi observada na região do reservatório. Hypostomus paulinus e Hypostomus strigaticeps foram abundantes e exclusivamente amostrados na região a jusante do reservatório, enquanto Corydoras ehrhardti e Cambeva diabola apresentaram maiores abundâncias na região a montante do reservatório. A distribuição longitudinal de Siluriformes observada pode ser interpretada como um efeito negativo do represamento. Resultados obtidos indicam que os impactos negativos na ictiofauna, consequentes da construção de pequenas barragens podem ser comparáveis aos impactos originados pela construção de grandes barragens. É necessário avaliar os impactos da construção de pequenas barragens na região Neotropical, pois pouco se sabe acerca desses impactos e como estes são comparáveis a grandes reservatórios.

Distribution of Siluriformes in a river under the influence of a small hydroelectric power plant of the Paraná River Basin, Brazil

ABSTRACT When a river is dammed, impacts differ according to distance from the dam under consideration, and sites closer to the dam are more affected than distant ones. Damming a river changes the flow and landscape characteristics, which, in turn, change the hydrological, limnological and ecological dynamics, such as biological production, species distribution, and ecosystem structuring, functioning and services. This study evaluates the distribution pattern of the Siluriformes (catfish) fish species near a small hydroelectric power plant in the Jaguariaíva River, considering three distinct distances from the dam: upstream region, reservoir and downstream region. Samples were taken with gillnets between March 2013 and December 2014. The abundance and richness of the Siluriformes species were evaluated. A permutational multivariate analysis of variance was used to access possible differences in species composition among sites. Finally, a permutational analysis of multivariate dispersion was used to assess possible differences among sampling sites and to examine composition similarities among sites. A total of 840 Siluriformes individuals were captured, distributed among ten species and four families. The highest richness was observed in the downstream region, while the lowest richness was observed in the reservoir area. Differences in the abundance of species were observed between the three distinct regions; the downstream region presented the highest species abundance (CPUE), whereas the lowest abundance was observed in the dam region. Hypostomus paulinus and Hypostomus strigaticeps were abundant species, but exclusively sampled in the downstream region, while Corydoras ehrhardti and Cambeva diabola presented their highest abundance in the upstream region. The distinct longitudinal distribution of Siluriformes observed in this study can be interpreted as indicative of the negative effects of damming. Our study suggests that building small dams may result in negative impacts on the fish assemblage, impacts comparable to those of large reservoirs in terms of spatial changes. It is fundamentally necessary to better evaluate the environmental impacts of small dams in the Neotropical region, especially because few is known about them and how such impacts are comparable to impacts of larger reservoirs.

RESUMO Quando uma barragem é construída, seus impactos diferem de acordo com a distância relativa da barragem, sendo que os locais mais próximos da barragem são mais afetados que os mais distantes. O barramento de um rio resulta em modificações no fluxo do rio e características da paisagem, modificando sua dinâmica hidrológica, limnológica e ecológica, como produção biológica, distribuição de espécies e estruturação do ecossistema e suas funções. O padrão de distribuição de Siluriformes (bagres) no rio Jaguariaíva foi avaliado, considerando três distâncias da barragem: montante, reservatório e jusante. As amostragens foram realizadas em três regiões distintas do rio Jaguariaíva considerando a distância em relação à barragem, entre março de 2013 e dezembro de 2014, com redes de espera, e as distintas zonas originadas pelo represamento do rio. A abundância e riqueza de espécies foram avaliadas. Um total de 840 indivíduos de Siluriformes foi capturado, distribuídos em dez espécies e quatro famílias. A maior riqueza foi observada na região a jusante do reservatório, enquanto a menor foi verificada na região da barragem. Diferenças significativas na abundância das espécies entre as três regiões foram observadas; a região a jusante do reservatório apresentou a maior abundância (CPUE), enquanto a menor abundância foi observada na região do reservatório. Hypostomus paulinus e Hypostomus strigaticeps foram abundantes e exclusivamente amostrados na região a jusante do reservatório, enquanto Corydoras ehrhardti e Cambeva diabola apresentaram maiores abundâncias na região a montante do reservatório. A distribuição longitudinal de Siluriformes observada pode ser interpretada como um efeito negativo do represamento. Resultados obtidos indicam que os impactos negativos na ictiofauna, consequentes da construção de pequenas barragens podem ser comparáveis aos impactos originados pela construção de grandes barragens. É necessário avaliar os impactos da construção de pequenas barragens na região Neotropical, pois pouco se sabe acerca desses impactos e como estes são comparáveis a grandes reservatórios.

Electric eels galore: microsatellite markers for population studies

Fourteen novel microsatellite loci are described and characterized in two species of electric eels, Electrophorus variiand E. voltaifrom floodplains and rivers of the Amazon rainforest. These loci are polymorphic, highly informative, and have the capacity to detect reliable levels of genetic diversity. Likewise, the high combined probability of paternity exclusion value and low combined probability of genetic identity value obtained demonstrate that the new set of loci displays suitability for paternity studies on electric eels. In addition, the cross-amplification of electric eel species implies that it may also be useful in the study of the closely related E. electricus, and to other Neotropical electric fishes (Gymnotiformes) species as tested herein.(AU)

Catorze novos loci microsatélites são descritos e caracterizados em duas espécies de poraquês, Electrophorus varii e E. voltai de planícies alagadas e rios da floresta amazônica. Esses loci são polimórficos, altamente informativos e têm a capacidade de detectar níveis confiáveis de diversidade genética. Da mesma forma, o alto valor de exclusão de paternidade combinado com a baixa probabilidade de identidade genética demonstra que o novo conjunto de loci exibe adequação para estudos de paternidade em poraquês. Além disso, a amplificação cruzada de espécies de peixes elétricos implica que também pode ser útil no estudo da espécie intimamente relacionada E. electricus, e de outras espécies de peixes elétricos neotropicais (Gymnotiformes).(AU)

Electric eels galore: microsatellite markers for population studies

Fourteen novel microsatellite loci are described and characterized in two species of electric eels, Electrophorus variiand E. voltaifrom floodplains and rivers of the Amazon rainforest. These loci are polymorphic, highly informative, and have the capacity to detect reliable levels of genetic diversity. Likewise, the high combined probability of paternity exclusion value and low combined probability of genetic identity value obtained demonstrate that the new set of loci displays suitability for paternity studies on electric eels. In addition, the cross-amplification of electric eel species implies that it may also be useful in the study of the closely related E. electricus, and to other Neotropical electric fishes (Gymnotiformes) species as tested herein.(AU)

Catorze novos loci microsatélites são descritos e caracterizados em duas espécies de poraquês, Electrophorus varii e E. voltai de planícies alagadas e rios da floresta amazônica. Esses loci são polimórficos, altamente informativos e têm a capacidade de detectar níveis confiáveis de diversidade genética. Da mesma forma, o alto valor de exclusão de paternidade combinado com a baixa probabilidade de identidade genética demonstra que o novo conjunto de loci exibe adequação para estudos de paternidade em poraquês. Além disso, a amplificação cruzada de espécies de peixes elétricos implica que também pode ser útil no estudo da espécie intimamente relacionada E. electricus, e de outras espécies de peixes elétricos neotropicais (Gymnotiformes).(AU)

Genetic diversity and population structure of Brycon nattereri (Characiformes: Bryconidae): a Neotropical fish under threat of extinction

Brycon nattereri is an endangered Neotropical fish reported along conserved stretches of the upper Paraná, Tocantins and São Francisco rivers. Populations of this species have been very rare in some Paraná River sub basins. This study analyzes the genetic diversity and population structure of B. nattereri in a restricted area of occurrence recently identified in upper Paraná River basin. Seven microsatellite loci and 497 bp of D-Loop mitochondrial region were examined in 92 individuals from four points along the area of occurrence. Both molecular markers indicated a single population distributed along a stretch of the river approximately 80 km long. Although some of the data suggest an ancient bottleneck, current levels of genetic diversity (H E = 0.574 and h = 0.616) were similar to those of other species of the genus Brycon. The results suggest that the population of B. nattereri has been able to maintain satisfactory levels of genetic diversity, in spite of the small area of occurrence. These data have highlighted an important conservation area and action may prove essential to improve the quality of the environment, and especially the water and riparian plant life, if the area is to be managed and conserved efficiently.(AU)

Brycon nattereri é um peixe Neotropical ameaçado de extinção reportado para trechos conservados dos rios Paraná, Tocantins e São Francisco. Populações desta espécie têm sido muito raras em algumas sub-bacias do rio Paraná. Este estudo analisou a diversidade genética e a estrutura populacional de B. nattereri em uma área de ocorrência restrita recentemente identificada na bacia do alto rio Paraná. Sete locos microssatélites e 497 pb da região mitocondrial D-Loop foram examinados para 92 indivíduos de quatro pontos ao longo da área de ocorrência. Ambos os marcadores moleculares indicaram uma única população distribuída em um trecho de aproximadamente 80 km do rio. Embora alguns dados tenham sugerido um antigo gargalo genético, os atuais níveis de diversidade genética (H E = 0,574, h = 0,616) foram similares aos de outras espécies do gênero Brycon. Estes resultados sugerem que a população de B. nattereri tem mantido níveis satisfatórios de diversidade genética, apesar da pequena área de ocorrência. Estes dados destacaram uma importante área de conservação e ações podem melhorar a qualidade do ambiente, especialmente para a vida aquática e mata ciliar, se a área for eficientemente manejada e conservada.(AU)

Genetic diversity and population structure of Brycon nattereri (Characiformes: Bryconidae): a Neotropical fish under threat of extinction

Brycon nattereri is an endangered Neotropical fish reported along conserved stretches of the upper Paraná, Tocantins and São Francisco rivers. Populations of this species have been very rare in some Paraná River sub basins. This study analyzes the genetic diversity and population structure of B. nattereri in a restricted area of occurrence recently identified in upper Paraná River basin. Seven microsatellite loci and 497 bp of D-Loop mitochondrial region were examined in 92 individuals from four points along the area of occurrence. Both molecular markers indicated a single population distributed along a stretch of the river approximately 80 km long. Although some of the data suggest an ancient bottleneck, current levels of genetic diversity (H E = 0.574 and h = 0.616) were similar to those of other species of the genus Brycon. The results suggest that the population of B. nattereri has been able to maintain satisfactory levels of genetic diversity, in spite of the small area of occurrence. These data have highlighted an important conservation area and action may prove essential to improve the quality of the environment, and especially the water and riparian plant life, if the area is to be managed and conserved efficiently.(AU)

Brycon nattereri é um peixe Neotropical ameaçado de extinção reportado para trechos conservados dos rios Paraná, Tocantins e São Francisco. Populações desta espécie têm sido muito raras em algumas sub-bacias do rio Paraná. Este estudo analisou a diversidade genética e a estrutura populacional de B. nattereri em uma área de ocorrência restrita recentemente identificada na bacia do alto rio Paraná. Sete locos microssatélites e 497 pb da região mitocondrial D-Loop foram examinados para 92 indivíduos de quatro pontos ao longo da área de ocorrência. Ambos os marcadores moleculares indicaram uma única população distribuída em um trecho de aproximadamente 80 km do rio. Embora alguns dados tenham sugerido um antigo gargalo genético, os atuais níveis de diversidade genética (H E = 0,574, h = 0,616) foram similares aos de outras espécies do gênero Brycon. Estes resultados sugerem que a população de B. nattereri tem mantido níveis satisfatórios de diversidade genética, apesar da pequena área de ocorrência. Estes dados destacaram uma importante área de conservação e ações podem melhorar a qualidade do ambiente, especialmente para a vida aquática e mata ciliar, se a área for eficientemente manejada e conservada.(AU)

Development and characterization of fifteen polymorphic microsatellite loci in Bryconamericus aff. iheringii (Teleostei: Characidae) and cross-amplification in related Characidae species

Data on 15 novel microsatellite loci from the Neotropical fish Bryconamericus aff. iheringii are presented here. Analyses of 32 individuals from four different streams revealed 192 different alleles, ranging from four to 32 alleles per locus (mean of 12.8 per locus). Observed and expected heterozygosities ranged from 0.094 to 0.813 and 0.205 to 0.952, respectively. These loci showed high polymorphic information content and will be a resource for genetic studies of B. aff. iheringii. Furthermore, several loci also amplified other small Neotropical Characidae (Piabarchus stramineus and Piabina argentea) and should be useful for these species.(AU)

Um total de quinze novos locos microssatélites é aqui apresentado para o pequeno peixe Neotropical Bryconamericus aff. iheringii. A análise de 32 indivíduos provenientes de quatro ribeirões diferentes revelou 192 alelos diferentes, variando de quatro a 32 alelos por loco (média de 12,8 por loco), e heterozigozidades observada e esperada variando de 0,094 a 0,813 e 0,205 a 0,952, respectivamente. O conjunto de locos obtido mostrou alto conteúdo de informação polimórfica e bom potencial para estudos genéticos de B. aff. iheringii, além disso vários locos amplificaram para outras espécies de pequenos Characidae neotropicais (Piabarchus stramineus and Piabina argentea).(AU)

Development and characterization of fifteen polymorphic microsatellite loci in Bryconamericus aff. iheringii (Teleostei: Characidae) and cross-amplification in related Characidae species

Data on 15 novel microsatellite loci from the Neotropical fish Bryconamericus aff. iheringii are presented here. Analyses of 32 individuals from four different streams revealed 192 different alleles, ranging from four to 32 alleles per locus (mean of 12.8 per locus). Observed and expected heterozygosities ranged from 0.094 to 0.813 and 0.205 to 0.952, respectively. These loci showed high polymorphic information content and will be a resource for genetic studies of B. aff. iheringii. Furthermore, several loci also amplified other small Neotropical Characidae (Piabarchus stramineus and Piabina argentea) and should be useful for these species.(AU)

Um total de quinze novos locos microssatélites é aqui apresentado para o pequeno peixe Neotropical Bryconamericus aff. iheringii. A análise de 32 indivíduos provenientes de quatro ribeirões diferentes revelou 192 alelos diferentes, variando de quatro a 32 alelos por loco (média de 12,8 por loco), e heterozigozidades observada e esperada variando de 0,094 a 0,813 e 0,205 a 0,952, respectivamente. O conjunto de locos obtido mostrou alto conteúdo de informação polimórfica e bom potencial para estudos genéticos de B. aff. iheringii, além disso vários locos amplificaram para outras espécies de pequenos Characidae neotropicais (Piabarchus stramineus and Piabina argentea).(AU)