Reproductive cycle of native viviparous fish species (Actinopterygii: Cyprinodontiformes: Goodeidae) in a subtropical Mexican lake

Reproductive tactics and strategies contribute to the persistence and maintenance of long-term populations in fish species. Members of the subfamily Goodeinae are a group of small-bodied freshwater fish with specialized reproduction (viviparity-matrotrophy). They are found in the highlands of central Mexico, most of them endemic. The aim of this study was to conduct a comprehensive investigation to evaluate the annual reproductive cycle of seven species of goodeines (splitfins). We carried out our study in the subtropical Lake Zacapu, Mexico, with bi-monthly sampling from May 2019 to March 2020. We obtain the fertility, size at first maturity (L50), sex ratio, and gonadosomatic index. Our result shows that populations of goodeines have high fertility compared to other populations of the same species in other aquatic systems and also to other species of goodein. We found that males mature at smaller sizes than females, the observed proportion of females was greater than males in all the goodeines. Lake Zacapu goodeines have two reproductive peaks, one in spring (April to June) and another in fall (September to November). These tactics (fertility rates, sex ratio, reproductive period) and strategies (viviparity-matrotrophy) favor reproductive success in this environmentally stable subtropical lake in the highlands of Mexico.(AU)

Las tácticas y estrategias reproductivas contribuyen a la persistencia y el mantenimiento de las poblaciones a largo plazo en especies de peces. Miembros de la subfamilia Goodeinae son un grupo de peces de agua dulce con reproducción especializada (viviparidad-matrotrofia). Se encuentran en el centro de México, la mayoría de ellos endémicos. El objetivo de este estudio fue realizar una investigación integral para evaluar el ciclo reproductivo anual de siete especies de goodeines o mexclapiques. Realizamos nuestro estudio en el lago subtropical de Zacapu, México, con muestreo bimestral de mayo de 2019 a marzo de 2020. Nuestros resultados muestran que las poblaciones de goodeines tienen una alta fertilidad en comparación con otras poblaciones de la misma especie en otros sistemas acuáticos y también con otras especies de goodeines. Encontramos que los machos maduran en tamaños más pequeños que las hembras, la proporción observada de hembras fue mayor que los machos en todas las goodeines. Los goodeines del lago Zacapu tienen dos picos reproductivos, uno en primavera (abril a junio) y otro en otoño (septiembre a noviembre). Estas tácticas (fertilidad, proporción de sexos, período reproductivo) y estrategias (viviparidad-matrotrofia) favorecen el éxito reproductivo en este lago subtropical ambientalmente estable en el altiplano de México.(AU)

Reproductive cycle of native viviparous fish species (Actinopterygii: Cyprinodontiformes: Goodeidae) in a subtropical Mexican lake

Reproductive tactics and strategies contribute to the persistence and maintenance of long-term populations in fish species. Members of the subfamily Goodeinae are a group of small-bodied freshwater fish with specialized reproduction (viviparity-matrotrophy). They are found in the highlands of central Mexico, most of them endemic. The aim of this study was to conduct a comprehensive investigation to evaluate the annual reproductive cycle of seven species of goodeines (splitfins). We carried out our study in the subtropical Lake Zacapu, Mexico, with bi-monthly sampling from May 2019 to March 2020. We obtain the fertility, size at first maturity (L50), sex ratio, and gonadosomatic index. Our result shows that populations of goodeines have high fertility compared to other populations of the same species in other aquatic systems and also to other species of goodein. We found that males mature at smaller sizes than females, the observed proportion of females was greater than males in all the goodeines. Lake Zacapu goodeines have two reproductive peaks, one in spring (April to June) and another in fall (September to November). These tactics (fertility rates, sex ratio, reproductive period) and strategies (viviparity-matrotrophy) favor reproductive success in this environmentally stable subtropical lake in the highlands of Mexico.(AU)

Las tácticas y estrategias reproductivas contribuyen a la persistencia y el mantenimiento de las poblaciones a largo plazo en especies de peces. Miembros de la subfamilia Goodeinae son un grupo de peces de agua dulce con reproducción especializada (viviparidad-matrotrofia). Se encuentran en el centro de México, la mayoría de ellos endémicos. El objetivo de este estudio fue realizar una investigación integral para evaluar el ciclo reproductivo anual de siete especies de goodeines o mexclapiques. Realizamos nuestro estudio en el lago subtropical de Zacapu, México, con muestreo bimestral de mayo de 2019 a marzo de 2020. Nuestros resultados muestran que las poblaciones de goodeines tienen una alta fertilidad en comparación con otras poblaciones de la misma especie en otros sistemas acuáticos y también con otras especies de goodeines. Encontramos que los machos maduran en tamaños más pequeños que las hembras, la proporción observada de hembras fue mayor que los machos en todas las goodeines. Los goodeines del lago Zacapu tienen dos picos reproductivos, uno en primavera (abril a junio) y otro en otoño (septiembre a noviembre). Estas tácticas (fertilidad, proporción de sexos, período reproductivo) y estrategias (viviparidad-matrotrofia) favorecen el éxito reproductivo en este lago subtropical ambientalmente estable en el altiplano de México.(AU)

Stable isotope evidence for trophic overlap of sympatric Mexican Lake Chapala silversides (Teleostei: Atherinopsidae: Chirostoma spp)

We explore the trophic role that a diverse sympatric group of fishes in the genus Chirostoma play in a large, shallow lake in central Mexico, Lake Chapala. We use δ13C and δ15N stable isotope - based food web analyses to explore how they relate to other components of the Lake Chapala ecosystem. We find five Chirostoma species in top trophic levels of the Chapala food web compared to other fishes, relying on a combination of zooplankton, fish and benthic resources as energy sources. Food web metric analyses showed generally overlapping trophic niches for members of Chirostoma, especially in terms of δ13C. However, C. jordani had lower mean δ15N isotopic values than C. promelas. As a group, "pescados blancos" (C. sphyraena and C. promelas) also had higher δ15N signatures than "charales" (C. consocium, C. jordani and C. labarcae) reflecting greater piscivory, but these differences were not strong for all food web metrics used. Trophic overlap among species of Chirostoma in Lake Chapala raises questions about the forces that might have led to a morphologically diverse but functionally similar and monophyletic group of species.(AU)

Exploramos el papel trófico de un diverso grupo de peces (género Chirostoma) que habita en simpatría en el Lago Chapala, México central. Utilizamos isótopos estables de δ13C y δ15N para explorar la relación que guardan éstos peces con otros componentes del ecosistema. Encontramos a Chirostoma en niveles altos de la red trófica de Chapala, dependiendo energéticamente de zooplankton, peces y recursos del bentos. Análisis de parámetros de la red trófica demostraron traslape de nicho trófico para cinco miembros de Chirostoma, especialmente con relación a δ13C. Sin embargo, C. jordani tuvo un menor valor promedio de δ15N que C. promelas. Al ser analizados como grupo, los "pescados blancos" (C. sphyraena, C. promelas) tuvieron niveles promedio de δ15N mayores que los "charales" (C. consocium, C. jordani, C. labarcae), indicando mayor ictiofagia, pero las diferencias no fueron significativas para todos los parámetros de red trófica utilizados. El traslape trófico entre las especies de Chirostoma en Chapala da origen a cuestionamientos acerca de las fuerzas que pueden haber intervenido en el surgimiento de un morfológicamente diverso pero funcionalmente similar grupo monofilético de peces.(AU)

Trophic interactions among sympatric zooplanktivorous fish species in volume change conditions in a large, shallow, tropical lake

Significant reductions in the water volume of shallow lakes impose a restriction on species segregation promoting more interactions in the trophic relationships. The diets of three closely related zooplanktivorous silversides belonging to the Atherinopsidae species flock of lake Chapala, Mexico, were analyzed at two sites (Chirostoma jordani, C. labarcae, andC. consocium). Diets were described in critical shallow (August 2000) and volume recovery conditions (August 2005). Diets included mainly cladocerans (Bosmina, Ceriodaphnia, and Daphnia) and copepods (Cyclops). A significant difference in diets was detected when comparing years (MRPP analysis, A = 0.22, p < 0.0001) and sites at different years (MRPP analysis, A = 0.17, p = 0.004). According to niche breadth mean values, species were classified as specialized and intermediate feeders. In shallow conditions, the small range of niche breadth (1.72 to 3.64) and high diet overlap values (D = 0.64, L = 8.62) indicated a high potential for interspecific exploitative interaction. When the lake volume recovered, an increase in the niche breadth range (1.04 to 4.96) and low niche overlap values (D = 0.53, L = 2.32) indicated a reduction of the species interaction. The Mann- Whitney U-test supported this pattern by showing a significant difference between years for niche overlap (p = 0.006). The increased interaction during the low volume suggests alternative segregation in life-history variations and other niche dimensions such as spatial or temporal distribution.(AU)

Spatial patterns of zooplanktivore Chirostoma species (Atherinopsidae) during water-level fluctuation in the shallow tropical Lake Chapala, Mexico: seasonal and interannual analysis

This study addresses the influence of water-level fluctuations on fish distribution at two temporal scales: seasonal (dry and rainy) and interannual (low and high volume conditions). The analysis of abundance relationships among three zooplanktivore Chirostoma species at fifteen sites in Lake Chapala, Mexico, revealed the significant influence of contrasting conditions (P=0.0002). Seasonally, segregation was more related to species dominance in the dry season and exclusively related to environmental characteristics in the rainy season. Interanually, biotic influence occurred in the shallowest and the deepest episodes of the lake. Environmental characteristics influenced species distribution when the lake reached 25 percent of its volume. Site, depth, temperature, and salinity were the leading factors influencing fish distribution. These results emphasize the necessity to implement different management strategies according to lake volume, particularly when a critical threshold is reached.(AU)

El presente estudio describe la influencia que tiene la fluctuación del nivel del agua en la distribución de los peces a dos diferentes escalas: estacional (estiaje y lluvias) e interanual (condiciones de bajo y alto volumen). El análisis de las relaciones de abundancia entre tres especies zooplanctófagas de Chirostoma en quince sitios del Lago de Chapala, México, reveló una influencia estadísticamente significativa en las condiciones contrastantes (P=0.0002). Estacionalmente, la segregación estuvo más relacionada a la dominancia de las especies en la época de estiaje y exclusivamente relacionada a las características ambientales en la época de lluvias. Interanualmente, la influencia biótica se presenta en los episodios más someros y más profundos del lago. Las características ambientales influenciaron la distribución de las especies cuando el lago alcanzó el 25 por ciento de su volumen. El sitio geográfico, profundidad, temperatura y salinidad fueron los principales factores que influenciaron la distribución de los peces. Estos resultados enfatizan la necesidad de implementar diferentes estrategias de manejo de acuerdo al volumen del lago, particularmente cuando se alcanza un umbral crítico.(AU)