Lighting up the dark side of the ocean: biodiversity and ecology of deep-sea fishes from the Southwestern Tropical Atlantic

Neste trabalho propomos um estudo sobre a biodiversidade e ecologia dos peixes mesopelágicos (0200 m de profundidade) do Atlântico Sudoeste Tropical (AST). Para isso, foram utilizados dados provenientes de dois cruzeiros oceanográficos, realizados em 2015 e 2017, no âmbito do Projeto ABRACOS. Com base nesse material, foram compiladas informações sobre o habitat, diversidade, abundância, distribuição, e ecologia trófica de milhares de espécimes mesopelágicos. Dessa forma, esta tese está organizada sobre uma introdução geral, dois capítulos principais e uma conclusão. No primeiro capítulo, organizado em cinco artigos, abordamos a diversidade, distribuição e aspectos morfométricos de peixes mesopelágicos, fornecendo a primeira referência base sobre a biodiversidade dos peixes mesopelágicos do AST. No primeiro artigo, que inclui uma síntese da fauna de peixes mesopelágicos coletados, mostrámos que um número relativamente elevado de espécies ocorre na área de estudo, incluindo pelo menos 24 ordens, 56 famílias, e 207 espécies. Destas, nove espécies (4%) são potencialmente novas e 61 (30%) representaram novos registos para as águas brasileiras. Cinco famílias foram predominantes e representaram 52% da diversidade de espécies, 90% dos espécimes coletados, e 72% da biomassa total: Myctophidae, Stomiidae, Gonostomatidae, Melamphaidae e Sternoptychidae. Em dois artigos complementares (e mais 4 artigos em anexo), também foram detalhados a diversidade e distribuição dos seguintes grupos: Trichiuridae, Howelidae, Caristiidae, Argentiniformes, Stephanoberycoidei e Ceratioidei. Nestes estudos, não só relatamos a nova ocorrência de espécies para área de estudo, mas também revemos, identificamos e discutimos registros anteriores em águas brasileiras. Finalmente, em dois artigos, fornecemos informações morfométricas e relações de peso-comprimento inéditas para 23 espécies. No segundo capítulo, organizado em três artigos, abordámos a ecologia das principais espécies (em termos de abundância e biomassa) identificadas no capítulo um: Sternoptychidae (peixes machadinha), Myctophidae (peixes lanterna), e o peixe víbora Chauliodus sloani. Destacamos, por exemplo, quais espécies ao longo da área de estudo migram verticalmente para regiões superficiais durante a noite, processo no qual o sequestro de carbono é fortemente potencializado. Além disso, mostramos como esse comportamento está relacionado com as características físico-químicas do ambiente 12 (oxigênio e temperatura). Considerando a ecologia alimentar, demonstramos que várias espécies ocupam uma posição trófica importante, uma vez que consomem zooplâncton e servem como importante presas para inúmeros predadores de regiões superficiais e profundas. Além disso, mostramos um alto consumo de organismos gelatinosos, uma importante ligação trófica que historicamente tem sido subestimada. Ao combinar todas as informações, demonstramos que algumas espécies de peixes mesopelágicos são segregados em grupos funcionais com diferentes preferências alimentares, composição isotópica, picos de abundância vertical e respostas às restrições ambientais. Como exemplo, definimos cinco grupos funcionais para os peixes machadinha, enquanto três padrões de preferência alimentar e quatro padrões de comportamento migratório foram identificados para os peixes lanterna. Estes padrões revelam não só uma alta variabilidade no uso recursos, mas também vários mecanismos adquiridos ao longo da evolução para evitar a exclusão competitiva. Finalmente, através do estudo do caso do peixe víbora, exploramos como forçantes físicas podem afetar a ecologia das espécies mesopelágicas e como essas relações podem mudar em grandes áreas oceânicas. Mostramos que tanto ecologia como os papéis funcionais do peixe víbora são modulados pela mudança latitudinal na temperatura. Por exemplo, na maioria das regiões tropicais, o peixe víbora permanece em águas profundas por tempo integral, onde se alimenta, excreta e serve como presa em camadas profundas. Pelo contrário, em regiões temperadas, o peixe víbora migra para águas superficiais onde interage com predadores epipelágicos e pode liberar carbono onde a sua remineralizarão é potencialmente maior. As informações aqui apresentadas contribuem para o entendimento geral da biodiversidade e da ecologia de várias espécies do oceano profundo. Estes dados podem ser importantes para estudos futuros sobre o funcionamento, conservação e processos ecossistêmicos de comunidades mesopelágicas.

Mesopelagic fishes play critical ecological roles by sequestering carbon, recycling nutrients, and acting as a key trophic link between primary consumers and higher trophic levels. They are also an important food source for harvestable economically valuable fish stocks and a key link between shallow and deep-sea ecosystems. Despite their relevance, mesopelagic ecosystems are increasingly threatened by direct and indirect anthropomorphic activities while representing some of the largest and least understood environments on Earth. The composition, diversity, and other aspects of the most basic biological features of numerous mesopelagic fishes are still totally unknown. Here, we provide the first integrative study of the biodiversity of mesopelagic fishes of the southwestern Tropical Atlantic (STWA), based on two expeditions in northeastern Brazil in 2015 and 2017. A full list of mesopelagic fishes of the region is provided, including rare species and new records for the Brazilian Exclusive Economic Zone and the indication of potentially new species in groups such as the Stomiiformes and Stephanoberycoidei. Key aspects of the diversity of mesopelagic fishes of the region were also assessed, considering different depth strata and diel periods. At least 206 species in 55 families and 23 orders of the Teleostei and one shark (Isistius brasiliensis) were recorded, with potentially nine new species (4%) and 62 (30%) new records for Brazilian waters. Five families accounted for 52% of the diversity, 90% of specimens collected, and 72% of the total biomass: the Myctophidae (38 spp., 36% of specimens, 24% of the biomass), Stomiidae (38 spp., 8%, 21%), Gonostomatidae (11 spp., 16%, 4%), Melamphaidae (11 spp., 2%, 7%), and Sternoptychidae (10 spp., 24%, 10%). During the day, richness and diversity were higher at lower mesopelagic depths (5001000 m), with contributions of typically bathypelagic species likely associated with seamounts and oceanic islands. At night, richness and diversity increased at epipelagic depths, indicating the diel ascension of several species (e.g., myctophids and sternoptychids) that can endure temperatures range up to 25°C. Information on the geographic distribution of several rare species worldwide is also provided.

Trichopeltariidae (Crustacea, Decapoda, Brachyura), a new family and superfamily of eubrachyuran crabs with description of one new genus and five new species

A new family, Trichopeltariidae, is proposed to accommodate Sphaeropeltarion edentatum, new genus and species, and four additional genera traditionally placed in the family Atelecyclidae: Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880 (type genus); Peltarion Hombron & Jacquinot, 1846; Podocatactes Ortmann, 1893; and Pteropeltarion Dell, 1972. Additionally, four new species of Trichopeltarion are described and illustrated. The new family exhibits characters of neither superfamilies of the Section Eubrachyura and is assigned to its own superfamily, Trichopeltarioidea nov. Keys to the genera of Trichopeltariidae fam. nov. and to all species in the family are presented (species of Trichopeltarion excepted). Six new combinations are proposed or confirmed. The genus Krunopeltarion Števi, 1993, is merged into the synonymy of Trichopeltarion. A lectotype is selected for Trichopeltarion corallinum (Faxon, 1893).

Uma nova família, Trichopeltariidae, é proposta para acomodar Sphaeropeltarion edentatum, novo gênero e espécie, além de quarto outros gêneros tradicionalmente inclusos na família Atelecyclidae: Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880 (gênero-tipo); Peltarion Hombron & Jacquinot, 1846; Podocatactes Ortmann, 1893; e Pteropeltarion Dell, 1972. Adicionalmente, quatro novas espécies de Trichopeltarion são descritas e ilustradas. Trichopeltariidae fam. nov. apresenta caracteres que não são compartilhados com nenhuma das superfamílias de Eubrachyura e é designada em uma superfamília própria, Trichopeltarioidea nov. São apresentadas chaves para os gêneros de Trichopeltariidae fam. nov. e para todas as espécies da família (exceto para as espécies de Trichopeltarion). Seis novas combinações são propostas ou confirmadas. O gênero Krunopeltarion Števi, 1993, é sinonimizado com Trichopeltarion. Um lectótipo foi designado para Trichopeltarion corallinum (Faxon, 1893).

Trichopeltariidae (Crustacea, Decapoda, Brachyura), a new family and superfamily of eubrachyuran crabs with description of one new genus and five new species

A new family, Trichopeltariidae, is proposed to accommodate Sphaeropeltarion edentatum, new genus and species, and four additional genera traditionally placed in the family Atelecyclidae: Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880 (type genus); Peltarion Hombron & Jacquinot, 1846; Podocatactes Ortmann, 1893; and Pteropeltarion Dell, 1972. Additionally, four new species of Trichopeltarion are described and illustrated. The new family exhibits characters of neither superfamilies of the Section Eubrachyura and is assigned to its own superfamily, Trichopeltarioidea nov. Keys to the genera of Trichopeltariidae fam. nov. and to all species in the family are presented (species of Trichopeltarion excepted). Six new combinations are proposed or confirmed. The genus Krunopeltarion Števi, 1993, is merged into the synonymy of Trichopeltarion. A lectotype is selected for Trichopeltarion corallinum (Faxon, 1893).

Uma nova família, Trichopeltariidae, é proposta para acomodar Sphaeropeltarion edentatum, novo gênero e espécie, além de quarto outros gêneros tradicionalmente inclusos na família Atelecyclidae: Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880 (gênero-tipo); Peltarion Hombron & Jacquinot, 1846; Podocatactes Ortmann, 1893; e Pteropeltarion Dell, 1972. Adicionalmente, quatro novas espécies de Trichopeltarion são descritas e ilustradas. Trichopeltariidae fam. nov. apresenta caracteres que não são compartilhados com nenhuma das superfamílias de Eubrachyura e é designada em uma superfamília própria, Trichopeltarioidea nov. São apresentadas chaves para os gêneros de Trichopeltariidae fam. nov. e para todas as espécies da família (exceto para as espécies de Trichopeltarion). Seis novas combinações são propostas ou confirmadas. O gênero Krunopeltarion Števi, 1993, é sinonimizado com Trichopeltarion. Um lectótipo foi designado para Trichopeltarion corallinum (Faxon, 1893).

A new species of Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880, from the Southwestern Atlantic (Crustacea: Brachyura: Atelecyclidae)

A new species of Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880, is described from off coast of Brazil, namely Trichopeltarion pezzutoi n. sp. The new species is compared to its Atlantic congeners, Trichopeltarion nobile A. Milne-Edwards, 1880, and Trichopeltarion intesi (Crosnier, 1981). The record of T. nobile from Brazil should actually be attributed to T. pezzutoi n. sp. The differences between the genera Trichopeltarion and Peltarion Jacquinot, 1847 are discussed.

Uma nova espécie do gênero Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880 coligida no talude continental brasileiro é descrita e ilustrada, nomeadamente Trichopeltarion pezzutoi n. sp. A nova espécie é comparada às suas congêneres do oceano Atlântico, Trichopeltarion nobile A. Milne-Edwards, 1880 e Trichopeltarion intesi (Crosnier, 1981). O registro de T. nobile para o Brasil deve ser atribuído à T. pezzutoi n. sp. São discutidas as diferenças entre os gêneros Trichopeltarion e Peltarion Jacquinot, 1847.

A new species of Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880, from the Southwestern Atlantic (Crustacea: Brachyura: Atelecyclidae)

A new species of Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880, is described from off coast of Brazil, namely Trichopeltarion pezzutoi n. sp. The new species is compared to its Atlantic congeners, Trichopeltarion nobile A. Milne-Edwards, 1880, and Trichopeltarion intesi (Crosnier, 1981). The record of T. nobile from Brazil should actually be attributed to T. pezzutoi n. sp. The differences between the genera Trichopeltarion and Peltarion Jacquinot, 1847 are discussed.

Uma nova espécie do gênero Trichopeltarion A. Milne-Edwards, 1880 coligida no talude continental brasileiro é descrita e ilustrada, nomeadamente Trichopeltarion pezzutoi n. sp. A nova espécie é comparada às suas congêneres do oceano Atlântico, Trichopeltarion nobile A. Milne-Edwards, 1880 e Trichopeltarion intesi (Crosnier, 1981). O registro de T. nobile para o Brasil deve ser atribuído à T. pezzutoi n. sp. São discutidas as diferenças entre os gêneros Trichopeltarion e Peltarion Jacquinot, 1847.