Functional diversity: a review on freshwater fish research

Functional diversity is an emergent approach in ecology that has been applied globally to better understand the relationships between organisms and the environment. However, assessing the functional diversity of freshwater fish is a challenge for scientists. Aiming to summarize the evolution of scientific knowledge on fish functional diversity, we performed a systematic review of the literature published from 1945 to 2021 using the Web of Science. Based on the 101 articles reviewed, we found that publications about functional diversity of fishes have increased over time, mainly in Neotropical, Indomalayan and Palearctic regions. Most studies were conducted in lotic ecosystems, especially to assess environmental impacts such as biological invasions and land use. Functional diversity has been assessed mainly by morphological traits that reflect feeding and locomotion dimensions. Functional richness was the most common index used in the studies. Our findings suggest that political neglect and lack of investments may hamper the research development in several places. The missing information about the functional traits of many species may limit the use of the functional approach. We also highlight the need for the incorporation of functional diversity in conservation programs once functional diversity is a key facet of biodiversity to maintain freshwater ecosystem functioning.

A diversidade funcional tem sido avaliada principalmente através de traços funcionais morfológicos que refletem as dimensões da alimentação e locomoção. A Riqueza Funcional foi a métrica mais comumente usada nos estudos. Esses resultados sugerem que a negligência política e a falta de investimentos podem dificultar o desenvolvimento de pesquisas em diversas regiões. A falta de informações sobre os traços funcionais de muitas espécies limita o uso da abordagem funcional. Destaca-se também a necessidade de incorporar a diversidade funcional em programas de conservação, uma vez que a diversidade funcional é uma faceta chave da biodiversidade para manter o funcionamento dos ecossistemas de água doce.

Ecological structure of aquatic macroinvertebrate communities in the Hauts Plateaux of Northeast Algeria / Estrutura ecológica das comunidades de macroinvertebrados aquáticos nos Hauts Plateaux do nordeste da Argélia

Aquatic macroinvertebrates are integral parts of functioning wetlands, inhabiting a diversity of aquatic ecosystems where communities are spatially structured. Macroinvertebrates of some Mediterranean regions such as North Africa are still not well studied. Here, we study the community structure of benthic macroinvertebrates in four different types of lotic and lentic wetlands in the semiarid Haut Plateaux of Northeast Algeria. Macroinvertebrates and 06 physicochemical parameters were sampled in 12 sites belonging to four types of habitats (lotic river, lentic river, dams, and sebkha [saline lentic water body]) during January-December 2021. Eventually, the character lentic-lotic was the most important variable affecting the affecting invertebrate communities in the Mediterranean region. The results revealed that sebkha and dams had a lower Shannon index than lentic and lotic rivers. Non-metric multidimensional scaling analysis showed a strong overlap between the community composition in lotic and lentic sites . Howeverin the three types of aquatic groups lentic river, dam and lotic habitats showed a strong overlap between the community whereas sebkha was markedly separated. Redundancy analysis showed that water velocity and pH, were the main drivers of community structure of macroinvertebrates, revealed a strong effect with pH (F1,8=4.15, P = 0.001) and water velocity (F1,8= 3.22, P = 0.002) , separating lotic communities from those that inhabited dams, lentic rivers, and sebkhas. As conclusion, this study contributes to the better understanding of the community structure of macroinvertebrates in semiarid North Africa where wetlands have been experiencing high anthropogenic disturbance.

Macroinvertebrados aquáticos são partes integrantes de zonas úmidas em funcionamento, habitando uma diversidade de ecossistemas aquáticos onde as comunidades são espacialmente estruturadas. Os macroinvertebrados de algumas regiões mediterrâneas, como o norte da África, ainda não foram especificamente analisados. Neste trabalho, almejou-se analisar a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em 4 tipos diferentes de pântanos lóticos e lênticos no semiárido Haut Plateaux do nordeste da Argélia. Os macroinvertebrados e 6 parâmetros físico-químicos foram amostrados mensalmente em 12 locais pertencentes a 4 categorias de habitats diferentes (rio lótico, rio lêntico, barragens e sebkha - corpo de água salina lêntica) de janeiro a dezembro de 2021. Os resultados revelaram que sebkha e barragens tiveram um pH mais baixo do que os rios lênticos e lóticos. A análise de escala multidimensional não-métrica mostrou uma forte sobreposição entre a composição da comunidade em sítios lóticos e lênticos, mas nos 3 tipos de sítios lênticos, barragem e rio lêntico mostraram uma forte sobreposição, enquanto sebkha foi marcadamente separado. A análise de redundância mostrou que a velocidade da água e o pH foram os principais impulsionadores da estrutura da comunidade de macroinvertebrados, separando as comunidades lóticas daquelas que habitavam barragens, rios lênticos e sebkhas. Assim, à guisa de conclusão, este estudo contribui para a melhor compreensão da estrutura da comunidade de macroinvertebrados no semiárido norte da África, onde as zonas úmidas têm sofrido alta perturbação antrópica.

Aeromonassp. in freshwater fish and antimicrobial resistance: emerging pathogen / Quantificação deAeromonassp. em peixes de água doce e resistência a antimicrobianos: patógeno emergente

ABSTRACT: The bacteria Aeromonassp. are naturally reported in aquatic ecosystems and possess pathogenic potential, being considered as emerging pathogens in humans and animals. They also cause considerable losses in fish farming and, through water, can contaminate numerous foods. This study quantified and analyzed the antimicrobial resistance profile of Aeromonassp. in fish. A total of 72 samples of two fish varieties (leather fish, Pseudoplatystomafasciatumx Leiariusmarmoratusand round fish, Colossomamacropomumx Piaractusmesopotamicusand Colossomamacropomumx Piaractusbrachypomus) were purchased from two types of sources (fresh and frozen) and three commercial establishments (supermarket, market, and fishmonger). The 55 isolated Aeromonascultures were evaluated for their antimicrobial resistance profile by the disc diffusion method. Upon quantification, the count of Aeromonassp. ranged from 4.22 to 6.00 Log CFU/g; ten different species, including A. eucrenophila, A. hydrophila, A. caviae, A. media, A. jandaei, A. veroniibv. sobria, A. trota, A. schubertii, A. veroniibv. veronii, and A. shigelloides, were identified. Among the 55 isolates, 64.45% showed resistance to Ampicillin-sulbactam, and 75% were sensitive to gentamicin and ciprofloxacin. It was concluded that 100% of the evaluated samples were contaminated by Aeromonassp., which may present a risk to consumer health since bacteria can be etiological agents of Foodborne Diseases. The antimicrobial resistance profile showed resistance to ampicillin and multi-resistance to different classes of antimicrobials, demonstrating problems with choosing an antimicrobial for treatment of any disease.

RESUMO: Aeromonas sp. são bactérias presentes naturalmente no ecossistema aquático e apresentam potencial patogênico, sendo considerados patógenos emergentes em humanos e animais. Ainda, causam perdas consideráveis em piscicultura e, através da água, podem também contaminar inúmeros alimentos. Diante disso o objetivo do trabalho foi quantificar e analisar o perfil de resistência aos antimicrobianos de bactérias do gênero Aeromonas sp. em peixes. Um total de 72 amostras foram adquiridas, sendo duas variedades de peixes (peixe de couro Pseudoplatystoma fasciatum x Leiarius marmoratus e os peixes redondos Colossoma macropomum x Piaractus mesopotamicus e Colossoma macropomum x Piaractus brachypomus), dois tipos (fresco e congelado) e de três estabelecimentos comerciais (supermercado, feira e peixaria). As 55 culturas isoladas de Aeromonas foram avaliadas quanto ao perfil de resistência aos antimicrobianos pelo método de difusão em disco. Os valores encontrados na quantificação de Aeromonas sp. variaram de 4,22 a 6,00 Log UFC/g, e foram identificadas dez espécies diferentes, sendo A. eucrenophila, A. hydrophila, A. caviae, A. media, A. jandaei, A. veronii bv. sobria, A. trota, A. schubertii, A. veronii bv. veronii e A. shigelloides. Entre os 55 isolados, 64,45% apresentaram resistência a Ampicilina-sulbactam, 75% foram sensíveis à gentamicina e ciprofloxacina. Concluiu-se que 100% das amostras avaliadas estavam contaminadas por Aeromonas sp. podendo apresentar risco à saúde do consumidor visto que estas podem ser agentes etiológicos de Doenças Transmitidas por Alimentos (DTAs). O perfil de resistência aos antimicrobianos comprovou a resistência a ampicilina e apresentou multirresistência a diferentes classes de antimicrobianos, demonstrando um problema relacionado à opção de antimicrobiano para tratamento no caso do desenvolvimento de alguma doença.

Diversity, distribution and relative abundance of the mosquito fauna (Diptera: Culicidae) of Malakand and Dir Lower, Pakistan / Diversidade, distribuição e abundância relativa da fauna de mosquitos (Diptera: Culicidae) de Malakand e Dir Lower, Paquistão

Abstract The present study was conducted to evaluate the diversity, distribution (C) and relative abundance (RA) of the mosquito fauna (Diptera: Culicidae) of Malakand and Dir Lower, Pakistan. Collection of specimens (n = 1087) was made during September 2018 to July 2019 at six different habitats including freshwater bodies, rice fields, animal sheds, indoors, drains and sewage waters. Specimens were collected through light traps, pyrethrum spray, aspirators and nets and subsequently killed, preserved and then arranged in entomological boxes for identification. Three genera were identified namely Culex, Anopheles and Aedes. A total of fourteen species were identified namely: Cx. quinquefasciatus (Say, 1823), An. stephensi (Liston, 1901), Cx. tritaeniorhynchus (Giles, 1901), Ae. vittatus (Bigot, 1861), An. maculatus (Theobald, 1901), An. fluviatilis (James, 1902), Cx. vishnui (Theobald, 1901), Ae. aegypti (Linnaeus, 1762) An. subpictus (Grassi, 1899), An. dthali (Patton, 1905), An. culicifascies (Giles, 1901), An. pallidus (Theobald, 1901), Ae. albopictus (Skuse, 1894) and An. annularis (van der Wulp, 1884). Cx. quinquefasciatus was found constantly distributed in the study area with RA = 16.5% and C = 100%. An. annularis was found as a satellite species, sporadically distributed in the study area having RA = 0.9% and C = 17%. Diversity indices of mosquitoes in the studied habitats were found as, Shannon-Wiener Index (2.415), Simpson Index (9.919), Fisher's Index (2.269) and Margalef's Index (1.859). A statistically significant difference was recorded in mosquito diversity in the six habitats (Kruskal-Wallis, chi-squared, H = 17.5, df = 5, P = 0.003 at α = 0.05). The present study encompasses mosquito fauna of Malakand, Pakistan with respect to diversity, relative abundance and distribution in diverse habitats and all seasons of the year. This will assist scientists working in various fields related with epidemiology, medical and veterinary entomology, ecology and allied areas of biological sciences.

Resumo O presente estudo foi conduzido para avaliar a diversidade, distribuição (C) e abundância relativa (RA) da fauna de mosquitos (Diptera: Culicidae) de Malakand e Dir Lower, Paquistão. A coleta de espécimes (n = 1087) foi feita durante o período de setembro de 2018 a julho de 2019 em seis habitats diferentes, incluindo corpos d'água, campos de arroz, galpões de animais, ambientes internos, ralos e águas residuais. Os espécimes foram coletados por meio de armadilhas luminosas, spray de piretro, aspiradores e redes e posteriormente mortos, preservados e depois dispostos em caixas entomológicas para identificação. Três gêneros foram identificados, nomeadamente Culex, Anopheles e Aedes. Um total de 14 espécies foi identificado, a saber: Cx. quinquefasciatus (Say, 1823), An. stephensi (Liston, 1901), Cx. tritaeniorhynchus (Giles, 1901), Ae. vittatus (Bigot, 1861), An. maculatus (Theobald, 1901), An. fluviatilis (James, 1902), Cx. vishnui (Theobald, 1901), Ae. aegypti (Linnaeus, 1762), An. subpictus (Grassi, 1899), An. dthali (Patton, 1905), An. culicifascies (Giles, 1901), An. pallidus (Theobald, 1901), Ae. albopictus (Skuse, 1894) e An. annularis (Van der Wulp, 1884). Cx. quinquefasciatus foi encontrado constantemente distribuído na área de estudo com AR = 16,5% e C = 100%. A. annularis foi encontrada como espécie satélite, distribuída esporadicamente na área de estudo com RA = 0,9% e C = 17%. Os índices de diversidade de mosquitos nos habitats estudados foram encontrados como índice de Shannon-Wiener (2,415), índice de Simpson (9,919), índice de Fisher (2,269) e índice de Margalef (1,859). Uma diferença estatisticamente significativa foi registrada na diversidade de mosquitos nos seis habitats (Kruskal-Wallis, qui-quadrado, H = 17,5, df = 5, P = 0,003 em α = 0,05). O presente estudo abrange a fauna de mosquitos de Malakand, Paquistão, com respeito à diversidade, abundância relativa e distribuição em diversos habitats e em todas as estações do ano. Isso ajudará os cientistas que trabalham em vários campos relacionados com a epidemiologia, entomologia médica e veterinária, ecologia e áreas afins das ciências biológicas.

Fish functional trophic groups in headwater karst streams from the Upper Paraguay River basin

Data obtained by direct observation of organisms in their natural habitats can provide valuable contributions regarding intra- and inter-specific interactions, as well as spatial distribution and trophic relationships. However, relatively few such data are available for the Neotropical ichthyofauna relative to the great species diversity of this region. We present data on the ichthyofauna in karst environments of the Serra da Bodoquena, Upper Paraguay River basin regarding their categorization into functional trophic groups. We used direct observations that focused on the most frequent feeding tactics and their spatial (vertical and horizontal) distribution in the channel. We observed 83 fish species in 17 functional trophic groups. The greatest species richness was concentrated in the Characidae and Loricariidae in the categories Diurnal Backwater Drift Feeders and Grazers, respectively. Regarding horizontal depth stratification, we found a positive relationship between the association of small fish with the shallow marginal habitats. This work represents a contribution to a region known for its high tourist potential and to the important diversity of the entire ichthyofauna of the Upper Paraguay basin region that requires proper conservation strategies for sustaining these species.(AU)

Dados obtidos pela observação direta dos organismos em seus hábitats naturais podem fornecer valiosas contribuições com relação a interações intra e inter-específicas, além de distribuição espacial e relações tróficas. Entretanto, relativamente poucos dados estão disponíveis no que diz respeito à ictiofauna neotropical dada à grande diversidade dessa região. Apresentamos dados sobre a ictiofauna em ambientes cársticos da Serra da Bodoquena, bacia do alto rio Paraguai e a categorização das mesmas em grupos tróficos funcionais baseada em observações diretas relacionadas às táticas alimentares mais frequentes e à sua distribuição espacial (vertical e horizontal) no canal. Assim sendo, observamos 83 espécies de peixes alocadas em 17 grupos tróficos funcionais. A maior riqueza de espécies concentrou-se nas famílias Characidae e Loricariidae, abrangendo as categorias Catadores Diurnos de Itens Arrastados pela Corrente e Pastadores, respectivamente. Com relação à estratificação horizontal, encontramos a relação positiva entre a associação de peixes de pequeno porte com relação aos hábitats marginais. Esse trabalho representa uma contribuição a uma região conhecida pelo seu alto potencial turístico e à importante diversidade da ictiofauna da região da bacia do alto Paraguai que requer estratégias de conservação adequadas para sustentar essas espécies.(AU)

Impact of alien fishes on the distribution pattern of indigenous freshwater fishes of Punjab, Pakistan / Impacto de peixes invasores no padrão de distribuição de peixes de água doce em Punjab, Paquistão

Pakistan is the country with mega freshwater fish diversity of native and alien species. In the presence of enormous native fishes varies species of exotic fishes have been introduced into the freshwater bodies of Pakistan which are competing with native freshwater fish fauna and making them deprive of food and habitat as well. Intentional or accidental introductions of animals, plants and pathogens away from their native niche is considered as major leading problem for biodiversity of invaded habitat. Three years study (from January 2017 to December 2019) was conducted in freshwater bodies of Province Punjab, Pakistan. Study was designed to know exotic species impacts on the distribution of native species of fishes. During current survey a total of 68 (indigenous and exotic) fish species belonging to 14 families were recorded from head Qadirabad, head Baloki, Islam headworks and Rasul barrage. Statistical analysis showed that Shannon-Wiener diversity index was the highest (1.41) at both Rasul barrage and Islam headworks but, invasive species were present in very less number in these study sites i.e. Oreochromis mozambicus, O. niloticus, Hypophthalmichthys nobilis, Carassius auratus, Ctenophryngdon idella, Cyprinus carpio and H. molitrix. The diversity index showed that comparatively low diversity was present in both area head Qadirabad (1.30) and head Baloki (1.4) due to high pressure of invasive species. Direct observation of species and statistical analysis showed that aliens' species produced negative impact on the local fish fauna diversity, evenness, and numbers. It is concluded that many factors are impacts on the diversity of native fishes, but alien (invasive) species also play a major role to reduction of native species, because aliens' species produce competition for native species. So it is urgent need to analysis the aliens and native food web and roosting sites in Pakistan, in future.

O Paquistão é um país com ampla diversidade de espécies nativas e exóticas de peixes de água doce. Contudo, diversas espécies de peixes exóticos estão sendo introduzidas nos corpos de água doce paquistanês, as quais estão competindo com a fauna nativa de peixes, tornando-os privados de alimento e habitat. A introdução intencional ou acidental de animais, plantas e patógenos fora de seu nicho nativo é considerada o principal problema da biodiversidade do habitat recém-invadido. Assim, foi realizado um estudo de três anos, de janeiro de 2017 a dezembro de 2019, em corpos de água doce na província de Punjab, Paquistão. A pesquisa foi desenvolvida para conhecer os impactos de espécies exóticas na distribuição de espécies nativas de peixes. Durante a pesquisa, foi registrado um total de 68 espécies de peixes (nativas e exóticas), pertencentes a 14 famílias, nas nascentes dos rios Qadirabad, Baloki e Islam e na barragem de Rasul. A análise estatística mostrou que o índice de diversidade de Shannon-Wiener foi mais alto (1,41) na barragem Rasul (RB) e na nascente do rio Islam (IH); e que a maioria das espécies introduzidas estava presente em um número muito menor, isto é, Oreochromis mossambicus, Oreochromis niloticus, Hypophthalmichthys nobilis, Carassius auratus, Ctenopharyngodon idella, Cyprinus carpio e Hypophthalmichthy smolitrix nessa área de estudo. Por outro lado, o índice Shannon-Wiener mostrou que a diversidade estava baixa nas nascentes dos rios Qadirabad (1,30) e Baloki (1,4) em razão da alta pressão de espécies invasoras. A observação direta das espécies e a análise estatística indicaram que as espécies invasoras produziram impacto negativo na diversidade, uniformidade e números de peixes da fauna local. Conclui-se que muitos fatores impactam na diversidade de peixes nativos, mas as espécies exóticas (invasoras) também desempenham um papel importante na redução das espécies nativas, em razão da competição existente entre elas. Portanto, é urgente uma análise futura das espécies invasoras e da teia alimentar nativa no Paquistão.

Fish community turnover in a dammed Andean River over time

We describe the change in the fish community of the Porce River in Magdalena River Basin, Colombia, following the construction of the Porce III hydropower reservoir based on 13 years of monitoring data. The results show a clear reduction of the number of native species, which have been supplanted by colonizing non-native species, especially in the reservoir. Four native species detected prior to dam construction have apparently disappeared, but 12 new species were registered post-construction. We analyzed spatial changes in beta diversity in the aquatic environments surrounding the dam. The new environment generated by the reservoir presents a unique species composition and contributes significantly to the total beta diversity of the system. Altogether three distinct new fish assemblages emerged following reservoir formation and there are now six assemblages where there had previously been three. This dramatic change, already visible within a decade of construction, highlights just how strong of an impact dam construction has on habitats and how rapidly fish communities react in this hotspot for endemic fish diversity. Our findings demonstrate the importance of monitoring fish communities for revealing the impact of damming on river ecosystems and informs potential complementary fish diversity inventories elsewhere in the Magdalena River basin.(AU)

Describimos el cambio en la comunidad de peces del río Porce en la cuenca del río Magdalena en Colombia luego de la construcción del embalse hidroeléctrico Porce III con base en 13 años de datos de monitoreo. Los resultados mostraron una reducción de especies nativas y, el embalse ha sido colonizado por especies no nativas. A lo largo del monitoreo cuatro especies desaparecieron de las capturas, y se registró la aparición de 12 especies nuevas después de la construcción del embalse. Analizamos los cambios espaciales en la diversidad beta en los ambientes acuáticos que rodean la presa. El nuevo entorno generado por el embalse presenta una composición de especies única; en total, surgieron tres nuevos ensamblajes de peces distintos después de la formación del embalse y ahora hay seis ensamblajes. Este cambio, ya visible a una década de la construcción, resalta cuán fuerte es el impacto que tiene la construcción de presas en los hábitats y cuán rápido reaccionan las comunidades de peces. Nuestros hallazgos demuestran la importancia de monitorear las comunidades de peces para revelar el impacto de las represas en los ecosistemas fluviales, además permite complementar los inventarios de diversidad en la cuenca del río Magdalena.(AU)

Spatial partitioning between juveniles and adults of the freshwater anomuran crab Aegla parana (Crustacea Aeglidae) from southern Brazil

In order to understand the role of lower order tributaries in the population structuring of the freshwater anomuran crab Aegla parana Schmitt, 1942, a study on the distribution of demographic categories was carried out along Negro River and in its tributary Totó River that belong to Upper Iguaçu Basin, southern Brazil. Two collection points were established along the main channel of Negro River, in a 7.00 km long stretch, and three points in the entire creek Totó River with 6.61 km long. The animals were captured with Surber net and baited traps and had the carapace length (CL) measured. A total 146 crabs were obtained from Negro River and 361 from Totó River, performing 507 analyzed aeglids. From the point 1 of Negro River, males measured 27.68 ± 12.68 mm CL and females 18.98 ± 5.88 mm CL; from point 2 of the same river, the values were 24.45 ± 13.70 mm CL and 27 ± 8.50 mm CL, respectively. There was a positive and direct relationship between the mean CL of the aeglids from Totó River and the distance of the collection points from its source. Males: point 1 (source of the creek): 7.90 ± 1.23 mm CL; point 2: 9.55 ± 3.06 mm CL; point 3: 9.91 ± 2.62 mm CL. Females: point 1 (source): 6.68 ± 1.70 mm CL; point 2: 9.01 ± 1.94 mm CL; point 3: 10.49 ± 2.57 mm CL. The sexually immature aeglids are distributed mainly in the lower order tributary (= Totó River), and the mature ones in the main channel of Negro River, indicating that this population perform ontogenetic migrations from tributary to the main river. The spatial partition can be explained under three aspects that are quite contrasting between Negro River and Totó River: 1. substrate architecture; 2. depth of the water column and 3. quality of available food.(AU)

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.

Community structure of benthic invertebrates in the Allipén River basin, North Patagonia, Araucania region (38º S, Chile) / Estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos na bacia do rio Allipén, Patagônia Norte, Região da Araucanía (38º S, Chile)

One of the biological indicators most used to determine the health of a fluvial ecosystem are the benthic macroinvertebrates. The presence of recurrent species in a wide gradient of latitudes, dominates the biogeographic pattern of the benthic macroinvertebrates in Chilean fresh waters, nevertheless the knowledge on the communitarian ecology of these in the Chilean rivers continues to be scarce. Null models became a powerful statistical tool for describing the ecological mechanisms that drive the structure of an ecological community and the underlying patterns of diversity. The objective of this study was to determine the community structure of benthic invertebrates in the Allipén River by describing their composition, richness and abundance of species through richness models and null models based on presence/absence. The results reveal a high family richness and low diversity, three phyla, five classes, 11 orders and 28 families were identified in the study area during the four seasons of the year. The Arthropoda phylum was the most representative in abundance and richness. Regarding to richness, Trichoptera (7 families) and Diptera (6 families) followed by Ephemeroptera (3 families) were the orders that showed the greatest diversity of families, however, a low diversity with a H'≤ 1.5 nit was registered in the study area. We demonstrated through the null models, the randomization in the species associations corresponding to the three analyzed sites. The information provided here contributes to the understanding of the ecological patterns of the invertebrate communities in the Allipén River, establishing the basis for more complex ecological studies.

Um dos indicadores biológicos mais utilizados para determinar a saúde de um ecossistema fluvial são os macroinvertebrados bentônicos. A presença de espécies recorrentes em um amplo gradiente de latitudes domina o padrão biogeográfico dos macroinvertebrados bentônicos nas águas doces do Chile; no entanto, o conhecimento sobre a ecologia comunitária destes nos rios chilenos continua escasso. Os modelos nulos se tornaram uma poderosa ferramenta estatística para descrever os mecanismos ecológicos que orientam a estrutura de uma comunidade ecológica e os padrões subjacentes da diversidade. O objetivo deste estudo foi determinar a estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos no rio Allipén, descrevendo sua composição, riqueza e abundância de espécies através de modelos de riqueza e modelos nulos baseados na presença / ausência. Os resultados revelam alta riqueza de espécies e baixa diversidade, sendo identificados três filos, cinco classes, 11 ordens e 28 famílias na área de estudo durante as quatro estações do ano. O filo de Arthropoda foi o mais representativo em abundância e riqueza. Em relação à riqueza, Trichoptera (7) e Diptera (6) seguidos por Ephemeroptera (3) foram as ordens que mostraram a maior diversidade de famílias, no entanto, uma baixa diversidade com H'≤ 1,5 nit foi registrada na área de estudo. Demonstramos através dos modelos nulos, a randomização nas associações de espécies correspondentes aos três locais analisados. As informações aqui fornecidas contribuem para a compreensão dos padrões ecológicos das comunidades de invertebrados no rio Allipén, estabelecendo a base para estudos ecológicos mais complexos.

Macroinvertebrates responses based on chemical and physical variables in urban streams

Abstract The Land uses and occupations around small watersheds generate negative impacts such as deterioration of water quality, environmental simplification, reduced availability of habitats for species, and loss of biodiversity. Benthic macroinvertebrates are an important aquatic community and are widely used in environmental monitoring actions in aquatic ecosystems, including urban streams, which are still little studied in Brazil. In our study, an urban headwater basin (Monjolinho River Basin) was studied on the benthic community structure, together with the physical and chemical variables of the water, as an environmental monitoring tool calculated by RHDEP, TSI, BMWP indexes and abundance-biomass curves. The results showed a gradient of environmental quality, where the best environments are a consequence of preserving the vegetation cover. These environments (Espraiado and Canchim) present groups sensitive to environmental degradation (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera), greater diversity and a better structure in the respective benthic macroinvertebrate assemblages. Among the streams sampled, one is very clean, four are moderately polluted, and one is severely polluted. Thus, considering that these streams waters are essential for public supply, actions to clean up and recover degraded environments are urgent and a priority.

Macroinvertebrates responses based on chemical and physical variables in urban streams

Abstract The Land uses and occupations around small watersheds generate negative impacts such as deterioration of water quality, environmental simplification, reduced availability of habitats for species, and loss of biodiversity. Benthic macroinvertebrates are an important aquatic community and are widely used in environmental monitoring actions in aquatic ecosystems, including urban streams, which are still little studied in Brazil. In our study, an urban headwater basin (Monjolinho River Basin) was studied on the benthic community structure, together with the physical and chemical variables of the water, as an environmental monitoring tool calculated by RHDEP, TSI, BMWP indexes and abundance-biomass curves. The results showed a gradient of environmental quality, where the best environments are a consequence of preserving the vegetation cover. These environments (Espraiado and Canchim) present groups sensitive to environmental degradation (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera), greater diversity and a better structure in the respective benthic macroinvertebrate assemblages. Among the streams sampled, one is very clean, four are moderately polluted, and one is severely polluted. Thus, considering that these streams' waters are essential for public supply, actions to clean up and recover degraded environments are urgent and a priority.

Negative impacts of mining on Neotropical freshwater fishes

Mining activities have significantly affected the Neotropical freshwater ichthyofauna, the most diverse in the world. However, no study has systematized knowledge on the subject. In this review, we assembled information on the main impacts of mining of crude oil, gold, iron, copper, and bauxite on aquatic ecosystems, emphasizing Neotropical freshwater fishes. The information obtained shows that mining activities generate several different disturbances, mainly via input of crude oil, metals and other pollutants, erosion and siltation, deforestation, and road construction. Mining has resulted in direct and indirect losses of fish diversity in several Neotropical waterbodies. The negative impacts on the ichthyofauna may change the structure of communities, compromise entire food chains, and erode ecosystem services provided by freshwater fishes. Particularly noteworthy is that mining activities (legal and illegal) are widespread in the Neotropics, and often located within or near protected areas. Actions to prevent and mitigate impacts, such as inspection, monitoring, management, and restoration plans, have been cursory or absent. In addition, there is strong political pressure to expand mining; if - or when - this happens, it will increase the potential of the activity to further diminish the diversity of Neotropical freshwater fishes.(AU)

As atividades de mineração têm impactado significativamente a ictiofauna de água doce Neotropical, a mais diversa do mundo. Porém, nenhum estudo sistematizou o conhecimento sobre o assunto. Nesta revisão, reunimos informações sobre os principais impactos da mineração de petróleo, ouro, ferro, cobre, e bauxita sobre os ecossistemas aquáticos, com ênfase nos peixes de água doce Neotropicais. As informações obtidas mostram que as atividades de mineração geram diferentes distúrbios, principalmente por meio de petróleo bruto, metais e outros poluentes, erosão e assoreamento, desmatamento e construção de estradas. A mineração resultou em perda direta e indireta de diversidade de peixes de vários corpos d'água Neotropicais. Os impactos negativos sobre a ictiofauna podem alterar a estrutura das comunidades, comprometer cadeias alimentares inteiras, bem como degradar os serviços ecossistêmicos fornecidos pelos peixes de água doce. Particularmente importante é que as atividades de mineração (legais e ilegais) são generalizadas na região Neotropical, e frequentemente estão localizadas dentro ou perto de áreas protegidas. Ações de prevenção e mitigação de impactos, como planos de fiscalização, monitoramento, manejo e restauração, têm sido precárias ou ausentes. Além disso, há forte pressão política para expandir a mineração; se - ou quando - isso acontecer, aumentará o potencial da atividade em diminuir ainda mais a diversidade de peixes de água doce Neotropicais.(AU)

Negative impacts of mining on Neotropical freshwater fishes

Mining activities have significantly affected the Neotropical freshwater ichthyofauna, the most diverse in the world. However, no study has systematized knowledge on the subject. In this review, we assembled information on the main impacts of mining of crude oil, gold, iron, copper, and bauxite on aquatic ecosystems, emphasizing Neotropical freshwater fishes. The information obtained shows that mining activities generate several different disturbances, mainly via input of crude oil, metals and other pollutants, erosion and siltation, deforestation, and road construction. Mining has resulted in direct and indirect losses of fish diversity in several Neotropical waterbodies. The negative impacts on the ichthyofauna may change the structure of communities, compromise entire food chains, and erode ecosystem services provided by freshwater fishes. Particularly noteworthy is that mining activities (legal and illegal) are widespread in the Neotropics, and often located within or near protected areas. Actions to prevent and mitigate impacts, such as inspection, monitoring, management, and restoration plans, have been cursory or absent. In addition, there is strong political pressure to expand mining; if - or when - this happens, it will increase the potential of the activity to further diminish the diversity of Neotropical freshwater fishes.(AU)

As atividades de mineração têm impactado significativamente a ictiofauna de água doce Neotropical, a mais diversa do mundo. Porém, nenhum estudo sistematizou o conhecimento sobre o assunto. Nesta revisão, reunimos informações sobre os principais impactos da mineração de petróleo, ouro, ferro, cobre, e bauxita sobre os ecossistemas aquáticos, com ênfase nos peixes de água doce Neotropicais. As informações obtidas mostram que as atividades de mineração geram diferentes distúrbios, principalmente por meio de petróleo bruto, metais e outros poluentes, erosão e assoreamento, desmatamento e construção de estradas. A mineração resultou em perda direta e indireta de diversidade de peixes de vários corpos d'água Neotropicais. Os impactos negativos sobre a ictiofauna podem alterar a estrutura das comunidades, comprometer cadeias alimentares inteiras, bem como degradar os serviços ecossistêmicos fornecidos pelos peixes de água doce. Particularmente importante é que as atividades de mineração (legais e ilegais) são generalizadas na região Neotropical, e frequentemente estão localizadas dentro ou perto de áreas protegidas. Ações de prevenção e mitigação de impactos, como planos de fiscalização, monitoramento, manejo e restauração, têm sido precárias ou ausentes. Além disso, há forte pressão política para expandir a mineração; se - ou quando - isso acontecer, aumentará o potencial da atividade em diminuir ainda mais a diversidade de peixes de água doce Neotropicais.(AU)

Community and infracommunities of metazoan parasites in Hemiodus unimaculatus (Hemiodontidae) from Jari River basin, a tributary of Amazon River (Brazil) / Comunidade e infracomunidades de parasitos metazoários em Hemiodus unimaculatus (Hemiodontidae) da bacia do Rio Jari, um tributário do Rio Amazonas (Brasil)

Abstract Parasites are an important part of biodiversity, and knowledge of species and their relationship with their hosts helps in monitoring an ecosystem over time. The aim of this study was to investigate the fauna of metazoan parasites in Hemiodus unimaculatus from the Jari River, in the eastern Amazon region, northern Brazil. Of the fish examined, 96.7% were parasitized by one or more species, and a total of 336 parasites such as Dactylogyridae gen. sp.1, Dactylogyridae gen. sp.2, Dactylogyridae gen. sp.3, Dactylogyridae gen. sp.4, Gyrodactilydae gen. sp., Urocleidoides sp.1, Urocleidoides sp.2, Urocleidoides sp.3, metacercariae of Digenea gen. sp., Procamallanus (Spirocamallanus) inopinatus, Contracaecum sp., Neoechinorhynchus sp. and Acarina gen. sp. The parasite community showed low Brillouin diversity (0.58 ± 0.29), low evenness (0.44 ± 0.21) and low species richness (7.40 ± 3.83). There was a predominance of ectoparasites, mainly monogeneans and digeneans. The parasites showed an aggregate dispersion, except for P. (S.) inopinatus, which had a random dispersion. The size of the hosts had no effect on diversity, species richness and abundance of parasites, but other factors structured the parasite community. This is the first study on the parasite community and infracommunities in H. unimaculatus.

Resumo O objetivo deste estudo foi investigar a fauna de parasitos metazoários em Hemiodus unimaculatus do Rio Jari, na Amazônia oriental brasileira. Dos peixes examinados, 96,7% estavam parasitados por uma ou mais espécies, e um total de 336 parasitos, como Dactylogyridae gen. sp.1, Dactylogyridae gen. sp.2, Dactylogyridae gen. sp.3, Dactylogyridae gen. sp.4, Gyrodactilydae gen. sp., Urocleidoides sp.1, Urocleidoides sp.2, Urocleidoides sp.3, metacercárias de Digenea gen. sp., Procamallanus (Spirocamallanus) inopinatus, Contracaecum sp., Neoechinorhyncus sp. e Acarina gen. sp. A comunidade de parasitos apresentou baixa diversidade de Brillouin (0,58 ± 0,29), baixa equitabilidade (0,44 ± 0,21) e baixa riqueza de espécies (7,40 ± 3,83). Houve predominância de ectoparasitos, principalmente monogeneas e digeneas. Os parasitos apresentaram dispersão agregada, exceto P. (S.) inopinatus, que teve uma dispersão aleatória. O tamanho dos hospedeiros não teve efeito sobre a diversidade, riqueza de espécies e abundância de parasitos, mas outros fatores estruturaram a comunidade de parasitos. Este é o primeiro estudo sobre a comunidade e infracomunidades de parasitos em H. unimaculatus.

Agricultural activities and threat to fauna in Brazil: an analysis of the Red Book of Endangered Brazilian Fauna

The recent edition of the Red Book of Endangered Brazilian Fauna brings 1,173 threatened species, 86% of them in terrestrial or freshwater environments. For these species, the main threat vector is agricultural activities that affect 519 species (51%). This information brought by the Red Book is examined in-depth and its consistency is discussed in search of an objective view on the impacts of agriculture, its importance, how they affect the different groups of animals, the different biomes of the country, and the different types of habitats continental. Birds, fish, and invertebrates are the groups with the highest number of species threatened by agricultural activity, accounting for more than 70% of the species. Habitat loss is by far the biggest impact caused by the activity, affecting almost 90% of the species. However, there is a difference between the impact of agriculture and livestock. The work seeks to understand why livestock threatens a smaller number of species, although pastures occupy more than twice the area occupied by crops and forestry. The work brings an objective debate on the relationship between agricultural activities and the conservation of wild fauna in Brazil, without falling into the trap of the useless demonization of human activities, highlighting, instead, the need to define and implement strategies for the conservation of biodiversity in the midst the land use matrix itself, complementary to the conservation units, based on the best available information on the vulnerability of fauna to the impacts of this vector.(AU)

Anthropogenic river fragmentation reduces long-term viability of the migratory fish Salminus brasiliensis (Characiformes: Bryconidae) populations

Life-history, geographical barriers, and damming can shape the genetic diversity of freshwater migratory fish, which are particularly vulnerable to anthropogenic impacts. We investigated the genetic diversity of Salminus brasiliensis, a long-distance migratory species that is recognized as an important provider of ecosystem services. We implemented microsatellite analyses to assess genetic diversity and simulate future scenarios for evaluating the long-term viability of dammed and non-dammed populations from the Uruguay River. High levels of genetic diversity were detected for all sampled populations. However, effective population sizes were lower in the uppermost river stretches, where the landscape is highly fragmented. Population structure analysis indicated two spatial genetic populations. It is suggested that this genetic structure preserves populations partially isolated by an ancient natural barrier, instead of being a result of the presence of dams. The simulated genetic scenarios indicated that genetic variability of S. brasiliensis populations from upstream dams could collapse over the years, mainly due to the reduction in the number of alleles. Therefore, besides helping to better understand issues related to the influence of dams on the genetic diversity of migratory fish, our results are especially relevant for driving local fishery policies and management actions for the species conservation.'

História de vida, barreiras geográficas e barramento dos rios podem moldar a diversidade genética de grandes peixes migratórios de água doce, que são particularmente vulneráveis a impactos antrópicos. Nós investigamos a diversidade genética de Salminus brasiliensis, uma espécie migratória de longa distância que é reconhecida como um importante provedor de serviços ecossistêmicos. Realizamos análises de microssatélites para avaliar a diversidade genética e simular cenários futuros, possibilitando estimar a viabilidade em longo prazo de populações situadas em regiões com e sem represas do rio Uruguai. Altos níveis de diversidade genética foram detectados para todas as populações amostradas. Contudo, os tamanhos populacionais efetivos foram menores nos trechos superiores do rio, onde a paisagem é altamente fragmentada. A análise da estrutura populacional indicou duas populações genéticas espaciais. Sugere-se que esta estrutura genética preserva populações parcialmente isoladas por uma antiga barreira natural, ao invés de ser resultado da presença de barragens. Os cenários genéticos simulados indicaram que a variabilidade genética das populações de S. brasiliensis situadas a montante das barragens entraria em colapso ao longo dos anos, principalmente como resultado da redução do número de alelos. Portanto, além de ajudar a entender melhor questões relacionadas à influência de barragens na diversidade genética de peixes migradores, nossos resultados são especialmente relevantes para a condução de políticas pesqueiras locais e ações de manejo para a conservação das espécies.(AU)

Food resource sharing among benthic and nektonic stream fish species / Compartilhamento de recursos alimentares por peixes de riachos bentônicos e nectônicos

Several tropical freshwater fish species are generally generalistic feeders, sometimes followed by a diet reduction during the period of decreased resource availability. This study aimed to analyze the dietary overlap between nektonic and benthic fish species. The stomachs of 82 obligatory nektonics and 52 benthic were removed. The diet composition for each individual was determined based on the analysis of the stomach content, and the contents were grouped into 11 categories. For the analysis of food items, the method of degree of food preference was used. To verify the niche overlap between benthic and nectonic, the Pianka index was applied. Benthic species consumed items across all 11 food categories and nektonic species consumed nine. The diet composition of species with nektonic and benthic habits showed a significant difference. Dietary overlapping suggests a supply of the same resources, as they are shared by both groups. The high concentration of water insect larvae in the food content of all sampled fish species, regardless of the position in the water column, shows the importance of insects in the water ecosystems. The composition of ecosystem diets is helpful towards understanding the community structure and can explain the coexistence between different fish’s groups where live in different micro-habitats and how tactics used to capture food which may minimize the effects of overlapping and competitive exclusion.

Várias espécies de peixes de água doce são generalistas, podendo seguir uma redução da dieta durante a diminuição da disponibilidade de recursos. Este estudo analisou a sobreposição alimentar entre peixes nectônicos e bentônicos. Foram retirados os estômagos de 82 indivíduos nectônicos e 52 bentônicos. A composição da dieta para cada indivíduo foi determinada com base na análise do conteúdo estomacal e os itens da dieta foram agrupados em 11 categorias. Para a análise dos itens alimentares foi utilizado o método do grau de preferência alimentar. Para verificar a sobreposição de nicho entre bentônicos e nectônicos aplicou-se o índice de Pianka. Os bentônicos consumiram 11 itens alimentares e os nectônicos, nove. A composição da dieta das espécies com hábitos nectônicos e bentônicos apresentaram diferença significativa. A sobreposição alimentar sugere a oferta dos mesmos recursos pois são compartilhados por ambos os grupos. A elevada participação de larvas de insetos aquáticos no conteúdo alimentar dos peixes, independentemente da posição na coluna d’água, evidencia a importância dos insetos para os ecossistemas aquáticos. A composição do conteúdo alimentar é importante para compreensão da estrutura das comunidades e pode explicar a coexistência entre diferentes grupos de peixes que vivem em diferentes microhabitats e como as táticas usadas para capturar alimentos podem minimizar os efeitos da sobreposição e exclusão competitiva.

Anthropogenic river fragmentation reduces long-term viability of the migratory fish Salminus brasiliensis (Characiformes: Bryconidae) populations

Life-history, geographical barriers, and damming can shape the genetic diversity of freshwater migratory fish, which are particularly vulnerable to anthropogenic impacts. We investigated the genetic diversity of Salminus brasiliensis, a long-distance migratory species that is recognized as an important provider of ecosystem services. We implemented microsatellite analyses to assess genetic diversity and simulate future scenarios for evaluating the long-term viability of dammed and non-dammed populations from the Uruguay River. High levels of genetic diversity were detected for all sampled populations. However, effective population sizes were lower in the uppermost river stretches, where the landscape is highly fragmented. Population structure analysis indicated two spatial genetic populations. It is suggested that this genetic structure preserves populations partially isolated by an ancient natural barrier, instead of being a result of the presence of dams. The simulated genetic scenarios indicated that genetic variability of S. brasiliensis populations from upstream dams could collapse over the years, mainly due to the reduction in the number of alleles. Therefore, besides helping to better understand issues related to the influence of dams on the genetic diversity of migratory fish, our results are especially relevant for driving local fishery policies and management actions for the species conservation.'

História de vida, barreiras geográficas e barramento dos rios podem moldar a diversidade genética de grandes peixes migratórios de água doce, que são particularmente vulneráveis a impactos antrópicos. Nós investigamos a diversidade genética de Salminus brasiliensis, uma espécie migratória de longa distância que é reconhecida como um importante provedor de serviços ecossistêmicos. Realizamos análises de microssatélites para avaliar a diversidade genética e simular cenários futuros, possibilitando estimar a viabilidade em longo prazo de populações situadas em regiões com e sem represas do rio Uruguai. Altos níveis de diversidade genética foram detectados para todas as populações amostradas. Contudo, os tamanhos populacionais efetivos foram menores nos trechos superiores do rio, onde a paisagem é altamente fragmentada. A análise da estrutura populacional indicou duas populações genéticas espaciais. Sugere-se que esta estrutura genética preserva populações parcialmente isoladas por uma antiga barreira natural, ao invés de ser resultado da presença de barragens. Os cenários genéticos simulados indicaram que a variabilidade genética das populações de S. brasiliensis situadas a montante das barragens entraria em colapso ao longo dos anos, principalmente como resultado da redução do número de alelos. Portanto, além de ajudar a entender melhor questões relacionadas à influência de barragens na diversidade genética de peixes migradores, nossos resultados são especialmente relevantes para a condução de políticas pesqueiras locais e ações de manejo para a conservação das espécies.(AU)

Immature life cycle of laboratory-reared Phylloicus elektoros and Phylloicus amazonas (Trichoptera: Calamoceratidae) from a central Amazonian stream / Ciclo de vida em laboratório de imaturos de Phylloicus elektoros e Phylloicus amazonas (Trichoptera: Calamoceratidae) de um igarapé da Amazônia Central

We reared field-collected egg masses of the caddisflies Phylloicus amazonas (n = 2) and Phylloicus elektoros (n = 7) to adulthood. First instar larvae of both species hatched up to five days after field collection. Median development time from first larval instar to adult was 229 days for P. amazonas and 275 for P. elektoros, including the pupal development time (median of 13.5 and 16 days, respectively). Shredder organisms have been used frequently in studies related to organic matter processing in freshwater ecosystems. The biological information reported in here may be useful for the design of experimental studies in the field or under laboratory conditions.(AU)

Nós criamos massas de ovos dos tricópteros Phylloicus amazonas (n = 2) e Phylloicus elektoros (n = 7) coletadas no campo até a fase adulta. A mediana do tempo de desenvolvimento do primeiro instar larval ao adulto foi de 229 dias para P. amazonas e 275 dias para P. elektoros, incluindo o tempo de desenvolvimento pupal (mediana de 13.5 e 16 dias, respectivamente). Fragmentadores têm sido frequentemente usados em estudos relacionados ao processamento de matéria orgânica em ecossistemas aquáticos. As informações biológicas fornecidas neste estudo podem ser úteis para o planejamento de estudos experimentais em campo ou em condições de laboratório.(AU)