Ichthyofauna in the last free-flowing river of the Lower Iguaçu basin: the importance of tributaries for conservation of endemic species.

The fish fauna from the Lower Iguaçu River and tributaries upstream of the Iguaçu Falls, the last free-flowing river stretch, were investigated. Twenty five sites in tributaries and the main channel were sampled between 2010 and 2016 using several kinds of fishing gear. The species were categorized according to their size, origin, and conservation status. Species richness and abundance in the main channel and tributaries were compared. In total, 87,702 specimens were recorded, comprising 76 species, 25 families, 53 genera, and eight orders. Characiformes and Siluriformes were the richest orders, representing 92% of the total specimens; Characidae, Cichlidae, Pimelodidae, and Loricariidae were the richest families. The fish fauna was composed of small and medium-sized species and included endemic (42%), autochthonous (24%), allochthonous (21%), and exotic (9%) species, as well as hybrids (4%). Significant differences in the relative numerical abundance of species were found among sites. Ancistrus mullerae and Rhamdia branneri (endemic) were indicator species for tributaries inside of Iguaçu National Park (INP), while Phalloceros harpagos (autochthonous) and Ictalurus punctatus (exotic) for tributaries outside of INP and Odontesthes bonariensis (allochthonous) for the main channel. The last dam-free stretch of the Lower Iguaçu River and tributaries upstream the Iguaçu Falls exhibits a rich endemic fish fauna, including some rare, endangered species (Steindachneridion melanodermatum, Gymnogeophagus taroba, and Psalidodon gymnogenys). These findings are essential to predict and understand the effects caused by the new Baixo Iguaçu Hydroelectric Power Plant and highlight the importance of tributaries and Iguaçu National Park for conservation of endemic species.

Immature Odonata-Anisoptera in the Iguatemi river basin, upper Paraná River, Mato Grosso do Sul State, Brazil / Imaturos de Odonata-Anisoptera da bacia do rio Iguatemi, alto rio Paraná, Mato Grosso do Sul, Brasil

This study present an inventory of the genera of Odonata-Anisoptera in lotic environments of the Iguatemi River basin, upper Paraná River, Mato Grosso do Sul State, Brazil. Samplings were performed from December 2006 to February 2009 in the Iguatemi River and eight streams of the basin. We collected 739 immature Odonata, distributed in 25 genera and three families; of which one genus represent a new record for the Mato Grosso do Sul State. Progomphus, Tramea, Elasmotemis, Macrothemis, Aphyla and Phylocycla were the most representative genera in the Iguatemi River basin. The genus accumulation curve predicts an increase of new genera for the Iguatemi River basin.

Este trabalho apresenta um inventário de gêneros de Odonata-Anisoptera em ambientes lóticos da bacia do rio Iguatemi, alto rio Paraná, Mato Grosso do Sul, Brasil. As amostragens ocorreram no período de dezembro de 2006 a fevereiro de 2009 no rio Iguatemi e em oito riachos distribuídos na bacia. Foram coletados 739 imaturos de Odonatas, distribuídos em 25 gêneros e três famílias, do qual um gênero representa um novo registro para o Estado de Mato Grosso dos Sul. Progomphus, Tramea, Elasmotemis, Macrothemis, Aphyla e Phylocycla foram os gêneros mais representativos na bacia do rio Iguatemi. A curva de acumulação de gênero sugere a expectativa de incremento de novos gêneros para a bacia do rio Iguatemi.

Fish trophic structure in a first order stream of the Iguatemi River basin, Upper Paraná River, Brazil / Estrutura trófica de peixes em riacho de primeira ordem da bacia do rio Iguatemi, alto rio Paraná, Brasil

We described the spatial distribution of fish trophic groups in the Água Boa Stream, MS, Brazil. Specimens were caught using electrofishing in the upper, intermediate and lower stretches of the stream, between March and November 2008. We analyzed 415 stomach contents of 24 species. Detritus/sediment and aquatic invertebrates were the main exploited resources. Ordination analysis categorized the species in six trophic groups. Aquatic invertivores showed the highest richness (10 species), followed by detritivores (08 species), omnivores (03 species), terrestrial invertivores (03 species), algivores (02 species) and herbivore (01 species). Three trophic groups occurred in the upper stretch, six in the intermediate and five in the lower. Detritivores, omnivores and algivores showed the highest density, while detritivores and aquatic invertivores presented the highest biomass. Autochthonous resources were particularly important to the studied fish fauna, especially aquatic invertebrates, so, conservation actions reducing the simplification of the habitat by silting and recovering the riparian forest are essential to maintain the ichthyofauna of the Água Boa Stream.

Este trabalho descreve a distribuição espacial de grupos tróficos de peixes do riacho Água Boa, MS, Brasil. Os espécimes foram coletados por meio de pesca elétrica nos trechos superior, intermediário e inferior do riacho, entre março e novembro de 2008. Foram analisados 415 conteúdos estomacais de 24 espécies, sendo detrito/sedimento e invertebrados aquáticos os recursos mais explorados pela ictiofauna. A análise de ordenação discriminou as espécies em seis grupos tróficos. Os invertívoros aquáticos foram os de maior riqueza (10 espécies), seguidos dos detritívoros (08 espécies), omnívoros (03 espécies), insetívoros terrestres (03 espécies), algívoros (02 espécies) e herbívoro (01 espécie). Três grupos tróficos ocorreram no trecho superior, seis no intermediário e cinco no inferior. As maiores contribuições em densidade foram de detritívoros, omnívoros e algívoros. Em biomassa, detritívoros e invertívoros aquáticos foram predominantes. Recursos autóctones foram particularmente importantes para a manutenção da ictiofauna estudada, especialmente invertebrados aquáticos, portanto, ações conservacionistas que reduzam a simplificação do hábitat pelo assoreamento e que recuperem a mata ciliar são essenciais para manter as populações de peixes do riacho Água Boa.

Diet and trophic structure of the fish fauna in a subtropical ecosystem: impoundment effects

This study examined the diet and trophic structure of the fish fauna, over temporal and spatial scales, as affected by the impoundment of the Iguaçu River in the region of Salto Caxias, Paraná State, Brazil. Sampling was conducted before (March 1997 - February 1998) and after the impoundment (March 1999 - February 2000), at four sampling sites. The stomach contents were analyzed by the volumetric method. The species could be organized in 10 trophic guilds: algivores, carcinophages, detritivores, herbivores, aquatic insectivores, terrestrial insectivores, invertivores, omnivores, piscivores, and planktivores; the first and last guilds were represented only in the post-impoundment period. Similarity patterns and feeding changes were summarized by a non-metric Multi-dimensional Scaling (nMDS) analysis and statistically tested by a Permutational multivariate analysis of variance (PERMANOVA). Most species showed feeding changes, except for the piscivores and detritivores. These changes were related to the temporal factor (impoundment phases), such as reduced intake of benthic organisms and allochthonous food, which were usually replaced by resources from the reservoir itself (algae, microcrustaceans, and fish), simplifying the food spectrum of the fish fauna. A different indicator of food resources (IndVal) corroborated these changes in the feeding of the species. The proportions of the trophic guilds evaluated based on the catch per unit of effort (CPUE) and tested by ANOSIM were significantly different before and after the impoundment. Herbivores and piscivores were the guilds that contributed (SIMPER) to these differences, especially the high increase in biomass of the piscivore guild after the impoundment. Variations in the abundance of trophic guilds were more directly related to changes in the feeding habits of the fish fauna than to increases in the number and biomass of the species that constitute these guilds.

Neste estudo foram avaliadas a dieta e a estrutura trófica da ictiofauna em escala temporal e espacial, sob efeito do represamento do rio Iguaçu, na região de Salto Caxias, Paraná, Brasil. Para tanto, foram realizadas amostragens nas fases pré (março/97 a fevereiro/98) e pós represamento (março/99 a fevereiro/00) em quatro pontos de coleta. Os conteúdos estomacais foram avaliados pelo método volumétrico. As espécies foram organizadas em 10 guildas tróficas: algívora, carcinófaga, detritívora, herbívora, insetívora aquática, insetívora terrestre, invertívora, omnívora, piscívora e planctívora, sendo a primeira e a última representadas apenas após o represamento. Os padrões de similaridade e alterações na dieta foram sintetizados através da ordenação multidimensional não paramétrica (nMDS) e estatisticamente testados pela análise de variância permutacional (PERMANOVA). Foram constatadas alterações na dieta da maioria das espécies, com exceção das piscívoras e detritívoras. Essas alterações foram relacionadas ao fator temporal (fases do represamento), configuradas como redução no consumo de organismos bentônicos e alimentos alóctones, os quais foram geralmente substituídos por recursos provenientes do próprio ambiente (algas, microcrustáceos e peixes), simplificando o espectro alimentar. Diferentes recursos alimentares indicadores (IndVal) corroboram essas alterações na composição alimentar das espécies antes e após o represamento. As proporções na abundância (número e biomassa) das guildas tróficas avaliadas com base na captura por unidade de esforço (CPUE) e testadas pela ANOSIM foram significativamente diferentes antes e após o represamento. As guildas herbívora e piscívora foram as que mais contribuíram (SIMPER) para essas diferenças, especialmente o elevado incremento em biomassa da guilda piscívora após o represamento. As variações na abundância das guildas tróficas foram mais relacionadas às alterações no hábito alimentar da fauna de peixes, do que propriamente aos incrementos em número e em biomassa das espécies que anteriormente compunham tais guildas.

Longitudinal habitat disruption in Neotropical streams: fish assemblages under the influence of culverts

This study assessed differences in fish assemblages existing upstream and downstream two types of culverts, one on each of two different Neotropical streams. We analyzed the composition and structure of the ichthyofauna and tested for spatial patterns. Fish sampling was carried out monthly between November 2009 and October 2010 using different fishing gears. We collected 2,220 fish of 33 species; 901 in stretches of the Lopeí stream - circular culvert and 1,310 in stretches of the Pindorama stream - box culvert. Fish abundance was similar in upstream and downstream stretches of the circular culvert, whereas it was slightly higher in the upstream than downstream stretch for the box culvert. Characiformes predominated in the upstream stretch of both culverts. On the other hand, Siluriformes was abundant in the downstream stretch of the circular culvert, with similar abundance in the stretches of the box culvert. Species richness and diversity (Shannon-Weiner Index) were higher in the downstream stretch of the circular culvert, but they were similar in both stretches of the box culvert. The most abundant species were Astyanax altiparanae, A. paranae, A. fasciatus, Ancistrus sp., and Hypostomus sp. The last two species were more abundant in the downstream stretch of the circular culvert, and similar in stretches of the box culvert. Our study indicated variations in the species abundance, richness, and diversity between upstream and downstream stretches in particular of the circular culvert in the Lopeí stream, suggesting that fish movements are restrained more intensively in this culvert, especially for Siluriformes. The drop in the circular culvert outlet probably created passage barriers especially for those fish that has no ability to jump, where downstream erosion could lead to culvert perching. Studies on appropriate road crossing design or installation are fundamental whereas improvements in these structures can restore the connectivity of fish populations and communities in streams.

Este estudo avaliou diferenças nas assembleias de peixes existentes a montante e a jusante dois tipos de bueiros, um em cada um de dois diferentes riachos Neotropicais. A composição e a estrutura da ictiofauna foram avaliadas e seus possíveis padrões espaciais. As amostragens para a ictiofauna foram realizadas mensalmente, entre novembro de 2009 e outubro de 2010, com diversos apetrechos de pesca. Durante o período foram coletados 2.220 indivíduos, sendo 901 peixes nos trechos do riacho Lopeí - bueiro circular e 1.310 peixes nos trechos do riacho Pindorama - bueiro quadrado, pertencentes a 33 espécies. As capturas foram similares nos trechos de montante e jusante no bueiro circular, enquanto que para o bueiro quadrado a abundância de peixes foi um pouco superior no trecho a montante em relação à jusante. Os Characiformes predominaram no trecho a montante de ambos os bueiros. Por outro lado, os Siluriformes foram abundantes no trecho a jusante do bueiro circular, com abundâncias similares entre os trechos do bueiro quadrado. A riqueza e a diversidade de espécies diferiram entre os trechos do bueiro circular (maior valor a jusante), enquanto que os valores foram similares para os trechos do bueiro quadrado. As espécies mais abundantes foram Astyanax altiparanae, A. paranae, A. fasciatus, Ancistrus sp. e Hypostomus sp., porém com diferenças constatadas na ocorrência das duas últimas espécies: estas foram mais abundantes a jusante do bueiro circular, e similares nos trechos do bueiro quadrado. As variações na abundância, riqueza e diversidade constatadas entre trechos a montante e a jusante, em particular do bueiro circular no riacho Lopeí, sugerindo que os movimentos de peixes são restritos de forma mais intensa neste bueiro, especialmente para Siluriformes. A queda de água na saída do bueiro circular provavelmente cria barreira à passagem dos peixes, especialmente para aqueles peixes que não tem capacidade de saltar, onde a erosão a jusante pode levar a empoleiramento. Estudos sobre projetos de bueiro ou instalações apropriadas são fundamentais considerando que a melhoria destas estruturas pode restaurar a conectividade de populações e comunidades de peixes em riachos.

The use of morphometric analysis to predict the swimming efficiency of two Neotropical long-distance migratory species in fish passage

This study investigated the external body morphology (based on morphometric data) and the swimming efficiency in fish passages (based on the ascent time in a fish ladder) of two Neotropical long-distance migratory species. The fish were collected in the fish ladder of the Porto Primavera Hydroelectric Power Plant (known as Engenheiro Sergio Motta), upper Paraná River, Brazil. The species differ in several morphometric ratios related to swimming performance. Prochilodus lineatus exhibited a higher muscle ratio and caudal fin length ratio. However, Leporinus elongatus showed higher values for the fineness ratio, a higher length from snout to pectoral fin base ratio, and a higher caudal peduncle depth factor. Although both species show good swimming performance, the characteristics listed above may enable L. elongatus to apply greater power and propulsion, allowing it to reach a high swimming speed and to exhibit greater efficiency than P. lineatus. Leporinus elongatus moves faster than P. lineatus and has a lower mean ascent time (1.39 hours) than P. lineatus (3.76 hours). Prochilodus lineatus would require a somewhat longer time to pass through the fish ladder.

Este estudo investigou a relação entre a morfologia externa do corpo (baseado em dados morfométricos) e eficiência de natação em passagem para peixes (baseado no tempo de ascensão em uma escada para peixes) de duas espécies neotropicais migradoras de longas distâncias. Os peixes foram coletados na escada para peixes da Usina Hidrelétrica de Porto Primavera (conhecida como Engenheiro Sérgio Motta), alto Rio Paraná, Brasil. As espécies diferem em algumas razões morfométricas referentes ao desempenho de natação: Prochilodus lineatus apresentou valores mais elevados para razão muscular e razão do comprimento da nadadeira caudal. No entanto, Leporinus elongatus apresentou valores mais elevados para razão fineza, para razão do comprimento do focinho à base da nadadeira peitoral e para fator de largura do pedúnculo caudal. Embora ambas as espécies tenham um bom desempenho natatório, essas características podem permitir a L. elongatus aplicar uma maior potência e propulsão, permitindo atingir velocidades de natação elevadas e apresentar uma melhor eficiência em relação a P. Lineatus. Leporinus elongatus movimenta-se mais rápido, com um tempo médio de ascensão (1,39 horas) inferior ao de P. lineatus (3,76 horas), que requer um tempo um pouco maior para passar através da escada para peixes.

Population structure, condition and diet of Oligosarcus paranensis (Menezes & Gery, 1983) (Osteichthyes: Characidae) at two reservoirs in South Brazil / Estrutura populacional, condição e dieta de Oligosarcus paranensis (Menezes & Gery, 1983) (Osteichthyes: Characidae) em dois reservatórios do sul do Brasil

This study investigated the population parameters, condition and diet of Oligosarcus paranensis at Fiú and Mourão Reservoirs, located in Paraná State, Brazil. The fishes were collected quarterly between 1996/1997 and 1998/1999 using gillnets. Food items were quantified by volumetric method. The specimens at Fiú showed comparatively smaller length and worse condition. Sex ratio was statistically equal to 1:1 at Mourão, whereas there was a significant predominance of males at Fiú. Sex ratio also varied among size classes. Allometric growth prevailed among the studied groups. The diet consisted mainly of fishes and was complemented with invertebrates and plant matter in both reservoirs. There was a change in the feeding pattern as the standard length increased. Fishes changed from invertivores to piscivores, except for males in Mourão, for which a reverse trend occurred.

Este estudo investigou parâmetros populacionais, a condição e a dieta de Oligosarcus paranensis nos reservatórios de Fiú e Mourão, localizados no Estado do Paraná, Brasil. As coletas foram trimestrais, entre 1996/1997 e 1998/1999 utilizando-se redes de espera. Os itens alimentares foram quantificados pelo método volumétrico. Os espécimes de Fiú apresentaram, comparativamente, menor comprimento e pior condição. A proporção sexual foi estatisticamente igual a 1:1 em Mourão, enquanto que os machos prevaleceram de forma significativa em Fiú. A proporção sexual variou ainda entre as classes de comprimento, com os machos predominando nas classes inferiores e as fêmeas nas superiores em ambos os reservatórios. O crescimento alométrico prevaleceu entre os grupos estudados, com exceção dos machos em Fiú, os quais apresentaram crescimento isométrico. A dieta foi composta principalmente por peixes e complementada com invertebrados e vegetais em ambos os reservatórios. Houve mudança no padrão alimentar com o aumento do comprimento padrão. Os peixes passaram de invertívoros para piscívoros, excetuando-se os machos em Mourão, com os quais ocorreu tendência contrária.

Relative abundance and reproductive tactics of a Loricariidae species at Saraiva Lagoon, Ilha Grande National Park, MS-PR, Brazil / Abundância relativa e táticas reprodutivas de uma espécie de Loricariidae da lagoa Saraiva, Parque Nacional de Ilha Grande, MS-PR, Brasil

This study aimed to evaluate population abundance patterns and the main events in the reproductive cycle of Loricariichthys platymetopon at Saraiva Lagoon, Ilha Grande National Park, MS-PR, Brazil. Monthly samplings were conducted from October 2004 to September 2005 in three sections of the lagoon: entrance, middle and end, which resulted in the capture of 175 individuals. Spatial and temporal variation in abundance was obtained through CPUE (number of captured individuals/1000 m² of gillnets in 12 hours). The reproductive tactics considered were: duration, time and location of spawning, oocyte diameter and fecundity. The highest relative abundance was recorded in February, in the middle section of the lagoon, and the reproductive period lasted from September to February. The prevalence of females with spent ovaries and at rest in the following months indicated that reproductive activity ceased during autumn and winter. We observed that reproduction was high at the end section of the lagoon. The recorded mean oocyte diameter was 1.67 (SD ± 0.76) mm, mean absolute fecundity was 962.1 (SD ± 382.48) oocytes, and relative fecundity was 7.60 (SD ± 2.25) oocytes/g and 5.13 (SD ± 0.75) oocytes/cm. These tactics, probably are related to the settlement of L. platymetopom in Saraiva Lagoon, as well as in the different biotopes of the Upper Paraná River floodplain.

Este estudo avaliou os padrões de abundância populacional e os principais eventos do ciclo reprodutivo de Loricariichthys platymetopon na lagoa Saraiva, Parque Nacional de Ilha Grande, MS-PR, Brasil. Foram realizadas amostragens mensais de outubro de 2004 a setembro de 2005 em três regiões: entrada, meio e final da lagoa, o que resultou na captura de 175 indivíduos. A variação espaço-temporal na abundância foi avaliada através da CPUE (nº de indivíduos capturados/1000 m² rede em 12 h de exposição). As táticas reprodutivas avaliadas foram duração, época e local de desova, diâmetro de ovócitos e fecundidade. A maior abundância relativa foi registrada em fevereiro, na região média da lagoa e o período reprodutivo estendeu-se de setembro a fevereiro. A prevalência de fêmeas com ovários esgotados e em repouso nos meses subseqüentes indicou que a atividade reprodutiva cessou no outono e inverno. Observou-se que a reprodução foi acentuada na região final da lagoa. O diâmetro médio de ovócitos registrado foi 1,67 (SD ± 0,76) mm, a fecundidade absoluta média 962,1 (SD ± 382,48) ovócitos e a fecundidade relativa 7,60 (SD ± 2,25) ovócitos/g e 5,13 (SD ± 0,75) ovócitos/cm. Essas táticas muito provavelmente, devem estar relacionadas à ocupação da lagoa Saraiva por L. platymetopom, bem como de outros biótopos da planície de inundação do alto rio Paraná.

Astyanax paranae Eigenmann, 1914 (Characiformes: Characidae) in the Alagados Reservoir, Paraná, Brazil: diet composition and variation

Aspects of the feeding ecology of a small characin, Astyanax paranae, were studied during 1996/1997 and 1998/1999 in the Alagados Reservoir, Paraná, Brazil (25º01'50.0'' S; 050º03'41.9'' W). Fishes were quarterly captured from the reservoir's riverine and lacustrine zones and stomachs contents of 711 adult individuals were analyzed by volumetric method. Species' feeding spectrum and spatial, temporal and sexual variations on diet were evaluated. Data matrix was summarized by detrented correspondence analysis (DCA) and the axes scores from DCA were used as variables in one-way ANOVA of null models to test diet variations. Astyanax paranae fed on detritus/sediment, plant matter, algae and aquatic and terrestrial invertebrates. The time-space prevalence of detritus/sediment and plant matter on diet characterized the feeding habit as detritivorous tending to herbivory. Significant differences on food items proportions occurred between the sampling months and sampling sites and were related to resources availability, characterizing the species trophic opportunism.

Aspectos da ecologia alimentar de um pequeno caracídeo, Astyanax paranae, foram estudados durante 1996/1997 e 1998/1999 no reservatório de Alagados, Paraná, Brasil (25º01'50,0'' S; 50º03'41,9'' W). Os peixes foram capturados trimestralmente nas zonas fluvial e lacustre do reservatório e os conteúdos gástricos de 711 espécimes adultos foram analisados através do método volumétrico. Foram avaliados o espectro alimentar da espécie e alterações espaciais, temporais e entre os sexos na dieta. A matriz de dados foi sumarizada através da análise de correspondência com remoção do efeito do arco (DCA) e os escores dos eixos resultantes da DCA utilizados como variáveis em análises de variância (ANOVA) unifatoriais de modelos nulos para testar diferenças na dieta. Astyanax paranae consumiu detrito/sedimento, vegetais, algas e invertebrados aquáticos e terrestres. O predomínio espaço-temporal de detrito/sedimento e vegetais na dieta indicou hábito alimentar detritívoro com tendência a herbivoria. Diferenças significativas na proporção dos itens alimentares ocorreram entre os meses e locais amostrados, tendo sido relacionadas à disponibilidade dos recursos, caracterizando o oportunismo trófico da espécie.