Limnoperna fortunei - Updating the geographic distribution in the Brazilian watersheds and mapping the regional occurrence in the Upper Uruguay River basin / Limnoperna fortunei - Atualização da distribuição geográfica nas bacias hidrográficas brasileiras e mapeamento da ocorrência regional na bacia do Alto Rio Uruguai

Abstract: Limnoperna fortunei is an invasive alien species (IAS) that cause serious ecological and economic problems in Brazilian freshwater environments. Due to its high dispersion capacity and the lack of new records in peer-reviewed journals we carried out an extensive survey to update the distribution of L. fortunei in the Brazilian hydrographic basins. We also performed a detailed investigation of its distribution in the Upper Uruguay River basin using a molecular method. We presented new records, showing the invasion in new basins and a wide distribution in the basins previously infested. Additionally, we confirmed that the Upper Uruguay River is fully colonized by the golden mussel, being distributed in the lentic, lotic, and transitional lotic/lentic environments presented in this region. This update is an important tool for the implementation of guidelines and the development of safety protocols and sanitary barriers to avoid the dispersion of this IAS to new environments..

Resumo: Limnoperna fortunei é uma espécie exótica invasora que causa sérios problemas ecológicos e econômicos em ambientes de água doce do Brasil. Devido à sua elevada capacidade de dispersão e à falta de novos registros em publicações científicas, o objetivo deste estudo foi realizar uma extensa pesquisa para entender e alertar sobre o atual cenário de distribuição de L. fortunei nas bacias hidrográficas brasileiras. Também realizamos uma investigação mais detalhada sobre a distribuição da espécie na bacia do Alto Rio Uruguai, utilizando um método molecular. Apresentamos novos registros de ocorrência da espécie, mostrando a invasão em novas bacias e uma ampla distribuição nas bacias anteriormente infestadas. Além disso, confirmamos que o Alto Rio Uruguai está totalmente colonizado pelo mexilhão-dourado, estando distribuído pelos ambientes lênticos, lóticos e de transição existentes na região. Esta atualização se mostra como uma importante ferramenta para a implementação de diretrizes e o desenvolvimento de protocolos de segurança e barreiras sanitárias para evitar a dispersão desta espécie invasora em novos ambientes.

Changes in external osmolality and ionic composition affect Megaleporinus obtusidens sperm motility.

Understanding the effects of environmental factors on sperm motility characteristics can increase artificial reproduction efficiency in species that do not spawn naturally in captivity, such as Megaleporinus obtusidens. This study evaluated the effects of the osmolality (25, 85, 145, 205, 265, and 325 mOsm kg-1) and composition of activating solutions (NaCl, KCl, or fructose) on the percentage of motile sperm, and the swimming velocity and path straightness of M. obtusidens spermatozoa. The concentrations of major ions in the seminal fluid were also assessed and Na+ (74.46 mmol L-1), K+ (37.24 mmol L-1), and Cl- (114.29 mmol L-1) were the most abundant. When the activating solution was hypertonic (325 mOsm kg-1) compared to the seminal fluid (293 mOsm kg-1), sperm motility was completely inhibited. A wide range of osmolalities that initiated sperm motility were identified for all three solutions. Both, the percentage of motile sperm and the motility duration were reduced (P < .05) at extreme osmolalities. At 145 mOsm kg-1, the percentage of motile sperm remained high (>50%) up to 40 s after activation and the motile phase lasted for >50 s, regardless of the activating solution composition. Over the postactivation time, the curvilinear velocity and straightness were similar (P > .05) for fructose and NaCl solutions, whereas KCl solutions induced a higher (P < .05) curvilinear velocity, lower (P < .05) straight-line velocity, and a circular swimming motion in spermatozoa. Our results suggest that a reduction in osmolality, using both non-electrolyte and electrolyte solutions, is the main trigger for the onset of spermatic movement in M. obtusidens sperm.

Gonadorelin increases semen production and does not affect its quality in Leporinus obtusidens.

Use of carp pituitary extract (CPE) as a hormone inducer for Leporinus obtusidens is cost-prohibitive; moreover, CPE contains unknown concentrations of gonadotropins. We evaluated the efficacy of gonadorelin as a substitute by analyzing its effect on sperm characteristics of L. obtusidens and cost-effectiveness (20, 40, 60, 80, and 100µgkg-1). Untreated and CPE-treated (4mgkg-1) fish were used as negative and positive controls, respectively. Following a single intramuscular dose of hormones, semen was collected at 200°-h. At doses from 60µgkg-1, all fish produced higher milt volume (P<0.05) than the negative control (0.2-0.8mLkg-1), equal (P>0.05) to the positive control (3.52±0.97mLkg-1). Gonadorelin did not affect sperm concentration (P>0.05). The percentage of morphologically normal spermatozoa was >64% in all treatments. The number of spermatozoa with intact membrane (70%-85%) was equal (P>0.05) to that in the controls. Relative to the negative control, gonadorelin did not affect the motility rate (P>0.05). Curvilinear velocity was equal (P>0.05) to that in both controls. The sperm swimming path was linear (0.9) 10s after activation and was not (P>0.05) dose-dependent. Considering the response rate of gonadorelin-induced fish and the similarity of semen quality compared to controls, the lowest effective dose to produce a higher volume of semen in L. obtusidens is 60µgkg-1, and the cost to induce 1kg of L. obtusidens is 14.0% lower than that with CPE.

Temporal distribution of ichthyoplankton in the Forquilha river, upper Uruguay river ­ Brazil: Relationship with environmental factors / Distribuição temporal do ictioplâncton no rio Forquilha, alto rio Uruguai ­ Brasil: Relação com os fatores ambientais

This study aimed to evaluate the temporal distribution of fish eggs and larvae in the Forquilha river (upper Uruguay river/Brazil) and its relationship with environmental variables. Ichthyoplankton and abiotic factors were sampled from September 2006 to August 2007. At the laboratory, samples were sorted and larvae were identified to the lowest possible taxonomic level. For data analysis we applied One-way Anova, Tukey's test, Pearson correlation and PCA. In this study 200 eggs and 308 larvae were collected, showing differences in the temporal distribution and influence of abiotic factors. Larvae were identified in all stages of development, being distributed in three order and eight families. These results point that the lower portion of the Forquilha river is an important drift and nursery area for fish larvae of the upper Uruguay river. The breeding season for most species was greatly marked, between October and January, coinciding with the increase in temperature and decrease of the water flow. The response of reproductive intensity varies according to the environmental variables.

Este trabalho teve por objetivo avaliar a distribuição temporal de ovos e larvas de peixes no Rio Forquilha (alto rio Uruguai/Brasil) e sua relação com as variáveis ambientais. As coletas de ictioplâncton e as aferições das variáveis ambientais ocorreram mensalmente no período de setembro de 2006 a agosto de 2007. Em laboratório, as amostras coletadas foram triadas e as larvas identificadas ao menor nível taxonômico possível. Para analisar os dados foram aplicadas a Análise de Variância Unifatorial, o teste de Tukey, PCA e a correlação de Pearson. Foram coletados 200 ovos e 308 larvas, que apresentaram diferença na distribuição temporal e influência das variáveis abióticas. Foram identificadas larvas em todos os estágios de desenvolvimento, estando distribuídas em três ordens e oito famílias. Os resultados apontam que a região inferior do rio Forquilha é um importante local de deriva e de berçário para as larvas dos peixes do alto rio Uruguai. O período reprodutivo para a maior parte das espécies foi bem marcado, ocorrendo entre os meses de outubro e janeiro, e coincidindo com o aumento da temperatura e redução da vazão da água. A resposta da intensidade reprodutiva varia de acordo com as variáveis ambientais.

Biochemical changes in Salminus brasiliensis due to successive captures and stocking densities / Alterações bioquímicas em Salminus brasiliensis decorrentes de capturas sucessivas e da densidade de estocagem

This study evaluated the biochemical changes associated to successive captures of Salminus brasiliensis reared at different stocking densities. The experiment was conducted in tanks with a capacity of 1,000 L, connected to a recirculating system with temperature control and continuous aeration. Fish were stocked at densities of 30, 150 and 300 fish m-3 and the successive catches were applied at the end of the experimental period of 80 days. The biochemical changes were evaluated at the end of the trial through the parameters: hematocrit, hemoglobin, glucose and lactate in plasma and Na+, K+ and Cl- and Ca2+ in the gills. The concentration of glucose increased with the increase of stocking density as also registered for lactate concentration, except for fish captured twice. Hemoglobin concentration increased with the increase of stocking density only in fish captured three times. The hematocrit and the ions in the gills had no variation under any condition and therefore, the ionic alterations characteristic of a stress response, were not found in this species. The successive captures associated to stocking density were related to biochemical changes in S. brasiliensis, but ion concentrations in gills were not indicators of this condition.

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações bioquímicas relacionadas a capturas sucessivas em Salminus brasiliensis criados em diferentes densidades de estocagem. O experimento foi conduzido em tanques com capacidade de 1.000 L, conectados a um sistema de recirculação de água com temperatura e aeração contínua. Os peixes foram estocados nas densidades de 30, 150 and 300 peixes m-3, com aplicação de capturas sucessivas ao término do período experimental de 80 dias. As alterações bioquímicas foram avaliadas pela análise do hematócrito, hemoglobina, glicose e lactato plasmático e Na+, K+ e Cl- e Ca2+ branquial. A elevação da concentração de glicose esteve relacionada ao aumento da densidade de estocagem nos peixes submetidos a uma, duas e três capturas. A concentração de lactato apresentou resposta semelhante à registrada para a glicose, com exceção de peixes capturados por duas vezes. A elevação da concentração de hemoglobina esteve relacionada ao aumento da densidade de estocagem nos peixes capturados três vezes. Não foram observadas variações no hematócrito e nos íons após as capturas. As capturas sucessivas associadas à densidade de estocagem interferiram na resposta bioquímica em S. brasiliensis, mas a concentração de íons nas brânquias não foram indicadores dessa condição.

Biochemical changes in Salminus brasiliensis due to successive captures and stocking densities - doi: 10.4025/actascibiolsci.v35i1.13055

This study evaluated the biochemical changes associated to successive captures of Salminus brasiliensis reared at different stocking densities. The experiment was conducted in tanks with a capacity of 1,000 L, connected to a recirculating system with temperature control and continuous aeration. Fish were stocked at densities of 30, 150 and 300 fish m-3 and the successive catches were applied at the end of the experimental period of 80 days. The biochemical changes were evaluated at the end of the trial through the parameters: hematocrit, hemoglobin, glucose and lactate in plasma and Na+, K+ and Cl- and Ca2+ in the gills. The concentration of glucose increased with the increase of stocking density as also registered for lactate concentration, except for fish captured twice. Hemoglobin concentration increased with the increase of stocking density only in fish captured three times. The hematocrit and the ions in the gills had no variation under any condition and therefore, the ionic alterations characteristic of a stress response, were not found in this species. The successive captures associated to stocking density were related to biochemical changes in S. brasiliensis, but ion concentrations in gills were not indicators of this condition.

Temperatures for fertilization and hatching and their influence ondetermining the sex ratio of the silver catfish Rhamdia quelen / Temperatura de fertilização e incubação e sua influência na determinação da proporção sexual do jundiá, Rhamdia quelen

This study aimed to evaluate the effects of water temperature duringfertilization and egg incubation in the determination of the sex ratio of fingerlings of silvercatfish Rhamdia quelen. Water temperatures of 19, 25 and 30°C were used during the eggfertilizations, and the eggs were then incubated at temperatures of 19, 25 or 30°C for eachfertilization temperature condition. An increase in temperature reduced the fertilization rateof R. quelen, while the final number of fish was reduced when a lower temperature was usedduring egg incubation. The temperatures of fertilization and incubation that were tested didnot alter the sex ratio.

Temperatura de fertilização e incubação e sua influência nadeterminação da proporção sexual do jundiá, Rhamdia quelen. O presente estudo tevecomo objetivo avaliar o efeito da temperatura da água de fertilização e de incubação nadeterminação da proporção sexual do jundiá, Rhamdia quelen. Para tanto, foram utilizadastrês temperaturas de água de fertilização de ovos (19, 25 e 30°C), e para cada uma delas osovos foram incubados nas temperaturas de 19, 25 e 30°C. O aumento da temperaturareduziu a taxa de fertilização de Rhamdia quelen, enquanto o número final de indivíduos foireduzido quando a menor temperatura de incubação foi utilizada. As temperaturas defertilização ou incubação testadas não alteram a proporção entre os sexos.

Photoperiod influence on the cultivation of Steindachneridion scriptum (Pisces, Pimelodidae) juvenile

This study aimed to evaluate the influence of photoperiod on juvenile suruvi (Steindachneridion scriptum) in six photoperiods: 24L-0D (L= Light; D= Dark), 18L-6D, 14L-10D, 10L-14D, 6L-18D and 0L-24D. Juveniles measuring 176.8 ± 13.2mm and weighing 60.2 ± 16.0g were distributed in eighteen 150-L aquariums, stocked with 8 juveniles per aquarium. At the end of the study, treatments 24L-0D (105.7 ± 5.8g and 845.9 ±46g) and 0L-24D (93.3 ± 4.9g and 746.4 ± 39.5g) were different (P<0.05) on weight and biomass. Survival (100 ± 0.0 percent) and length (212.5 ±2.5mm) were the same (P>0.05) in all the treatments. The results showed that suruvi (Steindachneridion scriptum) reached better weight and biomass in extended light periods.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência do fotoperíodo no cultivo de juvenis de suruvi Steindachneridion scriptum, nos seguintes fotoperíodos: 24L-0E (L=Luz; E= Escuro), 18L-6E, 14L-10E, 10L-14E, 6L-18E e 0L-24E. Juvenis com comprimento e peso médio de 176,8± 13,2mm e 60,2± 16,0g, respectivamente, foram distribuídos em 18 tanques de 150L, estocados na densidade de oito juvenis por tanques. Decorridos 90 dias de cultivo foram encontradas diferenças (P<0,05) para as variáveis peso e biomassa, entre os tratamentos com iluminação contínua (105,7±5,8g e 845,9±46,0g) e com escuridão contínua (93,3±4,9g e 746,4±39,5g), respectivamente. Não foram observadas diferenças (P>0,05) na sobrevivência (100,0 ± 0,0 por cento) e no comprimento total (212,5 ± 2,5mm). Nas condições apresentadas os resultados nos permitem concluir que o suruvi, Steindachneridion scriptum, atingiu melhor peso e biomassa em cultivos que apresentam períodos com iluminação.

Growth and survival of dorado Salminus brasiliensis (Pisces, Characidae) post-larvae cultivated with different types of food and photoperiods

The effect of food and photoperiod on dorado (Salminus brasiliensis) post-larvae growth and survival was investigated using the following treatments: LD (Light: Dark) 24:0 + Artemia nauplii (A), LD 24:0 + fish prey (F), LD 14:10 + A, LD 14:10 + F, LD 0:24 +A and LD 0:24 + F. Prochilodus lineatus larvae were used as fish prey. Higher survival rates were registered in fish prey treatments (P<0.05) and were not influenced by photoperiod whereas in Artemia treatments, the survival was very low, but directly proportional to light increase (P<0.05). The better growth in LD 0:24 was related to a safe-energy strategy that reduced energy consumption whereas in LD 24:0, the higher energy consumption reduced the growth. In intermediate photoperiod, the post-larvae did not define a strategy to capture preys, using alternatively the static safe-energy and the swimming consuming energy, which caused higher heterogeneity in growth.

O efeito da alimentação e do fotoperíodo sobre o crescimento e a sobrevivência de pós-larvas de dourado (Salminus brasiliensis) foi investigado utilizando-se os seguintes tratamentos: LE (Luz: Escuro) 24:0 + náuplios de Artemia (A), LE 24:0 + larva forrageira (L), LE 14:10 + A, LE 14:10 + L, LE 0:24 +A e LE 0:24 + L. Larvas de Prochilodus lineatus foram utilizadas como larva forrageira. Taxas de sobrevivência mais elevadas foram registradas nos tratamentos que utilizaram larvas forrageiras (P<0,05), que não foram influenciados pelo fotoperíodo, enquanto nos tratamentos com Artemia a sobrevivência foi muito reduzida, mas diretamente proporcional ao aumento da disponibilidade de iluminação (P<0,05). O melhor crescimento em LE 0:24 esteve relacionado ao uso de uma estratégia de baixo consumo energético enquanto em LE 24:0 o maior consumo de energia produziu menor crescimento. No fotoperíodo intermediário as pós-larvas não definiram uma estratégia única para capturar as presas, utilizando alternadamente a estratégia estática de baixo consumo de energia e a estratégia natatória, associada a um maior consumo energético, que causou maior heterogeneidade no crescimento.

Genetic variability in four fish species (Pimelodus maculatus, Prochilodus lineatus, Salminus brasiliensis and Steindachneridion scripta) from Uruguay River basin

The genetic variability of four fish species (Pimelodus maculatus, Prochilodus lineatus, Salminus brasiliensis and Steindachneridion scripta) collected in the upper Uruguay River basin was analyzed using the RAPD technique. A total of 118 amplified fragments was obtained, 11 for P. maculatus, 29 for P. lineatus, 45 for S. brasiliensis and 33 for S. scripta. Amplified fragments with monomorphic profile were not found in the studied species, except for S. brasiliensis, which presented seven monomorphic bands for Saltinho population. All species showed high levels of genetic variability among individuals.

A diversidade da vida se expressa de modo extraordinário nos ecossistemas aquáticos. A bacia do alto rio Uruguai é um exemplo desta condição, onde há registro de mais de 100 espécies de peixes. A compreensão das diferenças genéticas entre as diversas populações nativas é fundamental para a manutenção de seus estoques. A variabilidade genética de quatro espécies de peixes (Pimelodus maculatus, Prochilodus lineatus, Salminus brasiliensis e Steindachneridion scripta) coletadas na bacia do alto rio Uruguai foi analisada utilizando-se a técnica de RAPD. Obteve-se um total de 118 fragmentos amplificados, sendo 11 para P. maculatus, 29 para P. lineatus, 45 para S. brasiliensis e 33 para S. scripta. Fragmentos de caráter monomórfico não foram encontrados para as espécies estudadas, com exceção de S. brasiliensis de Saltinho que apresentou sete bandas monomórficas para estes indivíduos. As análises estatísticas mostraram altos níveis de variabilidade genética entre os indivíduos das espécies estudadas.