Effects of the submerged macrophyte Ceratophyllum demersum (Ceratophyllaceae) and the cladoceran Moina micrura (Cladocera: Moinidae) on microalgal interactions / Efectos de un macrófito sumergido Ceratophyllum demersum (Ceratophyllaceae) y un cladócero Moina micrura (Cladocera: Moinidae) sobre las interacciones de microalgas

Abstract Introduction: Cyanobacterial blooms in tropical water bodies are increasingly common, because of eutrophication and rising temperatures. Consequently, many freshwater systems are affected, by reducing water quality, biodiversity, and ecosystem services. With the increased frequency of harmful algal blooms, the development of biological tools to improve water quality is an urgent issue. Objective: To evaluate the effects of a submerged macrophyte and a cladoceran on the microcystin-producing cyanobacteria Microcystis aeruginosa (NPLJ-4) and the chlorophyte Raphidocelis subcapitata (BMIUFRPE-02) in mixed cultures. Methods: Two parallel experiments were carried out for ten days to evaluate the effects of the submerged macrophyte Ceratophyllum demersum and the cladoceran Moina micrura on microalgal interactions. Microalgal strains were cultivated in the ASM1 culture medium, under controlled laboratory conditions. The first experiment presented four treatments: M (C. demersum), Z (M. micrura), MZ (C. demersum and M. micrura), and C (control). Meanwhile, the second experiment consisted of five treatments, in which the microalgae were cultivated together at different Microcystis:Raphidocelis ratios: 1:0, 3:1, 1:1, 1:3, and 0:1. Biomass and growth rates of the strains were evaluated every two days, which were statistically treated with three-way or two-way repeated-measures ANOVA. Results: In the first experiment, M. aeruginosa was significantly inhibited in M and MZ treatments from the second day, and Z from the fourth, while R. subcapitata showed no reduction in its biomass in any treatment. On the other hand, R. subcapitata was stimulated from the eighth and tenth days in M treatment and only on the eighth day in Z treatment. In the second experiment, M. aeruginosa was significantly inhibited when cultivated with R. subcapitata in low ratios (Microcystis:Raphidocelis ratio of 1:3) throughout the experiment, while the chlorophyte was stimulated in that treatment. Conclusions: The coexistence of a cyanobacterium with a green alga did not alter the main negative response of M. aeruginosa to the submerged macrophyte and zooplankton but stimulated the green alga. Accordingly, the introduction of submerged macrophytes and cladocerans already adapted to eutrophic conditions, both isolated and combined, proved to be a good method to control cyanobacterial blooms without negatively affecting other coexisting phytoplankton species.

Resumen Introducción: Las proliferaciones de cianobacterias en los cuerpos de agua tropicales son cada vez más comunes, debido a la eutrofización y al aumento de las temperaturas. En consecuencia, muchos sistemas de agua dulce se ven afectados por la reducción de la calidad del agua, la biodiversidad y los servicios de los ecosistemas. Con el aumento de la frecuencia de la proliferación de algas nocivas, el desarrollo de herramientas biológicas para mejorar la calidad del agua es urgente. Objetivo: Evaluar los efectos de una macrófita sumergida y un cladócero sobre la cianobacteria productora de microcistina llamada Microcystis aeruginosa (NPLJ-4) y la clorofita Raphidocelis subcapitata (BMIUFRPE-02) en cultivos mixtos. Métodos: Se realizaron dos experimentos paralelos durante diez días para evaluar los efectos de la macrófita sumergida Ceratophyllum demersum y el cladócero Moina micrura sobre las interacciones microalgales. Se cultivaron cepas de microalgas en el medio de cultivo ASM1, en condiciones controladas de laboratorio. El primer experimento presentó cuatro tratamientos: M (C. demersum), Z (M. micrura), MZ (C. demersum y M. micrura) y C (control). El segundo experimento consistió en cinco tratamientos, en el que las microalgas se cultivaron juntas en diferentes proporciones de Microcystis:Raphidocelis: 1:0, 3:1, 1:1, 1:3 y 0:1. La biomasa y las tasas de crecimiento de las cepas se evaluaron cada dos días, y se trataron estadísticamente con ANOVA de medidas repetidas de dos o tres factores. Resultados: En el primer experimento, M. aeruginosa se inhibió significativamente en los tratamientos M y MZ a partir del segundo día, y en Z a partir del cuarto, mientras que R. subcapitata no mostró reducción de su biomasa en ningún tratamiento. Por otro lado, R. subcapitata fue estimulada a partir del octavo y décimo día en el tratamiento M y solo en el octavo día en el tratamiento Z. En el segundo experimento, M. aeruginosa se inhibió significativamente cuando se cultivó con R. subcapitata en proporciones bajas (proporción de Microcystis:Raphidocelis de 1:3) durante todo el experimento, mientras que la clorófita se estimuló en ese tratamiento. Conclusiones: La coexistencia de una cianobacteria con un alga verde no alteró la principal respuesta negativa de M. aeruginosa a la macrófita sumergida y al zooplancton, sino que estimuló al alga verde. En consecuencia, la introducción de macrófitos y cladóceros sumergidos ya adaptados a las condiciones eutróficas, tanto aislados como combinados, resultó ser un buen método para controlar las proliferaciones de cianobacterias sin afectar negativamente a otras especies de fitoplancton coexistentes.

Morphological divergences as drivers of diet segregation between two sympatric species of Serrapinnus (Characidae: Cheirodontinae) in macrophyte stands in a neotropical floodplain lake

Diet and morphology of Serrapinnus notomelas and Serrapinnus sp.1 were investigated across ontogeny, as a way to elucidate the key elements linked to the resource partitioning (a main driver for species coexistence). Fish sampling was conducted monthly between October 2010 and March 2012. Individuals were captured, identified, and classified into juvenile or adult. Our results show ontogenetic and interspecific differences in feeding abilities and morphological traits. Differences in body shape (relative area of the dorsal fin, length of head, height of the caudal peduncle, the aspect ratio of the pectoral and pelvic fin) favored divergent swimming performances (more maneuverability in S. notomelas and continuous swimming to Serrapinnus sp.1). We also observed divergences in trophic apparatus traits and correlations with different diets. In this context, it is highlighted that understanding the relationship between morphology and diet can assist in elucidating the processes that permeate the coexistence between sympatric species, and between ontogenetic periods. Besides, the relevant contribution of the measures of the trophic apparatus (gill raker length, the number of teeth cuspids, and intestinal coefficient) in trophic segregation seems to be a strong evidence in favor of the proposed discriminatory and predictive capacities of these traits.(AU)

Dieta e morfologia de Serrapinnus notomelas e Serrapinnus sp.1 foram investigadas ao longo da ontogenia, como forma de elucidar os principais elementos ligados à partição de recursos (principal fator para a coexistência entre espécies). Foram realizadas coletas de peixes mensalmente entre outubro de 2010 e março de 2012. Os indivíduos foram capturados, identificados e classificados em juvenis ou adultos. Nossos resultados mostram diferenças ontogenéticas e interespecíficas na alimentação e características morfológicas. Diferenças na forma corporal (área da nadadeira dorsal, comprimento da cabeça, altura do pedúnculo caudal, proporção das nadadeiras peitorais e pélvicas) favoreceram desempenhos de natação divergentes (maior manobrabilidade para S. notomelas e natação contínua para Serrapinnus sp.1). Também observamos divergências nas características do aparato trófico e correlações com diferentes dietas. Nesse contexto, destaca-se que compreender a relação entre morfologia e dieta pode auxiliar na elucidação dos processos que permeiam a coexistência entre espécies simpátricas e entre períodos ontogenéticos. Além disso, a relevante contribuição das medidas do aparato trófico (número de cúspide nos dentes, rastros branquiais e coeficiente intestinal) na segregação trófica parece ser uma forte evidência a favor das propostas de capacidades discriminatórias e preditivas dessas características.(AU)

Ontogenetic change in the diet of Semaprochilodus insignis (Characiformes: Prochilodontidae) during migration between two limnologically distinct environments in the Amazon Basin

Semaprochilodus insignis is an Amazonian migratory fish species, moving in large shoals between white- and black-water rivers. It has long been classified as a detritivorous fish. However, it is possible that the trophic plasticity of S. insignis could be higher than previously assumed. The objective of this study was to investigate the relative contributions of autotrophic energy sources to the diet of S. insignis in the Negro and Solimões rivers and to determine if the species undergoes an ontogenetic change in the diet. We found variations between the δ13C and δ15N values of S. insignis between the rivers. In the Negro River, periphyton (84%) was the principal energy source for adults, while juveniles in the Solimões River foraged predominantly on terrestrial plants/C3 macrophytes (50%) and phytoplankton (42%). These variations in isotopic signatures are likely associated with migratory movements of S. insignis at different life stages and hydrological periods. Instead of the previously assumed dietary classification, we suggest that S. insignis varies its diet ontogenetically, with adults acting as illiophagous in black-water while the young are detritivorous in white-water rivers. The results show that this species creates complex links between food chains, thus emphasizing the importance of conserving flooded areas.(AU)

Semaprochilodus insignis é uma espécie de peixe migratório da Amazônia, movendo-se em cardumes entre rios de água branca e preta. Tem sido classificado como um peixe detritívoro-iliófago. Porém, é possível que a plasticidade trófica de S. insignis seja maior do que se supunha. O objetivo deste estudo foi investigar as contribuições relativas de fontes de energia autotróficas para a dieta do S. insignis nos rios Negro e Solimões e se a espécie muda ontogenticamente a sua dieta. Encontramos variações entre os valores de δ13C e δ15N de S. insignis entre os rios: Negro, o perifíton (84%) foi a principal fonte de energia para adultos, enquanto para os juvenis do rio Solimões, foram predominantemente as plantas terrestres/macrófitas C3 (50%) e fitoplâncton (42%). Essas variações nas assinaturas isotópicas provavelmente estão associadas a movimentos migratórios do S. insignis em diferentes estágios da vida e períodos hidrológicos. Ao invés da classificação alimentar previamente assumida, sugerimos que o S. insignis varie sua dieta ontogeneticamente, os adultos são iliófagos em águas negras, enquanto os jovens são detritívoros em rios de águas brancas. Os resultados demonstram que essa espécie promove ligações complexas entre as cadeias alimentares enfatizando, dessa forma, a importância da conservação das áreas inundadas amazônicas.(AU)

A checklist of aquatic macrophytes of the Guaraguaçu river basin reveals a target for conservation in the Atlantic rainforest

Describing and understanding distribution of species in natural ecosystems is the first step to establish conservation efforts. In aquatic habitats, macrophytes play a central role in promoting biodiversity and ecosystem functioning. This study aimed to create the first checklist of aquatic macrophyte species occurring in the Guaraguaçu river, the largest river in Paraná State coast, Brazil. Species herborized, identified and incorporated into the Herbarium collection of the Universidade Federal do Paraná. A total of 47 species were registered corresponding to 37 genera and 29 botanical families; Cyperaceae and Poaceae were the most representative families. In addition, the wide invasion of the non-native species Urochloa arrecta (Hack. ex T. Durand & Schinz) Morrone & Zuloaga was registered and the presence of the floating-leaved non-native species Nymphaea caerulea Savugny was recorded. Even so, the inventory shows a noteworthy richness of aquatic macrophytes species in the Guaraguaçu river, and it is clear macrophyte species reflect a gradient of anthropic impact and salinity in this tidal estuarine river. Our study contributes to the creation of public policies to aid in the protection of this river that represents a central site for biological conservation efforts, yet is constantly threatened by anthropic activities.

Growth of Microcystisstrains isolated from environments with the presence and absence of submerged macrophytes in coexistence with Ceratophyllum demersum

Cyanobacterial blooms can cause severe ecological and health problems in drinking water reservoirs. To alleviate this problem, allelopathically active submerged macrophytes can be used to reduce cyanobacterial growth. Accordingly, this study aimed to evaluate the sensitivity of strains of the Microcystis aeruginosacomplex isolated from reservoirs with the presence and absence of submerged macrophytes to the allelochemicals of Ceratophyllum demersum.A coexistence experiment was carried out between the submerged macrophyte C. demersum and four Microcystisstrains, with two treatments for each strain, one in coexistence with the submerged macrophyte (7 g L-1) and control (in the absence of the macrophyte). Two strains of M. aeruginosa(BMIUFRPE-06 and BMIUFRPE-07) and two of M. panniformis(BMIUFRPE-08 and BMIUFRPE-09) were used, which were isolated from Cajueiro (with submerged macrophytes) and Tapacurá (without submerged macrophytes) reservoirs, respectively. The biomass of Microcystisstrains from the reservoir without macrophytes (BMIUFRPE-08 and BMIUFRPE-09) was significantly inhibited in 96% (T-test: p 0.05; growth rate -ANOVA: p > 0.05). These results suggest that strains isolated from environments with submerged macrophytes are less sensitive to allelochemicals of these plants,as these strains may be adapted to the coexistence with submerged macrophytes.

Kinetics and Equilibrium of Mercury Sorption by Three Different Types of Live Algae

Abstract The kinetics and equilibrium of experimental data of mercury (II) sorption using three different macrophytes E. crassipes, E. azurea and S. ariculata were analyzed. From the kinetic models used, the model 1, which considers the surface area of constant sorption, presents the coefficient of determination, R2, closer to the unit (0.97). Already, in the liquid phase, the best fit of the experimental data was obtained for model 2 (R2=0.96), which considers the variable surface area. The calculated values for the determination coefficients indicate that the Redlich-Peterson isotherm best describes the equilibrium (R2=0.79). The results show that the macrophyte S. ariculata surface area, which presented the highest adsorption potential (15.77x10-4m2.g-1), was far below those found in the best adsorbents. However, considering the large volume of adsorbent material required in an industrial plant and the low cost of the analyzed adsorbents, it is considered that the macrophytes investigated have a considerable potential for the removal of mercury from wastewater.

Influence of Eichhornia crassipes and Lemna sp. on the natural diet of Astyanax altiparanae Garutti & Britski, 2000 in the initial stages / Influência de Eichhornia crassipes e Lemna sp. na alimentação natural de Astyanax altiparanae Garutti & Britski, 2000 na fase inicial

Aiming to study the changes in the diet of Astyanax altiparanae in the early developmental stages, in the presence of Eichhornia crassipes (EC) and Lemna sp. (LM), larvae of Astyanax altiparanae were stocked in eight tanks of 900 L (500 ind. tank-1), four with EC and four with LM covering 50% surface. Tanks were inoculated with plankton and received 3.0 g inorganic fertilizer (NPK-7:14:8) and 1.5 g every week. At every three days, three larvae were taken from each tank, fixed in 4% formaldehyde and grouped into four age classes (I: 6 to 12 days, II:15 to 21 days, III:24 to 30 days; IV:33 to 39 days). The analysis of dominance and frequency of occurrence (FO) of food items indicated that, at this stage, A. altiparanae is generalist. In class I, there was a greater dominance and FO of Lecane bulla and Alona sp. in digestive tracts in the presence of both EC and LM, respectively; and larvae started to consume larger organisms, such as Chironomidae, in other age classes with EC. In the presence of LM, Alona sp. was dominant in class II; Chironomidae, in class III and Centropyxis sp., in class IV. Diatoms have greater FO both in EC and in LM. In class III, with EC, Chironomidae had higher FO, as well as Arcella sp. and Scenedesmus spp. with LM. The highest FO in class IV was found for L. bulla and Scenedesmus spp., with EC and LM, respectively. It can be concluded that EC and LM influenced the diet of Astyanax altiparanae, with alterations according to the availability of organisms and increase in age.

Objetivou-se estudar mudanças da dieta nos estágios iniciais de desenvolvimento de Astyanax altiparanae, na presença de Eichhornia crassipes (EC) e Lemna sp. (LM). Larvas de Astyanax altiparanae foram estocadas em oito tanques de 900 L (500 ind. tanque-1), sendo quatro com EC e quatro com LM cobrindo 50% da superfície destes. Os tanques foram inoculados com plâncton e receberam 3,0 g de fertilizante inorgânico (NPK-7:14:8) e 1,5 g semanalmente. A cada três dias foram coletadas três larvas de cada tanque, fixadas em formol a 4% e agrupadas em quatro classes de idade (I: 6 a 12 dias, II: 15 a 21 dias, III: 24 a 30 dias e IV:33 a 39 dias). Relacionando a dominância e frequência de ocorrência (FO) dos itens alimentares verificou-se que, nesta fase, o A. altiparanae é generalista. Na classe I, houve maior dominância e FO de Lecane bulla e de Alona sp. nos tratos digestórios na presença de EC e LM, respectivamente, passando a consumir organismos maiores como Chironomidae nas demais classes com EC. Na presença de LM, Alona sp. foi dominante na classe II, Chironomidae na III e Centropyxis sp. na IV. As diatomáceas tiveram maior FO tanto em EC quanto em LM. Na classe III, com EC Chironomidae teve maior FO, assim como Arcella sp. e Scenedesmus spp. com LM. A maior FO na classe IV foi de L. bulla e Scenedesmus spp. com EC e LM, respectivamente. Concluiu-se que EC e LM influenciaram a dieta de A. altiparanae, alterando-a de acordo com a disponibilidade dos organismos e com o aumento da idade.

Toxicidade aguda e risco ambiental do antibiótico oxitetraciclina para tilápia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna e Lemna minor / Acute toxicity and environmental risk of oxytetracycline antibiotc for tilapia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna, and Lemna minor

O objetivo deste estudo foi classificar o antibiótico Terramicina(r) de acordo com a toxicidade aguda e o risco de intoxicação ambiental para Oreochromis niloticus, Daphnia magna e Lemna minor, com base no seu ingrediente ativo oxitetraciclina (OTC). Além disso, observou-se a ocorrência de sinais de intoxicação aguda em peixes e o efeito da diluição do antibiótico sobre as variáveis de qualidade de água. Alevinos, neonatos e frondes foram expostos a concentrações de OTC. De acordo com os resultados dos testes de toxicidade aguda, a Terramicina(r) foi classificada pela toxicidade aguda e pelo risco de intoxicação ambiental. Para O. niloticus, a CL(I)50; 48h calculada foi de 6,92 mg L-1, para D. magna a CE(I)50; 48h foi de 0,17mg.L-1, enquanto para L. minor a CI(I)50;7d foi de 0,68 mg L-1. A Terramicina(r) foi classificada como muito tóxica para O. niloticus e extremamente tóxica para D. magna e L. minor e causa risco de intoxicação ambiental para os três organismos testados. Concentrações de 7,5 e 8,0 mg L-1 de OTC reduziram a concentração de oxigênio dissolvido na água. De acordo com este estudo, a Terramicina(r) não deve ser utilizada na aquicultura, pois é altamente tóxica e causa risco de intoxicação ambiental aos organismos teste.(AU)

The aim of this study was to classify the antibiotic Terramycin(r) according to acute toxicity and the environmental risk that it poses for Oreochromis niloticus, Daphnia magna, and Lemna minor based on its active ingredient oxytetracycline (OTC). In addition, the occurrence of acute poisoning signs in fish and antibiotic dilution effect in the water quality variables were observed. For this purpose, fingerlings, neonates, and while were exposed to the concentrations of OTC. According to OTC acute toxicity test results, the Terramycin(r) was classified by acute toxicity and environmental poisoning risk classes. To O. niloticus, the calculated LC(I)50;48h was 6.92 mg L-1, for D. magna the EC(I)50;48h was 0.17 mg L-1, while for L. minor, IC(I)50;7d was 0.68 mg L-1. Terramycin(r) was classified as very toxic to O. niloticus, and highly toxic to D. magna and L. minor and cause risk of environmental poisoning for the three organismis tested. Concentrations of 7.5 and 8.0 mg L-1 OTC reduce the concentration of dissolved oxygen in the water. According to this study, Terramycin(r) should not be used in aquaculture, as it is highly toxic and causes risk of environmental toxicity test organisms.(AU)

Fruit and seed biometry and germination of Victoria amazonica (Poepp.) J.C. Sowerby (Nymphaeaceae) from the Pantanal floodplain / Biometria do fruto e da semente e germinação de Victoria amazonica (Poepp.) J.C. Sowerby (Nymphaeaceae) do Pantanal

Numerous plant species are easily established in the wide flood plains of the Pantanal wetlands due to the environmental heterogeneity. The aquatic macrophytes excel in permanently flooded areas, particularly Nymphaeaceae species. Victoria amazonica, popularly known as the vitória-régia, is hallmarked for its beauty. However, the biology and conditions necessary for the seed germination of this flowering plant remain unknown. In the present study, the fruit and seed morphology and biometry were described and the seed germination was evaluated under different abiotic conditions. To this end, mature fruits of V. amazonica were collected from the bays near Paraguay River in the south Pantanal floodplain. The fruits and seeds were described and measured using digital caliper. Intact and mechanically scarified seeds were germinated under different temperature, light and substratum conditions, and the initial development was described. The fruits measured 67.5 x 119.7 mm in size and contained 100-700 seeds. The average seed measured 10.6 mm in length and 9.8 mm in width. The highest germination occurred at 25oC, independent of the light condition. The seeds were considered neutral photoblastic. The seedlings showed heterophylly, and the main root was degenerated, forming adventitious roots. Morphological differences were observed in seedlings developed under different light conditions.

O Pantanal, ampla planície inundável, facilita o estabelecimento de inúmeras espécies vegetais por sua heterogeneidade ambiental. As macrófitas aquáticas se destacam em áreas permanentemente alagadas, com destaque para a família Nymphaeaceae. A espécie Victoria amazonica, conhecida popularmente como vitória-régia, é marcada por sua beleza. Entretanto, sua biologia e as condições necessárias à germinação de suas sementes permanecem desconhecidas. Nesse estudo foram descritas a biometria e a morfologia do fruto e da semente, e avaliada a germinação em diferentes condições abióticas. Para isso, frutos de V. amazonica foram coletados em baias próximas ao rio Paraguai no Pantanal sul. Os frutos e as sementes foram descritos e mensurados usando paquímetro digital. Sementes íntegras e escarificadas mecanicamente foram submetidas a testes de germinação em diferentes condições de temperatura, luz e substrato, e o desenvolvimento inicial das plântulas foi descrito. Os frutos mediram 67,5 x 119,7 mm, e portavam 100-700 sementes. As sementes mediram 10,6 mm de comprimento e 9,8 mm de largura em média. A maior porcentagem de germinação ocorreu a 25oC independente da condição de luz. As sementes foram consideradas fotoblásticas neutras, e as plântulas possuem heterofilia, degeneração da raiz principal e formação de raízes adventícias. Foram observadas diferenças morfológicas nas plântulas desenvolvidas na presença e na ausência de luz.

Ecomorphology and use of food resources: inter- and intraspecific relationships of fish fauna associated with macrophyte stands

Based on the form-function interaction and its consequence to niche exploitation by fish species, the study aimed to identify ecomorphological patterns and to investigate the possibility of explaining the trophic niche breadth using the pattern of intraspecific ecomorphological diversity. We tested the following hypotheses: i) the morphology explains variations in diet among fish species; ii) the intraspecific ecomorphological diversity is related to the breadth of the trophic niche explored by the species, so that species that feed on a wider range of resources have greater variation in body shape compared to those specialized in resource consumption. Fish were collected in stands of the aquatic macrophytes Eichhornia azurea and Eichhornia crassipes in lentic environments of the Upper Paraná River floodplain, Brazil. Two major trends were observed in the morphological space: fish with body shapes adapted to explore the substrate and others with a design that facilitates the capture of food items in more structured habitats. The relationship of diet with body shape was confirmed by significant relationships between matrices of trophic and morphological distances, providing evidence that morphology is related to interspecific variations in the use of trophic resources. However, the ranges of morphological and intraspecific trophic variations were not significantly related, rejecting the second hypothesis about the relationship between intraspecific ecomorphological diversity and trophic niche breadth. The morphological characteristics often have multiple ecological roles, which could result in trade-off among these functions. Thus, fish with highly specialized morphology may show specialist feeding or even generalist habit, because in this case some resources may be difficult to exploit, even by a specialist. Species with low and high morphological diversity demonstrated narrow trophic niche and the availability of resources may have been essential for consumption. Therefore, species morphology is related to the use of food resources and ecomorphology can be considered an important tool for the prediction of the exploited niche space by species in assemblages. However it is not possible to predict if species with greater intraspecific morphological diversification indeed have wider niche, since the abundance or scarcity of the available food resources may interfere with trophic niche breadth.(AU)

Baseado na interação entre forma e função e suas consequências para exploração do nicho pelas espécies, o objetivo deste estudo foi identificar padrões de variação ecomorfológica e investigar se a amplitude de nicho trófico pode ser explicada pelo padrão de diversificação ecomorfológica intraespecífica. Assim, testaram-se as hipóteses: i) a morfologia explica as variações na dieta entre as espécies de peixes ii) a diversificação morfológica intraespecífica está relacionada com a amplitude do nicho trófico explorado pelas espécies, de modo que, espécies que se alimentam de maior variedade de recursos apresentam maior variação na forma do corpo em relação aquelas especializadas no consumo de recursos. Os peixes foram coletados em bancos de macrófitas aquáticas de Eichhornia azurea e Eichhornia crassipes em ambientes lênticos da planície alagável do alto rio Paraná, Brasil. Duas tendências principais foram observadas no espaço morfológico: peixes com formato corporal adaptado a explorar o substrato e outros com forma do corpo facilitando a captação de alimentos em hábitats mais estruturados. A relação da dieta com a forma do corpo foi confirmada por relações significativas entre as matrizes de distâncias trófica e morfológica, evidenciando que a morfologia pode estar relacionada às variações interespecíficas no uso de recursos alimentares. No entanto, as amplitudes de variações morfológicas e tróficas intraespecíficas não estiveram significativamente relacionadas, rejeitando-se a segunda hipótese sobre a relação entre diversidade ecomorfológica intraespecífica e amplitude do nicho trófico. Características morfológicas podem expressar diferentes papéis ecológicos, o que poderia resultar em troca entre estas funções. Assim, um peixe com morfologia altamente especializada pode ter alimentação especialista ou até mesmo hábito generalista, porque, neste caso, alguns recursos podem ser difíceis de explorar, mesmo por um especialista. Espécies com pequena e grande diversidade morfológica apresentaram nicho trófico estreito e a disponibilidade dos recursos pode ter sido decisiva para o consumo. Portanto, a morfologia das espécies está relacionada com o uso de recursos alimentares, de modo que a ecomorfologia pode ser considerada uma ferramenta importante na predição da ocupação do espaço de nicho pelas espécies em assembleias. No entanto, não é possível prever se espécies que apresentam maior diversidade de formas entre seus indivíduos (i .e ., maior diversificação morfológica intraespecífica), de fato apresentam nichos mais amplos, uma vez que a abundância ou escassez do recurso alimentar disponível no ambiente pode interferir na amplitude do nicho trófico ocupado.(AU)

Testate amoebae (Protozoa Rhizopoda) in two biotopes of Ubatiba stream, Maricá, Rio de Janeiro State / Amebas testáceas (Protozoa Rhizopoda) de dois biótopos do riacho Ubatiba, Maricá, Estado do Rio de Janeiro

Four samplings were carried out during the dry and rainy seasons in 2014, in two biotopes (plankton and aquatic macrophytes) to assess the composition and species richness of testate amoebae community in a coastal stream in the state of Rio de Janeiro, Brazil. Results showed great representation of Difflugiidae, Centropyxidae, Lesquereusiidae and Arcellidae families. Higher richness was observed in the plankton samples and higher densities of testate amoebae were reported among the aquatic vegetation during the dry season. Current investigation is a pioneer study conducted in the Ubatiba stream. Further researches on these protists, especially in Rio de Janeiro, should be undertaken.

Com o intuito de avaliar a composição e a riqueza de espécies da comunidade de amebas testáceas de um riacho costeiro, localizado no estado do Rio de Janeiro, foram realizadas quatro campanhas em 2014 (estação seca e estação chuvosa), em dois biótopos (plâncton e macrófitas aquáticas). Os resultados mostraram maior representatividade das famílias Difflugiidae, Centropyxidae, Lesquereusiidae e Arcellidae. Maiores riquezas foram registradas no plâncton e maiores densidades de amebas testáceas entre a vegetação aquática, ambos no período seco. O estudo foi pioneiro no riacho Ubatiba e evidencia a necessidade de intensificar as pesquisas sobre estes protistas, sobretudo no Rio de Janeiro.

Updated checklist of aquatic macrophytes from Northern Brazil / Lista atualizada de macrófitas aquáticas da região Norte do Brasil

Field collection and herbaria data did not allow to quantify the diversity of aquatic plants from Northern Brazil, so we could not detect biogeographic patterns. Therefore, our objectives were to identify and quantify the aquatic macrophytes of North Brazilian states, analyzing herbaria data plataforms (SpeciesLink and Flora do Brasil). The checklist was produced by bibliographic search (articles published between 1980 and 2000), herbaria collections of the platforms SpeciesLink and Flora do Brasil and field expeditions, where we utilized asystematic sampling. We also analyzed the floristic similarity of aquatic macrophytes among Northern Brazil, wetlands of distinct Brazilian regions and the Neotropics. We recorded 539 species, of which 48 are endemic to Brazil. The states with highest number of species were Amazonas and Pará, independently on platform. The most represented families were Poaceae (89 species), Podostemaceae (55), Cyperaceae (50) and Fabaceae (47). We highlight the unprecedent richness of Podostemaceae, due to our own field collection efforts on favorable habitats, 25 species being endemic. Emergent and/or amphibious plants (515) were dominant in total species richness and were best represented in lotic habitats. We found significant differences in richness and floristics among states, obtained from the platforms. There is floristic similarity among Northern states and other Brazilian wetlands. In conclusion, we observed a rich aquatic flora in Northern Brazil, in spite of scarcity of records for Acre, Rondonia and Tocantins; we highlight the unprecedent number of endemic species of Podostemaceae (25) and contrasting richness between SpeciesLink and Flora do Brasil.

Os eforços de campo e os dados de herbários não nos permitiam quantificar a diversidade plantas aquáticas no Norte do Brasil e, com isso, nos impediam de traçar padrõres biogeográficos sobre essa comunidade. Assim, o presente estudo teve por objetivos identificar e quantificar as macrófitas aquáticas dos estados do Norte do Brasil, analisando duas plataformas de dados de herbarios (SpeciesLink e Flora do Brasil). O checklist baseou-se em levantamento bibliográfico (revistas e artigos publicados entre 1980 e 2000) e em coletas de campo, na qual foi utilizada amostragem de "caminhamento". Após a elaboração do checklist, verificaram-se os registros das espécies para os estados da região, consultando-se as coleções das plataformas SpeciesLink e Flora do Brasil. Foi analisada a similaridade de especies de macrófitas aquáticas do Neotrópico, Norte do Brasil e ecossistemas aquáticos de distintas regiões do país. Foram registradas 539 espécies, sendo 48 endêmicas do Brasil. As famílias mais representativas foram Poaceae (89 espécies), Podostemaceae (55), Cyperaceae (50) e Fabaceae (47). Ressaltamos a inédita riqueza de Podostemaceae, devida a nossos esforços de coleta em ambientes propícios, 25 espécies sendo endêmicas. Os estados que apresentaram maior número de registros de espécies foram Amazônia e Pará, independentemente da plataforma de dados analisada. [...]

The effect of habitat and sediment type on the occurrence of non-native and native species of aquatic macrophyte in subtropical regions / Efeito do habitat e do tipo de sedimento na ocorrência de uma espécie não-nativa e uma espécie nativa de macrófita aquática na região subtropical

Non-native species of aquatic plants may become invasive and affect native communities, reducing the diversity of plants and other organisms. In general, the successful colonization of new habitats by macrophytes depends first on their dispersion ability and second on the existence of favorable abiotic conditions. In this investigation, we used a transplant experiment to test the effects of habitat water (main river channel versus lake) and habitat sediment (river sediment versus lake sediment) on the growth of two species, the non-native Hydrilla verticillata and the native macrophyte Egeria najas. We tested the hypothesis that the non-native species is more successful when it grows in the river channel with river sediment as substrate, whereas the native E. najas is more successful when it grows in the lake with lake sediment as substrate. Fragments of both species were planted in river and lake sediment and transported to the main river channel and a lake for the growing period. The field experiment results demonstrated that H. verticillata did not grow in either river or lake sediment when planted in the lake. However, this species developed higher root biomass than E. najas in the main river channel, which explains its predominance in this type of habitat. The results support the view that habitat characteristics are determinants of the successful or unsuccessful growth of H. verticillata in our study sites. Finally, H. verticillata invasiveness may improve after certain lag times in response to alterations in habitat, as observed for several other non-native species. Thus, future invasions of floodplain lakes by this species cannot be discarded.

Espécies não-nativas de plantas aquáticas podem se tornar invasoras e afetar as comunidades nativas, reduzindo a diversidade de plantas e de outros organismos. Em geral, a colonização por macrófitas em novos habitats depende em primeiro lugar de sua capacidade de dispersão e à existência de condições abióticas favoráveis. Nesta investigação foi utilizado um experimento de transplante para testar os efeitos da água do habitat (calha principal do rio versus lago) e sedimentos do habitat (sedimento do rio versus sedimento do lago) sobre o crescimento de duas espécies de macrófitas aquáticas a não-nativa Hydrilla verticillata e nativa Egeria najas. Foi testada a hipótese de que as espécie não-nativa é mais bem sucedida quando cresce no canal do rio com sedimento do rio como substrato, enquanto a nativa E. najas é mais bem sucedida quando cresce no lago com sedimento do lago como substrato. Fragmentos de ambas as espécies foram plantadas em sedimentos do rio e do lago e transportadas para o Rio e um lago para o cultivo. Resultados em campo mostraram que H. verticillata não cresceu no lago, em ambos os sedimentos (rio e lago). No entanto, esta espécie desenvolveu maior biomassa da raiz no rio, comparada a E. najas, o que explica sua predominância neste tipo de habitat. Os resultados apóiam a visão de que as características do habitat são determinantes para o sucesso ou insucesso de H. verticillata nos locais em que foram estudados. Finalmente, a invasão H. verticillata pode melhorar após um determinado intervalo de tempo em resposta a alterações no habitat, como observado para várias outras espécies não-nativas e, portanto, a futura invasão de lagos de várzea por esta espécie não pode ser descartada.

Bloodsucking insects in rural áreas adjacent to the Corumbá IV hydroelectric dam reservoir, Santo Antônio do Descoberto, Goiás, Brazil

Eutrophic reservoirs of hydroelectric dams may favor the proliferation of macrophytes andbloodsucking insects. Currently, macrophyte overgrowth has been observed in some stretches ofthe Corumbá IV hydroelectric dam (CIV) reservoir. The occurrence of bloodsucking insects wasanalyzed in rural areas adjacent to the CIV reservoir. In two periods (March and July/August) tenhouses in the area with increased macrophyte proliferation (AG) and ten others in the area with lowmacrophyte proliferation (AP) were selected and sampled. Additionally, 100 macrophytes fromeach area were analyzed. A total of 35,788 insects were captured in light traps and 28 percent of thembelonged to families of bloodsucking insects, especially Culicidae. The occurrence of culicids wasdifferent between the AG and AP areas (p<0.05). Mosquitoes were more frequent and abundant inthe AG area. The larval survey showed that 100 percent of the houses visited had potential for mosquitobreeding. Overall, 302 mosquito larvae were collected among macrophytes, mainly in the AG area.It is concluded that there is a higher frequency of mosquitoes in areas with increased macrophyteproliferation, but the CIV reservoir is not the only breeding source of mosquitoes in the studied areas.

Reservatórios de usinas hidrelétricas, quando eutrofizados, podem favorecer a proliferação demacrófitas e insetos hematófagos. Nos últimos anos, tem sido observado um crescimento excessivode macrófitas em alguns trechos do reservatório da hidrelétrica Corumbá IV (CIV). O estudoobjetivou analisar a ocorrência de insetos hematófagos em áreas rurais adjacentes ao reservatório daCIV. Foram selecionadas dez casas em área com grande proliferação de macrófitas (AG) e outras dezem área com baixa proliferação de macrófitas (AP), que foram amostradas em dois períodos (marçoe julho/agosto). Adicionalmente, analisaram-se 100 macrófitas em cada área. Foram capturados35.788 insetos nas armadilhas luminosas e 28 por cento deles pertenciam a famílias de insetos hematófagos,especialmente Culicidae. A ocorrência de culicídeos foi diferente entre as áreas AG e AP (p<0,05),uma vez que estes foram mais frequentes e abundantes na área AG. A pesquisa larvária mostrou que100 por cento das casas visitadas apresentaram potenciais criadouros de mosquitos. No total, 302 larvas demosquitos foram coletadas nas macrófitas, sobretudo na área AG. Pode-se concluir que há maiorfrequência de culicídeos nas áreas com maior proliferação de macrófitas, porém o reservatório CIVnão é o único criadouro de mosquitos nas áreas estudadas.

Utilização da tecnologia de wetlands para tratamento terciário: controle de nutrientes / The use of wetlands technology for tertiary treatment the nutrients control

As wetlands construídas estão entre as tecnologias eficientes recentemente comprovadas para tratamento e polimento de águas residuárias. Comparando com os sistemas convencionais de tratamento, são de baixo custo, fácil operação e manutenção. Esta pesquisa objetivou avaliar estudos de caso nacionais de utilização de wetlands para tratamento de efluentes em nível terciário com a finalidade de efetuar a remoção de nutrientes, buscando estabelecer parâmetros técnicos, operacionais e de manutenção. Foram avaliados sistemas que utilizaram como macrófita: Typha, Vetiver zizanioides L.Nash, Colocasia esculenta, Hedychium coronarium, Heliconia psittacorum, and Cyperus alternifolius; através de fluxos superficial e subsuperficial; o material filtrante foi brita e areia e o tempo de detenção hidráulica variou de 1,1 a 5 dias. Os resultados encontrados variaram de 5,6 por cento a 93,9 por cento para remoção de nitrogênio amoniacal e de 5 a 90,5 por cento para remoção de fósforo total. Constatou-se que a discrepância entre os resultados está associada ao tempo de detenção hidráulico utilizado, tipo de fluxo escolhido, material filtrante e manejo das macrófitas...

The constructed wetlands are among of the recently proven efficient technologies for treating and polishing of wastewater. Compared to conventional treatment systems, they are low cost, easily operated and maintained. This study aimed to evaluate national case studies of use of wetlands as a tertiary stage of wastewater treatment in order to make the removing of nutrients and establish technical, operational and maintenance parameters. The evaluated systems used as macrophyte: Typha, Vetiver zizanioides L.Nash, Colocasia esculenta, Hedychium coronarium, Heliconia psittacorum, and Cyperus alternifolius; through surface and subsurface flows; the filter material was gravel and sand and the hydraulic retention time ranged from 1.1 to 5 days. The results ranged from 5.6 per cent to 93.9 per cent for ammonia removal and from 5 to 90.5 per cent for total phosphorus removal. It was found that the discrepancy between the results is associated to the use of hydraulic detention time, to the type of flow, filter material and management of macrophytes...

Local ciliate communities associated with aquatic macrophytes

This study, based within the catchment area of the River Frome, an important chalk stream in the south of England, compared ciliated protozoan communities associated with three species of aquatic macrophyte common to lotic habitats: Ranunculus penicillatus subsp. pseudofluitans, Nasturtium officinale and Sparganium emersum. A total of 77 ciliate species were counted. No species-specific ciliate assemblage was found to be typical of any one plant species. Ciliate abundance between plant species was determined to be significantly different. The ciliate communities from each plant species were unique in that the number of species increased with ciliate abundance. The community associated with R. penicillatus subsp. pseudofluitans showed the highest consistency and species richness whereas S. emersum ciliate communities were unstable. Most notably, N. officinale was associated with low ciliate abundances and an apparent reduction in biofilm formation, discussed herein in relation to the plant’s production of the microbial toxin phenethyl isothiocyanate. We propose that the results reflect differences in the quantity and quality of biofilm present on the plants, which could be determined by the different plant morphologies, patterns of plant decay and herbivore defense systems, all of which suppress or promote the various conditions for biofilm growth (AU)

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Assembleias de peixes associadas aos bancos de macrófitas aquáticas em lagos manejados da Amazônia Central, Amazonas, Brasil / Fish assemblage associated with aquatic macrophytes bank in mananged lakes of Central Amazon, Amazonas, Brazil

The co-management of fishery resources developed by Amazonian riverine people is concerned with the maintenance of suitable environments for fish stock conservation. This type of co-management strategy is based on rules of access and use for fishery resources. In this research we investigated the influence of using lakes (preserved and managed for subsistence) and its distance from the river (near and far) in the structure of the fish assemblages associated with floating meadows bank in floodplain lakes, Central Amazonian. Fish were caught during flood period using seine nets in six lakes in a distance ranging from 0.87 to 10.9 km from the river. In floating meadows bank were captured a total of 623 specimens of fish, over 56 species. The analysis of covariance (ANCOVA) indicates that the co-management of lakes and distance did not influence significantly the ecological attributes of fish assemblages (abundance, richness, total weight, Shannon-Weaver and Berger-Parker diversity, evenness and dominance). According to analysis of similarity (ANOSIM) there was no difference in species composition among the lakes. These results suggest other factors, such as: short time of effective management, the agriculture as the most important economic activity of subsistence, the lack of fisheries in large-scale which cause significant environmental changes and the existence of an ecological factor of great intensity, "the flood pulse", overlapping others of less intensity.

O co-manejo dos recursos pesqueiros que vem sendo desenvolvido pelos ribeirinhos da Amazônia têm a preocupação de assegurar ambientes adequados para a conservação dos estoques. Esta estratégia de co-manejo é baseada em regras de acesso e uso dos recursos pesqueiros. Nesse estudo, foi investigada a influência do tipo de uso de lagos (preservados e manejados para subsistência) e a sua distância do rio (próximos e distantes) na estrutura das assembleias de peixes associadas aos bancos de macrófitas aquáticas em lagos de várzea, Amazônia Central. Os peixes foram capturados na cheia com rede de cerco em seis lagos com distância do rio variando de 0,87 a 10,9 km. Nas macrófitas aquáticas e capins flutuantes dos lagos foram capturados um total de 623 exemplares de peixes, distribuídos em 56 espécies. A análise de covariância (ANCOVA) indica que o co-manejo dos lagos e distância não influenciaram significativamente nos atributos ecológicos das assembleias (abundância, riqueza, peso total, diversidade de Shannon-Weaver, diversidade Berger-Parker, equitabilidade e dominância). A análise de similaridade (ANOSIM) também mostrou que não existe diferença na composição de espécies entre os tipos de lago. Estes resultados sugerem outros fatores, como o pouco tempo de manejo efetivo, a agricultura como sendo a principal atividade econômica de subsistência, inexistência de pescarias em larga escala que produzam alterações ambientais significativas e a existência de um fator ecológico de grande intensidade, o pulso de inundação, sobrepondo a outros de menor intensidade.

Avaliação da dissipação do inseticida malation utilizado em nebulização a ultrabaixo volume no controle da dengue: avaliação ecotoxicológica e de risco ambiental / Evaluation of malathion insecticides dissipation used in ultra-low volume nebulization in dengue control ecotoxicological assessment and environmental risk

A dengue é um dos principais problemas de Saúde Pública da atualidade. É transmitida por mosquitos do gênero Aedes, sendo a espécie Aedes aegypti o vetor responsável pela transmissão no Brasil. O principal alvo de controle da doença é seu vetor, sendo o controle químico amplamente utilizado em todas as regiões atingidas. Como forma de prevenção ou em períodos de epidemia, torna-se necessária a eliminação dos mosquitos adultos, sendo indicada a nebulização a ultrabaixo volume (UBV) a frio do organofosforado malation por meio do uso de equipamentos pulverizadores acoplados a veículos. Este inseticida utilizado pode sofrer desvios durante e após a aplicação a UBV, caracterizando-se como um potencial agente de desequilíbrio ecológico, podendo atingir e gerar efeitos danosos em organismos não alvos aquáticos e terrestres. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método de análise para o malation em cromatografia líquida de alta eficiência e obter recuperação do inseticida em níveis aceitáveis em água e solo, avaliar seu período de dissipação e tempo de meia vida (t1/2) nestas matrizes e classificá-lo quanto à toxicidade aguda e ao risco ambiental de acordo com diferentes autores, para o microcustáceo Daphnia magna, para a minhoca Eisenia foetida, para o peixe mato grosso (Hyphessobrycon eques) e para a macrófita Lemna minor. O método foi considerado adequado para análise do malation. A recuperação obtida para água foi de 97 por cento e para solo, 96 por cento...

Dengue is one of the major public health problems nowadays. It is transmitted by mosquitoes of the genus Aedes, and the Aedes aegypti specie is the vector responsible for transmission in Brazil. The main target to control the disease is its vector, and the chemical control is widely used in all affected regions. As a preventive measure or in epidemic periods, it becomes necessary to eliminate adult mosquitoes, being indicated the ultralow volume nebulization of malathion organophosphate in cold way through the use of sprinklers attached to vehicles. This used insecticide can suffer deviation during and after application ULV, characterizing itself as a potential agent of environmental imbalance, with the possibility of reach and generate harmful effects on aquatic and terrestrial non-target organisms. This work had the objective to develop and validate a method of analysis for malathion in high performance liquid chromatography and obtain recovery of insecticide in acceptable levels in water and soil, evaluate its dissipation period and half-life time in these matrices and classify it on acute toxicity and environmental risk according to different authors, to the microcrustacean Daphnia magna, to the earthworm Eisenia foetida, to the fish Hyphessobrycon eques and to the macrophyte Lemna minor. The method was considered appropriate for analysis of malathion. The obtained recovery for water was 97 per cent and for soil, 96 per cent . Toxic effects resulting from exposure to...

Effects of a native and a non-native macrophyte species of Hydrocharitaceae on Chironomidae and Oligochaeta assemblages structure / Efeitos de uma espécie de macrófita nativa e uma invasora de Hydrocharitaceae sobre a estrutura das assembleias de Chironomidae e Oligochaeta

This study investigated the structure of the Oligochaeta and Chironomidae assemblages associated with monospecific stands of two submerged macrophyte species: Egeria najas and Hydrilla verticillata. Samplings were carried out in Leopoldo Backwater and Paraná river, in August 2008. To assess the structure of Oligochaeta and Chironomidae assemblage in each macrophyte we calculated: species density, richness, diversity, and evenness. A detrended correspondence analysis (DCA) was used to summarize Oligochaeta and Chironomidae assemblages composition. The highest values of species density and richness for the two groups were recorded in H. verticillata. Although there were no significant differences in density, richness and Shannon diversity, the assemblage composition of these groups was significantly different between plant species. These results suggest that despite being a recent colonizer in the upper Paraná river habitats, the non-native species H. verticillata seems to provide favorable conditions for the establishment of native assemblages of Chironomidae and Oligochaeta. Moreover, differences in the species composition of Oligochaeta and Chironomidae arose from peculiar characteristics of each plant, as attached microorganisms and organic matter, so that other factors, rather than plant architecture can also influence the assemblage of these groups.

Este estudo objetivou investigar a estrutura da assembleia de Oligochaeta e Chironomidae em associação com bancos puros de duas espécies de macrófitas submersas: Hydrilla verticillata e Egeria najas. As coletas foram realizadas no ressaco do Leopoldo e no rio Paraná, em agosto de 2008. Para avaliar a estrutura da assembleia de Oligochaeta e Chironomidae em cada macrófita foram calculados: densidade, riqueza, diversidade de Shannon e equitabilidade. Uma análise de correspondência destendenciada (DCA) foi usada para sumarizar a composição da assembleia de Oligochaeta e Chironomidae. Os maiores valores de densidade e riqueza para os dois grupos foram registrados na H. verticillata. Embora não houvesse nenhuma diferença significativa na densidade, riqueza e diversidade de Shannon, a composição da assembleia desses grupos foi significativamente diferente entre as macrófitas. Esses resultados sugerem que apesar de ser uma colonizadora recente dos habitats do alto rio Paraná, H. verticillata parece prover condições favoráveis para o estabelecimento das assembleias de Oligochaeta e Chironomidae. Além disso, diferenças na composição de espécies desses grupos ocorreram devido às características peculiares de cada planta, como micro-organismos e matéria orgânica aderidos, de forma que outros fatores, em vez de arquitetura da planta, podem também influenciar a assembleia desses grupos.