Fauna parasitária do peixe invasor Micropteru salmoides (Lacepéde 1802) : revisão e análise da influência da pressão de propágulo em reservatórios do Sul do Brasil

Orientador : Prof. Dr. Jean Ricardo Simões VituleCoorientador : Ricardo Massato TakemotoDissertação ( mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 19/12/2016Inclui referências : f. 5-9;30-35;50-55Área de concentraçãoResumo: A introdução de espécies, é uma das causas das mudanças globais, que mais tem ameaçado a biodiversidade e o funcionamento dos ecossistemas. A introdução de organismos de vida livre e consequente cointrodução parasitária, pode resultar em impactos negativos às espécies nativas, como no caso de doenças emergentes. Dentre os fatores que influenciam a cointrodução parasitária, a pressão de propágulos se destaca. O peixe Micropterus salmoides, originário da América do Norte, encontra-se estabelecido em grande parte do sul do Brasil desde a década de 1920, e desde então sofre alta pressão de propágulo devido a pesca esportiva. Este estudo se propôs a analisar a fauna parasitária do peixe invasor M. salmoides e os possíveis fatores que afetam sua composição em diferentes ambientes, por meio de dois capítulos, sendo o primeiro uma revisão da literatura sobre os estudos que avaliaram a fauna de metazoários parasitos de M. salmoides e o segundo capítulo um estudo de caso com base em um quasi-experimento em quatro reservatórios da região metropolitana de Curitiba, Paraná, Brasil. Estes possuem como principal característica a liberação ou proibição da pesca, principal vetor de introdução de M. salmoides na região, um excelente modelo para avaliar a influencia da pressão de propágulo na invasão deste hospedeiro e consequente cointrodução de seus parasitos. Ambos estudos demonstraram possíveis aquisições de parasitos nos ambientes introduzidos. Além de ressaltar fatores como a pressão de propágulo e força do vetor na composição da comunidade parasitária de M. salmoides. A influência da pressão de propágulo na comunidade parasitária possui fortes implicações ecológicas e de manejo, principalmente em relação a impactos causados pela cointrodução de parasitos e patógenos. Esta dissertação realça a necessidade de mais estudos na região em que o peixe M. salmoides foi introduzido e a importância da influência parasitária para ações de mitigação e manejo.Abstract: The introduction of species is one of the causes of global change, which has most threatened biodiversity and the functioning of ecosystems. The introduction of free living organisms and consequent parasite co-introduction may result in negative impacts on native species, as in the case of emerging diseases. Among the factors that influence the co-introduction, the propagule pressure stands out. The fish species Micropterus salmoides, originated in North America, has been established in much of southern Brazil since the 1920s, and since then has undergone high propagule pressure due to sport fishing. This study aimed to analyze the parasite fauna of M. salmoides and the possible factors that affect its composition in different environments, divided in two different chapters, the first being a review of the literature on studies that evaluated the fauna of metazoan parasites Of M. salmoides and the second chapter a case study based on a quasi-experiment in four reservoirs in the metropolitan region of Curitiba, Paraná, Brazil. The major difference between the reservoirs is the release or prohibition of fishing, the main introduction vector of M. salmoides, what makes then an excellent model to evaluate the influence of propagule pressure on the invasion of this host and consequent co-introduction of its parasites. Both studies have demonstrated possible acquisitions of parasites in the introduced regions and highlighted factors such as propagule pressure and vector strength in the composition of the parasite community of M. salmoides. The influence of propagule pressure on the parasite community has strong management and ecological implications, especially in relation to impacts caused by the co-introduction of parasites and pathogens. This study highlights the need for further studies in the region where M. salmoides was introduced and the importance of parasite co-introduction in mitigation and management actions

HELMINTOS PARÁSITOS DE MICROPTERUS SALMOIDES (LACEPÉDE, 1802) UNA ESPECIE INVASORA EN BRASIL: UN CASO DE CO-INTRODUCCIÓN Y SPILLBACK

La perca americana, Micropterus salmoides (Lacepéde, 1802), es un pez centrarchido de América del Norte que ahora tiene una distribución global debido a introducciones extendidas por pesca deportiva. Su introducción en Brasil data de 1920, principalmente en las regiones del sur. Sabemos que M. salmoides ha generado una serie de impactos en los ecosistemas en que se ha establecido. Sin embargo, sus parásitos en Brasil son desconocidos. Esto genera la posibilidad de nuevas interacciones y potenciales impactos. Por tanto, el objetivo de este estudio fue analizar los parásitos de M. salmoides en cuatro reservorios de agua en el sur de Brasil, midiendo la prevalencia y la abundancia media en cada reservorio. Analizamos un total de 59 individuos de M. salmoides, 15 en cada reserva, con excepción de la reserva Capivari-Cachoeira, con 14 individuos. De los peces analizados, 91,5% estaban parasitados por 1567 parásitos pertenecientes a cuatro especies, tres nemátodos: Contracaecum sp. (86,4%) en larvas, Procamallanus (Procamallanus) peraccuratus Pinto, Fábio, Noronha y Rolas 1976 (6,7%) y Hysterothylacium brachyurum Ward & Magath 1917 (6,7%), y una especie de monogenoideo Onchocleidus principalis (Mizelle, 1936) (57,6 %). De estos resultados podemos concluir que el proceso de co-introducción y “spillback” aún está en etapas tempranas, en la mayoría de las veces por la baja diversidad de parásitos. Sin embargo, el monitoreo y las acciones de control son altamente recomendadas para controlar los impactos de infecciones por parásitos y promover actividades de mitigación y campañas de prevención

ASPECTOS ECOLÓGICOS DE MONOGENEOS PARÁSITOS BRANQUIALES (PLATYHELMINTHES) DE HOPLIAS AFF. MALABARICUS (BLOCH, 1794) (PISCES, ERYTHRINIDAE) EN UNA PLANICIE DE INUNDACIÓN NEOTROPICAL

We analyzed 54 specimens of Hoplias aff. malabaricus (Bloch, 1794) collected between March 2010 and March 2011 from the upper Paraná river Neotropical floodplain, Brazil. All hosts were parasitized by at least one species of Monogenea. The parasites species with higher prevalence were Urocleidoides cuiabai Rosim, Mendoza-Franco & Luque, 2011 (96.29 %) and U. malabaricusi Rosim, Mendoza-Franco & Luque, 2011 (92.59%). The community of gill ectoparasites examined showed an aggregated pattern. Urocleidoides cuiabai was the dominant species in the sample (C > 0.25). The parasitic abundance showed significant positive correlation with the standard length of the host for U. malabaricusi and U. eremitus Kritsky, Thatcher & Boeger, 1986. There were significant differences in the abundance values between male and female fish to the species of parasites Urocleidoides brasiliensis Rosim, Mendoza-Franco & Luque, 2011 and U. cuiabai. The gonad maturation stages of the host did not influence the levels of parasitism. Four species of parasites showed positive and significant correlation with parasitic abundance and the relative condition factor. The Ivinheima river presented higher abundance of parasitism in relation to other subsystems. The ecological study of monogeneans can provide a greater knowledge of the biology of these parasites and their hosts, the collection site, and even how the host responds to the presence of these parasites. We discuss the factors that were fundamental in the levels of parasitism in this important fish species in the floodplain of the upper Paraná river.Analizamos 54 especímenes de Hoplias aff. malabaricus colectados entre marzo de 2010 y marzo de 2011 en la planicie de inundación Neotropical del alto rio Paraná, Brasil. Todos los hospederos fueron parasitados por lo menos con una especie de Monogenea. Las especies de parásitos con las mayores prevalencias fueran Urocleidoides cuiabai (96,29 %) y U. malabaricusi (92,59%). La comunidad de ectoparásitos de branquias ha presentado patrón de distribución agregado. Urocleidoides cuiabai fue la especie dominante en la muestra (C > 0,25). La abundancia del parasitismo ha presentado correlación positiva y significativa con la longitud estándar del hospedero para las especies U. malabaricusi y U. eremitus Kritsky, Thacher & Boeger, 1986. Hubo diferencia significativa en la abundancia de parasitismo entre peces machos y hembras para los parásitos U. brasiliensis y U. cuiabai. La fase de maduración gonadal del hospedero no influyó los niveles de parasitismo. Cuatro especies de parásitos han presentado una correlación positiva y significativa con la abundancia de parasitismo y el factor de condición relativo. El rio Iviñeima ha presentado alta abundancia de parasitismo en relación a otros subsistemas. El estudio ecológico de monogeneas puede proveer un gran conocimiento de la biología de estos parásitos y sus hospederos, el sitio de colecta, y hasta como el hospedero responde a la presencia de estos parásitos. Este artículo presenta los factores que fueron fundamentales en los niveles de parasitismo en esta importante especie de pez en la planicie de inundación del alto rio Paraná

Padrões de interações parasito-hospedeiro em diferentes gradientes ambientais

Orientador: Prof. Dr. Andre Andrian PadialTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 17/08/2022Inclui referênciasResumo: Variações nos atributos funcionais dos indivíduos, assim como mudanças no ambiente podem afetar as diversas interações ecológicas, mudando a estrutura e estabilidade da comunidade e funcionamento do ecossistema como um todo. Dentre as interações ecológicas, a associação entre espécies hospedeiras e parasitas é regida por influências diretas e indiretas, configurando sua extrema complexidade. Parasitos sofrem com pressões diretas de seus hospedeiros e com pressões diretas ou indiretas do ambiente. Enquanto características específicas dos hospedeiros levam a diferentes comunidades parasíticas em um indivíduo, população ecomunidade. O ambiente traz mudanças na assembleia dentro de metapopulações e metacomunidades, que podem gerar trocas parasitárias e novas interações, muitas vezes mais virulentas. Com base nisso, compreender os mecanismos que regem as interações parasito-hospedeiro em diferentes escalas e como a estrutura das interações é organizada ao longo de gradientes ambientais pode trazer informações sobre os processos de transmissão parasitária e sobre a dinâmica da interação parasito-hospedeiro dentro de diferentes cenários. De fato, muitas questões ainda estão abertas sobre sua dinâmica em nível local e regional: Quais são os principais propulsores de composição parasitária em metapopulações? Quais fatores influenciam a estrutura das interações intra e interespecíficas em uma metacomunidade de hospedeiros? Como a rede parasito-hospedeiro se estrutura diante de diferentes pressões ambientais? Esta tese procurou investigar tais questões dentro de diferentes gradientes ambientais em comunidades de parasitos de peixe de água doce. Primeiramente foi investigada a estrutura da metacomunidade parasitária em uma metapopulação de peixes de uma planície de inundação. Neste estudo, vimos a mudança na estrutura da metacomunidade parasitária em períodos de seca e cheia do rio e a maior resposta dos ectoparasitos ao ambiente, em relação aos endoparasitos, mais influenciados por atributos funcionais do hospedeiro. Em um segundo momento, analisamos a estrutura da rede parasito-hospedeiro do Rio Guaraguaçu (costeiro com claro gradiente ambiental), levando em conta tanto aspectos intraespecíficos dos hospedeiros quanto as diferentes formas de parasitismo. Aqui mais uma vez foi possível observar a clara influência do ambiente em ectoparasitos, que apresentaram relação positiva entre a estrutura modular de sua rede de interação e o nível de perturbação antrópica do rio. Além disso, averiguamos a importância do fitness individual e a taxa de intensidade de infecção dos hospedeiros na compartimentalização das redes dentro do rio. Por fim, estudamos o padrão de estruturação das interações parasito-hospedeiro dentro da metarede do rio Guaraguaçu. Com isso foi possível analisar o papel e centralidade das espécies hospedeiras e parasitas na conectividade da rede de interação. Neste estudo encontramos um padrão claro de turnover de espécies e interações ao longo do rio, aliado ao conservatismo no papel das espécies. Ou seja, apesar do turnover, as espécies mais centrais de hospedeiros e parasitos foram as mesmas ao longo do rio. Nestes três momentos, separados em capítulos, apresentamos evidências sobre como diferentes mecanismos influenciam diferentes formas parasitárias: endo e ectoparasitismo. Além disso, destacamos a necessidade de considerar as variações intraespecíficas nos estudos das interações parasitárias, e como o ambiente muda a estrutura e estabilidade das interações, filtrando espécies que se tornam mais prevalentes e abundantes. Os resultados desta tese são importantes na compreensão dos mecanismos propulsores da transmissão e infecção parasitária em ambientes em constante mudança ambiental. Com isso, esperamos que os resultados encontrados aqui levem a medidas de monitoramento e gerenciamento de ações de recuperação e conservação dos ecossistemas costeiros e da manutenção da dinâmica das planícies de inundação. Ambos de imensurável importância na manutenção da diversidade global.Abstract: Individual variation, as well as changes in the environment, can affect the various ecological interactions, changing the structure and stability of the community and the functioning of the ecosystem as a whole. Among the ecological interactions, the host-parasite association is governed by direct and indirect influences, configuring its extreme complexity. Parasites suffer from direct pressures from their hosts and direct or indirect pressures from the environment. While specific host characteristics lead to different parasite communities within an individual, population, or community. The environment brings changes in the assembly within metapopulations and meta-communities, which can generate parasite exchanges and new, often more virulent, interactions. Based on this, understanding the mechanisms governing parasite-host interactions in different environmental gradients can bring information about parasite transmission processes and about host-parasite interaction dynamic in different scenarios. Indeed, many questions are still open about the dynamics of parasite-host interactions at local and regional levels: What are the main drivers of parasite composition in metapopulations? What factors influence the structure of intra- and interspecific interactions in a host metacommunity? How is the host-parasite network structure in the face of different environmental pressures? This thesis sought to investigate such questions within different environmental gradients in freshwater fish parasite communities. First, the structure of the parasite metacommunity in a flood- plain fish metapopulation was investigated. In this study, we looked at the change in parasite metacommunity structure in periods of river drought and flood and the greater response of ectoparasites to the environment, relative to endoparasites, which are more influenced by functional host traits. In a second step, we analyzed the structure of the parasite-host network of the Guaraguaçu River (coastal with a clear environ- mental gradient), taking into account both intraspecific aspects of the hosts and the different forms of parasitism. Here, it was possible to observe the clear influence of the environment on ectoparasites, which showed a positive relationship between the modular structure of their interaction network and the level of anthropogenic disturbance of the river. Furthermore, we ascertained the importance of individual fitness and the rate of infection intensity of hosts in the modularity of networks within the river. Finally, we studied the structuring pattern of parasite-host interactions within the Guaraguaçu River metanetwork. With this, it was possible to analyze the role and centrality of host and parasite species in the connectivity of the metanetwork. In this study, we found a clear pattern of species turnover and interactions along the river, coupled with conservatism in the role of species. That is, despite the turnover, the most central host and parasite species were the same along the river. In these three moments, separated into chapters, we present evidence on how different mechanisms influence different parasitic forms: endo- and ectoparasitism. In addition, we high-light the need to consider intraspecific variation in studies of parasite interactions, and how the environment changes the structure and stability of interactions, filtering out species that become more prevalent and abundant. The results of this thesis are important for the understanding of mechanisms driving parasite transmission and infection in environments undergoing constant environmental change. Finally, we hope the results presented here lead to monitoring and management measures for recovery and conservation actions of coastal ecosystems and the maintenance of ?oodplain dynamics. Being both systems of immeasurable importance in maintaining global diversity

Modularity in host-parasite mixed-networks: interaction configuration shifts based on human perturbation and parasitism form

Parasitism is an association based on host individual traits and environmental factors. The complexity of this type of interaction is often lost when studying species-by-species interaction networks. Here we analyze changes in modularity - a metric describing groups of nodes interacting much more frequently among themselves than they do with nodes of other modules, considering the host individual variation and the different forms of parasitism: ecto- and endo parasitism. For this, we studied mixed networks: bipartite networks comprising host individuals and parasite species as two sets of nodes interacting with each other. We used a fish-parasite mixed-network from a highly perturbed coastal river to understand how an anthropogenic perturbation gradient influences the modular structure of host-parasite networks. In addition, we tested how host individual traits drove module configuration within host-parasite mixed-networks. Our results showed that different forms of parasitism respond differently to the environment: modularity in fish-ectoparasite networks increased with human perturbation, but modularity was not related to human perturbation in fish-endoparasite networks. In addition, mixed-network module were intrinsically related to individual variation, with host intensity of infection being the most important trait, regardless of the parasite’s life form. The effect of total abundance over network structure indicates signs of changes in community equilibrium, with an increase of species with opportunistic behavior. Module composition was also related to host fitness and body size, which were most predictive in more preserved and diverse river sections. Overall, our results indicate that host-parasite networks are sensitive to ecological gradients marked by human perturbations and that individual fitness helps to determine network structure

Ecological aspects of monogenean gill parasites (platyhelminthes) from hoplias aff. malabaricus (bloch, 1794) (pisces, erythrinidae) in a neotropical floodplain

We analyzed 54 specimens of Hoplias aff. malabaricus (Bloch, 1794) collected between March 2010 and March 2011 from the upper Paraná river Neotropical floodplain, Brazil. All hosts were parasitized by at least one species of Monogenea. The parasites species with higher prevalence were Urocleidoides cuiabai Rosim, Mendoza-Franco & Luque, 2011 (96.29 %) and U. malabaricusi Rosim, Mendoza-Franco & Luque, 2011 (92.59%). The community of gill ectoparasites examined showed an aggregated pattern. Urocleidoides cuiabai was the dominant species in the sample (C > 0.25). The parasitic abundance showed significant positive correlation with the standard length of the host for U. malabaricusi and U. eremitus Kritsky, Thatcher & Boeger, 1986. There were significant differences in the abundance values between male and female fish to the species of parasites Urocleidoides brasiliensis Rosim, Mendoza-Franco & Luque, 2011 and U. cuiabai. The gonad maturation stages of the host did not influence the levels of parasitism. Four species of parasites showed positive and significant correlation with parasitic abundance and the relative condition factor. The Ivinheima river presented higher abundance of parasitism in relation to other subsystems. The ecological study of monogeneans can provide a greater knowledge of the biology of these parasites and their hosts, the collection site, and even how the host responds to the presence of these parasites. We discuss the factors that were fundamental in the levels of parasitism in this important fish species in the floodplain of the upper Paraná river

Neotropical freshwater fisheries : A dataset of occurrence and abundance of freshwater fishes in the Neotropics

The Neotropical region hosts 4225 freshwater fish species, ranking first among the world's most diverse regions for freshwater fishes. Our NEOTROPICAL FRESHWATER FISHES data set is the first to produce a large-scale Neotropical freshwater fish inventory, covering the entire Neotropical region from Mexico and the Caribbean in the north to the southern limits in Argentina, Paraguay, Chile, and Uruguay. We compiled 185,787 distribution records, with unique georeferenced coordinates, for the 4225 species, represented by occurrence and abundance data. The number of species for the most numerous orders are as follows: Characiformes (1289), Siluriformes (1384), Cichliformes (354), Cyprinodontiformes (245), and Gymnotiformes (135). The most recorded species was the characid Astyanax fasciatus (4696 records). We registered 116,802 distribution records for native species, compared to 1802 distribution records for nonnative species. The main aim of the NEOTROPICAL FRESHWATER FISHES data set was to make these occurrence and abundance data accessible for international researchers to develop ecological and macroecological studies, from local to regional scales, with focal fish species, families, or orders. We anticipate that the NEOTROPICAL FRESHWATER FISHES data set will be valuable for studies on a wide range of ecological processes, such as trophic cascades, fishery pressure, the effects of habitat loss and fragmentation, and the impacts of species invasion and climate change. There are no copyright restrictions on the data, and please cite this data paper when using the data in publications