Estrutura populacional, Biologia reprodutiva e alimentar de espécies de Astyanax Baird & Girard, 1854 (Teleostei : Characidae) na Bacia do Rio São João, Carambeí, Paraná.

Orientador : Prof. Dr. José Marcelo Rocha AranhaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 27/02/2014Inclui referênciasArea de concentração: ZoologiaResumo: A reprodução e a alimentação constituem um dos mais importantes aspectos da bionomia das espécies de peixes e seu conhecimento em ambientes naturais é imprescindível à compreensão da biologia e ecologia desses animais. Este trabalho teve por objetivo fornecer informações acerca da estrutura populacional, biologia reprodutiva e estrutura trófica das espécies de Astyanax que ocorrem na bacia do rio São João, Paraná, e compreender as suas relações com as variáveis ambientais locais. As capturas foram realizadas mensalmente entre julho de 2010 e junho de 2011. Foram avaliadas a proporção sexual por classes de comprimento, as proporções entre jovens e adultos, o comprimento médio da primeira maturação gonadal, a relação peso total/comprimento padrão, o fator de condição alométrico (K) e somático (K’), a frequência espacial e temporal dos estádios de desenvolvimento gonadal, a relação gônada-somática, a fecundidade, o tipo da desova e o Índice de Atividade Reprodutiva (IAR). Na análise da estrutura trófica, os itens ingeridos pelas espécies foram agrupados em categorias quanto a sua origem e tolerância à degradação ambiental, sendo calculado o Índice Alimentar (IAi) de cada categoria. Os valores de IAi foram testados estatisticamente espacial e sazonalmente através dos teste de Friedman e de Mann-Whitney e a similaridade na dieta entre as espécies foi testada através do Índice de Similaridade de Morisita Simplificado. Foram capturados 712 exemplares de Astyanaxaff.fasciatus e 293 de A. aff.paranae. Houve predomínio de fêmeas para ambas as espécies. A população de A.aff.paranae exibiu desenvolvimento gonadal de julho a dezembro com desovas de dezembro a março em um afluente do rio São João, enquanto a de A.aff.fasciatus, durante o seu período reprodutivo, o qual se estende de dezembro a abril, imigra para o rio Pitangui, utilizando o rio São João apenas para alimentação e abrigo, embora alguns indivíduos dessa espécie se reproduzam na cabeceira do rio São João durante esse período. Ambas as espécies exibiram desova parcelada. A principal categoria alimentar explorada pelas espécies foi Insetos Alóctones, seguida por Insetos Autóctones Intolerantes. Foram observadas diferenças sazonais na dieta das espécies, com recursos autóctones sendo consumidos principalmente nos períodos de pré-cheia e pós-cheia, enquanto recursos alóctones foram consumidos principalmente no período de cheia. A similaridade na dieta das espécies foi elevada. De maneira geral, as espécies exibiram dieta generalista, consumindo uma variada gama de recursos, tanto de origem animal quanto vegetal, e oportunista, explorando os recursos mais abundantes em cada estação amostral e em cada período.Abstract: Reproduction and feeding consist in some of the most important bionomics aspects of fish species. Its knowledge in natural environments is essential to understand the biology and ecology of these animals. This study aimed to provide information about the population structure, reproductive biology and trophic structure of Astyanax species occurring in the São João River Basin, Paraná State, and to understand its relationships with local environmental variables. Sampling was done monthly between July 2010 and June 2011. Sex proportion by length class was evaluated, as well as the proportions between juveniles and adults, the average length of the first maturation, the total weight/standard length ratio, the allometric (K) and somatic (K’) condition factor, the spatial and temporal frequency of gonadal development, the gonad-somatic relation, fecundity, type of spawning and the Reproductive Activity Index (IAR). For the trophic structure analysis, items ingested by both species were classified according to its origin and tolerance to environmental degradation, and for each category, the Feeding Index (IAi) was calculated. The IAi values were tested for significance using the Friedman’s and Mann-Whitney’s tests. Diet similarity was estimated using the Simplified Morisita Similarity Index (CH). It was obtained 712 samples from Astyanax aff.fasciatus and 293 from A. aff. paranae. There was a predominance of females for both species. The population of A. aff. paranae exhibited gonadal maturation from July to December with spawns from December to March in a tributary of the São João River, while the population of A. aff. fasciatus, during their spawning, which extends from December to April, migrating to the Pitangui River, using the São João River Basin mainly for feeding and sheltering, although some individuals of this specie reproduced at the headwater of São João River during this period. Both species exhibited multiple spawns. The main feeding category items exploited by both species were allochtonous insects, followed by autochthonous intolerant insects. Seasonal differences were observed in the diet of both species with autochthonous resources being consumed mainly in periods of before and after the flooding river, while allochthonous resources were consumed mainly in the rainy season. The similarity in diet was high. In general, both species exhibited a generalist diet, consuming a wide range of resources, from both animal and plant origin, and an opportunistic diet, exploiting the most abundant resources at each sampling station and in every period of the year

Análise do conteúdo de zoologia de vertebrados em livros didáticos aprovados pelo PNLEM 2009

O livro didático é um importante material de apoio aos estudantes de instituições de ensino público do país, sendo disponibilizado através do Programa Nacional do Livro para Ensino Médio (PNLEM). Por meio de uma série de etapas formuladas pelo Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação (FNDE), os livros são avaliados por especialistas, objetivando disponibilizar às escolas obras isentas de conceitos ou informações incorretas. O objetivo do trabalho foi analisar o conteúdo de zoologia de vertebrados presente em três obras disponibilizadas através do PNLEM 2009, utilizadas em três instituições de ensino médio do município de Ponta Grossa, Paraná. Observamos que, mesmo com as inúmeras etapas de análise estabelecidas pelo FNDE para o PNLEM 2009, todas as obras contempladas nesta pesquisa apresentaram falhas

Construction schedule 21 of basin river São João

A Educação Ambiental é um processo que contribui na divulgação de informações sobre o ambiente, a fim de que as comunidades possam identificar e resolver possíveis situações-problema na localidade onde vive. Esta pesquisa teve como objetivo geral elaborar a Agenda 21 da bacia do rio São João de forma participativa com a comunidade, a fim de que esta possa assumir o compromisso de cuidar dos rios dessa bacia. Utilizando-se método participativo, foram realizadas três Oficinas do Futuro (Muro das Lamentações, Árvore da Esperança e Caminho Adiante) com a intenção de que a comunidade participante desses encontros pudesse interagir e, assim, fornecer dados para a elaboração da Agenda 21 para a bacia. Os resultados obtidos através das oficinas serviram de base para a elaboração de Planos de Ação que visam à conservação e preservação da bacia do rio São João. A execução de planos de ação e sua fiscalização ficaram a cargo da Prefeitura Municipal de Carambeí e da própria comunidade. Nota-se que a construção da Agenda 21 contribuiu para interiorizar a questão ambiental na esfera municipal e com o desenvolvimento dos programas de Educação Ambiental formal e não formal espera-se que a população incorpore e coloque em prática os princípios e valores ambientais que contribuirão com o processo de recuperação e melhoria da qualidade da água da bacia do rio São João.Environmental education is a process that contributes to disseminating environmental information. Communities can identify and solve potential local problems. This research was aimed at establishing the overall Agenda 21 for São João basin together with the community so that it can commit to protecting the basin. Using a participatory method, three workshops were held for the Future (Western Wall, Tree of Hope and The Way Forward) in order to make the community participate and to give data for preparing Agenda 21. The results obtained through the workshops were used to make action plans to conserve and preserve the Basin of São João River. Their implementation and enforcement were the responsibility of the City Hall and community of Carambeí. We consider that drawing up Agenda 21 contributed to internalizing the environmental issue at the municipal level. Formal and non-formal environmental education programs are expected to be developed in order to include the population and to apply those principles and environmental values that contribute to recovering and improving the water quality in São João River.Asociación de Universidades Grupo Montevide

Estrutura populacional, Biologia reprodutiva e alimentar de espécies de Astyanax Baird & Girard, 1854 (Teleostei : Characidae) na Bacia do Rio São João, Carambeí, Paraná.

Orientador : Prof. Dr. José Marcelo Rocha AranhaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 27/02/2014Inclui referênciasArea de concentração: ZoologiaResumo: A reprodução e a alimentação constituem um dos mais importantes aspectos da bionomia das espécies de peixes e seu conhecimento em ambientes naturais é imprescindível à compreensão da biologia e ecologia desses animais. Este trabalho teve por objetivo fornecer informações acerca da estrutura populacional, biologia reprodutiva e estrutura trófica das espécies de Astyanax que ocorrem na bacia do rio São João, Paraná, e compreender as suas relações com as variáveis ambientais locais. As capturas foram realizadas mensalmente entre julho de 2010 e junho de 2011. Foram avaliadas a proporção sexual por classes de comprimento, as proporções entre jovens e adultos, o comprimento médio da primeira maturação gonadal, a relação peso total/comprimento padrão, o fator de condição alométrico (K) e somático (K’), a frequência espacial e temporal dos estádios de desenvolvimento gonadal, a relação gônada-somática, a fecundidade, o tipo da desova e o Índice de Atividade Reprodutiva (IAR). Na análise da estrutura trófica, os itens ingeridos pelas espécies foram agrupados em categorias quanto a sua origem e tolerância à degradação ambiental, sendo calculado o Índice Alimentar (IAi) de cada categoria. Os valores de IAi foram testados estatisticamente espacial e sazonalmente através dos teste de Friedman e de Mann-Whitney e a similaridade na dieta entre as espécies foi testada através do Índice de Similaridade de Morisita Simplificado. Foram capturados 712 exemplares de Astyanaxaff.fasciatus e 293 de A. aff.paranae. Houve predomínio de fêmeas para ambas as espécies. A população de A.aff.paranae exibiu desenvolvimento gonadal de julho a dezembro com desovas de dezembro a março em um afluente do rio São João, enquanto a de A.aff.fasciatus, durante o seu período reprodutivo, o qual se estende de dezembro a abril, imigra para o rio Pitangui, utilizando o rio São João apenas para alimentação e abrigo, embora alguns indivíduos dessa espécie se reproduzam na cabeceira do rio São João durante esse período. Ambas as espécies exibiram desova parcelada. A principal categoria alimentar explorada pelas espécies foi Insetos Alóctones, seguida por Insetos Autóctones Intolerantes. Foram observadas diferenças sazonais na dieta das espécies, com recursos autóctones sendo consumidos principalmente nos períodos de pré-cheia e pós-cheia, enquanto recursos alóctones foram consumidos principalmente no período de cheia. A similaridade na dieta das espécies foi elevada. De maneira geral, as espécies exibiram dieta generalista, consumindo uma variada gama de recursos, tanto de origem animal quanto vegetal, e oportunista, explorando os recursos mais abundantes em cada estação amostral e em cada período.Abstract: Reproduction and feeding consist in some of the most important bionomics aspects of fish species. Its knowledge in natural environments is essential to understand the biology and ecology of these animals. This study aimed to provide information about the population structure, reproductive biology and trophic structure of Astyanax species occurring in the São João River Basin, Paraná State, and to understand its relationships with local environmental variables. Sampling was done monthly between July 2010 and June 2011. Sex proportion by length class was evaluated, as well as the proportions between juveniles and adults, the average length of the first maturation, the total weight/standard length ratio, the allometric (K) and somatic (K’) condition factor, the spatial and temporal frequency of gonadal development, the gonad-somatic relation, fecundity, type of spawning and the Reproductive Activity Index (IAR). For the trophic structure analysis, items ingested by both species were classified according to its origin and tolerance to environmental degradation, and for each category, the Feeding Index (IAi) was calculated. The IAi values were tested for significance using the Friedman’s and Mann-Whitney’s tests. Diet similarity was estimated using the Simplified Morisita Similarity Index (CH). It was obtained 712 samples from Astyanax aff.fasciatus and 293 from A. aff. paranae. There was a predominance of females for both species. The population of A. aff. paranae exhibited gonadal maturation from July to December with spawns from December to March in a tributary of the São João River, while the population of A. aff. fasciatus, during their spawning, which extends from December to April, migrating to the Pitangui River, using the São João River Basin mainly for feeding and sheltering, although some individuals of this specie reproduced at the headwater of São João River during this period. Both species exhibited multiple spawns. The main feeding category items exploited by both species were allochtonous insects, followed by autochthonous intolerant insects. Seasonal differences were observed in the diet of both species with autochthonous resources being consumed mainly in periods of before and after the flooding river, while allochthonous resources were consumed mainly in the rainy season. The similarity in diet was high. In general, both species exhibited a generalist diet, consuming a wide range of resources, from both animal and plant origin, and an opportunistic diet, exploiting the most abundant resources at each sampling station and in every period of the year

Integrative Analysis to Manage Aquatic Resources Based on Fish Feeding Patterns in Neotropical Rivers

Feeding ecology is an integrative procedure to highlight different diets, associating feeding trends with governing and regulation factors characterizing foraging species and their environments, respectively. The diet variability of seven fish species forming a community in a Neotropical riverine system was analyzed to characterize the resource and consumer linkages, providing a detailed assessment of adaptive feeding behaviors of fishes living in different ecological states transiting from natural/resilient spaces to anthropic pressions-linked disturbed ones. Fishes were sampled along four sites during a year, and their stomach contents were analyzed. Feeding data were analyzed by applying quali- and quantitative methods with multi-levels and multifactor aspects to determine target food categories (percentage of occurrence) and identify feeding patterns (correspondence and cluster analyses, CA-HCA). Factors and scales governing target food categories were also tested. A total of 483 stomachs were dissected, and 30 food categories were identified. CA-HCA highlighted 10 feeding trends (FTs) combining several foods co-occurring at distinct levels. These FTs indicated characteristic diets and high diversity of feeding behaviors concerning multiple and narrow diets, different alimentary needs related to ecomorphological features, different plasticity ranges (adaptability, tolerance) and a spatial governing effect (headwater to river mouth environmental quality loss). These multiple factors provided essential information on overcoming ways of environmental constraints and optimization ways of food balances helping to better manage the richness and working of neotropical river systems

Estrutura da ictiofauna de uma microbacia neotropical : diversidade funcional e ecologia trófica

Orientador: Eduardo Luis Cupertino BallesterCoorientador: André Martins Vaz-dos-SantosTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa : Curitiba, 08/09/2020Inclui referênciasResumo: Compreender os fatores que controlam a estruturação das comunidades ictíicas é uma tarefa desafiadora. Esses fatores atuam tanto em escala local quanto global, são afetados por flutuações espaciais, temporais e antrópicas, e sofrem influência de respostas intra e interespecíficas a nível populacional, comunitário e ecossistêmico. A bacia do rio Verde (BRV) foi escolhida enquanto modelo para estudo de comunidades ictíicas devido a sua complexidade contextual, a qual envolve aspectos de qualidade de água e complexidade de habitat influenciados por atividades antrópicas, criando um gradiente longitudinal associado à perda da qualidade ambiental. Tal contexto é comum a muitos corpos d'água pertencentes à ecorregião do alto rio Paraná (EARP). No período de maio de 2016 a abril de 2017 foram realizadas coletas mensais, padronizadas e sinóticas, em quatro áreas amostrais, cada uma com diferentes características de qualidade de água, complexidade de habitat e padrões de atividades antrópicas. Essas coletas proveram dados de diversidade de espécies, abundância de indivíduos, configuração morfológica e dieta (baseada em conteúdos estomacais), os quais foram analisadas sob abordagem integrativa, utilizando curvas de rarefação extrapoladas e interpoladas, análises estatísticas univariadas, além de técnicas multivariadas englobando teste de hipótese e análises de ordenação (restritivas e não-restritivas). Essas análises revelaram diferenças espaciais e temporais, na diversidade e dieta das diferentes espécies ictíicas que habitam a BRV. Tais diferenças foram relacionadas à história paleogeomorfológicas da bacia, aos padrões espaciais de qualidade da água e complexidade de habitat influenciados pelas atividades antrópicas desenvolvidas nas paisagens de entorno da BRV, às características e comportamentos específicos de cada espécie e a relações ecológicas interespecíficas. Os métodos empregados neste trabalho e seus resultados podem ser aplicados e estendidos para a EARP, fornecendo subsídios para a conservação e gestão sustentável dos seus recursos hídricos e das paisagens terrestres, bem como da biota associada a eles. Um desdobramento do estudo de alimentação foi a produção de uma extensa e necessária revisão bibliográfica sobre métodos disponíveis para a avaliação da ecologia trófica de peixes, incluindo técnicas não-invasivas (ex.: observações subaquáticas e análises de resíduos fecais) e invasivas (ex.: análises de ácidos graxos, isótopos estáveis globais e de componentes específicos e de conteúdos estomacais baseadas em avaliações visuais e de DNA). Essa revisão prestou especial atenção aos métodos utilizados para obtenção, identificação, quantificação e tratamento de informações obtidas a partir de itens presa recuperados do trato digestivo de peixes. Foram padronizados nomes e equações de métodos e, além disso, foram resolvidas confusões e interpretações equivocadas relacionadas a estes, sanando erros acumulados ao longo de décadas na literatura científica. Embora os métodos apresentados nessa revisão tenham enfoque em espécies e comunidades ictíicas, os mesmos podem ser utilizados para a avaliação da ecologia trófica de diversos outros organismos consumidores. Palavras-chave: Curvas de rarefação. Traços funcionais. Ecomorfologia. Comportamento alimentar. Dieta de peixes. Atividades antrópicos. Biomarcadores lipídicos. Ácidos graxos. Isótopos estáveis. Isótopos de compostos específicos. Conteúdo estomacal.Abstract: Understanding the factors that control the structuring of ichthyic communities is a challenging task. These factors operate on both local and global scales, being affected by spatial, temporal anthropic fluctuations, and influenced by intra- and interspecific responses at populational, community and ecosystemic levels. The Verde River basin (VRB) was chosen as a model for the study of ichthyic communities due to its contextual complexity, which involves aspects of water quality and habitat complexity affected by anthropic activities, which creating a longitudinal gradient associated with the loss of environmental quality. Such context is common to many waterbodies belonging to the upper Paraná River ecoregion (UPRE). From May 2016 to April 2017, monthly, standardized and synoptic samplings were carried out in four sample areas, each one with different characteristics of water quality, habitat complexity and anthropic activity patterns. These samplings provided data on species diversity, abundance of individuals, morphological configuration and diet (based on stomach contents), which were analyzed under an integrative approach using extrapolated and interpolated rarefaction curves, univariate statistical analyzes, and multivariate methods encompassing hypothesis tests, and hierarchical and ordering (constrained and unconstrained) technics. These analyzes revealed spatial and seasonal differences in the diversity and diet of the different fish species that inhabit the VRB. Such differences were related to the paleogeomorphological history of the basin, to spatial and temporal patterns of water quality and habitat complexity influenced by human activities developed in the VRB' surrounding landscapes, to features and specific behaviors of each species, and to interspecific ecological relationships. The methods employed in this thesis and their results can be applied and extended to UPRE, providing subsidies for the conservation and sustainable management of its water resources and terrestrial landscapes, as well as the biota associated with them. A positive collateral effect from the feeding study in VRB was the production of an extensive review regarding methods for assessing the trophic ecology of fish, including non-invasive techniques (e.g. underwater observations and analysis of feces) and invasive (e.g. analysis of fatty acids, stable isotopes based in bunk and specific components, and stomach contents based on visual and DNA assessments) also constitutes this doctoral thesis. This review focused on the methods used for obtaining, identifying, quantifying and treating information related to prey items recovered from the fish digestive tract. Method names and equations were standardized and confusions and misinterpretations related to them were solved, correcting wrongs accumulated over decades in the scientific literature. Although the methods presented in this review focus on fish species and communities, they can also be used to assess the trophic ecology of consumers from other animal groups. Keywords: Rarefaction curves. Functional traits. Ecomorphology. Feeding behaviour. Fish diet. Anthropic activities. Lipid biomarkers. Fatty acids. Stable isotopes. Isotopes of specific compounds. Stomach content

Methods for Trophic Ecology Assessment in Fishes: A Critical Review of Stomach Analyses

36 pages, 4 figures, 1 table, supplementary material https://doi.org/10.1080/23308249.2019.1678013Assessment of fish trophic ecology in natural environments is imperative to understand biological and ecological requirements, supporting the management and conservation of populations and environments. There are several methods available to assess fish diets, generically divided in noninvasive approaches, such as underwater observations, and invasive approaches, such as analyses of lipid biomarkers, stable isotopes and stomach contents. Each one has application assumptions and conditions that must be aligned with study objectives and methodological criteria, assuring results robustness and allowing comparability among different studies. This review addresses the advantages and limitations of these methods, highlighting those applied for stomach analysis (SA). This work presents complete updated review concerning qualitative and quantitative methods applied to SA: sixty equations were reviewed comprising four formulae to value stomachs per se and, for stomach content analysis, eight single indices, fifteen composite indices and thirty-three equations related to modeling approaches. The review presents different potentialities associated to these methods, standardizes distinct names applied to a same method, and provides clarifications on confusion sources due to the use of same names in distinct methods, a source of scientific mistakes detected in the specialized literatureThe first author thanks Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) (Finance Code 001) for the Doctorate scholarship, and Dr. Ana Maria Gealh (Universidade Estadual de Ponta Grossa) and Dr. José Marcelo Rocha Aranha (Universidade Federal do Paraná) for the initial formation on fish feeding ecology. The second and last authors thank Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) for the financial support for the research mission in Brazil (Process 453871/2016-0). The last author thanks CNPq for the research grant (Processes 305403/2015-0 and 310451/2018-3) and the Aquaculture and Sustainable Development Post-Graduation Program of UFPRWith the funding support of the ‘Severo Ochoa Centre of Excellence’ accreditation (CEX2019-000928-S), of the Spanish Research Agency (AEI