Estresse do transporte em peixes ornamentais marinhos : aspectos políticos para a conservação, aplicação comercial e avaliação experimental

Orientador : Prof. Dr. Luís Fernando FávaroCo-orientadora : Profª. Drª. Carolina A. FreireTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 12/12/2014Inclui referênciasResumo: O objetivo geral de trabalho nesta Tese foi o de avaliar o transporte de peixes ornamentais marinhos (POM) sob duas ópticas: A) o da política comercial (Capítulo 1), e B) o dos desafios fisiológicos. Nesta segunda óptica, foi utilizada abordagem teórica de revisão da literatura (Capítulo 2) e abordagem experimental com a espécie Abudefduf saxatilis (peixe sargento) como modelo (Capítulo 3).No Capítulo 1 foi feita uma análise dos aspectos políticos no Brasil da comercialização internacional de peixes ornamentais marinhos (POM). Foi aplicado o princípio da precaução na análise de risco de importação (ARI) e quarentena em relação ao comércio destes peixes. A coleta de POM no ambiente natural pode causar estresse nos peixes, levando ao desenvolvimento de doenças. A legislação que regula a ARI e quarentena é derivada dos Ministérios da Agricultura, Pecuária e Abastecimento e Pesca e Aquicultura. A quarentena de POM no Brasil não é feita por agências do governo, mas por estabelecimentos comerciais que são credenciados junto aos Ministérios, sendo feita em um tempo muito reduzido. De acordo com os dados obtidos, a abordagem de precaução não é realmente aplicada no Brasil, pois a informação científica não é contemplada pela legislação. O Capítulo 2 apresenta análise da literatura sobre o estresse do transporte em peixes, com abordagem ecofisiológica e proposta de aplicação comercial. Foi feita caracterização de: 1) processos de transporte mais utilizados, 2) visão ecofisiológica das respostas dos peixes, analisando a água de transporte e os desafios fisiológicos que sua deterioração impõe aos peixes, 3) alterações fisiológicas decorrentes do transporte e associação à classificação das respostas primárias, secundárias e terciárias ao estresse, e 4) sugestões de aplicação comercial deste conhecimento. O transporte foi classificado em transporte curto (até 8 horas) ou transporte longo (acima de 8 horas). As alterações ambientais e em consequência, fisiológicas, durante o transporte foram relacionadas aos conceitos de homeostase e alostase (carga e sobrecarga alostática). As principais medidas no sentido de minimização do estresse do transporte de peixes vivos se relacionam com as tentativas de redução no consumo de oxigênio ou prevenção da hipóxia ambiental, e/ou da geração de amônia, e/ou da acidificação da água: 1) adição de atmosfera de O2 puro, 2) jejum pré-transporte, 3) salinidade isosmótica, 4) redução na temperatura, 5) utilização de anestésicos.Para alcançar este conjunto de dados necessários, deve-se levar em conta que à medida em que forem utilizadas metodologias com menores custos e maior praticidade mais valores de referência serão disponibilizados em relação aos marcadores ambientais (amônia, pH e OD) e fisiológicos, para o maior número de espécies relevantes comercialmente. O Capítulo 3 apresenta uma simulação de tempos diferentes de transporte do peixe sargento, Abudefduf saxatilis , por três tempos experimentais: 24, 48 e 72 h. Os parâmetros fisiológicos foram: osmolalidade, teor hídrico muscular e glicemia. Quanto aos bioquímicos foi medida a atividade das enzimas Anidrase Carbônica branquial e anti-oxidante sglutationa S-transferase (GST), catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD) hepáticas. Também foram avaliados os seguintes parâmetros da água: oxigênio dissolvido, amônia e pH. A mortalidade dos peixes foi de 20,9% e ocorreu para indivíduos com maior comprimento. Peixes com comprimento total inferior a 6 cm não morreram até o tempo máximo avaliado de 72 h. O parâmetro da água que mais apresentou relação com a mortalidade foi o pH. Não houve diferença significativa para os parâmetros fisiológicos comparando-se o grupo referência e os grupos experimentais. Apenas a enzima SOD apresentou diferença significativa quando comparada ao grupo referência. Recomenda-se que o transporte para este espécie seja realizado dentro de 24 horas e para espécimes de no máximo 6 cm de comprimento total. Conclui-se de forma geral, para a preservação da nossa biodiversidade e maior rentabilidade do comércio de POM, que 1) a legislação brasileira deveria ser modernizada e considerar o princípio da precaução, 2) a abordagem ecofisiológica é crucial para se entender os desafios do transporte destes peixes, e 3) é importante caracterizar para cada espécie de interesse o efeito das alterações ambientais na água de transporte sobre sua sobrevivência e manutenção ou recuperação da homeostasia após o transporte.Abstract: The overall objective of this thesis was to evaluate the transport of marine ornamental fish (POM) under two approaches: A) trade policy (Chapter 1), and B) physiological challenges. In this second view, both a theoretical approach to the literature (Chapter 2) and an experimental approach using the species Abudefduf saxatilis (sergeant fish) as a model (Chapter 3) were employed .In Chapter 1, an analysis of the political aspects was made for the Brazilian approach on the international marketing of marine ornamental fish (POM). The precautionary principle was applied to the import risk analysis (IRA) and quarantine in relation to trade in these fishes. The collection of POM in the natural environment can cause stress in fish, leading to the development of diseases. The legislation governing the ARI and quarantine is derived from the Ministries of Agriculture, Livestock and Food Supply and Fisheries and Aquaculture. The quarantine of POM in Brazil is not made by government agencies but by commercial establishments that are accredited with the Ministry, being done in a very short time. According to the data obtained, the precautionary approach is not really enforced in Brazil, because scientific information is not contemplated by the legislation. Chapter 2 presents the literature review on the stress of transport in fish, with an ecophysiological approach and proposed commercial application:1) the most widely used transport processes were summarized, 2) an ecophysiological view on the responses of fish was employed, analyzing the transport water and the physiological challenges that its deterioration imposes on the fish, 3) physiological changes associated with the transport were associated to the classic stress responses defined as primary, secondary and tertiary, and 4) suggestions were posed, for commercial application of this knowledge. The transport was classified as short (8 hours) or long (over 8 hours). Environmental change, and consequently, physiological challenges during transport were related to the concepts of homeostasis and allostasis (allostatic load and overload). The main steps to minimize the stress of live fish transport relate to attempts to reduce oxygen consumption and prevent environmental hypoxia, and / or the generation of ammonia and / or water acidification: 1) adding atmosphere of pure O2, 2) pre-transport fasting, 3) isosmotic salinity, 4) reduction in temperature, 5) use of anesthetics. To achieve this set of data needed, one should take into account that the extent to which methodologies with lower costs and greater convenience are used,it is crucial to relate environmental (ammonia, pH e DO) and physiological markers for the largest number of commercially important species. Chapter 3 presents a simulation of different transport times using the sergeant fish, Abudefduf saxatilis , for 24, 48 and 72 hours. Physiological parameters evaluated were: osmolality, muscle water content and glucose. Enzymes assayed were: gill Carbonic Anhydrase enzymes and antioxidants glutathione S-transferase (GST), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) in liver. The following water parameters were also evaluated: dissolved oxygen, pH and ammonia. Fish mortality was of 20.9% and occurred for individuals with greater length. Fish less than 6 cm total length did not die until the maximum time of 72 h assessed here. The water parameter that mostly related to mortality was water pH. There was no significant difference in physiological parameters comparing the reference group and the experimental groups. Just SOD enzyme showed significant differences when compared to the reference group. It is recommended that the transport to this species is carried out within 24 hours and specimens of up to 6 cm in total length. We conclude in general, in order to preserve our biodiversity and increase profitability of the POM trade, that: 1) Brazilian laws should be modernized and consider the precautionary principle, 2) the ecophysiological approach is crucial to understanding the challenges of transport of these fish, and 3) it is important to characterize each species of interest the effect of environmental change on water transport on survival and maintenance or restoration of homeostasis after shipping

DETERMINAÇÃO DO PERÍODO REPRODUTIVO E DO TAMANHO DE MATURAÇÃO FUNCIONAL DOS OVÁRIOS DE UCIDES CORDATUS (LINNAEUS, 1763) (BRACHYURA, OCYPODIDAE) NA BAÍA DE VITÓRIA, ESPÍRITO SANTO.

O caranguejo Ucides cordatus (Linnaeus, 1763), conhecido vulgarmente como caranguejo-uçá, destaca-se como importante recurso pesqueiro na costa Brasileira, possuindo legislação específica para sua proteção. Este estudo teve como objetivo a análise do período reprodutivo e o tamanho de primeira maturação de fêmeas de U. cordatus, como subsídio à legislação de proteção à espécie no Estado do Espírito Santo. Os animais foram coletados mensalmente, em uma área do manguezal da Baía de Vitória (20º 14’ 20” S e 40º 18’ 30” W), no município da Serra, ES, durante o período de um ano (outubro de 1998 a setembro de 1999). As coletas foram realizadas manualmente com o auxílio de caranguejeiros. No laboratório, procedeu-se à biometria dos caranguejos. As 280 fêmeas coletadas foram mensuradas, pesadas e a presença de ovos nos pleópodos, registrada. A determinação do período reprodutivo foi feita através da análise da Relação Gonadossomática, do Fator de Condição Alométrico e da presença de fêmeas ovígeras. No ano analisado, o período reprodutivo estendeu-se de dezembro a abril. O tamanho mínimo de primeira maturação das fêmeas foi de 43,2 mm de largura e 32,7 mm de comprimento de carapaça

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Morphology and histology of the female reproductive system of the mangrove land crab, Ucides cordatus (Linnaeus, 1763) (Brachyura: Ocypodidae)

This study provides a detailed description of the macro- and microscopic anatomy of the female reproductive system of the mangrove land crab, Ucides cordatus. A total of 277 females were collected between October 1998 and September 1999 in mangroves of the Victoria Bay, State of Espírito Santo, Southeast Brazil. The reproductive system of this species is composed of two ovaries united together by a bridge, present in the form of an H when viewed dorsally, and two seminal receptacles. Histological analysis revealed the following six stages of oocyte development: I. young germ cells (oogonias); II. oocytes of the germinative centers; III. oocytes with lipid vitellogenesis; IV. vitellogenic oocytes with lipid and protein; V. oocytes with completed vitellogenesis; and VI. oocytes in hyalinization. The anatomy of the ovary is characterized by the following six stages of development: I. immature; II. at maturity; III. mature; IV. partly spawned; V. fully spawned; and VI. in recovery. Reproduction was observed in summer, and the results suggesting that this species showed multiple spawnings

DETERMINAÇÃO DO PERÍODO REPRODUTIVO E DO TAMANHO DE MATURAÇÃO FUNCIONAL DOS OVÁRIOS DE UCIDES CORDATUS (LINNAEUS, 1763) (BRACHYURA, OCYPODIDAE) NA BAÍA DE VITÓRIA, ESPÍRITO SANTO.

O caranguejo Ucides cordatus (Linnaeus, 1763), conhecido vulgarmente como caranguejo-uçá, destaca-se como importante recurso pesqueiro na costa Brasileira, possuindo legislação específica para sua proteção. Este estudo teve como objetivo a análise do período reprodutivo e o tamanho de primeira maturação de fêmeas de U. cordatus, como subsídio à legislação de proteção à espécie no Estado do Espírito Santo. Os animais foram coletados mensalmente, em uma área do manguezal da Baía de Vitória (20º 14’ 20” S e 40º 18’ 30” W), no município da Serra, ES, durante o período de um ano (outubro de 1998 a setembro de 1999). As coletas foram realizadas manualmente com o auxílio de caranguejeiros. No laboratório, procedeu-se à biometria dos caranguejos. As 280 fêmeas coletadas foram mensuradas, pesadas e a presença de ovos nos pleópodos, registrada. A determinação do período reprodutivo foi feita através da análise da Relação Gonadossomática, do Fator de Condição Alométrico e da presença de fêmeas ovígeras. No ano analisado, o período reprodutivo estendeu-se de dezembro a abril. O tamanho mínimo de primeira maturação das fêmeas foi de 43,2 mm de largura e 32,7 mm de comprimento de carapaça