Composição da ictiofauna, análise estomacal e isotópica de espécies de siluriformes e de characidae, em riachos subtropicais, Brasil

Abstract

O objetivo deste estudo foi determinar a composição da ictiofauna de riachos da sub-bacia do Alto Jacuí, região centro-norte do Rio Grande do Sul, bem como descrever e compreender as relações que permeiam a biologia alimentar de espécies de Siluriformes e de Characidae nestes mesmos riachos. As coletas foram realizadas bimensalmente de julho de 2012 a junho de 2013, através da técnica de pesca elétrica em 10 riachos. Um total de 13.247 indivíduos foram coletados, pertencentes a 42 espécies, 10 famílias e seis ordens, das quais as que mais contribuíram foram Characiformes (36%), Cichliformes (24%) e Siluriformes (14%), com 15, dez e seis espécies respectivamente. Nós reportamos o primeiro registro de Phalloceros spiloura para o sistema da Laguna dos Patos e cinco espécies ficaram ao nível de gênero devido ao fato de se tratarem de novas espécies e estão sendo revisadas e descritas. O conteúdo estomacal de 1.948 indivíduos, pertencentes a três espécies (Heptapterus sp., Rhamdia quelen e Trichomycterus poikilos) foram analisados pelo método volumétrico, sendo 59 itens alimentares identificados. Em geral, Heptapterus sp. consumiu uma alta proporção de Aegla sp., restos de plantas terrestres e Megaloptera; R. quelen consumiu peixe e Oligochaeta, seguido de Aegla sp.; enquanto a dieta de T. poikilos foi baseada em Simuliidae, Ephemeroptera e Trichoptera. A segregação alimentar das espécies, bem como do fator espécie mais classe de tamanho, foram observadas. Os valores de amplitude de nicho foram altos para todas as espécies, e somente foram baixos para os maiores tamanhos de R. quelen e Heptapterus sp. No geral, as espécies mostraram baixos valores de sobreposição de nicho, e houve uma grande frequência de sobreposição alta e intermediária para as menores classes de tamanho. O modelo nulo confirmou a partição de nicho entre as espécies e uma partilha de recursos quando analisado espécie mais classe de tamanho. Posteriormente, 1.525 estômagos de 11 espécies de Characidae foram analisados. Observou-se uma diferença significativa entre a dieta dessas espécies, com plantas terrestres e aquáticas, restos de insetos terrestres e aquáticos e adultos de Hymenoptera, mostrando-se os itens mais importantes para esta diferenciação. As análises mostraram que os padrões de alimentação estão associados as características morfológicas. A posição subterminal da boca se correlacionou com a ingestão de itens bentônicos (insetos aquáticos e matéria orgânica); boca grande permitiu a ingestão de itens mais robustos como Aegla sp. e peixes; espécies com menor variação de dentes ao longo da série externa do prémaxilar consumiram elevada proporção de plantas e insetos terrestres, assim como as espécies que apresentaram menor número de dentes na maxila. O hábito insetívoro aquático foi observado nos indivíduos com números intermediários e altos de cúspides nos dentes do maxilar. Buscando compreender a coexistência de quatro espécies sintópicas de Characidae, nós calculamos a sobreposição de nicho das espécies por período amostral e para avaliar a importância destes itens alimentares como fontes de nutrientes nós usamos análises de isótopos de carbono (13C) e nitrogênio (14N) para estimar a assimilação relativa. Todos os Characidae consumiram grandes proporções de plantas e insetos aquáticos. As espécies apresentaram baixa sopreposição na maioria dos períodos amostrados. Também, houve uma alta correspondência entre a análise do conteúdo estomacal e o resultado da análise isotópica. Astyanax xiru e Astyanax procerus assimilaram grandes frações de invertebrados terrestres e plantas aquáticas. Bryconamericus iheringi assimilou principalmente invertebrados aquáticos e secundariamente algas, enquanto Bryconamericus sp. assimilou principalmente invertebrados aquáticos e terrestres. Assim, nós demonstramos que as espécies congenéricas têm dietas mais similares, mas que estas quatro espécies de Characidar coexistem por partição de recursos, e que a assimilação de nutrientes dessas espécies coincide com o consumo relativo dos itens alimentares ingeridos.

The objective of this study was to determine the composition of fishes of Alto Jacuí subbasin streams, north-central region of Rio Grande do Sul, as well as describe and understand the relationships that permeate the feeding biology of species of Siluriformes and Characidae in these same streams. Samples were collected bimonthly from July 2012 to June 2013, through electrofishing technique in 10 streams. A total of 13,247 individuals were collected, belonging to 42 species, 10 families and six orders, of which the most contributed, were Characiformes (36%), Cichliformes (24%) and Siluriformes (14%), with 15, ten and six species, respectively. We report the first record of Phalloceros spiloura to the Laguna dos Patos system and five species were to genus level due to the fact they refer to new species and are being reviewed and described. The stomach contents of 1,948 individuals belonging to three species (Heptapterus sp., Rhamdia quelen and Trichomycterus poikilos) were analyzed by volumetric method, with 59 identified food items. Overall, Heptapterus sp. consumed a high proportion of Aegla sp., remains of terrestrial plants and Megaloptera; R. quelen consumed fish and Oligochaeta, followed by Aegla sp.; while T. poikilos diet was based on Simuliidae, Ephemeroptera and Trichoptera. Food segregation of species as well as species plus size class factors, were observed. The niche breadth values were high for all species, and only were low for the larger sizes of R. quelen and Heptapterus sp. Overall, the species showed low niche overlap values, and there was a high frequency overlay high and intermediate for smaller size classes. The null model confirmed the niche partitioning among species and a sharing of resources when analyzed species plus size class. Subsequently, 1,525 stomachs were analyzed representing 11 species of Characidae. There was a significant difference between the diet of these species, with terrestrial and aquatic plants, terrestrial and aquatic insect remains and adult Hymenoptera, being the most important items for this differentiation. The analysis showed that feeding patterns associated with many morphological features. Sub-terminal mouth positions correlated with the ingestion of benthic items (e.g., aquatic insects and organic matter); large mouths permited ingestion of robust items such as macrocrustaceans (e.g., Aegla) and fish; species that have small teeth variation along the outer row of the premaxilla consumed high proportion of plants and terrestrial insects as well as those species that showed a lower number of teeth on the maxilla. Aquatic insectivory was observed in those individuals with intermediary and high number of cusps in the maxilla teeth. To understand the coexistence of four syntopic Characidae species we calculated niche overlap of species for each sampling period, and to evaluate the importance of these food items as nutrient sources, we used carbon (13C) and nitrogen (14N) isotopes analyses to estimate relative assimilation. All characids consumed large proportions of plant material and aquatic insects. The species showed low dietary overlap throughout most of the sampling period. There was high correspondence between the gut content analyses and isotope mixing model estimates. Astyanax xiru and Astyanax procerus assimilated large fractions of terrestrial invertebrates and aquatic plants. Bryconamericus iheringi assimilated primarily aquatic invertebrates and secondarily algae, whereas Bryconamericus sp. assimilated primarily aquatic and terrestrial invertebrates. Therefore, we demonstrate that the congeneric species have more similar diets, but that these four Characidae species coexist by resource partitioning, and that they assimilate nutrients agree with the relative consumption of food items.