Ecologia trófica e composição da ictiofauna em riachos da sub-bacia do Rio Ijuí, RS, Brasil

Abstract

A sub-bacia do rio Ijuí, está inserida na área de drenagem do rio Uruguai que compõe uma das principais bacias hidrográficas da América do Sul e possui grande diversidade de peixes, distribuídos em vários habitats dulcícolas, incluindo os riachos. Estes ambientes, ricos em micro-hábitats são de grande importância para a manutenção dos ecossistemas e abrigam espécies de pequeno porte, muitas vezes endêmicas. Conhecer a ictiofauna de riachos da sub-bacia hidrográfica do rio Ijuí, entendendo algumas relações tróficas que ocorrem entre as espécies, consiste no objetivo geral desta tese, que está dividida em quatro capítulos, dos quais são objetivos específicos: 1) avaliar a composição da comunidade e o padrão de distribuição das espécies, testando a hipótese de que a complexidade da comunidade de peixes aumenta da montante em direção à jusante da sub-bacia hidrográfica do rio Ijuí; 2) investigar os hábitos alimentares de Astyanax paris, testando a hipótese de que esta espécie modifica suas presas conforme os estágios de seu ciclo de vida (ontogenia); 3) investigar o uso de recursos e a partição de nicho entre espécies de peixes pertencentes às mesmas e diferentes guildas tróficas e às mesmas e diferentes famílias, testando a hipótese de que dentro de uma guilda trófica ou família as espécies de peixes co-ocorrentes apresentam partição de nicho trófico e as sobreposições de nicho são menores entre espécies de diferentes famílias devido ao conservadorismo filogenético do nicho; 4) investigar diferenças nos hábitos alimentares de 15 espécies de Characidae, de cinco gêneros (Astyanax, Bryconamericus, Diapoma, Hyphessobrycon e Piabarchus) e identificar associações entre a ecologia alimentar dessas espécies e suas características ecomorfológicas, incluindo caracteres do aparato oral, testando a hipótese de que essas espécies diferem no uso dos recursos alimentares e a seleção de itens pref 4) investigar diferenças nos hábitos alimentares de 15 espécies de Characidae, de cinco gêneros (Astyanax, Bryconamericus, Diapoma, Hyphessobrycon e Piabarchus) e identificar associações entre a ecologia alimentar dessas espécies e suas características ecomorfológicas, incluindo caracteres do aparato oral, testando a hipótese de que essas espécies diferem no uso dos recursos alimentares e a seleção de itens preferenciais na dieta está relacionada às suas características ecomorfológicas ou caracteres do aparato oral. Para isso, seis riachos da sub-bacia do rio Ijuí foram amostrados ao longo de um ano, com a técnica da pesca elétrica; As relações tróficas foram estudadas através de duas análises complementares: investigação do conteúdo estomacal dos peixes capturados, identificando-se morfologicamente as presas e análises de isótopos estáveis de δ13C e δ15N do tecido muscular dos peixes. Assim, conclui-se que: dos 5029 indivíduos coletados, foram identificadas 55 espécies, 13 famílias e cinco ordens de peixes, com maior riqueza nas áreas à jusante da sub-bacia do rio Ijuí; a espécie Astyanax paris comportou-se como um insetívoro nos riachos estudados e alterou gradualmente sua dieta de insetos aquáticos para terrestres, conforme seu desenvolvimento ontogenético; nos estômagos dos peixes onívoros e 2 invertívoros analisados foram encontrados 18 itens alimentares de origem aquática e 15 de origem terrestre; nas análises de conteúdo estomacal a sobreposição de nicho entre as espécies co-ocorrentes foi baixa na maioria das unidades amostrais e somente durante o verão a sobreposição de nicho foi intermediária; a análise de isótopos estáveis revelou que na maioria das comparações pareadas a porcentagem de sobreposição do espaço isotópico, em relação aos isótopos estáveis de carbono e nitrogênio, foi baixa nos três ambientes amostrados. As espécies de Characidae estudadas apresentaram diferenças entre si em relação aos índices ecomorfológicos; os índices ecomorfológicos associados às habilidades de natação, habitat e captura de alimentos foram os principais responsáveis pelas distâncias ecomorfológicas entre as espécies; os itens alimentares ingeridos pelas espécies de Characidae estavam relacionados às características ecomorfológicas e ao aparato oral destes peixes, principalmente quanto à natação, tamanho da boca e número de dentes; as maiores distâncias alimentares no espaço bidimensional foram identificadas entre espécies de diferentes gêneros.

The Uruguay River is one of the main hydrographic basins of South America and has a great diversity of fishes, distributed in several freshwaters habitats, including the streams. These environments, rich in microhabitats, are of great importance for the maintenance of ecosystems and harbor small, often endemic, species. Knowing the ichthyofauna of streams in the Ijuí River sub-basin, included in the drainage area of the Uruguay River, understanding some trophic relationships that occur between species, is the general objective of this thesis, which is divided into four chapters, of which specific objectives: 1) to evaluate the community composition and species distribution pattern, testing the hypothesis that the complexity of the fish community increases from the amount downstream of the sub-basin of the Ijuí river, in relation to the streams sampled; 2) to investigate the feeding habits of Astyanax paris, testing the hypothesis that this species modifies its prey according to the sequences of the states of its life cycle (ontogeny); 3) to investigate resources use and niche partitioning among fish species belonging to same and different trophic guild and those belonging to the same and different families, testing the hypothesis that within a trophic guild or family the co-occurring fish species present trophic niche partition and niche overlaps are smaller between species from different families due to the phylogenetic conservatism of the niche; 4) to investigate differences in the eating habits of 15 Characidae species of the five genera (Astyanax, Bryconamericus, Diapoma, Hyphessobrycon and Piabarchus) and to identify associations between the feeding ecology of these species and their ecomorphological characteristics, including oral apparatus characters, testing the hypothesis that these species differ in the use of food resources and the selection of preferred items in the diet is related to their ecomorphological characteristics or characters of the oral apparatus. For this purpose, six streams of the sub-basin of the Ijuí River were sampled over a year, using the technique of electric fishing. The trophic relationships were studied through two complementary analyzes: stomach contents investigation of the captured fish, morphologically identifying the prey and stable isotopes analysis of δ13C and δ15N of fish muscle tissue. Thus, it was concluded that: of the 5029 individuals collected, 55 species, 13 families and five orders of fish were identified, with greater richness in the areas downstream of the Ijuí sub-basin; the species Astyanax paris behaved as an insectivore in the studied streams and gradually changed its diet from aquatic insects to terrestrial, according to its ontogenetic development; in the analyzed omnivorous and invertivorous fishes stomachs were found 18 food items of aquatic origin, 15 of terrestrial 4 origin; in stomach content analysis, niche overlap among co-occurring species was low in most sampling units and only during the summer niche overlaps were intermediate; the stable isotopes analysis revealed that in most paired comparisons the overlapping percentage of the isotopic space, in relation to the stable isotopes of carbon and nitrogen, in the three sampled environments was low; the species of Characidae studied presented differences among themselves in relation to the ecomorphological indices; the ecomorphological indices associated with swimming, habitat and food capture skills were mainly responsible for ecomorphological distances between species; the food items ingested by the Characidae species were related to the ecomorphological and oral apparatus characteristics of the fish, especially regarding swimming, mouth size and number of teeth; the largest feeding distances in the two-dimensional space were identified between species of different genera.