Estratégias de história de vida de peixes neotropicais em diferentes tipos de habitat

Abstract

A reprodução representa um dos aspectos mais importantes da biologia de uma espécie e a manutenção de populações viáveis dependem do seu sucesso. O sucesso alcançado pelos peixes em ambientes distintos deve-se à enorme gama de estratégias reprodutivas desenvolvidas pelo grupo. Nos ambientes aquáticos, a expressão da estratégia reprodutiva de uma espécie depende das interações entre fatores intrínsecos (fisiológicos, genéticos), e fatores extrínsecos como a qualidade do habitat, relações interespecíficas e também fatores físicos e regime de hidrológico. A teoria do “habitat template” propõe que a variabilidade temporal e espacial do habitat físico influencia na evolução da combinação do comportamento, fisiologia e características de história de vida das espécies. O habitat é o modelo contra o qual as pressões evolutivas dão forma à estratégia ecológica de uma espécie. Em contrapartida, as características históricas e filogenéticas limitariam algumas características específicas, independente do habitat. A teoria da história de vida lida com restrições entre variáveis demográficas e características associadas com reprodução e a maneira em que essas limitações, ou trade-offs, moldam as estratégias para lidar com diferentes tipos de ambiente. Sendo assim, o investimento em um atributo causaria a redução dos recursos disponíveis para investimento em outro. Trabalhos procurando vinculares os atributos biológicas de peixes as características ambientais do habitat em peixes propõem a existência de um gradiente entre três estratégias de história de vida em peixes de água doce: a oportunista, a de equilíbrio e a periódica. Contudo, é observado que espécies intimamente aparentadas podem exibir estratégias de história de vida diferentes ao passo que espécies distantes filogeneticamente podem convergir independentemente para estratégias semelhantes. Dentro deste contexto, o objetivo dessa dissertação é a abordagem das relações das estratégias de história de vida em relação à diferentes tipos de habitat em algumas espécies de peixes neotropicais. O primeiro capítulo trata das estratégias reprodutivas de espécies de Characidae em escala local com diferentes distribuições dentro de uma sub-bacia. Seria esperado encontrar diferenças nas estratégias reprodutivas das espécies que habitam ambientes que contrastam na magnitude das flutuações, com espécies de estratégia oportunista presentes a montante na bacia e espécies com estratégia periódica a jusante na bacia. O segundo capítulo analisa, em maior escala, as relações entre as estratégias de história de vida de peixes neotropicais da América do Sul e quatro tipos de habitat e a influência da taxonomia baseada em atributos morfológicos e reprodutivos das espécies. Se as características funcionais (um conjunto de atributos) dos organismos são previsíveis a partir características ambientais então seria esperado encontrar uma convergência desses atributos em organismos habitando o mesmo ambiente. Esse tipo de estudo é importante na busca de padrões de distribuição e na compreensão de quais características fisiológicas permitem as espécies permanecerem em um determinado ambiente ou que colonizem um novo. Esse conhecimento também é importante no manejo da pesca e na conservação dos estoques de peixes e espécies ameaçadas. A utilização de atributos funcionais permite a comparação entre áreas distantes geograficamente e entre espécies filogeneticamente distantes e auxilia na busca de padrões evolutivos. Os resultados sugerem a conservação de alguns atributos dentro de grupos taxonômicos menores, sendo possível observar uma maior afinidade de algumas famílias com alguma das estratégias de história de vida. Também é possível perceber que existe um continuum de espécies entre as estratégias, mostrando que alguns atributos são mais versáteis que outros e podem sofrer maior variação entre populações do que entre espécies. Quando se leva em consideração a diversidade de espécies de peixes neotropicais, ainda são poucos os estudos sobre informações básicas da biologia desses organismos, sendo que maior a representatividade dos estudos concentra-se em alguns grupos taxonômicos. As descrições parciais e a caracterização de forma imprecisa das características reprodutivas entre os trabalhos dificultam a sua utilização em futuros estudos.

Reproduction represents one of the most important aspects of species biology, because the maintenance of viable populations depends on its success. The success achieved by fishes in different environments is partially related to the diverse reproductive strategies developed by this group. In aquatic environments, the expression of the reproductive strategy of a species depends upon the interactions between intrinsic factors (physiological) and extrinsic factors such as the habitat quality, interspecific relationships, physical factors and hydrological regime. The habitat template theory proposes that the temporal and spatial variability of the physical habitat influences evolution of the combination of behavior, physiology and life history characteristics of species. The habitat is the model against which the evolutionary pressures shape the ecological strategy of a species. In contrast, historical and phylogenetic traits limit some specific characteristics regardless of habitat type. Life-history theory deals with constraints among demographic variables and traits associated with reproduction and the way these constraints, or trade-offs, (i.e., investments in one trait leaving fewer resources available for investment in another), shape strategies for dealing with different kinds of environments. Studies seeking to link biological traits of fishes to environmental characteristics of habitat suggest the existence of a gradient between three primary strategies in freshwater fishes: opportunistic, equilibrium and periodic. However, it has been observed that closely related species exhibit different life-history strategies, while phylogenetically distant species converge independently to similar strategies. Within this context, the goal of this study is to address the relationship in life-history strategies of Neotropical freshwater fishes against different types of habitat. The first chapter deals with the reproductive strategies of Characidae species with different distributions within the basin at a local scale. The second chapter examines at a larger scale the relationships between life history strategies of neotropical fishes of South America and four habitat types and the influence of taxonomy based on morphological and reproductive traits of the species. If the functional characteristics (a set of traits) of organisms are predictable from environmental characteristics would be expected a convergence of these traits in organisms inhabiting the same environment. The second chapter analyses the relationships among life-history strategies of Neotropical fish at different types of habitat and the taxonomic influence using a trait-based approach across large spatial scale. This type of study is important in the search for patterns in distribution and understanding which characteristics allows species to remain in a particular environment or in the colonization of a new one. This knowledge is also important in fisheries management and stocks conservation and endangered species. The trait-based approach allows comparison among geographically distant areas and phylogenetically distant species and support research in evolutionary patterns. The results suggest conservation of some attributes within lower taxonomic groups and it is possible to observe a greater affinity with some families and life-history strategies. It is possible to notice that there is a continuum of species among the strategies showing that some attributes are more versatile than others and may experience greater variation between populations than between species. Taking into account the diversity of neotropical fish species, there are few studies on basic information about the biology of these organisms and the representativeness of the studies focus on a few taxonomic groups. The partial descriptions and imprecisely characterization of reproductive characteristics among studies difficult their use in future studies.