Embryonic development and larval stages of Steindachneridion parahybae (Siluriformes: Pimelodidae): implications for the conservation and rearing of this endangered Neotropical species

Honji, Renato M; Tolussi, Carlos E; Mello, Paulo H; Caneppele, Danilo; Moreira, Renata G

Steindachneridion parahybae is a freshwater catfish endemic to the Paraíba do Sul River and is classified as an endangered Neotropical species. An increasing number of conservation biologists are incorporating morphological and physiological research data to help conservation managers in rescue these endangered species. This study investigated the embryonic and larval development of S. parahybae in captivity, with emphasis in major events during the ontogeny of S. parahybae. Broodstocks were artificially induced to reproduce, and the extrusion occurred 200-255 degree-hours after hormonal induction at 24°C. Larval ontogeny was evaluated every 10 minutes under microscopic/stereomicroscopic using fresh eggs samples.

The main embryogenic development stages were identified:

zygote, cleavage, including the morula, blastula, gastrula phase, organogenesis, and hatching. The extruded oocytes showed an average diameter of 1.10 ± 0.10 mm, and after fertilization and hydration of eggs, the average diameter of eggs increased to about 1.90 ± 0.60 mm, characterized by a large perivitelline space that persisted up to embryo development, the double chorion, and the poles (animal and vegetative). Cell division started about 2 minutes after fertilization (AF), resulting in 2, 4, 8 (4 x 2 arrangement of cells), 16 (4 x 4), 32 (4 x 8) and 64 (2 x 4 x 8) cells. Furthermore, the blastula and gastrula stages followed after these cells divisions. The closed blastopore occurred at 11 h 20 min AF; following the development, the organogenetic stages were identified and subdivided respectively in: early segmentation phase and late segmentation phase. In the early segmentation phase, there was the establishment of the embryonic axis, and it was possible to distinguish between the cephalic and caudal regions; somites, and the optic vesicles developed about 20 h AF. Total hatching occurred at 54 h AF, and the larvae average length was 4.30 ± 0.70 mm. Gradual yolk sac reduction was observed during the first two days of larval development. The first feeding occurred at the end of the second day. During the larval phase, cannibalism, heterogeneous larval growth and photophobia were also observed. This information will be important in improving the artificial reproduction protocols of S. parahybae in controlled breeding programs.(AU)

Steindachneridion parahybae é um bagre de água doce, endêmico do rio Paraíba do Sul e é classificado como espécie neotropical ameaçada. Um número crescente de biólogos conservacionistas estão incorporando dados de pesquisas morfológicas e fisiológicas para ajudar os gestores de conservação no resgate destas espécies ameaçadas de extinção. Este estudo investigou o desenvolvimento embrionário e larval de S. parahybae em cativeiro, com ênfase nos principais eventos durante a ontogenia de S. parahybae. Reprodutores foram artificialmente induzidos à reprodução e a extrusão ocorreu com 200-255 horas-graus após a indução hormonal a 24°C. A ontogenia larval foi avaliada a cada 10 minutos sob microscópio/ estereomicroscópio, utilizando-se amostras de ovos recém coletados.

Os principais estágios de desenvolvimento embrionário foram identificados:

zigoto, clivagem, incluindo as fases, mórula, blástula e gástrula, organogênese e eclosão. Os ovócitos extrusados apresentaram uma média de diâmetro de 1,10 ± 0,10 mm e depois da fertilização e hidratação dos ovos, a média de diâmetro dos ovos aumentou para 1,90 ± 0,60 mm, caracterizado pelo grande espaço vitelínico que persistiu até o desenvolvimento do embrião, duplo córion e os polos (animal e vegetal). A divisão celular iniciou-se aproximadamente dois minutos após a fertilização (AF), resultando em 2, 4, 8 (4 x 2 arranjo das células), 16 (4 x 4), 32 (4 x 8) e 64 (2 x 4 x 8) células. Adicionalmente, seguiram as fases de blástula e gástrula depois das divisões celulares. O fechamento do blastóporo ocorreu às 11 h 20 min AF; seguindo o desenvolvimento, os estágios de organogênese foram identificados e subdivididos, respectivamente em: fase de divisão inicial e fase de divisão avançada. Na fase de divisão inicial, depois do estabelecimento do eixo do embrião, foi possível distinguir as regiões cefálica e caudal; os somitos e as vesículas ópticas se desenvolveram com aproximadamente 20 h AF. A eclosão total ocorreu com cerca de 54 h AF e o comprimento médio foi de 4,30 ± 0,70 mm. A redução gradual do saco vitelínico foi observada durante os primeiros dois dias de desenvolvimento larval. A primeira alimentação ocorreu no final do segundo dia. Durante a fase larval, canibalismo, crescimento larval heterogêneo e fotofobia também foram observados. Estas informações serão importantes para aperfeiçoar o protocolo de reprodução artificial em S. parahybae em programas de reprodução controlada.(AU)