Population structure and reproductive biology of Astyanax gymnodontus(Characiformes: Characidae), a poorly known endemic fish of the Iguaçu River basin, Brazil

Tenório Baumgartner, Matheus; da Silva, Pedro Rogério Leandro; Baumgartner, Gilmar

AbstractSuccess in fish breeding depends on reproduction intensity, periodicity and the place where it occurs. Information about fish species reproduction is important to assist managers, and to determine conservation and management strategies. The fish assemblage of the Iguaçu River basin is already known for its high endemism, and despite this privilege, the large number of dams built along it, threat this particular biodiversity. Astyanax gymnodontus is an endemic fish species and studies on its population structure and reproductive biology are important, since they represent the first step for further community studies. Our objective was to evaluate some aspects of the population structure and reproductive biology of A. gymnodontus in the influence area of Salto Santiago dam, Iguaçu River, Paraná State, Brazil. Sampling was made monthly from July 2003 to June 2005, and bimonthly from July 2005 to March 2013, at five sites in the influence area of Salto Santiago dam. Fishes were collected using 10 m length gillnets with meshes ranging from 2.5 to 6.0 cm between non-adjacent knots and trammel nets with inner meshes of 6.0 cm between non-adjacent knots. Nets were arranged on surface, bottom and margins of each site, exposed for 24 h. Additional drags on littoral areas were performed from January to March and October to December from 2009 to 2011, with 50.0 m nets, 0.5 cm mesh size, for juveniles capture. We captured and analyzed 21 932 individuals, being 9 249 females and 12 683 males, representing 42.2 % and 57.8 %, respectively. The average body length was 8.8 cm for females and 8.3 cm for males. The average weight was 18.8 g for females and 16.0 g for males. Sex ratio calculated for the entire period was 1.8 males/female. Males were more abundant than females in 73.2 % of samples and significant differences were observed in 35.3 % of samples. The estimated length at first maturity (SL50) was 6.4 cm for females and 6.2 cm for males. We suggest that sexual differences in body length and weight, and sex ratio occurred as a result of sexual differences in energy allocation. Females spend more energy on body growth, which means more eggs production and higher fecundity. As an integrated response, males spend more energy on sperm production, in competition with other males, leading to a smaller body size. Differences in estimated SL50 might be an indicator of this sexual difference in energy allocation. The reproduction period was from September to February, with greater intensity at the beginning of this period, and the sites of highest reproductive intensity were those immediate downstream from dams, and therefore with more riverine characteristics. Rev. Biol. Trop. 64 (1): 69-77. Epub 2016 March 01.

ResumenEl éxito en la reproducción de los peces depende de su intensidad, cuándo y dónde sucede. La información acerca de la reproducción de las especies de peces son importantes para ayudar a los administradores a determinar las estrategias de conservación y manejo. La comunidad de peces de la cuenca del río Iguazú ya es conocida por su endemismo, y a pesar de ser un privilegio, el gran número de represas construidas en este río amenaza esta biodiversidad particular. Astyanax gymnodontus es una especie endémica de pez y estudios sobre su estructura poblacional y biología reproductiva son importantes, ya que son el primer paso para futuros estudios de comunidad. Nuestro objetivo fue evaluar algunos aspectos de la estructura poblacional y biología reproductiva de A. gymnodontus en el área de influencia de la represa de Salto Santiago, Río Iguazú, Estado de Paraná, Brasil. Los muestreos se han realizado mensualmente desde julio 2003 a junio 2005, y cada dos meses desde julio 2005 a marzo 2013, en cinco sitios en el área de influencia del embalse de Salto Santiago. Los peces fueron recolectados con redes de enmalle de 10 m, con mallas entre 2.5 y 6.0 cm entre nudos no adyacentes y trasmallos con mallas interiores de 6.0 cm entre nudos no adyacentes. Las redes fueron dispuestas en la superficie, fondo, y márgenes de cada sitio, durante 24 h. Se han usado redes de arrastre adicionales en el litoral de enero a marzo y de octubre a diciembre, desde 2009 a 2011, con redes de 50.0 m y mallas de 0.5 cm, para la captura de los jóvenes. Hemos capturado y analizado 21 932 peces, siendo 9 249 hembras y 12 683 machos, lo que representa 42.2 % y 57.8 %, respectivamente. La longitud corporal media fue de 8.8 cm para las hembras y 8.3 cm para los machos. El peso promedio fue de 18.8 g para las hembras y 16.0 g para los machos. La proporción sexual calculada para todo el período fue 1.8 machos/hembra. Los machos fueron más abundantes que las hembras en 73.2 % de las muestras y se observaron diferencias significativas en 35.3 % de las muestras. La longitud corporal de primera madurez (SL50) fue de 6.4 cm para las hembras y 6.2 cm para los machos. Sugerimos que las diferencias sexuales en la longitud del cuerpo, peso, y proporción sexual se produce como resultado de las diferencias sexuales en la asignación de energía. Las hembras gastan más energía en el crecimiento del cuerpo, lo que significa mayor producción de huevos y mayor fecundidad. Como respuesta, los machos gastan más energía en la producción de esperma, en competencia con otros machos, lo que lleva al menor tamaño corporal. Las diferencias en el SL50 estimado podría ser un indicador de la diferencia sexual en la asignación de la energía. El período de reproducción fue de septiembre a febrero, con mayor intensidad al comienzo de este período, y los sitios de mayor intensidad reproductiva fueron aquellos inmediatamente abajo de los embalses, y por lo tanto, con características más similares a los ríos.