Assinaturas químicas elementares, isótopos estáveis e forma de otólitos como ferramentas para avaliar estrutura populacional de Abudefduf saxatilis Linnaeus, 1758 (Pisces: Pomacentridae) na costa brasileira

• Main Author: Adelir-Alves, Johnatas
• Other Authors: Spach, Henry Louis, Correia, Alberto Teodorico, 1972-, Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Zoologia
• Format: Other/Unknown Material
• Language: Portuguese
• Published: 2019
• Subjects: Peixe marinho; Peixe - Habitat; Peixe - População; Ecologia costeira; Isótopos estáveis; Zoologia; Abrigo; Alta; Elevado; Nordeste; Sudeste; South Atlantic Ocean
• Online Access: https://hdl.handle.net/1884/64786

Orientador: Prof. Dr. Henry Louis Spach Coorientador: Dr. Alberto Teodorico Correia Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Zoologia. Defesa : Curitiba, 25/03/2019 Inclui referências Resumo: Ambientes recifais constituem complexas comunidades, sustentam uma alta produção primária e possuem alta diversidade de espécies, como as assembleias de peixes recifais. O conhecimento acerca da ecologia dos peixes é fundamental na elaboração de estratégias de conservação e manejo, havendo necessidade de estudos ecológicos para grande parte das espécies do oceano Atlântico Sul. Conhecemos pouco sobre as estruturas populacionais e os níveis de conectividade entre elas, rotas migratórias, conectividade entre as zonas de desova, e respectivas zonas de recrutamento, crescimento e reprodução. Pomacentridae está entre as famílias de peixes recifais mais ricas em espécies, sendo o sargentinho, Abudefduf saxatilis, uma espécie comum, abundante e com ampla distribuição no oceano Atlântico. Estudos ecológicos com o uso de razões isotópicas, química elementar, forma e microestrutura dos otólitos vem sendo utilizados para estudos populacionais com peixes marinhos, permitindo uma compreensão ampla e sistêmica do ciclo de vida dos peixes. Estas metodologias têm se mostrado eficazes e complementares aos estudos de genética molecular, nomeadamente com recurso ao DNA mitocondrial, uma vez que as espécies marinhas costeiras, com uma fase larval longa e elevada dispersão dos indivíduos, não têm padrões genéticos de diferenciação espacial, consequência do elevado fluxo gênico. Diante deste cenário, os objetivos deste trabalho foram; (i) Analisar as assinaturas químicas elementares e forma de otólitos sagittae de A. saxatilis, em pequena escala, entre as ilhas do Arquipélago dos Tamboretes, no estado de Santa Catarina (Capítulo I); (ii) Analisar as assinaturas químicas elementares e forma de otólitos sagittae de A. saxatilis, em média escala, entre três ilhas costeiras do sudeste-sul do Brasil (Capítulo I); (iii) Analisar a estrutura populacional de A. saxatilis ao longo da costa Brasileira, através da forma e razões isotópicas de carbono (?13C) e oxigênio (?18O) de otólitos sagittae (Capítulo II); e, (iv) Analisar a microestrutura de otólitos sagittae de recrutas recém assentados de A. saxatilis (Capítulo III). Análises combinadas de microquímica e forma dos otólitos indicam haver separação populacional entre recifes distantes, resultado suportado por uma alta porcentagem da discriminante entre pontos separados ( 70km), indicando subpopulações entre a Ilha de Bom Abrigo (SP), Ilha da Galheta (PR) e a Ilha da Paz (SC). As assinaturas isotópicas e a forma dos otólitos podem ser utilizadas como ferramentas úteis para estudar a estrutura populacional de peixes não-migratórios e associados a recifes. Os resultados indicaram uma estrutura populacional segregada entre a região nordeste, a região sudeste-sul e ilhas oceânicas. Analisar os otólitos de indivíduos selvagens e recém assentados de A. saxatilis tem por objetivo descrever os estágios iniciais de vida da espécie. Os resultados mostraram que o período de desenvolvimento larval dura em média 11,7 dias (entre 9 e 15 dias) e três zonas de crescimento foram observadas nos otólitos dos indivíduos coletados, representando alguns eventos da história de vida durante a fase larval: as marcas de eclosão e assentamento (fase larval pelágica) e pós-assentamento (recrutas e juvenis). Os resultados desta pesquisa podem ser utilizados como base para futuros estudos ecológicos com A. saxatilis e para outras espécies de peixes recifais territorialistas, auxiliando políticas públicas estratégias de manejo e a justificar e direcionar recursos às ações de conservação da biodiversidade marinha. Palavras-chave: peixes recifais; conectividade de habitats; sagittae; química elementar; razões isotópicas; forma; microestrutura. Abstract: Reef environments are complex communities, sustain a high primary production and have a high diversity of species, such as reef fish assemblages. The knowledge about fish ecology is fundamental in the design of conservation and management strategies, and ecological studies are necessary for most species in the South Atlantic Ocean. We know little about population structures and the levels of connectivity between them, migratory routes, connectivity between spawning sites, and their recruitment, growth and reproduction. Pomacentridae is among the richest reef fish families, and the seargent major, Abudefduf saxatilis, is a common and abundant species, and widely distributed in the Atlantic Ocean. Ecological studies using isotopic ratios, elemental chemistry, shape and microstructure of otoliths have been used for population studies with marine fish, allowing a broad and systemic understanding of the fish life cycle. These methodologies have been shown to be effective and complementary to molecular genetics studies, especially with mitochondrial DNA, since the coastal marine species, with a long larval phase and high dispersion of the individuals do not have genetic patterns of spatial differentiation, as a consequence of the high gene flow. In this scenario, the objectives of this study are: (i) Analyze the elemental chemical signatures and shape of A. saxatilis sagittae otoliths, on a small scale, between the islands of the Tamboretes Archipelago, in the state of Santa Catarina (Chapter I); (ii) Analyze the elemental chemical signatures and shape of A. saxatilis sagittae otoliths, on a medium scale, between three coastal islands of south Brazil (Chapter I); (iii) Analyze the population structure of A. saxatilis along the Brazilian coast, through the shape and isotopic carbon (?13C) and oxygen (?18O) ratios of otoliths sagittae (Chapter II); and (iv) Analyze the microstructure of sagittae otoliths of newly settled A. saxatilis (Chapter III). Combined microchemistry and shape otolith analysis indicate that there is a population separation between distant reefs, a result supported by a high percentage of the discriminant between sample areas ( 70km), indicating subpopulations between the Islands of Bom Abrigo (SP), Galheta (PR) and Paz (SC). Isotopic signatures and shape of otoliths can be used as useful tools for studying the population structure of non-migratory and reef-associated fish. The results indicated a segregated population structure between the northeast region, south region and the oceanic islands. Analyzing the otoliths of wild and newly settled individuals of A. saxatilis is aimed describing the initial stages of the apecies. The results showed that the larval development period lasts on average 11.7 days (range 9-15 days) and three growth zones were observed in the the otoliths of the individuals collected, representing some events in the life history during the larval phase: hatching and settlement (pelagic larval stage) and post-settlement (recruits and juveniles). The results of this research can be used as a basis for future ecological studies with A. saxatilis and for others territorial reef fish, helping public policies management strategies and to justify and direct resources to actions of biodiversity marine conservation. Keywords: reef fish; habitat connectivity; otolith; sagittae; elemental chemistry; isotopic ratios; shape; microstructure.