Causas e consequências da onivoria de peixes em ecossistemas aquáticos

Omnivory is a predominant feeding strategy among tropical fishes, but knowledge about its causes and consequences of this pattern is scarce. In this study we hypothesized that tropical fish feed lower in food web as a way to compensate a higher energetic demand, which increases with increasing water temperature and body size. Information about 8172 freshwater and marine fish species from whole world, from tropical and temperate ecosystems, showed that the trophic position of non-carnivore fish decreases with increasing body size in tropical but not in temperate ecosystems. This result indicates that the higher energetic demand of large-bodied tropical fish should exert a selective force in favor of omnivory. As a consequence, trophic dynamics in tropical freshwater ecosystems should have different patterns comparing to temperate ones, with major implications for water management and restoration of eutrophic aquatic ecosystems. Another hypothesis of this work was that effects of tropical omnivorous planktivorous fish on planktonic communities depend of primary producers stoichiometric composition, which depends of light availability relative to nutrients ratios. A mesocosm experiment, manipulating light availability and planktivorous fish presence, confirmed our hypothesis indicating that resource stoichiometric composition (consequently nutritional quality), determine trophic structure of pelagic food webs in tropical lakes. Finally another mesocosm experiment indicated that the removal of omnivorous benthivorous fish should be more efficient than removal of omnivorous planktivorus fish, as a way to improve water quality in tropical lakes and reservoirs. This last experiment showed that omnivorous planktivorous fish increase phytoplankton biomass due to trophic cascade interactions, without increasing nutrient concentrations in the water column. On the other hand, omnivorous benthivorous fish, feeding on detritus and other benthonic food sources and excreting nutrients in the water column, are responsible for translocate nutrient from sediments to the water column, increasing phosphorus pool and phytoplankton biomass. Thereby, internal phosphorus supply should be reduced and water quality of eutrophicated lakes could be improved by removing omnivorous benthivorous fish.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A onívoria é uma estratégia alimentar comum entre os peixes tropicais, mas pouco se conhece sobre as possíveis causas e consequências deste padrão. Neste trabalho, levantamos a hipótese de que os peixes tropicais tendem a se alimentar mais baixo nas redes alimentares para compensar a maior demanda energética, a qual aumenta com a temperatura da água e o tamanho do corpo do animal. A análise dos dados de 8172 espécies de peixes marinhos e de água doce do mundo, de regiões tropicais e temperadas, demonstrou que a posição trófica dos peixes não carnívoros diminui com o aumento do tamanho do corpo em regiões tropicais, mas não em regiões temperadas. Este padrão sugere que a maior demanda energética dos peixes tropicais maiores deve ter exercido uma pressão seletiva para a evolução da onivoria. Como consequência, a dinâmica trófica dos ecossistemas aquáticos tropicais deve apresentar padrões distintos aos observados em ambientes temperados, com implicações importantes para o manejo da qualidade da água e a restauração de ecossistemas aquáticos eutrofizaos. Outra hipótese deste trabalho, é que os efeitos de peixes planctívoros onívoros sobre comunidades planctônicas tropicais dependem da composição estequiométrica dos produtores primários que por sua vez depende da disponibilidade relativa de luz e nutrientes. Um experimento de campo em mesocosmos manipulando a disponibilidade de luz e a presença de peixes planctívoros confirmou a hipótese de trabalho, sugerindo que a composição estequiometria e consequentemente a qualidade dos recursos alimentares determinam a estrutura trófica das redes alimentares pelágicas em lagos tropicais. Finalmente, outro experimento de campo em mesocosmos sugere que a remoção de peixes onívoros bentivoros deve ser mais eficaz do que a remoção de peixes onívoros planctívoros para a melhoria da qualidade da água de lagos e reservatórios tropicais. Este último experimento demonstrou que os peixes planctivoros onívoros aumentam a biomassa fitoplanctônica através do mecanismo de cascata trófica sem aumentar as concentrações de nutrientes na coluna d´água. Por outro lado, os peixes bentivoros onívoros, se alimentando de detritos e outros recursos bentônicos e excretando nutrientes na água, translocam nutrientes do sedimento para a coluna d´água, aumentando o aporte interno de fósforo e a biomassa fitoplanctônica através da sua interação com o sedimento. Portanto, o aporte interno de fósforo pode ser reduzido e a qualidade da água de lagos tropicais eutrofizados pode ser melhorada através da remoção de peixes bentívoros onívoros.