Genetic characterisation of populations of the critically endangered Goliath grouper (Epinephelus itajara, Serranidae) from the Northern Brazilian coast through analyses of mtDNA

The Goliath grouper (Epinephelus itajara) is one of the most endangered species of fish of the subfamily Epinephelinae. Slow to develop and mature, and dependent on mangrove habitats for breeding, the species also suffers intense harvesting, which has reduced drastically in numbers in many areas. To contribute to the understanding of the characteristics of E. itajara populations, we conducted a molecular genetics study of the species, focusing on populations from the Northern Brazilian coast. The mtDNA control region (D-loop) of 116 individuals from five localities (Bragança, Ajuruteua, Parnaíba, Fortaleza and Natal) was analysed, and a sequence of 499 base pairs identified. Analyses of the sequences indicated that genetic variability was generally lower in E. itajara than in other endangered species of the genus. AMOVA found no significant grouping structure among the populations. Nested Clade Analysis revealed a significant association between genetic variability and geographic distribution among only three populations (Ajuruteua, Parnaíba and Natal). Genetic diversity was higher in populations from the Amazon region, which may be related to the better conservation of mangrove habitats in this area. Therefore, the present study could be used for the implementation of conservation and management measures in order to protect and consolidate these populations.

Population structure of Lutjanus purpureus (Lutjanidae - Perciformes) on the Brazilian coast: further existence evidence of a single species of red snapper in the western Atlantic

ABSTRACT: The present study focus on the mitochondrial control region to investigate phylogeographic patterns and population structure in Lutjanus purpureus, and to evaluate the genetic similarity between L. purpureus and L. campechanus. For the initial analysis, 810 base pairs sequence from control region were obtained from 239 specimens of L. purpureus collected from four localities off the Brazilian coast. The results revealed the presence of a single panmictic population characterized by high values of genetic diversity. The 299 base pairs hypervariable portion were used for the combined analysis of L. purpureus and L. campechanus, being 275 haplotypes identified in the 414 specimens. Phylogenetic tree and haplotype network did not indicate phylogeographic substructuring between the two species, but rather an intense intermingling of individuals. Considering their marked morphological similarity, the molecular data presented here indicatethat only one species of red snapper exists in the western Atlantic.

Molecular identification, phylogeny and geographic distribution of Brazilian mangrove oysters (Crassostrea)

Oysters (Ostreidae) manifest a high degree of phenotypic plasticity, whereby morphology is of limited value for species identification and taxonomy. By using molecular data, the aim was to genetically characterize the species of Crassostrea occurring along the Brazilian coast, and phylogenetically relate these to other Crassostrea from different parts of the world. Sequencing of the partial cytochrome oxidase c subunit I gene (COI), revealed a total of three species of Crassostrea at 16 locations along the Brazilian coast. C. gasar was found from Curuçá (Pará state) to Santos (São Paulo state), and C. rhizophorae from Fortim (Ceará state) to Florianópolis (Santa Catarina state), although small individuals of the latter species were also found at Ajuruteua beach (municipality of Bragança, Pará state). An unidentified Crassostrea species was found only on Canela Island, Bragança. Crassostrea gasar and C. rhizophorae grouped with C. virginica, thereby forming a monophyletic Atlantic group, whereas Crassostrea sp. from Canela Island was shown to be more similar to Indo-Pacific oysters, and either arrived in the Atlantic Ocean before the convergence of the Isthmus of Panama or was accidentally brought to Brazil by ship.

Wave refraction and longshore transport patterns along the southern Santa Catarina coast

Com base no clima de ondas para o sul da costa brasileira, a refração de ondas foi modelada para a obtenção de alturas e direção das ondas ao longo da costa sul de Santa Catarina. Essas informações permitem a estimativa da deriva litorânea potencial para a região. De acordo com a orientação da linha de costa, diferentes setores do litoral apresentam variados padrões de deriva. As estimativas foram realizadas com base nos dados médios anuais e para cada estação do ano, demonstrando assim a variabilidade dos padrões ao longo do ano. A configuração da linha de costa e os resultados das estimativas de intensidade e direção da deriva indicam o predomínio da deriva litorânea na porção sul da área e um equilíbrio entre processos de espraiamento e de deriva na porção norte. Padrões contrastantes de deriva entre a porção sul e norte da linha de costa indicam um balanço positivo de sedimentos na porção central, disponibilizando sedimentos para os processos de transporte através da costa. Considerando escalas temporais maiores, os padrões de deriva concordam com o processo de preenchimento costeiro que é controlado principalmente pelo aporte de sedimentos pela deriva litorânea.

Dinâmica populacional do pargo, Lutjanus purpureus Poey, 1875 (Pisces: Lutjanidae) na plataforma norte do Brasil

O crescimento, a mortalidade, biometria e a reprodução do pargo Lutjanus purpureus foram estudadas a partir de amostras obtidas nos desembarques da frota comercial capturadas com pargueira na costa norte do Brasil no âmbito do programa REVIZEE e do Projeto biologia e pesca do pargo no norte do Brasil do CEPNOR/IBAMA. Dados de comprimentos total e zoológico de aproximadamente 500 indivíduos foram coletados aleatoriamente e mensalmente nos desembarques dos municípios de Belém, Vigia e Bragança, no período de janeiro de 1999 a dezembro de 2000. E para realizar estudos de reprodução e biometria foram obtidas subamostras mensais de 150 indivíduos em abril de 1998 a janeiro de 2000. No laboratório do CEPNOR/IBAMA foram realizadas as biometrias, sexagem e identificados os estágios de maturação gonadal. As amostras totalizaram 16.733 indivíduos com percentuais superiores a 50% de indivíduos jovens. A amplitude de classe total variou de 13 a 112 cm de comprimento e as médias de comprimentos foram de 45,72 cm e 51,91 cm, respectivamente para o ano de 1999 e 2000. As relações morfométricas e as relações peso/comprimento apresentaram alometria positiva. E a relação peso/comprimento para macho e fêmea diferem significativamente entre si, pelo teste de Student, bilateral, com alfa = 0,05. A reprodução foi estudada determinando a proporção sexual através do teste quiquadrado, o tamanho de primeira maturação e o período de desova, que foi analisado pela variação temporal das freqüências dos estágios gonadais e relação gonadossomática. Para todo o período estudado foi verificada a predominância de fêmeas e nas análises mensais apenas nos meses de abril de 1998, maio e junho de 1999 não apresentaram diferenças significativas entre os sexos. Na proporção sexual por classe de comprimento a predominância de fêmeas foi altamente significativa de 28 a 45 cm. A classe de comprimento total do tamanho de primeira maturação foi estimado 43 a 46 cm para fêmeas pelo método da extrapolação gráfica e de 43,67 cm pelo ajuste da ogiva de Galton. E o período reprodutivo foi observado em dois picos, sendo um intenso no segundo trimestre, com maior amplitude no mês de maio/1998 e um mais reduzido no quarto trimestre. Os parâmetros de crescimento foram estimados pelo sistema ELEFAN I, método de Bhattacharya, Gulland & Holt e Appeldoorn no programa Fisat. O método de Appeldoorn apresentou o melhor ajuste para a espécie com o valor de L= 115 cm K= 0,091ano-1 , que determinou a equação do crescimento de von Bertalanffy Lt = 115 (1-e 0,091tto). A mortalidade natural foi estimada em 0,25 ano-1 e 0,31 ano-1 pelas equações de Pauly e Rikhter & Efanov respectivamente. A mortalidade total estimada pelos métodos do comprimento convertido em curva de captura linearizada e Berverton & Holt atingiu valores de 0,59; 0,664 respectivamente. A mortalidade por pesca e a taxa de explotação também foram calculados. Os resultados foram F = 0,34 ano 1 e E = 0,57. A longevidade estimada pela fórmula de Taylor foi de 33 anos. O pargo apresenta crescimento lento e vida longa com desova contínua e periódica. A pesca na costa norte do Brasil incide em percentuais elevados de jovens o que pode contribuir para um estado de sobrepesca de crescimento, comprometendo assim a sustentabilidade da espécie e da atividade pesqueira na região norte. É imprescindível adotar medidas de ordenamento para a pesca do pargo, principalmente no que diz respeito ao tamanho mínimo de captura.

A pesca artesanal e o fundo constitucional do Norte: um estudo sobre o financiamento concedido aos pescadores artesanais da região bragantina

O presente trabalho se propõe a analisar os impactos sociais, econômicos e sócio-ambientais do financiamento concedido aos pescadores artesanais do município de Bragança, Pará, com recursos do Fundo Constitucional do Norte - FNO. Em Bragança, a atividade pesqueira responde por grande parte da economia do município, representada tanto pela pesca industrial com pela pesca artesanal, no entanto, sua maior expressividade está na captura artesanal. Dada a importância econômica e social da categoria, se coloca a necessidade de garantir sua reprodução social, mediante ações que lhe permitam não apenas fazer frente aos desafios do mar, mas os meios necessários ao exercício de uma vida digna. A área em estudo localiza-se no litoral norte brasileiro das reentrâncias do Pará e do Maranhão, caracterizada por clima quente (média mensal de 26ºC) e vegetação dominada por manguezal, que representa cerca de 53% do total do país. O trabalho de campo foi desenvolvido a partir do levantamento de informações junto ao agente financiador, BASA - Banco da Amazônia. Posteriormente, entrevistou-se 38 de um total de 192 pescadores financiados. Com estes foi utilizado um questionário semi-estruturado, onde se colheu informações sobre o perfil socioeconômico, artes de pesca utilizadas, produção pesqueira, tempo de atividade, assim como sua opinião em relação ao financiamento que haviam realizado. Observou-se que: i) os pescadores beneficiários visualizavam o crédito como uma ajuda a sua própria condição mas que não correspondeu às suas expectativas; 11) várias associações de pescadores foram criadas mais pela necessidade de obtenção do crédito do que pela organização da categoria; iii) aumentaram sua capacidade de produção com a obtenção da embarcação motorizada, porém tal fato não significou um aumento na renda familiar a médio prazo; iv) o número de embarcações aumentou, mas não acarretou um aumento sustentável na produção pesqueira. Conclui-se que este financiamento teve seus limites, que levaram ao insucesso, em relação aos objetivos do FNO, como fundo de desenvolvimento local e regional. Tais limites foram: a elaboração dos projetos sem participação efetiva dos pescadores; ausência de assistência técnica contínua, baixa escolaridade e pouca organização e participação política dos pescadores.

Processamento interpretativo de dados magnetométricos e inversão de dados gravimétricos aplicados à prospecção de hidrocarbonetos

Apresentamos dois métodos de interpretação de dados de campos potenciais, aplicados à prospecção de hidrocarbonetos. O primeiro emprega dados aeromagnéticos para estimar o limite, no plano horizontal, entre a crosta continental e a crosta oceânica. Este método baseia-se na existência de feições geológicas magnéticas exclusivas da crosta continental, de modo que as estimativas das extremidades destas feições são usadas como estimativas dos limites da crosta continental. Para tanto, o sinal da anomalia aeromagnética na região da plataforma, do talude e da elevação continental é amplificado através do operador de continuação analítica para baixo usando duas implementações: o princípio da camada equivalente e a condição de fronteira de Dirichlet. A maior carga computacional no cálculo do campo continuado para baixo reside na resolução de um sistema de equações lineares de grande porte. Este esforço computacional é minimizado através do processamento por janelas e do emprego do método do gradiente conjugado na resolução do sistema de equações. Como a operação de continuação para baixo é instável, estabilizamos a solução através do funcional estabilizador de primeira ordem de Tikhonov. Testes em dados aeromagnéticos sintéticos contaminados com ruído pseudo-aleatório Gaussiano mostraram a eficiência de ambas as implementações para realçar os finais das feições magnéticas exclusivas da crosta continental, permitindo o delineamento do limite desta com a crosta oceânica. Aplicamos a metodologia em suas duas implementações a dados aeromagnéticos reais de duas regiões da costa brasileira: Foz do Amazonas e Bacia do Jequitinhonha. O segundo método delineia, simultaneamente, a topografia do embasamento de uma bacia sedimentar e a geometria de estruturas salinas contidas no pacote sedimentar. Os modelos interpretativos consistem de um conjunto de prismas bidimensionais verticais justapostos, para o pacote sedimentar e de prismas bidimensionais com seções verticais poligonais para as estruturas salinas. Estabilizamos a solução, incorporando características geométricas do relevo do embasamento e das estruturas salinas compatíveis com o ambiente geológico através dos estabilizadores da suavidade global, suavidade ponderada e da concentração de massa ao longo de direções preferenciais, além de vínculos de desigualdade nos parâmetros. Aplicamos o método a dados gravimétricos sintéticos produzidos por fontes 2D simulando bacias sedimentares intracratônicas e marginais apresentando densidade do pacote sedimentar variando com a profundidade segundo uma lei hiperbólica e abrigando domos e almofadas salinas. Os resultados mostraram que o método apresenta potencial para delinear, simultaneamente, as geometrias tanto de almofadas e domos salinos, como de relevos descontínuos do embasamento. Aplicamos o método, também, a dados reais ao longo de dois perfis gravimétricos sobre as Bacias de Campos e do Jequitinhonha e obtivemos interpretações compatíveis com a geologia da área.

Biologia reprodutiva de peixes cianídeos capturados nas proximidades dos terminais portuários do Pará e Maranhão

Corvina uçu (Cynoscion microlepidotus), Pescada gó (Macrodon ancylodon) e Pescada curuca (Plagioscion surinamensis) são cianídeos demersais, amplamente distribuídos na costa do Brasil, constituindo importantes recursos pesqueiros. Este trabalho objetiva descrever aspectos da biologia reprodutiva dessas espécies capturadas em áreas próximas aos terminais portuários do Itaqui (Maranhão) e de Miramar (Pará). Para cada espécie sob estudo, foram descritas macro e microscopicamente as diversas fases reprodutivas, determinado o tamanho de primeira maturação sexual, a proporção sexual das espécies por mês e tamanho, a época de reprodução e tipo de desova. Os dados foram coletados através de amostragens bimestrais efetuadas durante o período de dezembro de 2005 a outubro de 2006. Foram examinados 247 exemplares de C. microlepidotus, 253 de M. ancylodon e 251 de P. surinamensis. Os indivíduos analisados de C. microlepidotus, M. ancylodon e P. surinamensis variaram de 175 a 780 mm, 187 a 399mm e 220 a 590 mm de comprimento total, respectivamente. A relação comprimento total (mm) e peso total (g) para fêmeas, machos e sexos agrupados foi altamente significativa para as três espécies analisadas, com alometria negativa para C. microlepidotus e positiva para M. ancylodon e P. surinamensis. O comprimento de primeira maturação (L₅₀) para C. microlepidotus, considerando sexos agrupados, foi de 260,8 mm, para os sexos separadamente foi de com 235mm (machos) e 321mm (fêmeas) mm de comprimento total. Para M. ancylodon o L₅₀ considerando sexos agrupados, foi de 210,5 mm, para os sexos separadamente foi de com 201,6mm (machos) e 221,8mm (fêmeas) mm de comprimento total. Para P. surinamensis o L₅₀ considerando sexos agrupados, foi de 279 mm, para os sexos separadamente foi de com 305mm (machos) e 269mm (fêmeas) mm de comprimento total. A proporção sexual, considerando o total de indivíduos, foi favorável às fêmeas para M. ancylodon (1macho:3fêmea) e favorável aos machos para P. surinamensis (2,02macho:1fêmea). Para C. microlepidotus, a proporção sexual foi de 1,01macho:1fêmea. Macroscopicamente, as gônadas das três espécies foram classificadas em Imaturo (A), Em maturação (B), Maturo (C) e Desovado/Esgotado (D), entretanto quando analisamos microscopicamente, pudemos subdividir os estádio B em maturação inicial e maturação final. As avaliações macro e microscópicas das gônadas das três espécies indicaram um período prolongado de desova, com picos entre junho-agosto e entre dezembro-fevereiro, coincidindo com os períodos de transição do regime pluviométrico. Isto comprova que as espécies em estudo completam todo o seu ciclo de vida nas áreas adjacentes aos terminais portuários do Itaqui e de Miramar, o que torna essas áreas muito sensíveis, principalmente no que se refere a um possível derramamento de petróleo e derivados, uma vez que as regiões próximas a esses terminais são zonas de risco.

Desenvolvimento da vegetação e morfologia da foz do Amazonas-PA e rio Doce-ES durante o Quaternário tardio

Este trabalho compara as mudanças morfológicas e vegetacionais ocorridas ao longo da zona costeira da Ilha de Marajó, litoral amazônico, e da planície costeira do Rio Doce, sudeste do Brasil, durante o Holoceno e Pleistoceno tardio/Holoceno, respectivamente, com foco especificamente sobre a resposta dos manguezais para as flutuações do nível do mar e mudanças climáticas, já identificadas em vários estudos ao longo da costa brasileira. Esta abordagem integra datações por radiocarbono, descrição de características sedimentares, dados de pólen, e indicadores geoquímicos orgânicos (δ¹³C, δ¹₵N e C/N). Na planície costeira do Rio Doce entre ~47.500 e 29.400 anos cal AP, um sistema deltaico foi desenvolvido em resposta principalmente à diminuição do nível do mar. O aumento do nível do mar pós-glacial causou uma incursão marinha com invasão da zona costeira, favorecendo a evolução de um sistema estuarino/lagunar com planícies lamosas ocupadas por manguezais entre pelo menos ~7400 e ~5100 anos cal AP. Considerando a Ilha de Marajó durante o Holoceno inicial e médio (entre ~7500 e ~3200 anos cal AP) a área de manguezal aumentou nas planícies de maré lamosas com acúmulo de matéria orgânica estuarina/marinha. Provavelmente, isso foi resultado da incursão marinha causada pela elevação do nível do mar pós-glacial associada a uma subsidência tectônica da região. As condições de seca na região amazônica durante o Holoceneo inicial e médio provocou um aumento da salinidade no estuário, que contribuiu para a expansão do manguezal. Portanto, o efeito de subida do nível relativo do mar foi determinante para o estabelecimento dos manguezais na sua atual posição nas regiões norte e sudeste do Brasil. Entretanto, durante o Holoceno tardio (~3050-1880 anos cal AP) os manguezais em ambas as regiões retrairam para pequenas áreas, com algumas delas substituídas por vegetação de água doce. Isso foi causado pelo aumento da vazão dos rios associada a um período mais úmido registrado na região amazônica, enquanto que na planície costeira do Rio Doce, os manguezais encolheram em resposta a um aumento da entrada de sedimento fluvial associado a uma queda no nível relativo do mar.

Occurrence of the Indo-Pacific freshwater prawn Macrobrachium equidens Dana 1852 (Decapoda, Palaemonidae) on the coast of Brazilian Amazonia, with notes on its reproductive biology

O camarão de água doce Macrobrachium equidens, nativo da região do Indo-Pacífico, foi registrada pela primeira vez na costa da Amazônia Brasileira. Esta espécie foi encontrada habitando o mesmo ambiente que duas espécies nativas do gênero Macrobrachium: M. amazonicum e M. acanthurus, e é morfologicamente muito similar à última. A identificação dessa espécie foi confirmada pela análise da sequencia genética do gene mitocondrial Citocromo Oxidase (COI). Uma descrição detalhada das características morfológicas e biologia reprodutiva de M. equidens neste novo ambiente que é apresentada.

Myxidium volitans sp. nov., a parasite of the gallbladder of the fish, Dactylopterus volitans (Teleostei: Triglidae) from the Brazilian Atlantic coast: morphology and pathology

Myxidium volitans sp. nov. (Myxozoa: Myxidiidae) parasitizing the hypertrophied green-brownish gallbladder of the teleost Dactylopterus volitans, collected in the Atlantic coast near Niterói, Brazil was described based on ultrastructural studies. The spores were fusiform, sometimes slightly crescent-shaped on average 21.7 ± 0.3 µm (mean ± standard deviation) (n = 50) long and 5.6 ± 0.4 µm (n = 30) wide. The spore wall was thin and smooth, comprising two equally-sized valves joined by a hardly visible sutural ridge. Spores containing two pyriform polar capsules (PC) (5.0 ± 0.4 × 2.3 ± 0.3 µm) (n = 30) are situated in each extremity of the spore. The PC wall was composed of hyaline layer (0.20-0.29 µm thick) and by a thin external granular layer. Each PC contains a polar filament (PF) with irregular arrangements that was projected from its apical region to the bases of PC and coiled laterally from bases to the tip of PC. Some regular striations and S-like structures in the periphery of the PFs with four-five irregular sections were observed. Based on the spore morphology, ultrastructural differences and the specificity of the host we describe this parasite as a new myxosporidian, named M. volitans sp. nov.

Taxonomic implications of molecular studies on Northern Brazilian Teredinidae (Mollusca: Bivalvia) specimens

The current taxonomy of the Teredinidae (shipworms) is wholly based on morphology and up to now no molecular studies of the phylogeny of this group have been published. In the present study the relationships between four genera of the subfamilies Teredininae and Bankiinae were established and the efficiency of the 16S rRNA gene in characterizing four Teredinidae species was tested. Phylogenetic trees support the grouping of Bankia fimbriatula with Nausitora fusticula and of Neoteredo reynei with Psiloteredo healdi, but the genetic distances do not justify the classification of these species into two distinct subfamilies. The results show that B. fimbriatula, N. reynei and P. healdi specimens from the coast of the Brazilian state of Pará have five distinct 16S rRNA haplotypes, with one N. reynei haplotype differing from the other haplotypes in respect to at least seven sequences sites, indicating the existence of two very distinct sympatric lineages.

Identification and phylogenetic inferences on stocks of sharks affected by the fishing industry off the Northern coast of Brazil

The ongoing decline in abundance and diversity of shark stocks, primarily due to uncontrolled fishery exploitation, is a worldwide problem. An additional problem for the development of conservation and management programmes is the identification of species diversity within a given area, given the morphological similarities among shark species, and the typical disembarkation of processed carcasses which are almost impossible to differentiate. The main aim of the present study was to identify those shark species being exploited off northern Brazil, by using the 12S-16S molecular marker. For this, DNA sequences were obtained from 122 specimens collected on the docks and the fish market in Bragança, in the Brazilian state of Pará. We identified at least 11 species. Three-quarters of the specimens collected were either Carcharhinus porosus or Rhizoprionodon sp, while a notable absence was the daggernose shark, Isogomphodon oxyrhyncus, previously one of the most common species in local catches. The study emphasises the value of molecular techniques for the identification of cryptic shark species, and the potential of the 12S-16S marker as a tool for phylogenetic inferences in a study of elasmobranchs.

Population analysis of Scomberomorus cavalla (Cuvier, 1829) (Perciformes, Scombridae) from the Northern and Northeastern coast of Brazil

Scomberomorus cavalla é uma espécie de peixe pelágico amplamente distribuído na costa oeste do Atlântico, e uma diminuição no seu nível de captura tem sido verificada nos E.U.A e Golfo do México, comparada com os níveis alcançados pela espécie no passado. Da mesma forma, em algumas áreas do Brasil, há indícios de sobre-exploração. Entretanto, não existem estudos moleculares que visam o manejo deste importante item. Desta forma, no presente estudo, foram seqüenciados 380 pares de bases nucleotídicas da região da Alça-D do DNA mitocondrial de amostras provenientes de desembarque em Macapá, Bragança e Fortaleza. As análises filogenéticas e populacionais revelaram que há apenas uma população panmítica e baixos níveis de variabilidade genética foram observados. Estes resultados, assim como a observada sobre-exploração de S. cavala, representam dados muito importantes para o estabelecimento do manejo deste estoque a fim de prevenir um colapso ou risco de extinção no futuro.

Bathymetric trends of northeastern Brazilian snappers (Pisces, Lutjanidae): implications for the reef fishery dynamic

A distribuição batimétrica de cinco espécies de peixes do Nordeste Brasileiro foi examinada através da análise da composição da captura e e abundância relativa (CPUE) mostrou que, de uma maneira geral, o comprimento furcal aumentou com a profundidade e que algumas espécies dominaram a captura de acordo com a faixa de profundidade. A cioba, L. analis, a guaiúba, L. chrysurus, e o dentão, L. jocu foram principalmente pescados na zona intermediaria (20-80 m) enquanto ariocó, L. synagris e o pargo olho-de-vidro L. vivanus ocorreram respectivamente nas águas rasas e nas águas profundas. Cada tipo de embarcação do Nordeste do Brasil explota preferencialmente uma combinação particular de espécies e uma determinada amplitude de tamanho. A dinâmica da frota do nordeste do Brasil é tecnologicamente heterogênea e determina a composição da captura. A distribuição geográfica da pesca e a interação técnica entre as frotas e as artes de pesca devem ser consideradas pelo manejo destas espécies visando a manutenção dos estoques em bases sustentáveis e a garantia de continuidade do recurso.