Age composition and distribution of red drum (Sciaenops ocellatus) in offshore waters of the north central Gulf of Mexico: an evaluation of a stock under a federal harvest moratorium

Because of a lack of fishery-dependent data, assessment of the recovery of fish stocks that undergo the most aggressive form of management, namely harvest moratoriums, remains a challenge. Large schools of red drum (Sciaenops ocellatus) were common along the northern Gulf of Mexico until the late 1980s when increased fishing effort quickly depleted the stock. After 24 years of harvest moratorium on red drum in federal waters, the stock is in need of reassessment; however, fisherydependent data are not available in federal waters and fishery-independent data are limited. We document the distribution, age composition, growth, and condition of red drum in coastal waters of the north central Gulf of Mexico, using data collected from a nearshore, randomized, bottom longline survey. Age composition of the fishery-independent catch indicates low mortality of fish age 6 and above and confirms the effectiveness of the federal fishing moratorium. Bottom longline surveys may be a cost-effective method for developing fishery-independent indices for red drum provided additional effort can be added to nearshore waters (<20 m depth). As with most stocks under harvest bans, effective monitoring of the recovery of red drum will require the development of fishery-independent indices. With limited economic incentive to evaluate non-exploited stocks, the most cost-effective approach to developing such monitoring is expansion of existing fishery independent surveys. We examine this possibility for red drum in the Gulf of Mexico and recommend the bottom longline survey conducted by the National Marine Fisheries Service expand effort in nearshore areas to allow for the development of long-term abundance indices for red drum.

Morphometric differentiation in small juveniles of the pink spotted shrimp (Farfantepenaeus brasiliensis) and the southern pink shrimp (F. notialis) in the Yucatan Peninsula, Mexico

The morphometric and morphological characters of the rostrum have been widely used to identify penaeid shrimp species (Heales et al., 1985; Dall et al., 1990; Pendrey et al., 1999). In this setting, one of the constraints in studies of penaeid shrimp populations has been the uncertainty in the identification of early life history stages, especially in coastal nursery habitats, where recruits and juveniles dominate the population (Dall et al., 1990; Pérez-Castañeda and Defeo, 2001). In the western Atlantic Ocean, Pérez-Farfante (1969, 1970, 1971a) described diagnostic characters of the genus Farfantepenaeus that allowed identification of individuals in the range of 8−20 mm CL (carapace length) on the basis of the following morphological features: 1) changes in the structure of the petasma and thelycum; 2) absence or presence of distomarginal spines in the ventral costa of the petasma; 3) the ratio between the keel height and the sulcus width of the sixth abdominal somite; 4) the shape and position of the rostrum with respect to the segments and flagellum of the antennule; and 5) the ratio between rostrum length (RL) and carapace length (RL/CL). In addition, she classified Farfantepenaeus into two groups according to the shape and position of the rostrum with respect to the segments and flagellum of the antennule and the ratio RL/CL: 1) F. duorarum and F. notialis: short rostrum, straight distally, and the proximodorsal margin convex, usually extending anteriorly to the end of distal antennular segment, sometimes reaching to proximal one-fourth of broadened portion of lateral antennular flagellum, with RL/CL <0.75; and 2) F. aztecus, F. brasiliensis, F. paulensis, and F. subtilis: long rostrum, usually almost straight along the entire length, extending anteriorly beyond the distal antennular segment, sometimes reaching to the distal one-third of broadened portion of lateral antennular flagellum, with RL/CL >0.80. Pérez-Farfante stressed that, for the recognition to species level of juveniles <10 mm CL, all the characters listed above should be considered because occasionally one alone may not prove to be diagnostic. However, the only characters that could be distinguished for small juveniles in the range 4−8 mm CL are those defined on the rostrum. Therefore, it has been almost impossible to identify and separate small specimens of Farfantepenaeus (Pérez-Farfante, 1970, 1971a; Pérez-Farfante and Kensley, 1997).

Population structure and variance effective size of red snapper (Lutjanus campechanus) in the northern Gulf of Mexico*

We assayed allelic variation at 19 nuclear-encoded microsatellites among 1622 Gulf red snapper (Lutjanus campechanus) sampled from the 1995 and 1997 cohorts at each of three offshore localities in the northern Gulf of Mexico (Gulf). Localities represented western, central, and eastern subregions within the northern Gulf. Number of alleles per microsatellite per sample ranged from four to 23, and gene diversity ranged from 0.170 to 0.917. Tests of conformity to Hardy-Weinberg equilibrium expectations and of genotypic equilibrium between pairs of micro-satellites were generally nonsignificant following Bonferroni correction. Significant genic or genotypic heterogeneity (or both) among samples was detected at four microsatellites and over all microsatellites. Levels of divergence among samples were low (FST ≤0.001). Pairwise exact tests revealed that six of seven “significant” comparisons involved temporal rather than spatial heterogeneity. Contemporaneous or variance effective size (NeV) was estimated from the temporal variance in allele frequencies by using a maximum-likelihood method. Estimates of NeV ranged between 1098 and >75,000 and differed significantly among localities; the NeV estimate for the sample from the northcentral Gulf was >60 times as large as the estimates for the other two localities. The differences in variance effective size could ref lect differences in number of individuals successfully reproducing, differences in patterns and intensity of immigration, or both, and are consistent with the hypothesis, supported by life-history data, that different “demographic stocks” of red snapper are found in the northern Gulf. Estimates of NeV for red snapper in the northern Gulf were at least three orders of magnitude lower than current estimates of census size (N). The ratio of effective to census size (Ne/N) is far below that expected in an ideal population and may reflect high variance in individual reproductive success, high temporal and spatial variance in productivity among subregions or a combination of the two.

Growth and seasonal recruitment of Octopus maya on Campeche Bank, Mexico

A study of growth and seasonal recruitment of the cephalopod Octopus maya on Campeche Bank, Mexico, was conducted, based on catch at size data sampled from 1983 to 1988. The parameters of a seasonally oscillating version of the von Bertalanffy growth function and total mortality estimates were obtained via the ELEFAN software. It was found that when recruitment occurs early in the year, the growth curve of the next year does not display seasonal oscillations, and conversely. Total mortality estimates ranged from Z = 2.6 to Z = 6.3/year.

Length-weight relationships of coral reef fishes from the Alacran Reef, Yucatan, Mexico

Length-weight relationships were computed for 42 species of coral reef fishes from 14 families from the Alacran Reef (Yucatan, Mexico). A total of 1 892 individuals was used for this purpose. The fish species were caught by different fishing techniques such as fishhooks, harpoons, gill and trawl nets. The sampling period was from March 1998 to January 2000.

Growth and emigration of white shimp, Litopenaeus vannamei, in the Mar Muerto Lagoon, Southern Mexico

Microcohorts of white shrimp, Litopenaeus vannamei, were sampled with a cast net at fortnightly intervals in the Mar Muerto Lagoon, Southern Mexico. Shrimp recruited to the lagoon throughout the sampling period (January to August 1993). Mean growth rates of microcohorts ranged from 0.21 to 1.21 mm total length (TL) per day. Juvenile shrimp mainly between the sizes of 70 to 80 mm TL emigrated from the lagoon. Growth and the onset of emigration appeared to be related to water salinity.

Selection properties of the baited hooks used in the Cuban longline fishery of Campeche Bank, Gulf of Mexico

A description of the Cuban set longline fishery on Campeche Bank, Gulf of Mexico is given, with emphasis on the effects of different species of pelagic fishes used as bait. The target species is the red grouper Epinephelus morio, with incidental species consisting of other epinephelids (13%), lutjanids (5.4%) and sparids (1.6%).

Length-weight relationships of soft-bottom demersal fishes from Jalisco and Colima states, Mexico

The parameters a and b of the length-weight relationship of the form W=aL super(b) were estimated for 24 species of soft bottom demersal fishes caught on the continental shelf off Jalisco and Colima states, Mexico. The estimates of b ranged from 2.74 to 3.33. The mean of the b values is 3.02 with a standard deviation of 0.15.

Estudo das alterações biológicas causadas pela aderência de cepas de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937

Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patógeno relacionado ao desenvolvimento de quadros de diarréia aguda ou persistente. A resposta inflamatória induzida por EAEC está relacionada à liberação de interleucina 8, que atua estimulando a transmigração de neutrófilos através do epitélio. Os macrófagos, de forma similar aos neutrófilos, são células fagocíticas que produzem espécies reativas de oxigênio (ERO), como o peróxido de hidrogênio (H2O2). Neste trabalho, avaliamos as consequências da interação de diferentes cepas clínicas com macrófagos humanos ativados da linhagem U-937. Todas as cepas testadas apresentaram filamentos nos testes de aderência aos macrófagos, diferentemente do que ocorre na interação com outras linhagens celulares como HEp-2, T84 e Caco-2. O ferro é um microelemento essencial para bactérias, sendo utilizado como cofator de enzimas e que também pode participar da geração de ERO através da reação de Fenton. Considerando-se a possibilidade de que o H2O2 produzido pelos macrófagos possa gerar radical hidroxil através da reação de Fenton, testes de aderência foram realizados com as amostras cultivadas na presença do captador de ferro 2,2-dipiridil. Tal fato não suprimiu a formação de filamentos, entretanto diminuiu a aderência das cepas EAEC 042 e 17-2. Com o objetivo de produzir uma resposta adaptativa ao H2O2, as culturas bacterianas foram pré-tratadas com uma dose sub-letal de H2O2 por 60 minutos antes de aderirem aos macrófagos. Nossos resultados mostraram que o pré-tratamento também não inibiu o aparecimento de filamentos em relação às culturas não tratadas. Além disto, foi observado que o pré-tratamento com o H2O2 reduziu a aderência das amostras de EAEC ao tapete celular. A filamentação é uma das respostas SOS, induzida pela presença de danos e/ou bloqueio na síntese da molécula de DNA. Com o objetivo de verificar se o H2O2 produzido pelos macrófagos estaria causando danos induzindo o sistema SOS e a filamentação bacteriana, foram realizados testes de viabilidade com mutantes derivados de E. coli K12 deficientes em enzimas do reparo por excisão de bases (BW535) e na resposta SOS (DM49). Nossos resultados mostram que os mutantes apresentaram os níveis de sobrevivência semelhantes ao observado para cepa selvagem isogênica (AB1157). Todos estes resultados em conjunto indicam que o H2O2 não é o indutor da filamentação nos testes de aderência. Macrófagos ativados apresentam ação microbicida através da ação da enzima indolamina dioxigenase (IDO), associada à redução do aminoácido L-triptofano. Desta forma, realizamos testes qualitativos de aderência de EAEC aos macrófagos suplementando o meio de interação com este aminoácido. Nossos resultados mostram que a adição de triptofano ao meio de interação reduz o número de filamentos por campo. Desta forma, aventamos a hipótese de que a depleção do triptofano seja responsável pela indução de resposta SOS, tendo como conseqüência a filamentação das bactérias.

Comparação entre o Complexo Juiz de fora e a Unidade Granulítica Ponte de Zinco: geocronologia U-Pb em zircão (LA-ICPMS), geoquímica isotópica e composição das fontes geradoras

A comparação entre o Complexo Juiz de Fora e a Unidade Granulítica Ponte de Zinco (Mangaratiba - RJ) revelou que existem diferenças significativas entre essas unidades. Na Unidade Granulítica Ponte de Zinco, são encontrados ortogranulitos de composição granítica e granodiorítica, que representam o embasamento da Unidade, denominada aqui de Ortogranulitos Ribeirão das Lajes. Dois outros litotipos ortoderivados também foram encontrados: (i) um ortognaisse com granada (MAN-JEF-03a), sendo que a granada ocorre de forma subordinada; (ii) ortognaisse leucocrático (MAN-JEF-04), com características miloníticas. Além dessas, rochas metassedimentares também afloram na Unidade Granulítica Ponte de Zinco. Foi interpretado que um ortogranulito (MAN-JEF-01a) de alto-K, com composição monzogranítica, cristalizou em ca. 2653 37 Ma (U-Pb em zircão por LA-ICPMS), afetado por um evento no Neoproterozóico, que gerou os minerais máficos hidratados, observados na análise petrográfica e como mostram as borda de sobrecrescimento em zircão. Sua idade modelo de Nd de 2,7 Ga e seu εNd positivo de +2,1, apontam para uma gênese mantélica, tendo assimilado rochas crustais, pois são encontrados grãos de zircão herdados de aproximadamente 2996 17 Ma e 3343 3.8 Ma. Os dados de litogeoquímica e sua razão 87Sr/86 Sr(t) (0,70529), são compatíveis com uma geração em um arco continental. O ortognaisses com granada do ponto MAN-JEF-03 possui composição granodiorítica. A idade de cristalização interpretada pela análise geocronológica U-Pb em zircão (LA-ICPMS), foi ca. 2117 15 Ma. Esse litotipo foi metamorfizado no Neoproterozóico, sendo a idade obtida pelo intercepto inferior de 631 40 Ma. Seus dados isotópicos apontam para uma rocha juvenil gerada a partir do manto (TDM ≈ de 2,1 Ga e εNd = +3,4). Sua alta razão 87Sr/86 Sr(t) (0,710 ) juntamente com os grãos de zircão herdados (2,6 Ga) e a presença de enclaves, indicam assimilação de rochas crustais. O ortognaisse leucocrático (MAN-JEF-04) classificado como alto-K, possui composição monzogranítica, idade 2132 9,4 Ma U-Pb em zircão (LA-ICPMS). Um único grão relíquiar de ortopiroxênio encontrado em lâmina, , indica que a rocha já foi submetida a metamorfismo de fácies granulito, porém esse evento não deixou registro nos grãos analisados. O retrometamorfismo pode ter ocorrido em dois momentos, 647 11 Ma e 595 38 Ma, calculados através da concordia age, em sobrecrescimentos homogêneos e, pelo intercepto inferior, respectivamente. Sua baixa razão 87Sr/86 Sr(t) (≈ 0,703) associada com εNd positivo (+2,3) e sua idade modelo de aproximadamente 2,1 Ga, revelam que a rocha foi formada por um material mantélico juvenil. Já as análises geocronológicas em U-Pb em zircão (LA-ICPMS) na região de Juiz de Fora (MG), revelaram a existência de dois litotipos Arqueanos: um ortogranulito granodiorítico (MB-JEF-01b), de baixo-K com idade de 2849 11 Ma e com herança de 2975 10 Ma. Seu εNd positivo (+5,9) aponta para uma gênese a partir do manto depletado, já sua alta razão 87Sr/86Sr(t) (≈0,709) indica contaminação de Rb de fontes externas, talvez causada pela assimilação da crosta, como revelam os zircões herdados e/ou fluidos retrometamorficos. Outro litotipo é uma rocha gabróica do tipo E-MORB, cuja idade foi calculada em 2691 14 Ma, com retrometamorfismo ocorrido no intervalo de 604 67 Ma, obtida pelo intercepto inferior. Seu εNd igual a +3,4 e sua razão 87Sr/86 Sr(t) (≈0,701) mostram extração a partir do manto depletado. Novos dados isotópicos do CJF na região de Três Rios (RJ) e Juiz de Fora (MG), sugerem que os ortogranulitos calcioalcalinos podem representar grupos distintos. Rochas com εNd positivos são consequentemente associadas ao manto depletado, porém rochas com εNd negativos devem ter sido geradas por fusão crustal, que podem ser fusão de crosta inferior, devido a razão 87Sr/86 Sr(t) (0,70514) encontrada no amostra MB-JEF-02a (ortogranulito de alto-K) ou tendo a crosta contribuição nas gênese dessas rochas. Os ortogranulitos básicos possuem εNd positivos com baixas razões 87Sr/86 Sr(t) , o que indica extração a partir do manto depletado, porém sua razões La/YbN e La/NbN maiores que 1, revelam alguma contribuição de uma fonte enriquecida, assim também mostram suas razões Pb/Pb, que são maiores do que as razões calculadas para evolução de Pb na Terra. Essas interpretações ainda podem ser estendidas para um ortoanfibolito da série alcalina, encontrado na região de Três Rios (RJ).

Growth dynamics of the spinner shark (Carcharhinus brevipinna) off the United States southeast and Gulf of Mexico coasts: a comparison of methods

The age and growth dynamics of the spinner shark (Carcharhinus brevipinna) in the northwest Atlantic Ocean off the southeast United States and in the Gulf of Mexico were examined and four growth models were used to examine variation in the ability to fit size-at-age data. The von Bertalanffy growth model, an alternative equation of the von Bertalanffy growth model with a size-at-birth intercept, the Gompertz growth model, and a logistic model were fitted to sex-specific observed size-at-age data. Considering the statistical criteria (e.g., lowest mean square error [MSE], high coefficient-of-determination, and greatest level of significance) we desired for this study, the logistic model provided the best overall fit to the size-at-age data, whereas the von Bertalanffy growth model gave the worst. For “biological validity,” the von Bertalanffy model for female sharks provided estimates similar to those reported in other studies. However, the von Bertalanffy model was deemed inappropriate for describing the growth of male spinner sharks because estimates of theoretical maximum size (L∞) indicated a size much larger than that observed in the field. However, the growth coefficient (k= 0.14/yr) from the Gompertz model provided an estimate most similar to that reported for other large coastal species. The analysis of growth for spinner shark in the present study demonstrates the importance of fitting alternative models when standard models fit the data poorly or when growth estimates do not appear to be realistic.

Termocronologia (U-Th)He e reativação da margem continental do sudeste do Brasil: seção Serra da Mantiqueira - Gráben da Guanabara

A evolução da margem continental do sudeste do Brasil tem sido discutida por diversos autores desde meados do século passado até os dias atuais, especialmente no contexto da origem e evolução dos escarpamentos e das bacias tafrogênicas. Buscou-se contribuir com novos dados sobre a evolução da área a partir da aplicação da termocronologia de baixa temperatura (U-Th)/He em apatita, que oferece uma sensibilidade significativa para registrar movimentações tectônicas na crosta superior. Foi possível obter idades em 107 cristais de apatita de 18 amostras do embasamento coletadas no perfil com orientação NW-SE, numa seção entre a Serra da Mantiqueira e o Gráben da Guanabara. As idades corrigidas variam entre 250,1 8,7 Ma e 43,5 1,9 Ma (2 σ) e as não corrigidas entre 174,13 3,03 Ma e 27,07 0,60 Ma (1 σ). O Neocretáceo, o Eocretáceo e o Paleoceno são os principais registros no conjunto de dados, em ordem de importância. No Neocretáceo, o intervalo entre 83,6 e 72,1 Ma (Campaniano) representa o maior destaque nos registros termocronológicos, embora os outros registros (Maastrichtiano e Santoniano) também estejam presentes e sejam importantes. As idades do Neocretáceo destacam a importância dos eventos tectonomagmáticos e soerguimento regional na história térmica dessa área, inclusive com idades (~86 Ma) atribuídas ao contexto de soerguimento da Serra do Mar. As idades do Eocretáceo indicam o registro de eventos térmicos mais antigos, vinculados à evolução pré-rifte. Já os dados do Paleoceno estariam associados ao evento de reativação responsável pela implantação do sistema de riftes continentais (~65 Ma) e as idades do Eoceno, restritas à borda de falha da bacia de Resende (49,7 Ma e 43,5 Ma), à reativação do sistema de riftes nessa área. A dispersão de idades foi interpretada como efeito dos danos de radiação já que muitos grãos apresentam correlação entre idade e concentração de urânio (eU). Os padrões de tempo-temperatura (t-T), definidos a partir dos modelos HeFTy calibrados para o modelo de difusão que considera os efeitos de danos de radiação nos cristais, registraram eventos de resfriamento rápido, os quais mostram correlação direta com episódios de reativação e soerguimento na margem continental e com registros nas bacias continentais e marginais. O padrão de aumento das idades com a elevação, assim como da costa em direção ao interior é observado, mas mostra-se alterado pela ocorrência de idades mais jovens associadas à complexa evolução dessa margem continental com desnivelamentos de blocos vinculados à tectônica pós-rift, numa situação que ressalta a influência dos episódios de reativação. As estimativas de denudação total variam entre 1,2 e 2,8 km. As taxas de erosão variam entre 15,2 e 35,3 m/Ma. A evolução da área indica não apenas a influência de um evento específico mas, possivelmente, uma combinação de episódios que se alternaram e/ou atuaram em conjunto em determinados períodos. Os eventos de reativação mais antigos, combinados com os mais recentes, exibem os seus remanescentes na paisagem (serras da Mantiqueira e do Mar e os grábens e bacias sedimentares) e assumem papel fundamental na evolução da área. Os registros de tais episódios podem ser observados nas histórias térmicas das rochas e nos depósitos correlativos nas bacias sedimentares marginais e intracontinentais.

Feeding habits of the dwarf weakfish (Cynoscion nannus) off the coasts of Jalisco and Colima, Mexico

Sciaenids from the Pacific coast of Mexico are used as a second-class fish species for human consumption (Aguilar-Palomino et al., 1996). The dwarf weakfish (Cynoscion nannus) (Castro-Aguirre and Arvizu-Martínez, 1976) is often caught as bycatch in the shrimp fishery but, because of its small size (<27 cm TL, total length), it is not considered a valuable resource. This species can be found in great numbers in waters between 100 and 812 m (Allen and Robertson, 1994; Fischer et al., 1995) associated with the soft-bottom regions off the coast of Jalisco and Colima (González-Sansón et al., 1997).

Application of pop-up satellite archival tag technology to estimate postrelease survival of white marlin (Tetrapturus albidus) caught on circle and straight-shank (“J”) hooks in the western North Atlantic recreational fis

Short-duration (5- or 10-day) deployments of pop-up satellite archival tags were used to estimate survival of white marlin (Tetrapturus albidus) released from the western North Atlantic recreational fishery. Forty-one tags, each recording temperature, pressure, and light level readings approximately every two minutes for 5-day tags (n= 5) or four minutes for 10-day tags (n= 36), were attached to white marlin caught with dead baits rigged on straight-shank (“J”) hooks (n =21) or circle hooks (n=20) in offshore waters of the U.S. Mid-Atlantic region, the Dominican Republic, Mexico, and Venezuela. Forty tags (97.8%) transmitted data to the satellites of the Argos system, and 33 tags (82.5%) transmitted data consistent with survival of tagged animals over the deployment duration. Approximately 61% (range: 19−95%) of all archived data were successfully recovered from each tag. Survival was significantly (P<0.01) higher for white marlin caught on circle hooks (100%) than for those caught on straight-shank (“J”) hooks (65%). Time-to-death ranged from 10 minutes to 64 hours following release for the seven documented mortalities, and five animals died within the first six hours after release. These results indicate that a simple change in hook type can significantly increase the survival of white marlin released from recreational fis