Relative pleopod length as an indicator of size at sexual maturity in slipper (Scyllarides squammosus) and spiny Hawaiian (Panulirus marginatus) lobsters

Body size at gonadal maturity is described for females of the slipper lobster (Scyllarides squammosus) (Scyllaridae) and the endemic Hawaiian spiny lobster (Panulirus marginatus) (Palinuridae) based on microscopic examination of histological preparations of ovaries. These data are used to validate several morphological metrics (relative exopodite length, ovigerous condition) of functional sexual maturity. Relative exopodite length (“pleopod length”) produced consistent estimates of size at maturity when evaluated with a newly derived statistical application for estimating size at the morphometric maturation point (MMP) for the population, identified as the midpoint of a sigmoid function spanning the estimated boundaries of overlap between the largest immature and smallest adult animals. Estimates of the MMP were related to matched (same-year) characterizations of sexual maturity based on ovigerous condition — a more conventional measure of functional maturity previously used to characterize maturity for the two lobster species. Both measures of functional maturity were similar for the respective species and were within 5% and 2% of one another for slipper and spiny lobster, respectively. The precision observed for two shipboard collection series of pleopod-length data indicated that the method is reliable and not dependent on specialized expertise. Precision of maturity estimates for S. squammosus with the pleopod-length metric was similar to that for P. marginatus with any of the other measures (including conventional evidence of ovigerous condition) and greatly exceeded the precision of estimates for S. squammosus based on ovigerous condition alone. The two measures of functional maturity averaged within 8% of the estimated size at gonadal maturity for the respective species. Appendage-to-body size proportions, such as the pleopod length metric, hold great promise, particularly for species of slipper lobsters like S. squammosus for which there exist no other reliable conventional morphological measures of sexual maturity. Morphometric proportions also should be included among the factors evaluated when assessing size at sexual maturity in spiny lobster stocks; previously, these proportions have been obtained routinely only for brachyuran crabs within the Crustacea.

Size-composition of Annual Landings in the White Shrimp, Litopenaeus setiferus, Fishery of the Northern Gulf of Mexico, 1960–2006: Its Trend and Relationships with Other Fishery-dependent Variable

The potential for growth overfishing in the white shrimp, Litopenaeus setiferus, fishery of the northern Gulf of Mexico appears to have been of limited concern to Federal or state shrimp management entities, following the cataclysmic drop in white shrimp abundance in the 1940’s. As expected from surplus production theory, a decrease in size of shrimp in the annual landings accompanies increasing fishing effort, and can eventually reduce the value of the landings. Growth overfishing can exacerbate such decline in value of the annual landings. We characterize trends in size-composition of annual landings and other annual fishery-dependent variables in this fishery to determine relationships between selected pairs of these variables and to determine whether growth overfishing occurred during 1960–2006. Signs of growth overfishing were equivocal. For example, as nominal fishing effort increased, the initially upward, decelerating trend in annual yield approached a local maximum in the 1980’s. However, an accelerating upward trend in yield followed as effort continued to increase. Yield then reached its highest point in the time series in 2006, as nominal fishing effort declined due to exogenous factors outside the control of shrimp fishery managers. The quadratic relationship between annual yield and nominal fishing effort exhibited a local maximum of 5.24(107) pounds (≈ MSY) at a nominal fishing effort level of 1.38(105) days fished. However, annual yield showed a continuous increase with decrease in size of shrimp in the landings. Annual inflation-adjusted ex-vessel value of the landings peaked in 1989, preceded by a peak in annual inflation-adjusted ex-vessel value per pound (i.e. price) in 1983. Changes in size composition of shrimp landings and their economic effects should be included among guidelines for future management of this white shrimp

Distribuição das assembleias de girinos associadas a riachos da Reserva Ecológica de Guapiaçu, Cachoeiras de Macacú, Rio de Janeiro, Brasil

Os girinos são organismos diversos e abundantes nos pequenos riachos de cabeceira de florestas tropicais e constituem importantes componentes da diversidade biológica, da trófica e funcional dos sistemas aquáticos. Diferentes características estruturais e limnológicas dos ambientes aquáticos influenciam a organização das assembleias de girinos. Embora o estágio larvar dos anuros seja o mais vulnerável de seu ciclo de vida, sujeito a elevadas taxas de mortalidade, as pesquisas sobre girinos na região neotropical ainda são pouco representativas diante da elevada diversidade de anfíbios desta região e ferramentas que permitam a sua identificação ainda são escassas. Nesta tese, dividida em três capítulos, apresento uma compilação das informações relacionadas aos principais fatores que afetam as assembleias de girinos na região tropical (Capítulo 1), a caracterização morfológica dos girinos encontrados nos riachos durante o estudo e uma proposta de chave dicotômica de identificação (Capítulo 2) e avalio a importância relativa da posição geográfica e da variação temporal de fatores ambientais locais sobre as assembleias de girinos, assim como a correlação entre as espécies de girinos e as variáveis ambientais de 10 riachos, ao longo de 15 meses, nas florestas da REGUA (Capítulo 3). Há pelo menos oito tendências relacionadas à distribuição das assembleias de girinos: (1) o tamanho dos riachos e a diversidade de microhabitats são importantes características abióticas influenciando a riqueza e a composição de espécies; (2) em poças, o gradiente de permanência (e.g., hidroperíodo) e a heterogeneidade do habitat são os principais fatores moldando as assembleias de girinos; (3) a composição de espécies parece ser um parâmetro das assembleias mais relevante do que a riqueza de espécies e deve ser primeiramente considerado durante o planejamento de ações conservacionistas de anuros associados a poças e riachos; (4) a predação parece ser a interação biótica mais importante na estruturação das assembleias de girinos, com predadores vertebrados (e.g. peixes) sendo mais vorazes em habitats permanentes e predadores invertebrados (e.g. larvas de odonata) sendo mais vorazes em ambientes temporários; (5) os girinos podem exercer um efeito regulatório, predando ovos e girinos recém eclodidos; (6) o uso do microhabitat varia em função da escolha do habitat reprodutivo pelos adultos, presença de predadores, filogenia, estágio de desenvolvimento e heterogeneidade do habitat; (7) os fatores históricos restringem os habitats reprodutivos que uma espécie utiliza, impondo restrições comportamentais e fisiológicas; (8) a variação temporal nos fatores bióticos (e.g., fatores de risco), abióticos (e.g., distribuição de chuvas), e no padrão de reprodução das espécies pode interferir na estrutura das assembleias de girinos tropicais. A variação temporal na heterogeneidade ambiental dos riachos da REGUA resultou na previsibilidade das assembleias locais de girinos, sendo que os parâmetros ambientais explicaram 23% da variação na sua composição. Os parâmetros espaciais explicaram uma porção menor da variação nas assembleias (16%), enquanto uma porção relativamente elevada da variação temporal da heterogeneidade ambiental foi espacialmente estruturada (18%). As variáveis abióticas que apresentaram as maiores correlação com a composição das assembleias de girinos foram a proporção de folhiço e de rochas no fundo do riacho, e secundariamente a profundidade, a condutividade e a temperatura. O gradiente gerado pela proporção de folhiço e de rochas representou a transição entre riachos permanentes e intermitentes. Este gradiente proporcionou o turnover de espécies, o qual também seguiu um gradiente de condutividade, temperatura, profundidade, e em menor extensão, de hidroperíodo e largura, que estiveram fortemente associado ao grau de permanência dos riachos. Estes resultados corroboram tanto a hipótese do controle ambiental, como do controle biótico de comunidades e indicam que a variação temporal da heterogeneidade ambiental e a variação na posição geográfica são importantes para a estruturação local de assembleias de girinos da REGUA. Os resultados também permitiram distinguir entre assembleias de girinos exclusivas de riachos permanentes, exclusivas de riachos intermitentes e aquelas registradas nos dois tipos de riachos. Os resultados deste capítulo são relevantes para compreender em que extensão os efeitos da variação temporal na heterogeneidade ambiental e de processos espaciais afetam localmente a estruturação de assembleias de girinos.

A riqueza e diversidade de anfíbios anuros da Serra do Mendanha, Estado do Rio de Janeiro, RJ: grau de conservação da floresta, variação altitudinal e uso de recursos hídricos

Os anfíbios anuros que habitam o bioma Mata Atlântica, especialmente em sua floresta ombrófila densa, são pouco conhecidos sob diversos aspectos de sua ecologia, existindo poucas informações disponíveis na literatura científica. Estes dados estão limitados a poucas localidades, geralmente estudos realizados em fragmentos remanescentes do sudeste brasileiro. A mata bem conservada que recobre os 3300 ha da Serra do Mendanha, apesar de localizada na região metropolitana do Estado do Rio de Janeiro, ainda não tinha sua anurofauna conhecida. No presente estudo, recolhemos informações ecológicas sobre as espécies que habitam a região, especialmente da assembléia encontrada no folhiço que recobre o solo, com o uso de diferentes metodologias: armadilhas de queda; parcelas cercadas; procura visual e auditiva em transecções e encontros ocasionais; assim como dados abióticos do ambiente regional (profundidade do folhiço; níveis de pH; taxa de oxigênio dissolvido; temperaturas do ar e da água; umidade do ar). Exemplares-testemunho foram fixados e depositados na coleção de anfíbios do Museu Nacional, Rio de Janeiro. A anurofauna da Serra do Mendanha é composta por pelo menos 44 espécies que estão distribuídas em 12 famílias, sendo a família Hylidae com o maior número de espécies (50%, n = 22), enquanto que Physalaemus signifer foi a espécie mais abundante (18%, n = 272), sendo habitante do folhiço. A espécie Rhinella ornata contribuiu com a maior biomassa (m = 548 g). Identificamos uma nova espécie de anuro (Brachycephalidae), que também habita o folhiço das cotas altimétricas acima de 700 m. Biogeograficamente a comunidade de anuros da área estudada indicou ser mais similar (68%) com a comunidade da região da Serra da Tiririca e arredores. Comparando-se os três tipo de fisionomias, ou mesohábitats, existentes na Serra do Mendanha, em termos de riqueza e diversidade, a floresta secundária indicou ter os mais elevados índices, seguido pela floresta pouco perturbada e pela monocultura de bananeiras. A assembléia de anuros que habita o folhiço da Serra do Mendanha é composta por nove espécies, que pouco diferiu ao longo de um gradiente altitudinal (0 a 900 m), com o registro das espécies Euparkerella brasiliensis, H. binotatus, Leptodactylus marmoratus e Zachaenus parvulus na maioria das cotas altimétricas. A altitude, a declividade e profundidade do folhiço foram as variáveis abióticas que mais influenciaram na distribuição de abundância e de riqueza de espécies do folhiço. Na estação úmida (setembro a março) a densidade de anuros no folhiço foi de 10,4 ind./100m2, enquanto que na estação seca (abril a agosto) houve uma redução de 34,6% (6,8 ind./100m2). As assembléias de anuros utilizam os recursos hídricos disponíveis na Serra do Mendanha (água da chuva, córregos, fitotelmas, rios e umidade do ar), de diferentes formas, associadas diretamente ao modo reprodutivo de cada espécie. A altitude, a temperatura da água e o pH afetaram a distribuição de espécies de girinos nos diferentes sítios reprodutivos. O modo reprodutivo 1 foi o mais freqüente (n = 18) entre os 14 modos identificados. O estudo de 12 poças (lênticas e lóticas) indicou que estas diferiram consistentemente entre si, seja nas suas dimensões, na composição de suas assembléias de girinos e nos seus componentes abióticos. Diversos predadores de girinos foram encontrados em algumas poças. A assembléia de girinos de cada poça indicou ser moldada pela interação de diferentes fatores ambientais, ecológicos e filogenéticos de cada espécie

Blue Crab, Callinectes sapidus, Trap Selectivity Studies: Mesh Size

Catch rates and sizes of blue crabs, Callinectes sapidus, were compared in traps with 2.54 cm (1.0 inch), 3.81 cm (1.5 inches), and 5.08 cm (2.0 inches) square mesh, 2.54 by 5.08 cm rectangular mesh, and 3.81 cm hexagonal mesh. Catch of legal blue crabs by number was significantly greater in the traditional hexagonal mesh trap than in all other trap types. Sublegal catch by number was highest (34.1-63.3% of total) in the 2.54 cm and 3.81 cm square mesh and rectangular mesh traps and lowest in the 5.08 cm square mesh trap. The hexagonal mesh trap had significantly lower catch rates of sublegal blue crabs than all other trap types except the 5.08 cm square mesh. Mean size of blue crabs by trap type exhibited an inverse pattern to that shown by catch of sublegal crabs. The most effective trap to maximize legal catch and minimize sublegal catch was the 3.81 cm hexagonal mesh trap followed by the 5.08 cm square mesh trap.

Size-related Hooking Mortality of Incidentally Caught Chinook Salmon, Oncorhynchus tshawytscha

Mortality associated with the incidental catch and release by commercial trollers of two size classes of chinook salmon, Oncorhynchus tshawytscha, was assessed. Observed cumulative mortality 4-6 days after hooking was 18.3 percent for sublegal-sizefish « 66 cm FL) and 19.0 percent for legal-sizefish. Size of fish was not significantly related to mortality; however, when the results were combined with data from a previous experiment, there was a significant inverse relationship between fish length and mortality. Hooking mortality estimates calculated from tagging experiments and observed relative mortality of legal-and sublegal-size fish held in net pens, were used to derive a range for total hooking mortality of 22.0-26.4 percent for sublegal-size chinook salmon and 18.5-26.4 percent for legal-size chinook salmon.

The Effects of Fish Trap Mesh Size on Reef Fish Catch off Southeastern Florida

Catch and mesh selectivity of wire-meshed fish traps were tested for eleven different mesh sizes ranging from 13 X 13 mm (0.5 x 0.5") to 76 x 152 mm (3 X 6"). A total of 1,810 fish (757 kg) representing 85 species and 28 families were captured during 330 trap hauls off southeastern Florida from December 1986 to July 1988. Mesh size significantly affected catches. The 1.5" hexagonal mesh caught the most fish by number, weight, and value. Catches tended to decline as meshes got smaller or larger. Individual fish size increased with larger meshes. Laboratory mesh retention experiments showed relationships between mesh shape and size and individual retention for snapper (Lutjanidae), grouper (Serranidae), jack (Carangidae), porgy (Sparidae), and surgeonfish (Acanthuridae). These relationships may be used to predict the effect of mesh sizes on catch rates. Because mesh size and shape greatly influenced catchability, regulating mesh size may provide a useful basis for managing the commercial trap fishery.