Population structure, long-term connectivity, and effective size of mutton snapper (Lutjanus analis) in the Caribbean Sea and Florida Keys

Genetic structure and average long-term connectivity and effective size of mutton snapper (Lutjanus analis) sampled from offshore localities in the U.S. Caribbean and the Florida Keys were assessed by using nuclear-encoded microsatellites and a fragment of mitochondrial DNA. No significant differences in allele, genotype (microsatellites), or haplotype (mtDNA) distributions were detected; tests of selective neutrality (mtDNA) were nonsignificant after Bonferroni correction. Heuristic estimates of average long-term rate of migration (proportion of migrant individuals/generation) between geographically adjacent localities varied from 0.0033 to 0.0054, indicating that local subpopulations could respond independently of environmental perturbations. Estimates of average longterm effective population sizes varied from 341 to 1066 and differed significantly among several of the localities. These results indicate that over time larval drift and interregional adult movement may not be sufficient to maintain population sustainability across the region and that there may be different demographic stocks at some of the localities studied. The estimate of long-term effective population size at the locality offshore of St. Croix was below the minimum threshold size considered necessary to maintain the equilibrium between the loss of adaptive genetic variance from genetic drift and its replacement by mutation. Genetic variability in mutton snapper likely is maintained at the intraregional level by aggregate spawning and random mating of local populations. This feature is perhaps ironic in that aggregate spawning also renders mutton snapper especially vulnerable to overexploitation.

Efficiency and catch dynamics of collapsible square and conical pots used in the red king crab (Paralithodes camtschaticus) fishery

We compared the capture efficiency and catch dynamics of collapsible square and conical pots used in resource assessment and harvesting of red king crabs (Paralithodes camtschaticus [Tilesius, 1815]) in the Barents Sea. After two days of soaking, square pots caught three times as many crabs as conical pots, and their catches consisted of a higher proportion of male crabs and male crabs larger than 160 mm carapace length compared to the catches in the conical pots. Catches in the square pots did not increase as soak times were increased beyond two days, which indicates equilibrium between the rate of entries into and the rate of exits from the pots. Catches in conical pots, however, increased with increasing soak times up to eight days, the longest soak time examined in this study. These findings demonstrate the higher efficiency of square pots and the importance of understanding catch dynamics when making population assessments based on catchper-unit-of-effort data. The favorable catch characteristics and handling properties of the collapsible square pot may make this pot design suitable for other crab fisheries, as well.

Natural mortality rate, annual fecundity, and maturity at length for Greenland halibut (Reinhardtius hippoglossoides) from the northeastern Pacific Ocean

Mortality, fecundity, and size at maturity are important life history traits, and their interactions determine the evolution of life history strategies (Roff, 1992; Stearns, 1992; Charnov, 2002). These same traits are also important for population dynamics models (Hunter et al., 1992; Clark, 1999). It is increasingly important to accurately determine Greenland halibut (Reinhardtius hippoglossoides) life history traits and to correctly assess the status of its stocks because low recruitment or low biomass estimates have led to catch restrictions in the Bering Sea and Aleutian Islands (Ianelli et al.1), the Northeastern Arctic (Ådlandsvik et al., 2004), and the Northwest Atlantic (Bowering and Nedreaas, 2000).

Desenvolvimento e avaliação de novas abordagens de modelagem de processos de separação em leito móvel simulado

O Leito Móvel Simulado (LMS) é um processo de separação de compostos por adsorção muito eficiente, por trabalhar em um regime contínuo e também possuir fluxo contracorrente da fase sólida. Dentre as diversas aplicações, este processo tem se destacado na resolução de petroquímicos e principalmente na atualidade na separação de misturas racêmicas que são separações de um grau elevado de dificuldade. Neste trabalho foram propostas duas novas abordagens na modelagem do LMS, a abordagem Stepwise e a abordagem Front Velocity. Na modelagem Stepwise as colunas cromatográficas do LMS foram modeladas com uma abordagem discreta, onde cada uma delas teve seu domínio dividido em N células de mistura interligadas em série, e as concentrações dos compostos nas fases líquida e sólida foram simuladas usando duas cinéticas de transferência de massa distintas. Essa abordagem pressupõe que as interações decorrentes da transferência de massa entre as moléculas do composto nas suas fases líquida e sólida ocorram somente na superfície, de forma que com essa suposição pode-se admitir que o volume ocupado por cada molécula nas fases sólida e líquida é o mesmo, o que implica que o fator de residência pode ser considerado igual a constante de equilíbrio. Para descrever a transferência de massa que ocorre no processo cromatográfico a abordagem Front Velocity estabelece que a convecção é a fase dominante no transporte de soluto ao longo da coluna cromatográfica. O Front Velocity é um modelo discreto (etapas) em que a vazão determina o avanço da fase líquida ao longo da coluna. As etapas são: avanço da fase líquida e posterior transporte de massa entre as fases líquida e sólida, este último no mesmo intervalo de tempo. Desta forma, o fluxo volumétrico experimental é utilizado para a discretização dos volumes de controle que se deslocam ao longo da coluna porosa com a mesma velocidade da fase líquida. A transferência de massa foi representada por dois mecanismos cinéticos distintos, sem (tipo linear) e com capacidade máxima de adsorção (tipo Langmuir). Ambas as abordagens propostas foram estudadas e avaliadas mediante a comparação com dados experimentais de separação em LMS do anestésico cetamina e, posteriormente, com o fármaco Verapamil. Também foram comparados com as simulações do modelo de equilíbrio dispersivo para o caso da Cetamina, usado por Santos (2004), e para o caso do Verapamil (Perna 2013). Na etapa de caracterização da coluna cromatográfica as novas abordagens foram associadas à ferramenta inversa R2W de forma a determinar os parâmetros globais de transferência de massa apenas usando os tempos experimentais de residência de cada enantiômero na coluna de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Na segunda etapa os modelos cinéticos desenvolvidos nas abordagens foram aplicados nas colunas do LMS com os valores determinados na caracterização da coluna cromatográfica, para a simulação do processo de separação contínua. Os resultados das simulações mostram boa concordância entre as duas abordagens propostas e os experimentos de pulso para a caracterização da coluna na separação enantiomérica da cetamina ao longo do tempo. As simulações da separação em LMS, tanto do Verapamil quando da Cetamina apresentam uma discrepância com os dados experimentais nos primeiros ciclos, entretanto após esses ciclos iniciais a correlação entre os dados experimentais e as simulações. Para o caso da separação da cetamina (Santos, 2004), a qual a concentração da alimentação era relativamente baixa, os modelos foram capazes de predizer o processo de separação com as cinéticas Linear e Langmuir. No caso da separação do Verapamil (Perna, 2013), onde a concentração da alimentação é relativamente alta, somente a cinética de Langmuir representou o processo, devido a cinética Linear não representar a saturação das colunas cromatográficas. De acordo como o estudo conduzido ambas as abordagens propostas mostraram-se ferramentas com potencial na predição do comportamento cromatográfico de uma amostra em um experimento de pulso, assim como na simulação da separação de um composto no LMS, apesar das pequenas discrepâncias apresentadas nos primeiros ciclos de trabalho do LMS. Além disso, podem ser facilmente implementadas e aplicadas na análise do processo, pois requer um baixo número de parâmetros e são constituídas de equações diferenciais ordinárias.

Estimating the encounter rate of Atlantic capelin (Mallotus villosus) with fish eggs, based on stomach content analysis

The number of pelagic fish eggs (cod and cunner) found in stomachs of capelin (Mallotus villosus) sampled in coastal Newfoundland was used to estimate the encounter rates between capelin and prey, and thus the effective volume swept by capelin. Fish eggs were found in 4−8% of capelin stomachs, represented an average of 1% of prey by numbers, and their abundance increased as relative stomach fullness decreased. The average number of eggs per stomach doubled for each 5-cm increase in length of capelin. The effective volume swept for eggs by capelin ranged from 0.04 to 0.84 m3/h—a rate that implies either very slow capelin swimming speeds (<1 cm/s) or that fish eggs are not strongly selected as prey. The predation rate estimated from stomach contents was higher than that predicted from laboratory studies of feeding pelagic fish and lower than that predicted by a simple foraging model. It remains uncertain whether capelin play an important regulatory role in the dynamics of early life stages of other fish.