The present work consists of an anatomical comparison of the branchial musculature of galeomorph groups in order to search for evidence that could indicate possible phylogenetically relevant patterns, especially related to the Heterodontiformes and other families within the orders of Galeomorphi. Previous studies based on other muscle complexes have contributed with information that helped to address thoses questions (Datavo & Vari, 2014; Soares & Carvalho, 2013a,b). Nine branchial muscles of 44 species among all galeomorph orders, 13 species from two of the five recognized squalomorph shark orders (Squaliformes and Hexanchiformes) and one batoidean were observed, totalizing 57 species. The results indicate a highly conserved anatomy on this anatomical complex, possibly indicating a conservative generalized condition at both chondrichthyan and gnathostomes level. The most informative muscles in this context were the m. trapezius, the m. adductores arcuum branchialium, the m. coracobranchiales, especially the portion associated with the last branchial arch, and the m. arcuales dorsalis. The other five muscles have little to no variation among different groups. The analysis of the muscular patterns indicates that lamniforms and carcharhiniforms are sister-groups and Orectolobiforms and Heterodontiforems are sister-groups, supported by the m. trapezius having a single ramus and absence of the insertion onto the epibranchial only in Orectolobiformes and Heterodontformes, as well as the fifth m. coracobranchialis has its fibers oriented forward, when opposed to two rami in the m. trapezius in all other orders and fibers of the fifth m. coracobranchialis either upwards or obliquely organized. Regarding carcharhiniform and lamniform relatioships, the muscles that provide evidence are the presence of a second ramus on the fifth m. coracobranchialis, with a single ramus in all other orders, the crescent shape of the m. adductores arcuum branchialium, with triangular shape in other groups, and the presence of a raphe between the antimeres of the m. constrictores branchiales superficiales, which are triangular outside this group. Also, it was found support for the division of shark groups between Galeomorphi and Squalomorphi with the presence of a posterior ramus on the m. arcuales dorsalis in squalomorph sharks / O presente trabalho consiste em uma comparação anatômica da musculatura branquial em Galeomorphi visando determinar se há possíveis padrões que indiquem proximidades filogenéticas, especialmente relacionados com a ordem Heterodontiformes e outras famílias de ordens dentro de Galeomorphi. A análise de musculatura já se provou de grande ajuda para identificar estas questões. Foram observados nove músculos em 44 espécies de todas as ordens Galeomorphi, 13 espécies em duas das cinco ordens de tubarões Squalomorphi (Squaliformes e Hexanchiformes) e um exemplar de Batoidea, totalizando 57 espécies. Os resultados indicam que este complexo anatômico é extremamente conservado e generalizado. Os músculos mais informativos neste contexto foram m. trapezius, m. adductores arcuum branchialium, m. coracobranchiales, em especial o músculo associado ao último arco, e m. arcuales dorsales. Outros músculos apresentam variações em poucos ou nenhum grupo. A análise dos padrões das musculaturas indica que Lamniformes é grupo-irmão de Carcharhiniformes e Orectolobiformes é grupo-irmão de Heterodontiformes, indicando este relacionamento próximo entre Orectolobiformes e Heterodontiformes a morfologia do m. trapezius, mais maciço e sem divisões, características restritas a ambas as ordens, e as fibras do quinto m. coracobranchialis são direcionadas para a frente, enquanto que se dirigem para cima ou obliquamente em outros grupos. Indicam um relacionamento entre Carcharhinformes e Lamniformes a presença de dois ramos no quinto m. coracobranchialis, a forma de meia lua do m. adductores arcuum branchialium e a presença de uma rafe entre os antímeros do m. constrictores branchiales superficiales, todas características restritas a representantes dessas ordens. Também foi encontrado suporte para a divisão de tubarões em Galeomorphi e Squalomorphi. Esta divisão é indicada principalmente pela presença do ramo posterior do m. arcuales dorsales em tubarões do grupo Squalomorphi

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2200.pdf: 10791536 bytes, checksum: b6e0bb5ddedaa9d93d62362f66b60224 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / The relationship between functional morphology of the gills, osmoregulatory physiology, and habitats of the freshwater stingrays (family Potamotrygonidae) was investigated. Potamotrygonid gills have a rather unique external and internal anatomy and organization compared with other marine and/or euryhaline rays. The filaments on the hemibranchs are usually longer and numerous in the second arch. A protuberance was observed on the leading edge of the filaments. The epithelium that covers the gill filaments and lamellae is composed primarily of pavement cells (PVCs), mucous cells (MCs) and chloride cells (CCs). The PVCs showed PAS-positive reactivity. In addition, studies using transmission electron microscopy (TEM) indicate that PVCs possess subapical secretory granules or vesicles that contain mucous material. Large mucous cells were observed with Alcian blue and PAS reaction suggesting the presence of acid and neutral mucopolysaccharides, respectively. Particular attention was focused on the chloride cells. Na+/K+ -ATPase-rich cells (chloride cell, CC-NKA) were frequently found on the trailing edge and in the interlamellar spaces. They were also found on the lamellae, although generally towards the base. The number of CC-NKA and Na+/K+ -ATPase activity were greatest in arch IV compared with the other branchial arches. The basolateral membrane of the chloride cell does has moderate infoldings, and they are likely the site of Na+/K+ -ATPase activity. A surprising result was observed in Potamotrygon sp., in which chloride cells were arranged in large groups in the interlamellar region, not observed in other potamotrygonid species. This multicellular complex of chloride cell is certainly unusual, and may provide a micro-environment suitable to ion uptake from the acidic and ion-poor water of the Rio Negro basin. Potamotrygonid stingrays exhibit typical teleostean body fluid chemistry. These results were analyzed based on the organism-environment interaction. Amazonian rivers, such as Rio Amazonas, Rio Negro, and Rio Tapajós are spatially heterogeneous in their physical and chemical features. In this regard, it is apparent that some distribution patterns of the family Potamotrygonidae may be related to the type of water (e.g white, black and clearwater). The hydrographic barrier hypothesis was tested in Potamotrygon sp. In this ray, plasma [Na+], [Cl-], osmolality and kidney Na+/K+ -ATPase activity decreased after acclimatization to water of the Rio Branco compared to Rio Negro-acclimatized animals. These findings suggest that whitewater-associated changes on the ion and plasma osmolality are due to reduction in the renal Na+/K+ -ATPase activity resulting in an ion loss to the environment. In our biogeographic scenario, some water types may act as an expressive hydrographic barrier for the isolation of endemic potamotrygonid species. On the other hand, Paratrygon aiereba, a widespread stingray that lives in white, clear and blackwaters in the Amazon basin exhibited some physiological differences related to the aquatic environment. Plasma osmolality, urea and ion concentration were higher in whitewater, as compared to blackwater rays. This fact may be explained as an example of phenotypic plasticity, usually expressed in aquatic animals in environments with different aquatic compositions. / Foram analisadas as relações entre a morfologia funcional das brânquias, fisiologia osmorregulatória e habitats das arraias de água doce da família Potamotrygonidae. A organização geral das brânquias dos potamotrigonídeos é semelhante aos demais elasmobrânquios. As hemibrânquias dos potamotrigonídeos possuem entre 74 a 103 filamentos. Em cada filamento observa-se uma protuberância, cujo epitélio é constituído pelas mesmas células diferenciadas que revestem os filamentos e as lamelas dos demais elasmobrânquios: células pavimentosas, células mucosas e células cloreto. As células pavimentosas (CPVs) são PAS-positivas evidenciando a síntese de mucosubstâncias neutras. Estudos em microscopia eletrônica de transmissão (MET) evidenciam a presença de pequenas vesículas subapicais contendo material electrondenso nas CPVs. As células mucosas são grandes e possuem reação Alcian blue e PAS-positivas sugerindo produção de mucosubstâncias ácidas e neutras, respectivamente. As células cloreto imuno-positivas para a Na+/K+-ATPase (CC-NKA) são mais freqüentemente nos espaços interlamelares principalmente no 4º arco branquial. A intensa imunomarcação na periferia citoplasmática das CCs-NKA e os estudos em MET demonstram a presença de moderadas invaginações na região basolateral das células cloreto. Em Potamotrygon sp. (≈arraia cururu, espécie nova) as CCs-NKA agrupam-se em complexos multicelulares, os quais podem ser importantes sítios para absorção de íons a partir de um ambiente extremamente ácido e pobre em sais, como as águas do Rio Negro. As concentrações dos íons e uréia nos compartimentos corporais suportam a semelhança entre o sangue dos potamotrigonídeos e dos teleósteos de água doce. Estes resultados foram analisados com base na natureza da interação organismo-ambiente dos potamotrigonídeos, pois muitos dos rios amazônicos (Amazonas, Negro e Tapajós) são espacialmente heterogêneos do ponto de vista físico-quimico devido às suas origens geológicas. Sugere-se que os padrões de distribuição das arraias de água doce podem estar associados ao tipo água (branca, preta e clara). Com base nas diferenças físicas e químicas entre os rios, a hipótese da barreira hidrográfica foi testada em Potamotrygon sp., uma espécie endêmica do Rio Negro. Esta arraia quando exposta às águas do Rio Branco apresenta redução significativa nas [Na+], [Cl-], osmolalidade e atividade da Na+/K+-ATPase renal. A redução na NKA renal pode ter provocado a perda desnecessária de íons, e consequentemente uma falha nos processos osmorregulatórios. No contexto biogeográfico, explorar um ambiente que impõe limites fisiológicos poderá se tornar uma barreira geográfica para a distribuição dessa espécie. Por outro lado, exemplares de Paratrygon aiereba coletados no Rio Negro e Rio Solimões/Amazonas sugerem a presença de estratégias diferenciais (plasticidade fenotípica) para adaptação em diferentes habitats, os quais incluem ajustes osmorregulatórios de acordo com as características físicas e químicas da água.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2471.pdf: 5609066 bytes, checksum: 5eb83354923bf2ef6bb644d15b85bbd2 (MD5) Previous issue date: 2009-06-05 / Universidade Federal de Sao Carlos / Aluminium is very toxic to fish. Biomarkers have been using to indicate water contamination, however, there are few studies concerning tropical fish species. So, the neotropical fish Prochilodus lineatus, were exposed to aproximately 200 μg.L-1 of dissolved Al em acid pH (Al group), only to acid water (pH group) or to water with pH 7.0 (CTR group) for 6, 24, 96h and 10 days to evaluate its effects on haematological, osmo-ionic, metabolic and endocrine parameters besides morphological analysis by light and electronic microscopy. Fishes exposed to Al have all haematological and metabolic parameters increased when compared to CTR group. Osmo-ionic parameters were significantly smaller in fishes exposed to Al as much as the Na+/K+-ATPase enzyme and the CC number smaller Light microscopy reveal that fish exposed to Al in all experimental periods showed lesions widely distributed in the tissue and considered more severe when compared to fish from other groups. In the Al group, the main alterations found were hyperplasia of the epithelial cells, lamellar fusion and hypertrophy of mucous cells. In the animals of pH group, the main alteration was hipertrophy of epithelial cells, especially of the CC. Scanning electron microscopy allowed to see great disorganization in the lamellae of the fishes exposed to Al, detachment of branchial epithelium and reduction of the interlamellar space. Chloride cells with sponge aspect were noted in the pH and Al groups, besides alteration in the microcript of the pv in both groups. Transmission electron microscopy showed that animals from Al group have more CC displaced to the tip of the lamellae and that these CC have a less dense cytoplasm, with a smaller quantity of tubules and mitochondrias and nuclei with altered shapes. The thickness of the lamellae is bigger because of the swollen pv and the interlamellar spaces are reduced. There are, also, more vacuoles in the cytoplasm of these CC. Results allowed to conclude that exposure to Al in acid medium impairs mostly the hyperegulation capacity of the fish, since it affects the active uptake of ions in the gills and also caused serious structural alterations in the organ, leading to functional problems, jeopardizing the survival of the fishes in such situation. / O alumínio é muito tóxico para os peixes. Biomarcadores tem sido usados para indicar essa contaminação, entretanto são poucos os trabalhos com espécies tropicais. Assim, juvenis do peixe neotropical Prochilodus lineatus foram expostos a aproximadamente 200 μg.L-1 de Al dissolvido em pH ácido (grupo Al), somente pH ácido (grupo pH) ou à água com pH 7,0 (grupo CTR) por 6, 24, 96h e 10 dias para avaliar seus efeitos em parâmetros hematológicos, osmo-iônicos, metabólicos e endócrino, além dos parâmetros morfológicos, por meio de MO, MEV, MET, AFCC e EDS das brânquias. Os peixes expostos ao Al tiveram os parâmetros hematológicos e metabólicos aumentados em relação ao grupo CTR. Os parâmetros osmo-iônicos foram significativamente menores nesses peixes assim como a enzima Na+/K+-ATPase e o número de CC nos mesmos animais. A MO revelou que os peixes expostos ao Al mostraram lesões mais amplamente distribuídas nas brânquias e consideradas mais severas, quando comparados aos demais grupos, sendo que as principais alterações foram hiperplasia do epitélio branquial, fusão lamelar e hipertrofia das células mucosas. Nos animais expostos ao pH a principal alteração foi a hipertrofia celular, principalmente das CC. A MEV permitiu destacar o extenso desarranjo nas lamelas dos peixes dos grupos Al, descamação do epitélio além da redução do espaço interlamelar e fusão lamelar. CC com aspecto esponjoso foram notadas nos grupos pH e Al além da alteração no padrão das microcriptas das célula pv em ambos os grupos. Animais expostos ao Al mostraram ainda AFCC menores em relação aos CTR e o EDS indicou picos de Al maiores nesses grupos. A MET mostrou que os animais expostos ao Al têm mais CC deslocadas para as pontas das lamelas e que essas células apresentam o citoplasma menos denso, com uma menor quantidade de túbulos e mitocôndrias e núcleos formas alteradas, além de mais vacúolos. A espessura das lamelas é maior devido ao inchaço das pv, reduzindo o espaço interlamelar. Os resultados permitiram concluir que exposições ao Al em meio ácido prejudicam principalmente a capacidade de hiperregulação dos peixes afetando a tomada ativa de íons nas brânquias além de sérias alterações estruturais nas brânquias, comprometendo a sobrevivência dos animais nessas situações.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2308.pdf: 3472152 bytes, checksum: de972462448f54f70c4fafbbaf2ba066 (MD5) Previous issue date: 2008-07-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / The aim of this study was to evaluate the morphofunctional structure of the gills and the hematological variables of Astyanax fasciatus and Pimelodus maculatus living on Furnas Dam Reservoir (Minas Gerais State, Brazil) and analyses the influence of water quality on these parameters. The fishes were collected in five sites (FU10: Turvo; FU20: Guapé; FU30: Barranco Alto; FU40: Fama and FU50: Porto Fernandes) during June and December/2006. Physico-chemical variables and organochlorides content of the water and heavy metals on the sediment were performed. Gills and blood samples were taken for check inquire of the composition of the water on the presence of histopathologys and differentiation of chloride and mucous cells and differences on the hematological variables of the fishes collected on the different sites. Hyperplasia and hypertrophy of the respiratory epithelium, lamellar fusion, epithelial lifting, oedema and chloride cells proliferation were the most common histopathological damages observed on the gills for both species. The histopathological alteration index of the gills indicates some degree of lesions that engage the normal function of the organ in A. fasciatus collected in June. Heavy metals, as copper seems to promote alterations on the red blood cells for both fishes during the sampling. While, some pollutants as endosulfan, metolachloride, copper and chromium seems to causes a stimulation of the immune system of the fishes; this effect was most common on the fishes collected in the sites: FU10, FU20 and FU30. The condition factor (K and Kn) of the fishes has been affected by the presence of chromium on the sediment, especially in the site FU30 during the two months. Over all, these results indicates that the water quality in June and December (2006) of Furnas Dam reservoir could promote physiological and morphological alterations on the gills fishes to maintain the homeostase. / O presente estudo teve como objetivo avaliar a estrutura morfuncional das brânquias e as variáveis hematológicas de exemplares de duas espécies de peixes, Astyanax fasciatus e Pimelodus maculatus, coletados na UHE de Furnas, MG e a possível interferência da qualidade da água nos parâmetros estudados. Peixes, amostras de água e de sedimento foram coletados em cinco pontos de amostragem na UHE de Furnas (FU10: Turvo; FU20: Guapé; FU30: Barranco Alto; FU40: Fama e FU50: Porto Fernandes) nos meses de Junho e Dezembro/2006. Foram realizadas análises físicas e químicas da água, determinar a concentração de organoclorados e a presença de elementos-traço. Amostras de brânquias e de sangue foram retiradas para verificar possíveis interações entre organoclorados na água e elementos-traço no sedimento e a presença de histopatologias e diferenciação de células cloreto e mucosa e diferenças nas variáveis hematológicas (série vermelha e série branca) dos peixes coletados nos diferentes locais. Hipertrofia e proliferação de células pavimentosas, fusão lamelar, descolamento do epitélio lamelar, edema e proliferação de células cloreto foram as histopatologias mais encontradas nas brânquias das duas espécies. O IAH (Índice de Alterações Histopatológicas) apontou lesões que comprometem o funcionamento normal do órgão em indivíduos de A. fasciatus coletados em Junho. A presença de elementos-traço, como o cobre, parece promover alteração na série vermelha de A. fasciatus e P. maculatus coletados durante os dois meses. Organoclorados como o endosulfan e metolacloro e elementos traço como cobre e cromo parecem causar uma estimulação do sistema imunológico das duas espécies, especialmente nos locais FU10, FU20 e FU30. Alterações no K e Kn dos animais aparentemente foram influenciados pela presença de cromo no sedimento, especialmente no local FU30 durante os dois meses. O conjunto de todas as alterações observadas indica que a qualidade da água nos diferentes locais durante os dois meses de coleta podem promover alterações nos organismos a fim de manter a homeostasia interna.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tropical regions are often associated with variations in rainfall and temperature. Scenarios like these influence the life cycles of populations in environments subject to fluctuations in abiotic factors, and are often associated with fish reproduction. The reproductive strategies adopted by the species are closely related to the composition of the environment and the evolutionary history of taxonomic groups, taking into account their adaptive capacities. Species with adults of small size and peculiar reproductive attributes exhibit characteristics of specific reproductive strategies. The development of secondary sexual characteristics complements the complexity of reproductive patterns displayed among the groups. Cheirodontinae are abundant in lentic ecosystems and river banks, with species mostly with small size, which includes Serrapinnus heterodon. The present study intended to evaluate the reproductive strategy and the expression of secondary sexual characters in S. heterodon. Specimens of S. heterodon (n=2916, 431 females and 432 males analyzed) were collected between April/2012 and March/2014 in Poxim river, São Cristóvão (SE). Reproductive individuals were found throughout the study period, with minimum sizes of 24.36mm (females) and 22.61mm (males). The reproductive strategy of the species was characterized as opportunistic. The relationship between reproductive rates and the months of the study period showed significant differences (Females: GSI - H=212.5; HSI - H=114, K: H=268.2, p<0.05; Males: GSI - H=124, HSI - H=81.46, K - H=223.9, p<0.05). Absolute fecundity was estimated at 496.18±64.77 oocytes and the relative fecundity at 0.23±0.04 oocytes per mg, and vitellogenic oocytes with 378.35±5.54 m diameter. Significant differences existed between the GSI and the rainfall when correlated to females, but non significant regarding males. An annual reproductive peak was observed during the months from April to November. The ventral curvature of the caudal peduncle and gill gland were observed only in adult males. Bony hooks were registered in adult males, as well as in adult females, but at a lower expression. Females in gonadal developing phase (GD) had hooks on the anal fin (iii+4) and pelvic fins (2+5). Females in spawning capable phase (SC) expressed hooks on the anal fin (iii+5) and pelvic fins (2+6). Males in GD exhibited hooks on the anal fin (iii+7) and pelvic fins (ii+7). In males in SC the hooks were found on the anal fin (ii+17) and pelvic fins (ii+7). The expression of hooks (Females: Anal fin - r=0.42; Pelvic fins - r=0.22, p<0.05; Males: Anal fin - r=0.64; Pelvic fins - r=0.51, p<0.05) and gill gland (W=5123, p<0.05) showed significant values when compared to the GSI. / Regiões tropicais são geralmente associadas a variações na pluviometria e temperatura. Cenários como este influenciam os ciclos de vida das populações em ambientes sujeitos às oscilações dos fatores abióticos, e são frequentemente associados à reprodução em peixes. As estratégias reprodutivas adotadas pelas espécies estão intimamente ligadas à composição do ambiente e a história evolutiva dos grupos taxonômicos, levando em consideração suas capacidades adaptativas. Espécies com indivíduos adultos de porte reduzido e atributos reprodutivos peculiares exibem características de estratégias reprodutivas específicas. O desenvolvimento de caracteres sexuais secundários complementa a complexidade dos padrões reprodutivos exibidos dentre os grupos. Cheirodontinae são abundantes em ecossistemas lênticos e margens de rios, com espécies em sua maioria de pequeno porte, dos quais Serrapinnus heterodon faz parte. O presente estudo teve como objetivo avaliar a estratégia reprodutiva e a expressão de caracteres sexuais secundários em S. heterodon. Espécimes de S. heterodon (n=863; 431 fêmeas e 432 machos analisados) foram coletados entre abril/2012 e março/2014 no rio Poxim, São Cristóvão (SE). Indivíduos reprodutivos foram encontrados ao longo de todo período de estudo, com tamanhos mínimos de 24,36mm (fêmeas) e 22,61mm (machos). A estratégia reprodutiva da espécie foi caracterizada como oportunística. A relação entre os índices reprodutivos e os meses mostraram diferenças significativas (Fêmeas: IGS - H=212,5; IHS - H=114; K: H=268,2; p<0,05; Machos: IGS - H=124; IHS - H=81,46; K - H=223,9; p<0,05). A fecundidade absoluta foi estimada em 496,18±64,77 ovócitos e a fecundidade relativa em 0,23±0,04 mg-1, e ovócitos vitelogênicos com 378,35±5,54 m de diâmetro. Existiram diferenças siginificativas entre o IGS e a pluviometria quando correlacionadas às fêmeas, porém não significativas em relação aos machos. Foi observado um pico reprodutivo anual durante os meses de abril a novembro. A curvatura ventral do pedúnculo caudal e a glândula branquial foram observadas apenas em machos adultos. Ganchos ósseos foram registrados em machos adultos, como também em fêmeas adultas, porém em menor expressão. Fêmeas em desenvolvimento gonadal (ED) apresentaram ganchos na nadadeira anal (iii+4) e nas nadadeiras pélvicas (2+5). Fêmeas aptas à reprodução (AR) expressaram ganchos na anal (iii+5) e nas pélvicas (2+6). Machos ED exibiram ganchos na nadadeira anal (iii+7) e nas pélvicas (ii+7). Nos machos AR os ganchos foram encontrados na anal (ii+17) e nas pélvicas (ii+7). A expressão de ganchos (Fêmeas: Nadadeira anal - r=0,42; Nadadeiras pélvicas - r=0,22; p<0,05; Machos: Nadadeira anal - r=0,64; Nadadeiras pélvicas - r=0,51; p<0,05) e glândula branquial (W=5123; p<0,05), apresentaram valores significativos quando comparados ao IGS.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tropical regions are often associated with variations in rainfall and temperature. Scenarios like these influence the life cycles of populations in environments subject to fluctuations in abiotic factors, and are often associated with fish reproduction. The reproductive strategies adopted by the species are closely related to the composition of the environment and the evolutionary history of taxonomic groups, taking into account their adaptive capacities. Species with adults of small size and peculiar reproductive attributes exhibit characteristics of specific reproductive strategies. The development of secondary sexual characteristics complements the complexity of reproductive patterns displayed among the groups. Cheirodontinae are abundant in lentic ecosystems and river banks, with species mostly with small size, which includes Serrapinnus heterodon. The present study intended to evaluate the reproductive strategy and the expression of secondary sexual characters in S. heterodon. Specimens of S. heterodon (n=2916, 431 females and 432 males analyzed) were collected between April/2012 and March/2014 in Poxim river, São Cristóvão (SE). Reproductive individuals were found throughout the study period, with minimum sizes of 24.36mm (females) and 22.61mm (males). The reproductive strategy of the species was characterized as opportunistic. The relationship between reproductive rates and the months of the study period showed significant differences (Females: GSI - H=212.5; HSI - H=114, K: H=268.2, p<0.05; Males: GSI - H=124, HSI - H=81.46, K - H=223.9, p<0.05). Absolute fecundity was estimated at 496.18±64.77 oocytes and the relative fecundity at 0.23±0.04 oocytes per mg, and vitellogenic oocytes with 378.35±5.54 m diameter. Significant differences existed between the GSI and the rainfall when correlated to females, but non significant regarding males. An annual reproductive peak was observed during the months from April to November. The ventral curvature of the caudal peduncle and gill gland were observed only in adult males. Bony hooks were registered in adult males, as well as in adult females, but at a lower expression. Females in gonadal developing phase (GD) had hooks on the anal fin (iii+4) and pelvic fins (2+5). Females in spawning capable phase (SC) expressed hooks on the anal fin (iii+5) and pelvic fins (2+6). Males in GD exhibited hooks on the anal fin (iii+7) and pelvic fins (ii+7). In males in SC the hooks were found on the anal fin (ii+17) and pelvic fins (ii+7). The expression of hooks (Females: Anal fin - r=0.42; Pelvic fins - r=0.22, p<0.05; Males: Anal fin - r=0.64; Pelvic fins - r=0.51, p<0.05) and gill gland (W=5123, p<0.05) showed significant values when compared to the GSI. / Regiões tropicais são geralmente associadas a variações na pluviometria e temperatura. Cenários como este influenciam os ciclos de vida das populações em ambientes sujeitos às oscilações dos fatores abióticos, e são frequentemente associados à reprodução em peixes. As estratégias reprodutivas adotadas pelas espécies estão intimamente ligadas à composição do ambiente e a história evolutiva dos grupos taxonômicos, levando em consideração suas capacidades adaptativas. Espécies com indivíduos adultos de porte reduzido e atributos reprodutivos peculiares exibem características de estratégias reprodutivas específicas. O desenvolvimento de caracteres sexuais secundários complementa a complexidade dos padrões reprodutivos exibidos dentre os grupos. Cheirodontinae são abundantes em ecossistemas lênticos e margens de rios, com espécies em sua maioria de pequeno porte, dos quais Serrapinnus heterodon faz parte. O presente estudo teve como objetivo avaliar a estratégia reprodutiva e a expressão de caracteres sexuais secundários em S. heterodon. Espécimes de S. heterodon (n=863; 431 fêmeas e 432 machos analisados) foram coletados entre abril/2012 e março/2014 no rio Poxim, São Cristóvão (SE). Indivíduos reprodutivos foram encontrados ao longo de todo período de estudo, com tamanhos mínimos de 24,36mm (fêmeas) e 22,61mm (machos). A estratégia reprodutiva da espécie foi caracterizada como oportunística. A relação entre os índices reprodutivos e os meses mostraram diferenças significativas (Fêmeas: IGS - H=212,5; IHS - H=114; K: H=268,2; p<0,05; Machos: IGS - H=124; IHS - H=81,46; K - H=223,9; p<0,05). A fecundidade absoluta foi estimada em 496,18±64,77 ovócitos e a fecundidade relativa em 0,23±0,04 mg-1, e ovócitos vitelogênicos com 378,35±5,54 m de diâmetro. Existiram diferenças siginificativas entre o IGS e a pluviometria quando correlacionadas às fêmeas, porém não significativas em relação aos machos. Foi observado um pico reprodutivo anual durante os meses de abril a novembro. A curvatura ventral do pedúnculo caudal e a glândula branquial foram observadas apenas em machos adultos. Ganchos ósseos foram registrados em machos adultos, como também em fêmeas adultas, porém em menor expressão. Fêmeas em desenvolvimento gonadal (ED) apresentaram ganchos na nadadeira anal (iii+4) e nas nadadeiras pélvicas (2+5). Fêmeas aptas à reprodução (AR) expressaram ganchos na anal (iii+5) e nas pélvicas (2+6). Machos ED exibiram ganchos na nadadeira anal (iii+7) e nas pélvicas (ii+7). Nos machos AR os ganchos foram encontrados na anal (ii+17) e nas pélvicas (ii+7). A expressão de ganchos (Fêmeas: Nadadeira anal - r=0,42; Nadadeiras pélvicas - r=0,22; p<0,05; Machos: Nadadeira anal - r=0,64; Nadadeiras pélvicas - r=0,51; p<0,05) e glândula branquial (W=5123; p<0,05), apresentaram valores significativos quando comparados ao IGS.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRDO.pdf: 756445 bytes, checksum: dd46098f781f2c54d8f4d7f9d1c6bb92 (MD5) Previous issue date: 2003-04-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / Tropical fish generally inhabit environments with high temperatures and low dissolved oxygen. Along the evolutionary process several species developed mechanisms of air-breathing in order to compensate the oxygen demands caused by the aquatic hypoxia. These mechanisms required anatomical, physiological and biochemical adaptations. Studies on the effects of hypoxia and temperature changes on fish involve the comprehension of the cardio-respiratory mechanisms of compensation. The present study was addressed to determine the cardio-respiratory and air-breathing responses of jeju, Hoplerythrinus unitaeniatus, which utilize the swimming bladder as an organ for accessory respiration in the air, submitted to gradual hypoxia after acclimation to 15, 20, 25 and 30oC. The oxygen uptake ( &VO2 ), gill ventilation ( G V& ) breathing frequency (fR), ventilation volume (VT) and the O2 extraction from the ventilatory current (EO2) were obtained for specimens of jeju (Wt = 209,7 ± 5 g) by flow-trough respirometry. The air-breathing frequency (fRA) and time spent in air-breathing (TRA) were determined by means of an experimental chamber specially constructed for this purpose. Independently of the acclimation temperature, jeju responded to hypoxia as an oxyregulator, i. e., the species was able to keep constant &VO2 in response to graded hypoxia until reach a critical oxygen tension (PcO2). The mean &VO2 values at each acclimation temperature, before reaching the PcO2, were: 47 ± 0,8 mlO2.kg-1h-1 (15°C), 82 ± 0,3 mlO2.kg-1h-1 (20°C), 104 ± 2,6 mlO2.kg-1h-1 (25°C) and 112 mlO2.kg-1h-1 (30°C). The PcO2 for each acclimation temperature were 28, 33, 41 e 52 mmHg, respectively. The increased reductions on PcO2 as acclimation temperatures rose from 15 to 30oC showed that this species presents partial compensation (or type 3 compensation) to temperature increases. Jeju increased the G V& to compensate the graded hypoxia due to higher increments on VT than in fR. This kind of compensation, however, was not enough to keep a constant EO2, which decreased gradually in response to graded hypoxia in all acclimation temperature. At 25 and 30°C the fH were significantly higher than at 15 and 20oC. Hypoxic bradicardia was not recorded at 15 and 20oC and at 25 and 30°C it only occurred below the PcO2. The different PcO2 were also the threshold for the development of accessory air-breathing in all acclimation temperatures. Increases in both fRA and TRA were inversely proportional to the water PO2 reductions and directly proportional to the acclimation temperature. / Peixes de água doce tropical vivem em ambientes de altas temperaturas e baixas concentrações de O2. Isto resultou, ao longo do processo evolutivo, na necessidade da tomada do ar atmosférico em várias espécies de peixes, a fim de compensar seus requerimentos metabólicos, o que requereu modificações anatômicas, fisiológicas e bioquímicas. Estudos sobre o efeito da hipóxia e da variação da temperatura ambiental nos peixes devem envolver o conhecimento dos mecanismos de compensação cardiorespiratória. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar as respostas cardiorespiratórios e da respiração aérea de jeju (Hoplerythrinus unitaeniatus), que utiliza a bexiga natatória como órgão acessório de troca gasosa, após período de aclimatação nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30°C e submetido à hipóxia gradual. As medidas do consumo de O2 ( &VO2 ), ventilação branquial ( G V& ), freqüência respiratória (fR), volume ventilatório (VT) e extração de O2 da corrente ventilatória (EO2) foram obtidas de exemplares de jeju (Wt = 209,7 ± 5 g) por meio de respirometria de fluxo constante. A freqüência (fRA) e o tempo da respiração aérea (TRA) também foram determinados utilizando-se de uma câmara especialmente desenvolvida para esta finalidade. Independentemente da temperatura de aclimatação, H. unitaeniatus comportou-se como um oxi-regulador, mantendo uma &VO2 constante por amplos intervalos de reduções de O2 até atingir a tensão crítica de O2 (PcO2). Nas diferentes temperaturas a &VO2 foi de 47 ± 0,8 mlO2.kg-1h-1 a 15°C, 82 ± 0,3 mlO2.kg-1h-1 a 20°C, 104 ± 2,6 mlO2.kg-1h-1 a 25°C e 112 mlO2.kg-1h-1 a 30°C. As PcO2 nas respectivas temperaturas foram de 28, 33, 41 e 52 mmHg. A redução crescente das PcO2 mostrou que esta espécie apresenta uma compensação parcial ou do tipo 3 aos aumentos crescentes na temperaturas de aclimatação. O jeju aumentou a G V& em resposta à hipóxia gradual valendo-se de maiores incrementos no VT do que na fR. Entretanto, este tipo de compensação não foi suficiente para manter uma constante EO2, a qual decresceu gradualmente em função da hipóxia. A fH a 25 e 30°C foi significativamente mais elevada do que a 15 e 20°C. A bradicardia hipóxica só foi registrada nas temperaturas de 25 e 30°C e somente ocorreu em tensão abaixo das respectivas PcO2. As PcO2 foram o limiar para o início da respiração aérea acessória em todas as temperaturas estudadas. Os aumentos na fRA, assim como da TRA foram inversamente proporcionais às reduções da PO2 da água e diretamente proporcionais às temperaturas de aclimatação.