ESTRATÉGIA REPRODUTIVA DO PEIXE HERMAFRODITA MUSSUM, Synbranchus marmoratus (Osteichthyes, Synbranchidae) EM UM AÇUDE DO RIO GRANDE DO NORTE, BRASIL

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS MESTRADO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS ESTRATÉGIA REPRODUTIVA DO PEIXE HERMAFRODITA MUSSUM, Synbranchus marmoratus (Osteichthyes, Synbranchidae) EM UM AÇUDE DO RIO GRANDE DO NORTE, BRASIL NIRLEI HIRACHY COSTA BARROS NATAL / RN 2012

2 NIRLEI HIRACHY COSTA BARROS ESTRATÉGIA REPRODUTIVA DO PEIXE HERMAFRODITA MUSSUM, Synbranchus marmoratus (Osteichthyes, Synbranchidae) EM UM AÇUDE DO RIO GRANDE DO NORTE, BRASIL ORIENTADORA: PROFA. DRA. SATHYABAMA CHELLAPPA Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ciências Biológicas do Centro de Biociências, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ciências Biológicas. NATAL / RN MARÇO, 2012

3 Apoio ao Usuário Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial do Centro de Biociências Barros, Nirlei Hirachy Costa. Estratégia reprodutiva do peixe hermafrodita mussum, Synbranchus marmoratus Osteichthyes, Synbranchidae em um açude do Rio Grande do Norte, Brasil / Nirlei Hirachy Costa Barros. - Natal, f: il. Orientadora: Profa. Dra. Sathyabama Chellapa.. Dissertação Mestrado. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Biociências. Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. 1. Hermafroditismo animal - Dissertação - 2. Mussum - Dissertação - 3. Açude do semiárido - Dissertação. I. Chellapa, Sathyabama. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Título. RN/UF/BSE01 CDU

4 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS MESTRADO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS ESTRATÉGIA REPRODUTIVA DO PEIXE HERMAFRODITA MUSSUM, Synbranchus marmoratus (OSTEICHTHYES, SYNBRANCHIDAE) EM UM AÇUDE DO RIO GRANDE DO NORTE, BRASIL NIRLEI HIRACHY COSTA BARROS Esta versão final da dissertação, apresentada pela aluna NIRLEI HIRACHY COSTA BARROS ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas, do Centro de Biociências, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, foi julgada adequada e aprovada, pelos Membros da Banca Examinadora, na sua redação final. MEMBROS DA BANCA EXAMINADORA: Profa. Dra. Sathyabama Chellappa Depto. de Oceonografia e Limnologia UFRN (Presidente Orientadora) Prof. Dr. Arrilton Araújo Depto. de Fisiologia - UFRN (Membro Interno à instituição) Profa. Dra. Odete Rocha UFSCar, SP (Membro Externo à instituição) Natal/RN, 27 de março de 2012

5 AGRADECIMENTOS A gratidão é o único tesouro dos humildes A Deus pelo dom da vida. William Shakespeare aprendizado. A universidade Federal do Rio grande do Norte pela oportunidade de ensino e Ser professor é semear em terreno sempre fértil e se encantar com a colheita. professor é ser condutor de almas e de sonhos, é lapidar diamantes. Friedrich Nietzsche À Prof a. Dr a. Sathyabama Chellappa, pela amizade, compreensão, aprendizado, experiência, gentileza, apoio, carinho e excelente orientação, valores que foram necessários para minha formação acadêmica e elaboração desse trabalho e outros trabalhos. Ao Prof. Dr. Naithirithi Tiruvenkatachary Chellappa pelos ensinamentos, concelhos e sabedoria, ensinando que na vida o mais importante é lutar pelo que acreditamos, sempre com humildade e dignidade. A família é o porto seguro, pra onde voltamos após uma grande tempestade. Cecília Meireles A minha mãe, Maria Conceição, que sempre esteve do meu lado nas horas tristes e alegres, agradeço pelo seu sorriso diário, admiração, dedicação, amor incondicional, amizade, educação e pelo apoio. Obrigada pela vida, te amo. Ao meu pai Diógenes por ter me proporcionado sempre o melhor de tudo principalmente a educação, obrigada pelo apoio, palavras sábias e investimento em mim, espero te dar muito orgulho.

6 Á minha família, minha avó, minhas tias Maria e Navegante e minha imã Fernanda pelo apoio e convivência. Ás minhas primas Irene e Eglane por me apoiar e torcer por mim, nas escolhas que eu faço em minha vida. A Especialmente á minha tia Elza (in memorian), que não esta aqui presente, mas sei que estará sempre cuidando e torcendo por mim, a quem dedico esse trabalho. Sei que onde ela estiver estará orgulhosa de mim hoje. Não deixe de acreditar no amor, mas certifique-se de estar entregando seu coração para alguém que dê valor aos mesmos sentimentos que você dá, manifeste suas idéias e planos, para saber se vocês combinam, e certifique-se de que quando estão juntos aquele abraço vale mais que qualquer palavra. Luís Fernando Veríssimo Ao meu maior incentivador, Marcus Eduardo pela amizade, companheirismo, carinho, risadas paciência, surf, cumplicidade, dedicação, respeito, apoio e amor, obrigada por tudo por estar sempre comigo em todas as horas sempre apoiando minhas escolhas. Suas vitorias também são as minhas, tenho muito orgulho da pessoa que você é, e de tudo que você conquistou, sem perder o brilho nos olhos, humildade e caráter. Desejo que você esteja sempre presente em todas as minhas futuras conquistas, Te amo. Meus amigos são todos assim: metade loucura, outra metade santidade. Escolho-os não pela pele, mas pela pupila, que tem que ter brilho questionador e tonalidade inquietante. Escolho meus amigos pela cara lavada e pela alma exposta. Quero amigos sérios, daqueles que fazem da realidade sua fonte de aprendizagem, mas lutam para que a fantasia não desapareça. Não quero amigos adultos, nem chatos. Quero-os metade infância e outra metade velhice. Fernando Pessoa Ás minhas amigas de escola Jamile, pela amizade, apoio, carinho e Liliane (in memorian), que mesmo não estando presente aqui hoje eu sei que estar lá em cima como uma estrela olhando e cuidando de mim. Ás minhas amigas de infância, Dandara, Gaby, Mariana e Renata por terem me acompanhado desde sempre, em vários momentos de minha vida e por me dar muito apoio.

7 Ás minhas amigas da Aline, Liziane, Wanda, Ana Rita e Mirlla agradeço pelo apoio, pelas risadas, viagens e momentos que me proporcionaram muita felicidade. Eu me orgulho muito de todas e torço para que sejam sempre felizes em tudo que façam em suas vidas. Vocês são as melhores lembranças e aquisição da minha época de faculdade. Á família LABICTIS pela ótima convivência, pelas festas, pelas risadas, pelo aprendizado e apoio nos trabalhos Mônica, Lúcia, Wallace, Andréa, Ana Ligia, Emilly, Ozenir, Louise, Marcelo e Thiago. Aqueles que têm um grande autocontrole, ou que estão totalmente absortos no trabalho, falam pouco. Palavra e ação juntas não andam bem. Repare na natureza: trabalha continuamente, mas em silêncio. Mahatma Gandhi Aos novos integrantes da iniciação científica, Ana Ligia, Louise, Marcelo e Ozenir. Sou grata pela contagem de ovócitos, pela convivência e momentos de descontração no LABICTIS. O tempo não dita necessariamente o nível de importância e carinho para com outras pessoas, pois apesar do pouco tempo de convivência, já são bastante queridos. Á Andréa e Wallace, pela ótima convivência, cumplicidade, amizade e principalmente pelo apoio e auxilio para a elaboração e finalização desse trabalho. Tenho muito prazer em tê-los como coautores de meus artigos científicos. Quando crescer quero ser como vocês, humildes, certos e com um imenso coração. Seja humilde, pois, até o sol com toda sua grandeza se põe e deixa a lua brilhar. Bob Marley Ao mar pelas ondas, que todo fim de semana refrescava minhas idéias com um bom dia de surf, por que não há nada que um dia de surf não cure. Á CAPES pelo apoio financeiro concedido através da bolsa de Mestrado durante o período de 2010 a 2012.

8 A todos que de alguma forma passaram em minha vida, e que contribuíram direto ou indiretamente para realização de muitos outros trabalhos. Obrigada a todos, sou o resultado da confiança e da força de cada um de vocês. Os ideais que iluminaram o meu caminho foram bondade, coragem e verdade. Albert Einstein

9 SUMÁRIO Página RESUMO 1 ABSTRACT INTRODUÇÃO GERAL Ictiofauna dos açudes do semiárido brasileiro 1.2 Aspectos reprodutivos dos peixes 1.3 Hermafroditismo nos peixes 2.0 OBJETIVOS Objetivo geral Objetivos específicos MATERIAL E MÉTODOS Local de estudo Captura dos peixes Espécie em estudo Aspectos morfométricos Proporção sexual dos peixes Estrutura em comprimento e peso Primeira maturação gonadal (L 50 ) Caracterização macroscópica dos estádios de maturação gonadal Caracterização microscópica dos estádios de maturação gonadal Índice gonadossomático (IGS) Índice hepatossomático (IHS) Fator de condição (K) Fecundidade, tipo de desova e período reprodutivo Pluviosidade e parâmetros limnológicos Normalização do texto RESULTADOS E DISCUSSÃO Artigo Artigo CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GERAIS 70 ANEXOS 74

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Localização da área de estudo: Açude Marechal Dutra, município de Acari, Rio Grande do Norte 13 Figura 2: Apetrecho de pesca utilizado para a captura dos peixes: a) vista do covo aberto; b) vista do covo fechado; c) vista lateral de um covo e d) ilustração do sistema de covos no fundo do açude. 15 Figura 3: Espécie em estudo: mussum, S. marmoratus, taxonomia e sua distribuição geográfica (pontos amarelos no mapa). 17

11 1 RESUMO A estratégia reprodutiva do peixe hermafrodita mussum, Synbranchus marmoratus (Bloch, 1795) (Osteichthyes: Synbranchidae) foi investigada no açude Marechal Dutra, Acari, Rio Grande do Norte, utilizando os exemplares capturados mensalmente no período de julho de 2010 a julho de Foram verificados os parâmetros limnológicos e a pluviosidade. Os exemplares capturados foram numerados, pesados, medidos, dissecados e o fígado e as gônadas foram retiradas, pesadas e identificadas quanto ao sexo e o estádio de desenvolvimento gonadal. A relação peso-comprimento foi determinada para sexos agrupados. O tamanho da primeira maturação, o índice gonadossomático (IGS), o fator de condição (K) e o índice hepatossomático (IHS) foram determinados. As fases do desenvolvimento das gônadas foram investigadas usando técnicas macroscópicas e histológicas, além de determinar a fecundidade e o período reprodutivo da espécie. As características macroscópicas e histológicas de desenvolvimento gonadal confirmaram os quatro tipos sexuais diferentes na população dos peixes capturados, sendo: machos primários, fêmeas, intersexos e machos secundários. Os machos secundários apresentaram os maiores valores de comprimento total e peso total. A espécie mostrou um crescimento do tipo alométrico negativo com maior incremento em comprimento do que em peso. O tamanho em que 50% da população das fêmeas iniciaram o processo de maturação gonadal foi de 43,5 cm de comprimento total e para os machos secundários foi de 58,5 cm. O fator de condição apresentou dois picos, um no mês de fevereiro e outro mês de abril de IGS indicou um período de reprodução durante julho a setembro de 2010, mostrando correlação negativa ao fator de condição. IHS mostrou um pico no mês de fevereiro com o menor valor no mês de dezembro coincidindo com o período de seca da região. A espécie apresenta um período reprodutivo entre o final das chuvas e o início da seca. S. marmoratus mostra uma estratégia reprodutiva sazonal que aperfeiçoa seu sucesso reprodutivo dentro das condições climáticas do semiárido. Palavras chave: mussum, Synbranchus marmoratus, estratégia reprodutiva, hermafroditismo, açude do semiárido.

12 2 ABSTRACT Reproductive strategy of the hermaphrodite fish the marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus (Bloch, 1795) (Osteichthyes: Synbranchidae) was investigated in the Marechal Dutra reservoir, Acari, Rio Grande do Norte, using fish samples captured monthly during the period of July 2010 to July The limnological parameters and rainfall were verified. The captured fish specimens were numbered, weighed, measured, dissected and their gonads and liver were removed, weighed and identified as to sex and developmental stages of gonads. The length-weight relationship was determined for grouped sex. The size of first gonadal maturation, gonadosomatic index (GSI), condition factor (K) and hepatosomatic index (HSI) were calculated. The development stages of the gonads were investigated using macroscopic and histological techniques, besides the fecundity and reproductive period. The macroscopic characteristics and the histological development of gonads confirmed the four different sexual types in the sampled population: primary males, females, intersex and secondary males. The secondary males were bigger and heavier than all the other types. This species showed a negative allometric growth with a higher increase in length than weight. The size at which 50% of the females began the process of gonadal maturation was 43.5 cm of total length, and for secondary males it was 58.5 cm. Condition factor showed two peaks in February and in April IGS indicated a reproductive period from July to September 2010 and was negatively correlated with the condition factor and rainfall. IGS showed a negative correlation when compared with the condition factor and the rainy season. HSI was highest in February ad lowest in December. The reproductive period of this species occurs between the end of the rainy season and the beginning of the dry season. S. marmoratus presents a seasonal reproductive strategy which optimizes its reproductive success under the semiarid climatic conditions. Keywords: Marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus, reproductive strategy, hermaphroditism, semi-arid reservoir.

13 1 INTRODUÇÃO GERAL INTRODUÇÃO GERAL

14 4 1.1 Ictiofauna dos açudes do semiárido brasileiro O semiárido brasileiro corresponde a uma das seis grandes zonas climáticas do Brasil e estão representados principalmente nas regiões Nordeste e Sudeste. É uma região de grande importância ecológica por apresentar um regime hidrológico característico. As bacias hidrográficas sob o domínio do semiárido apresentam características peculiares, como regime intermitente e sazonal de seus rios. Esses cursos de água têm como característica secarem durante a maior parte do tempo, reflexo direto das precipitações escassas e irregulares, associadas à alta taxa de evaporação hídrica. Por apresentar essas características peculiares, se fez necessária uma expansão dos recursos hídricos da região, no qual a medida adotada foi o barramento de vários rios para construção de açudes. Esta medida tem sido uma grande ameaça para o regime de escoamento natural e a integridade ecológica dos rios e córregos do semi-arido. Esses corpos aquáticos vêm apresentando uma significativa redução na diversidade de peixes nativos, devido principalmente à degradação e fragmentação desses ecossistemas, a sobrepesca dos estoques e a introdução de espécies de outras bacias e/ou espécies exóticas, que juntos provocam a desestruturação das comunidades ou até mesmo a extinção local de algumas espécies (AB SABER, 1995). O bioma Caatinga é o principal ecossistema existente no Nordeste brasileiro, estendendo-se numa área de Km 2, onde predomina o clima semiárido. A Caatinga compreende cerca de 7% do território nacional e 70% do Nordeste brasileiro. Trata-se de um bioma dominado pela vegetação com características xerofíticas encontrado nos estados da Bahia, Ceará, Piauí, Pernambuco, Rio Grande do Norte, Paraíba, Sergipe, Alagoas, Maranhão e Minas Gerais. O termo caatinga é de origem Tupi e significa mata branca, referindo-se ao aspecto da vegetação durante a estação seca, quando a maioria das árvores perde as folhas e os troncos esbranquiçados e brilhantes dominam a paisagem. Por sofrer influência do clima semiárido apresenta um regime de chuvas que interfere na vida de animais e vegetais, que são obrigados a desenvolver mecanismos próprios para sobreviver (LEAL et al., 2005; PRADO, 2003). As espécies de peixes que ocorrem na Caatinga representam o resultado de processos históricos de especiação (LUNDBERG et al., 1998). A ictiofauna dos açudes do semiárido brasileiro representa o resultado de processos ecológicos que determinaram a adaptação de espécies às condições climáticas e ao regime hidrológico da região, processos antrópicos, como as alterações ambientais e os programas de

15 5 erradicação e introdução de espécies, que levaram á exclusão de elementos autóctones da fauna original. Esses são fatores que levam á extinção de espécies endêmicas de peixes. Com a introdução de espécies exóticas a ictiofauna da Caatinga teve uma grande redução de suas espécies nativas, pois as espécies exóticas competem por recursos, que já são muitas vezes escassos (ROSA et al., 2003; 2004). A compilação taxonômica dos peixes que ocorrem no bioma Caatinga revelou a presença de 240 espécies, distribuídas em sete ordens. A ordem Siluriformes apresenta a maior diversidade, com 101 espécies, Characiformes apresentam a segunda maior diversidade, com 89 espécies. As demais ordens são representadas pelos Gymnotiformes (6), Perciformes (17), Myliobatiformes (1), Clupeiformes (1) e Synbranchiformes (1). Do total de espécies de peixes encontradas, nove são introduzidas e 136 são consideradas endêmicas para Caatinga (ROSA et al. 2005; CHELLAPPA et al., 2009; CHELLAPPA et al., 2011; NASCIMENTO et al., 2011a). 1.2 Aspectos reprodutivos dos peixes A maioria das espécies de peixes mostra uma periodicidade em seu processo reprodutivo, iniciando seu desenvolvimento gonadal em uma época anterior àquela de reprodução, e completando sua maturação gonadal no momento em que as condições ambientais forem adequadas à fecundação e desenvolvimento de sua prole. A fonte energética e os nutrientes necessários para o processo de maturação ovocitária e desencadeamento da reprodução nos peixes são obtidos a partir do alimento ingerido ou de reservas energéticas depositadas em diferentes partes do organismo (VAZZOLER, 1996). Os índices biológicos, gonadossomático, hepatossomático e de gordura celomática indicam como peixes usam os recursos naturais do ambiente para gerar energia que vai atender às diferentes fases da reprodução (VAZZOLER, 1996; GODINHO, 1991). Durante o ciclo reprodutivo, o fator de condição (K) pode variar de acordo com as condições de alimentação e desenvolvimento gonadal e pode ser usado, para algumas espécies, como um indicador do período de desova (CHELLAPPA et al., 1995; BARBIERI et al. 1996; BARROS et al., 2011). A morfologia das gônadas em níveis macroscópicos e histológicos tem sido bastante estudada. A partir da análise detalhada das gonadas se consegue identificar os ciclos reprodutivos anuais, o início da maturidade reprodutiva, rítmos de desova, fecundidade e vários outros aspectos da biologia reprodutiva principalmente de peixes nativos, para o estabelecimento de programas de conservação

16 6 das espécies. Também é através das gonadas que se consegue identificar o tipo de desova da espécie, que nos teleósteos pode ser de dois tipos: total e parcelada. Para peixes com desova total, os ovócitos produzidos são usados uma única vez durante o seu período de vida. Na desova parcelada, há a liberação contínua de ovócitos maduros durante o período reprodutivo (VAZZOLER, 1996; BUENO et al., 2006; CHELLAPPA et al., 2009). Estudos acerca da estrutura em comprimento e peso de peixes são de grande importância, uma vez que muitas respostas elucidativas sobre a ecologia das espécies são obtidas com dados dessa natureza, bem como aspectos de possíveis reflexos das condições ambientais em que a população se desenvolveu. Estes dados fornecem também indicações sobre a pesca, mortalidade, época de recrutamento e informações da região onde essa espécie desova (VAZZOLER & AMADIO, 1989). A relação pesocomprimento fornece informações biológicas que possibilitam a estimativa do peso individuo através do conhecimento do comprimento e vice-versa. Também permite medir a variação de peso esperado para o comprimento de um indivíduo ou grupo de indivíduos como indicação de sua condição, isto é, acúmulo de gordura, bem estar geral, e desenvolvimento gonadal (GOULART, 1994; NASCIMENTO et al., 2011b). As espécies de peixes apresentam variadas estratégias de vida, as quais permitem a sobrevivência destes organismos em distintos habitats. Dentre as estratégias de vida está inserida a estratégia reprodutiva, definida como o conjunto de características que uma espécie deverá manifestar para ter sucesso na reprodução, de modo a garantir o equilíbrio populacional. Essas características, variáveis e adaptativas, são denominadas táticas reprodutivas. As táticas reprodutivas estão geralmente associadas a condições favoráveis de desenvolvimento de ovos e larvas (VAZZOLER, 1996; LOWE-McCONNELL, 1999). Winemiller (1989) propôs três padrões reprodutivos para os peixes de água doce sul-americanos: Estratégia de equilíbrio (K) adotada pelos peixes com pequenas flutuações populacionais ao longo do ano, tamanho do corpo grande, classe de tamanho corporal uniformemente distribuída ao longo do ano, período reprodutivo prolongado, ovócitos grandes, desovas repetidas e cuidado parental bem desenvolvido. Exemplos: espécies da Ordem Characiformes e Siluriformes (BAILLY, 2006). Estratégia Oportunista (r) adotada pelos peixes com flutuações populacionais intermediárias, tamanhos do corpo pequeno, distribuição de tamanho corporal uniforme durante a estação chuvosa, período de desova prolongada, repetido surtos reprodutivos, lotes com

17 7 ovócitos pequenos, e pouco ou nenhum cuidado parental. Exemplos: espécies da Ordem Characiformes; Perciformes e Siluriformes (BAILLY, 2006). Estratégia sazonal adotada pelos peixes com grandes flutuações em populações locais, tamanho do corpo intermediário a grande, período reprodutivo curto, predominância de adultos na estação seca e de juvenis na chuvosa, longos tempo de procriação, poucos surtos reprodutivos por ano, fecundidade intermediária alta, ovócitos pequenos e pouco ou nenhum cuidado parental. Exemplos: espécies da Ordem Characiformes e Siluriformes (BAILLY, 2006). 1.3 Hermafroditismo nos peixes Nos peixes teleósteos os padrões de sexualidade se manifestam de varias formas e são determinados por mecanismos genéticos e fatores ambientais aos quais esses peixes são submetidos. Cerca de 50% das famílias de peixes teleósteos tropicais apresentam espécies hermafroditas (AGOSTINHO et al., 1992). Uma espécie e considerada hermafrodita funcional se uma porção de seus indivíduos funcionam com ambos os sexos simultaneamente ou sequencialmente em algum momento de sua vida. Há dois tipos de hermafroditismo funcional nos peixes. O tipo simultâneo, onde os indivíduos apresentam ambos os sexos durante toda sua vida, podendo haver um maior ou menor grau de sincronia e inversão de sexo. No tipo hermafroditismo sequencial, ocorre uma inversão de sexo, de fêmea para macho ou vice-versa (LONE et al., 2001). Essa inversão sexual e geral ocorre de forma espontânea, sendo influenciada pelo comportamento sexual, por indução hormonal, fatores genéticos e fisiológicos. A inversão sexual ocorre de forma não espontânea quando está ligada apenas a alguns indivíduos de uma espécie, que utilizam a inversão sexual como mecanismo de defesa, em resposta a alterações no seu habitat e condições ambientais extremas, tais como: poluição aquática e mudança de temperatura (WERNER, 1982). A inversão sexual é a característica marcante do hermafroditismo sequencial, e oferece uma vantagem adaptativa a esses indivíduos (LO NOSTRO, 2000). Existem dois tipos de hermafroditismo sequencial: a protandria e a protoginia. Nas espécies hermafroditas sequenciais protândricas, uma boa parte ou todos os indivíduos de uma população, inicialmente se reproduzem como machos e posteriormente passam a se reproduzir como fêmeas. As gônadas inicialmente são testículos e posteriormente são substituídos ou remodelados se tornando ovários funcionais.

18 8 Espécies hermafroditas sequenciais protogínicas são mais frequentes entre os peixes teleósteos (SADOVY; SHAPIRO, 1987). O desenvolvimento desse tipo de hermafroditismo apresenta algumas diferenças. Ocorre quando, uma boa parte ou todos os indivíduos de uma população, primeiramente são fêmeas funcionais e mais tarde os ovários sofrem mudanças e são remodelados em testículos. Em algumas espécies hermafroditas sequenciais, protogínicas ou protandricas, os indivíduos podem seguir uma sequencia alternativa de desenvolvimento para chegar ao sexo final (REINBOTH, 1967). Na diandria ou na diginia, o segundo sexo pode resultar tanto de um processo de inversão, quanto diferenciar-se diretamente na fase juvenil. Na diandria, indivíduos resultantes da mudança de sexo são ditos secundários, e os indivíduos que não sofrem esse processo são ditos primários (WARNE; ROBERTSON, 1978). Nas espécies protogínicas diândricas, são encontrados dois tipos de machos, os primários que descendem de uma diferenciação direta, e os machos secundários, que são provenientes de fêmeas após a mudança de sexo (OKADA, 1966). A mudança de sexo se dá quando ocorre a degeneração do tecido gonadal do primeiro sexo e o crescimento do segundo sexo, passando por uma fase transicional de intersexo. Nesta fase são presentes tanto os tecidos femininos como masculinos. Durante a fase de intersexo ocorrem várias mudanças, tais como: uma aparente desorganização na estrutura gonadal padrão, degeneração das células somáticas germinativas e estruturais associadas ao primeiro sexo (fêmea), intensa proliferação de tecido intersticial com estrutura típica do segundo sexo, proliferação das células germinativas do sexo oposto; e presença de macrófagos e granulócitos. Esses macrófagos e granulócitos estão possivelmente envolvidos, na fagocitose ou remoção de partículas provenientes da degradação celular, e reabsorção de restos teciduais (BESSEAU; BRUSLÉ-SICARD, 1991; BRUSLÉ- SICARD et al., 1994; BRUSLÉ-SICARD et al., 1992; BRUSLÉ-SICARD; FOURCAULT, 1997). Nas espécies hermafroditas protogínicas diândricas, quatro tipos sexuais são observados, tais como: fêmea funcional, macho primário, machos secundários e intersexos (LO NOSTRO, 2000). Na família Synbranchidae, o hermafroditismo sequencial protogínico aparece dominante nas seguintes espécies: Monopterus albus (CHAN; PHILLIPS, 1967) e Synbranchus marmoratus (LIEM, 1968; CASTILHO-ALMEIDA, 1999; LO NOSTRO, 2000). Os membros da família Synbranchidae ocorrem em uma variedade de habitats, incluindo águas doces e estuarinas da América Central, América do Sul, Cuba, África Ocidental, Ásia e no Arquipélago Indo-Australiano (NELSON, 1994).

19 9 S. marmoratus Bloch 1975, é popularmente conhecido como mussum (BRITSKI et al.,1999), é um peixe teleósteo que pertence á Família Synbranchidae (ordem Synbranchiformes) (LO NOSTRO, 2000). O nome desta família de peixes está relacionado a uma de suas principais características, derivando do grego syn (unidos) + branchia (brânquias) = brânquias unidas. Quando comparado com outras famílias de peixes ósseos os membros de Synbranchidae constituem um grupo relativamente pequeno, com apenas quatro gêneros e pouco mais de vinte espécies, distribuídas na região tropical da Ásia, na Oceania, oeste da África, América Central e América do Sul. Dos quatro gêneros pertencentes à família Synbranchidae, Synbranchus (com duas espécies conhecidas: S. marmoratus e S. madeira), é o único que corre no continente americano, sendo encontrado desde o sul do México (Vera Cruz), estendendo-se pela América central, até o sul da América do Sul (sul da província de Buenos Aires) (ROSEN; GREENWOOD, 1976; NELSON, 1994). O Synbranchus marmoratus É uma espécie bentônica, considerada um predador de hábitos noturnos, se alimentando de presas vivas. Na fase adulta é carnívoro, ingere peixes e moluscos (Pellecipoda e Gastropoda), bem como insetos, minhocas e materiais vegetais e crustáceos (LO NOSTRO, 2000). Em muitas localidades da Argentina é utilizada para consumo humano, por ter semelhança com a enguia europeia e asiática, Anguilla sp, muito explorada e consumida nesses países. (LO NOSTRO, 2000). Considerando a carência das informações sobre os aspectos reprodutivos da ictiofauna de espécies hermafroditas nativas dos açudes do bioma Caatinga, fez-se necessária a realização desta pesquisa. É importante o aprofundamento do conhecimento da estratégia reprodutiva do muçum S. marmoratus, correlacionando com as condições ambientais, gerando informações para subsidiar medidas de manejo e de exploração racional dessa espécie, bem como gerar uma maior compreensão da diversidade da sexualidade em peixes teleósteos.

20 Ardea alba OBJETIVOS

21 OBJETIVOS 2.1 Objetivo geral Este trabalho objetivou verificar a estratégia reprodutiva do peixe hermafrodita mussum, Synbranchus marmoratus, Bloch 1975 (Osteichthyes: Synbranchidae), no açude Marechal Dutra, Acari, Rio Grande do Norte, inserido no bioma Caatinga, a fim de fornecer subsídios para a conservação dessa espécie nos açudes do Rio Grande do Norte. 2.2 Objetivos específicos Determinar a estrutura e a relação peso-comprimento, a proporção sexual, o índice gonadossomático (IGS), o fator de condição (K) e a relação hepatossomática (IHS) da espécie S. marmoratus; Verificar o período reprodutivo da espécie em relação às variações de regime pluviométrico, e as variáveis limnológicos, tais como, temperatura, potencial hidrogeniônico, condutividade elétrica e oxigênio dissolvido das águas do açude para caracterizar sua estratégia reprodutiva nas condições climáticas do semiárido. Artigo 1: Dinâmica temporal da reprodução do peixe hermafrodita mussum, Synbranchus marmoratus (Osteichthyes, Synbranchidae) (Temporal dynamics of reproduction in the hermaphroditic marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus) Será enviado para a revista: Journal of Applied Ichthyology Caracterizar macro e microscopicamente os estádios de desenvolvimento gônadal das fêmeas, os intersexos, os machos primários e secundários, o comprimento médio de primeira maturação gonadal (L 50 ), a fecundidade, o tipo de desova e o período reprodutivo da espécie S. marmoratus para caracterizar sua estratégia reprodutiva nas condições climáticas do semiárido

22 11 Artigo 2: Mudanças histológicas gônadais que ocorrem durante inversão sexual no peixe mussum, Synbranchus marmoratus (Histological changes which occur in gonads during sex reversal in marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus) Será enviado para a revista: Ecology of Freshwater Fish

23 MATERIAL E MÉTODOS

24 12 3. Material e Métodos 3.0 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Local de estudo O trabalho foi realizado no açude Marechal Dutra, localizado no RN, entre as coordenadas ( ,87 S e ,23 W), localizado no semi-árido potiguar na bacia do Rio Piranhas-Assu que está inserida na mesorregião centro-oeste do Rio Grande do Norte/ Brasil (Figura 1). O rio Piranhas-Assu nasce na Serra do Bongá, na Paraíba, com o nome de rio Piranhas, recebe as águas dos rios Paraibanos Piancó e do Peixe e adentra no Rio Grande do Norte pelo município de Jardim de Piranhas, passando a receber as águas de todos os rios que formam a bacia hidrográfica da região do Seridó. O rio Piranhas-Assu é o mais importante do Estado do RN. Represado pela barragem Engenheiro Armando Ribeiro Gonçalves, passou a formar um grande lago, que, através de adutoras, abastece de água várias cidades desse Estado, além de irrigar a área de cultivo de frutas tropicais, principalmente o melão (CBH, 2010). A barragem Marechal Dutra ou Gargalheiras como é popularmente conhecido, fica situada na bacia do Rio Acauã do Sistema Piranhas e o rio foi represado para a sua construção. A barragem tem uma altura de 32,5 metros e 250 metros de comprimento, a bacia hidráulica ocupa uma área de 780 hectares e sua capacidade máxima de armazenamento chega aos 40 milhões de metros cúbicos de água (SERHID, 2008).

25 O O S S Açude Marechal Dutra S Figura 1. Localização da área de estudo: Açude Marechal Dutra, município de Acari, Rio Grande do Norte O O S 13

26 Captura dos peixes Foram coletados mensalmente exemplares de S. marmoratus no período de julho de 2010 a julho de 2011, no Açude Marechal Dutra. A captura dos espécimes foi realizada com auxílio de pescadores que utilizaram covos, que são armadilhas confeccionadas em PVC, cilíndricos, que medem cerca de 40 cm de comprimento e 15 cm de diâmetro. Os covos são armadilhas utilizadas para a captura de camarões na região do açude. Estruturalmente os covos são ligados uns aos outros por cordas, onde existe uma corda principal que serve de sustentação a outros covos; cada corda principal suporta de 8 a 10 covos, que ao serem colocados na água não flutuam, descendo ao substrato, sendo uma armadilha eficaz para capturar espécies bentônicas (Figura 2). Devido ao fato de S. marmoratus apresentar um habito bentônico e noturno, os covos foram colocados no fundo do açude no final da tarde, às 17h e retirados pela manhã, às 8h. Após as coletas, os exemplares foram acondicionados em caixas térmicas, em seguida transportados ao Laboratório de Ictiologia, do Departamento de Oceanografia e Limnologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte para a realização da triagem.

27 15 Figura 2. Apetrecho de pesca utilizado para a captura dos peixes: a) vista do covo aberto; b) vista do covo fechado; c) vista lateral de um covo e d) ilustração do sistema de covos no fundo do açude.

28 Espécie em estudo O mussum, Synbranchus marmoratus (Figura 3) e uma espécie nativa do bioma caatinga, que se destaca pela sua forma característica. Possui corpo cilíndrico, alongado, sem escamas, com nadadeiras rudimentares ou até mesmo ausentes. São comumente encontrados em lagos, córregos, brejos, pântanos, açudes e rios. Podem habitar o interior de cavernas, ou em túnel que eles constroem nas margens dos rios para se abrigar. Esse comportamento ocorre principalmente na região do semi-arido nordestino, durante o inicio da estação da seca, com baixo nível da água, quando eles constroem túneis, onde se enterram e passam um período de dormência durante a época de estiagem até que a chegada da estação chuvosa. Este túnel, em grande parte apresenta um formato sub-horizontal, pode ter vários divertículos, seguidos por uma secção vertical que leva ao exterior por uma abertura única (GRAHAM et al., 1995; KENNY, 1995). Embora seu metabolismo diminua muito neste período o peixe permanece ativo. Sua pele libera grande quantidade de muco, e assim se mantém umedecida, enquanto alterações na fisiologia de órgãos como rins e fígado garantem a sobrevivência sem alimentação (ROBINS et al., 1991). A respiração diferenciada habilita o mussum a migrar durante a noite de um corpo d agua para outro que esteja próximo, pois consegue sobreviver com adaptações que permitem respirar fora da água, graças à faringe altamente vascularizada, que funciona como um pulmão. Quanto à reprodução é uma espécie hermafrodita, protogínica diandrica (LO NOSTRO, 2000).

29 6 cm Classe: Osteichthyes Subclasse: Actinopterigii Divisão: Teleostei Superordem: Acanthoptherygii Ordem: Synbranchiformes Família: Synbranchidae Gênero: Synbranchus Espécie: Synbranchus marmoratus Bloch 1975 (NELSON, 1994) Figura 3. Espécie em estudo: mussum, S. marmoratus, taxonomia e sua distribuição geográfica (pontos amarelos no mapa). 17

30 Aspectos morfométricos Para cada exemplar foram registradas as seguintes medidas morfométricas: Comprimento total (Lt): distância entre a extremidade anterior da maxila à extremidade final da nadadeira caudal, expressa em centímetros; Peso total (Wt): peso total do exemplar expresso em gramas, com aproximação em centigramas, utilizando-se balança de precisão; Peso das gônadas (Wg): o peso dos ovários e testículos expresso em gramas, utilizando-se balança de precisão; Peso do fígado (Wf): o peso do fígado expresso em gramas, utilizando-se balança de precisão. 3.5 Proporção entre quatro tipos sexuais dos peixes Os peixes foram dissecados e as gônadas foram removidas, pesadas e examinadas para identificar os sexos. A proporção foi verificada através da analise de distribuição de frequência relativa mensal de machos primários, fêmeas, machos secundários e intersexos. 3.6 Estrutura em comprimento e peso e relação peso-comprimento A análise da relação entre o peso total e o comprimento total dos machos e fêmeas, foi realizada através da distribuição dos pontos empíricos individuais destas variáveis, considerando o comprimento total como a variável independente e o peso total como a variável dependente, de modo a estabelecer a expressão matemática que melhor se ajuste aos dados da relação entre as variáveis envolvidas (SANTOS, 1978). Wt = K Lt, em que. Lt = comprimento total dos indivíduos no instante t; Wt = peso total dos indivíduos no instante t; K = fator de condição relacionado com o grau de engorda do animal; = constante relacionada com a forma de crescimento da espécie. ln W t = ln + ln L t

31 19 Os dados empíricos da equação foram logaritmizados, para que houvesse uma relação linear entre as variáveis envolvidas. 3.7 Primeira maturação gonadal (L 50 ) Para a determinação do comprimento total da primeira maturação sexual, foram agrupadas as gônadas de machos e fêmeas utilizando-se apenas indivíduos adultos (nos estádios em maturação, maduro e esvaziado). De acordo com a distribuição das frequências relativas acumuladas por classes de comprimento total (MORENO et al, 2005). 3.8 Caracterização macroscópica dos estádios de maturação gonadal Para o estudo macroscópico dos estádios de desenvolvimento, as gônadas foram revisadas através de incisão ventro-mediana, exposição e inspeção. Através da analise das gônadas, a identificação dos estádios foram feitas considerando-se os seguintes aspectos: cor, transparência, vascularização superficial, flacidez, tamanho em relação à cavidade abdominal e, no caso dos ovários, a visualização dos ovócitos (WEST, 1990; PALMER et al., 1995; VAZZOLER, 1996; LO NOSTRO, 2000). 3.9 Caracterização microscópica dos estádios de maturação gonadal As gônadas foram retiradas fragmentos de aproximadamente 1 a 5 cm de espessura dos ovários, para o estudo histológico dos estádios de desenvolvimento. Os fragmentos foram fixados em Bouin por 12 a 24 horas (dependendo do tamanho), lavados em água corrente por 24 horas para retirada do excesso do fixador e transferidas para álcool 70%, passando por lavagens sucessivas até que todo excesso de ácido pícrico fosse removido, ou seja, até que o álcool não apresentasse mais a coloração amarelada. Após a fixação, os fragmentos foram submetidos às técnicas tradicionais de tecidos, descritas por Michalany (1990), que foram realizadas no Laboratório de Histologia do Centro de Biociências da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Todos os fragmentos foram desidratados em banhos de álcool etílico de uma hora cada, em concentrações 80%, 90%, 100%, 100%, 100%. Em seguida, foi realizada a diafanização em quatro banhos de xilol por 30 minutos em cada um, de modo a garantir clareamento do material e total retirada do álcool. Após a diafanização, foi realizada a

32 20 impregnação (parafinização), onde os fragmentos foram colocados em três parafinas histológicas a 60 0, por uma hora em cada, a fim de garantir total retirada do xilol e finalmente foi realizada a inclusão (emblocamento) no mesmo tipo de parafina. Os blocos foram etiquetados para posterior análise. Após a inclusão, o material foi cortado em micrótomo ajustado para 5µm e foi desparafinado (dois banhos de xilol de 5 minutos cada), desidratados (banho em álcool a 100%, 90%, 80% e 70%, de 5 minutos cada) e hidratados durante 10 minutos em água corrente. Após estes procedimentos, os cortes foram corados com HE (Hematoxilina-Eosina), onde o material permaneceu 2 minutos em hematoxilina e 3 segundos em eosina. Procedia-se depois da coloração a montagem definitiva das lâminas. A leitura das lâminas foi feita em um microscópio Nikon Eclipse (E200) (100X e 400X) no laboratório de Biotecnologia de Microalgas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. A descrição histológica das fases de desenvolvimento ovocitário e a classificação microscópica dos estádios de maturação dos ovários foram feitas utilizando-se a terminologia descrita por Vazzoler (1996) e West (1990) Índice gonadossomático (IGS) A curva de maturação foi estabelecida (WOOTTON et al., 1978; MCADAM et al., 1999), utilizando-se a variação mensal dos valores médios do índice gonadossomático (IGS) para sexos agrupados o qual foi calculado, com base na expressão: IGS =100 (Wg/ Wt) Onde, W g - peso da gônada em gramas; W t - peso total de cada indivíduo Índice hepatossomático (IHS) O Índice Hepatossomático (IHS) representa a razão entre o peso do fígado (W f ) e o peso total (W t ) de cada exemplar e auxilia na determinação da biologia alimentar e reprodutiva. É demonstrado pela equação sugerida por Wooton et al. (1978): IHS = W f / W t 100 onde, W f = peso total do fígado;

33 21 Wt = peso total dos indivíduos no instante t Fator de condição (K) O fator de condição (K) fornece importantes informações sobre o estado fisiológico dos peixes, partindo do pressuposto de que indivíduos com maior massa em um dado comprimento estão em melhor condição. A variação desse índice ao longo do ano pode ser utilizada como um dado adicional ao estudo dos ciclos sazonais dos processos de reprodução. Calculado através da relação peso/comprimento (LE CREN, 1951; LIMA-JUNIOR et al., 2002) e, assim representado: K = W t/ L p onde, Lp = comprimento padrão dos indivíduos no instante t; = coeficiente angular; Wt = peso total dos indivíduos no instante t Fecundidade, tipo de desova e período reprodutivo Para estimar a fecundidade (F) foram utilizadas gônadas de 10 fêmeas maduras. Os peixes foram dissecados e seus ovários foram retirados, pesados e foi feita uma incisão longitudinal em suas membranas, e foram colocados em Solução de Gilson por 24 horas para uma completa dissociação dos ovócitos. Posteriormente os ovócitos dissociados foram lavados e preservados em álcool etílico a 70%. Foram extraídas sub-amostras de 0,1 grama cada (três réplicas). As contagens dos ovócitos nas sub-amostras foram feitas utilizando placas de BOGOROV e um estéreo-microscópio uma ocular micrométrica. A fecundidade total foi estimada por regra de três para o peso total dos ovócitos nas gônadas. Fecundidade = [(número de ovócitos maduros no fragmento do ovário) x (peso total de ovário)] / (peso do fragmento do ovário). O tipo de desova foi avaliado através da medição do diâmetro dos ovócitos (em µm) e através da análise histológica do desenvolvimento dos ovócitos (VAZZOLER 1996). O período reprodutivo foi determinado através da distribuição das frequências relativas (%) de cada estádio de maturação das gônadas e a variação da média mensal do índice gonadossomático (IGS), considerando os sexos separados (VAZZOLER, 1996).

34 Pluviosidade e parâmetros limnológicos Para caracterizar o índice de pluviosidade e identificar os períodos de estiagem e chuva, foram obtidos dados de precipitação pluviométrica da área de estudo através da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte S/A (EMPARN), tendo como ponto de captação de chuva a cidade de Acarí, RN. Os parâmetros limnológicos das águas, tais como: temperatura da água (ºC), concentração de oxigênio dissolvido (mgl -1 ), ph e condutividade elétrica (μscm -1 ), foram medidos in situ através de sondas específicas do kit multiparâmetro WTW multi 340i, realizando sua calibração antes de cada coleta. Os valores sempre foram registrados entre as 09h00min e 10h00min Normalizações do texto A estrutura do texto, as citações, as referências bibliográficas e a diagramação da dissertação foram feitas baseadas na Associação Brasileira de Normas e Técnicas, ABNT, segundo Menezes e Carvalho (2006).

35 RESULTADOS E DISCUSSÃO

36 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados estão apresentados em forma de dois artigos científicos em preparação. Artigo 1: Dinâmica temporal da reprodução do peixe hermafrodita mussum, Synbranchus marmoratus (Osteichthyes, Synbranchidae) (Temporal dynamics of reproduction in the hermaphroditic marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus) Será enviado para a revista: Journal of Applied Ichthyology Artigo 2: Mudanças histológicas gonadais que ocorrem durante reversão sexual no peixe mussum, Synbranchus marmoratus (Histological changes in gonadal development during sex reversal in marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus) Será enviado para a revista: Ecology of Freshwater Fish

37 Artigo 1 Dinâmica temporal da reprodução do peixe hermafrodita mussum, Synbranchus marmoratus (Osteichthyes, Synbranchidae) (Temporal dynamics of reproduction in the hermaphroditic marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus) Nirlei Hirachy Costa Barros 1 *, Wallace Silva do Nascimento 2, Andréa Soares de Araújo 2 e Sathyabama Chellappa 1 1 Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas, Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Av. Salgado Filho, 3000, Lagoa Nova, Natal, Rio Grande do Norte, CEP Brasil nirleyhirachy@hotmail.com; chellappa.sathyabama63@gmail.com 2 Programa de Pós-Graduação em Psicobiologia, Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Av. Salgado Filho, 3000, Lagoa Nova, Natal, Rio Grande do Norte, CEP Brasil andreaaraujo@unifap.br, wallacesnbio@hotmail.com chellappa.sathyabama63@gmail.com

38 25 Temporal dynamics of reproduction in the hermaphroditic marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus RESUMO Foi investigada a dinâmica temporal da reprodução do peixe neotropical mussum, Synbranchus marmoratus. Os peixes foram coletados em um reservatório tropical e utilizados para determinar a relação peso-comprimento, comprimento da primeira maturação gonadal, estágios de maturação das gônadas, índice gonadossomático, fator de condição, índice hepatossomático e período reprodutivo. A distribuição temporal das chuvas, temperatura, concentração de oxigênio dissolvido, o ph e a condutividade elétrica da água foram relacionados com o período reprodutivo do peixe mussum. A população amostrada foi constituída de quatro tipos de indivíduos: machos primários, fêmeas, intersexos e machos secundários. Os machos secundários foram maiores e mais pesados do que todos os outros tipos sexuais. Essa espécie apresentou crescimento alométrico negativo, com um aumento maior em comprimento do que em peso. O comprimento médio de primeira maturação das fêmeas foi de 43,5 cm de comprimento total, e de machos secundários foi de 58,5 cm. O período reprodutivo estendeu-se de julho a setembro e o IGS foi negativamente correlacionado com o fator de condição. O IHS foi elevado antes do perido reprodutivo e foi baixo depois da reprodução. A temperatura da água, ph e condutividade elétrica foram os fatores ambientais mais importantes durante a estação seca, enquanto que, durante a estação chuvosa os mais importantes foram o oxigênio dissolvido e a precipitação. O período entre o final da estação chuvosa e início da estação seca marcou o período reprodutivo da espécie. S. marmoratus apresenta uma estratégia reprodutiva que otimiza seu sucesso reprodutivo nas condições semi-áridas climáticas. Palavras chave: Synbranchus marmoratus, reprodução, hermafroditismo, parâmetros ambientais, açude semiárido. ABSTRACT Temporal dynamics of reproduction of the neotropical marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus, was investigated. The fish samples collected from a tropical reservoir was used to determine the length-weight relationship, length at first gonadal maturity, maturation stages of gonads, gonadosomatic index, condition factor, hepatosomatic index and the reproductive period. Temporal distribution of rainfall, temperature, dissolved oxygen concentration, ph and electrical conductivity of the water were related to the reproductive period of this fish. The sampled population constituted of four types of individuals: primary males, females, intersex and secondary males. The secondary males were bigger and heavier than all the other types. This species showed a negative allometric growth with a higher increase in length than in

39 26 body mass. Estimated mean length at first maturity of females was 43.5 cm of total length, and of secondary males was 58.5 cm. The reproductive period extended from July to September and IGS was negatively correlated with the condition factor. HSI was high prior to the breeding season and was low after reproduction. Water temperature, ph and electrical conductivity were the important environmental factors during the dry season, whereas, during the rainy season dissolved oxygen and rainfall were important. The period between the end of the rainy season and the beginning of the dry season marked the reproductive period of this species. S. marmoratus presents a reproductive strategy which optimizes its reproductive success under the semiarid climatic conditions. Keywords: Synbranchus marmoratus, reproduction, hermaphroditism, environmental parameters, semi-arid reservoir. INTRODUÇÃO O conjunto de espécies de peixes que ocorre na Caatinga representa o resultado de processos históricos de especiação vicariante, possivelmente determinada por transgressões marinhas (Lundberg et al., 1998), de processos ecológicos que determinaram a adaptação de espécies as condições climáticas e o regime hidrológico da região e, finalmente, de processos antrópicos, como as alterações ambientais e os programas de erradicação e introdução de espécie, que levaram a exclusão de elementos autóctones da fauna original (Rosa et al., 2003; 2004; Chellappa et al., 2009; Chellappa et al., 2011). No semiárido brasileiro a maioria dos rios foi barrada para a construção de açudes de grande importância principalmente para abastecer a população e gerar renda com a pesca e atividades de aqüicultura. Porém a construção destes resulta em alterações ambientais complexas, que incluem a desestruturação das interações entre os organismos e a interferência direta sobre a rota migratória de algumas espécies bem como um declínio na ictiofauna nativa (Chellappa et al., 2009; Costa et al., 2009; Nascimento et al., 2011). O peixe mussum, Sybranchus marmoratus Bloch 1975 (Synbranchiformes: Synbranchidae), é uma espécie nativa do bioma Caatinga (Nelson, 1994). Os Synbranchiformes são peixes de corpo alongado, sem nadadeiras pélvicas e abertura branquial localizada no lado inferior do corpo (Britski et al.,1999). Uma característica dominante dessa espécie é o hermafroditismo com inversão de sexo sequencial sendo

40 27 considerado como uma capacidade especializada da espécie, com isso S. marmoratus apresenta um hermafrodito do tipo protogínico diandrico (Lo Nostro; Guerrero, 1996). Estudos sobre a dinâmica da reprodução de espécies nativas são importantes por fornecer subsídios necessários para elaboração de programas relacionados á pesca e aqüicultura que visam à exploração racional e à preservação da ictiofauna de ambientes naturais e artificiais. Dentro dessa linha de pesquisa, destacam-se estudos que abordam o período de reprodução, tamanho da primeira maturação gonadal, tipo de crescimento e condições das reservas energéticas durante o período reprodutivo (Chellappa et al., 1995; Barbieri et al., 1996). Considerando que as informações sobre o mussum S. marmoratus são limitadas, o objetivo deste trabalho foi avaliar a relação pesocomprimento, tipo de crescimento, fator de condição, índice gonadossomático, índice hepatossomático, bem como relaciona-las com a pluviosidade e com os aspectos reprodutivos que a espécie apresenta no Bioma Caatinga, contribuindo desta forma com informações que possam subsidiar trabalhos de manejo e conservação da biodiversidade. MATERIAL E MÉTODOS As capturas dos peixes foram realizadas no período de julho de 2010 a julho de 2011 no açude Marechal Dutra (6 26' 24" S e 36 38' 00" W), localizado na bacia hidrográfica Piranhas-Assu, município de Acari, Estado do Rio Grande do Norte, Brasil. O açude tem uma grande importância, pois suas águas abastecem o município e gera renda para a população, uma vez que a região se tornou um ponto turístico. As capturas dos espécimes foram realizadas com auxílio de pescadores que utilizaram como apetrechos de pesca armadilhas artesanais denominadas covos. Após a coleta, os peixes foram transportados em caixas térmicas com gelo e transportados ao laboratório para a realização da triagem. Os dados da precipitação pluviométrica (mm) da área de estudo, foram obtidos na EMPARN, Empresas de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte, para o período de julho de 2010 a julho de Os parâmetros limnológicos das águas, tais como, temperatura da água (ºC), concentração de oxigênio dissolvido (mgl -1 ), ph e condutividade elétrica (μscm -1 ), foram medidos in situ através de sondas específicas do kit multiparâmetro WTW multi 340i, realizando sua calibração antes de cada coleta. Os valores limnológicos foram registradas mensalmente entre as 09:00 e 10:00h.

41 28 Para cada exemplar de S. marmoratus foram registrados: comprimento total (Lt) em cm, aproximação em 0,1 cm; peso corporal (Wt), peso das gônadas (Wg) e peso do fígado (Wf) em g, com aproximação em 0,01g. A relação peso total e o comprimento total, para sexos agrupados, foi realizada através da distribuição dos pontos empíricos individuais destas variáveis: Wt = K Lt, onde: (Wt) peso total em gramas; (K) Coeficiente linear = Fator de condição relacionado com o grau de engorda do indivíduo; ( ) Coeficiente angular = relacionado com o tipo de crescimento do indivíduo (Froese, 2006). Com o coeficiente angular é possível determinar o tipo de crescimento da espécie. Se θ for igual a 3, então o crescimento é isométrico; se for maior que 3, é alométrico positivo; e se for menor que 3, é alométrico negativo. Se o crescimento é isométrico, o incremento em peso acompanha o crescimento em comprimento, mas se é alométrico negativo, há um incremento maior em comprimento do que em peso; e, se é alométrico positivo, há um incremento maior em peso do que em comprimento (Jobling, 2002). Através da análise macroscópica das gônadas, determinou-se e caracterizou-se o sexo dos exemplares (Vazzoler, 1996). Para uma melhor visualização dos dados os machos secundários e primários, foram agrupados. Para o cálculo do fator de condição (K), utilizou-se a expressão: K = 100 (Wt / Lp ) (Froese, 2006). Foram calculados os valores médios mensais do índice gonadossomático (IGS) para sexos agrupados, tendo como expressão: IGS = 100 (Wg/ Wt) (Wootton et al., 1978). O índice hepatossomático (IHS) foi calculado pela equação: IHS = 100 (Wf / Wt) (Wootton et al., 1978). A análise de componentes principais (PCA) foi aplicada para a ordenação de cinco variáveis ambientais (temperatura da água, concentração do oxigênio dissolvido, ph, condutividade elétrica e pluviosidade) em dois eixos fatoriais, com o objetivo de reduzir a dimensionalidade dos dados e descrever as relações entre estas variáveis ambientais e o período reprodutivo de S. marmoratus. A PCA foi realizada a partir da matriz de correlação linear das variáveis ambientais após a transformação logarítmica dos dados. As ordenações foram feitas no software XLSTAT 7.5.

42 29 RESULTADOS Fases de desenvolvimento sexual Foi capturado um total de 169 exemplares de S. marmoratus e observados em quatro tipos sexuais diferentes: machos primários (descendem de uma diferenciação direta- n=2), fêmeas funcionais (n=126), intersexos (indivíduos que apresentam tanto os tecidos femininos como masculinos na gônada- n=14) e machos secundários (provenientes de fêmeas após a reversão de sexo- n=27). Houve uma predominância das fêmeas em todo o período de estudo (Figura 1). Inserir Figura 1 Relação peso comprimento O comprimento total e peso total foram representados através dos seus valores médios e analisados para sexos agrupados de S. marmoratus. O valor do coeficiente angular mostrou que a espécie apresenta um crescimento do tipo alométrico negativo (θ = 2, 585), com um maior incremento em comprimento do que em peso (Figura 2). inserir Figura 2 Estrutura em peso e comprimento Os machos primários apresentaram amplitude de comprimento total (Lt) de 22 a 30 (26,5±5,30) cm, fêmeas de 22 a 56 (43,9± 6,85) cm, intersexos de 37 a 56 (49,3±6,7) cm e machos secundários 45 a 68 (57±4,9) cm. Os machos secundários tiveram os maiores comprimentos, enquanto os machos primários tiveram os menores. A maior frequência de fêmeas e intersexos estavam na classe de cm (Figura 3 A). inserir Figura 3 (A) A amplitude de peso total (Wt) para os machos secundários de S. marmoratus, variou de 6 a 30 g (18±16,9), fêmeas de 9 a 210g (101,4 ±44,5), intersexos de 55 a 222g (148,3±48,3) e machos secundários de 32 a 327g (203±70,3). Os machos secundários foram os mais pesados e os machos primários apresentaram o menor peso. A maior frequência de fêmeas e intersexos encontram-se na classe de g (Figura 3 B).

43 30 inserir Figura 3 (B) Fator de condição O fator de condição de S. marmoratus para sexos agrupados tende a diminuir a partir do mês de julho, mostrando seu menor valor no período de agosto e apresentando dois picos um no mês de fevereiro e outro no mês de abril (Figura 4). inserir Figura 4 IGS, IHS, pluviosidade e período reprodutivo O IGS para sexos agrupados mostrou aumento a partir dos meses de abril, com picos em julho e agosto de 2010, indicando o período reprodutivo da espécie. O IGS atingiu seu menor valor no mês de março. O IHS mostrou um aumento no período de julho a setembro, seguido por uma diminuição gradativa, com menor valor em dezembro e um pico em fevereiro. A pluviosidade da região mostrou dois períodos bem definidos, o período de estiagem e o período chuvoso. O período de estiagem compreendeu os meses de julho á dezembro, quando os valores de pluviosidade foram menores. O período chuvoso ocorreu nos meses de janeiro a junho, quando os valores de pluviosidade foram mais elevados (Figura 5). Houve correlação negativa entre o IGS e a pluviosidade da área de estudo e entre o IGS e o IHS. O período chuvoso incluiu os meses de março a abril, durante o qual o IGS apresentou valores menores. A espécie apresentou um período reprodutivo entre o final do período chuvoso e o inicio da seca. O maior valor de IHS ocorreu no mês de fevereiro enquanto ocorreram os menores valores de IGS. O IGS mostrou uma correlação positiva entre o IHS e uma correlação negativa entre a pluviosidade (Figura 5). inserir Figura 5

44 31 Analise de componentes principais (PCA) A análise de componentes principais (PCA), aplicada as variáveis ambientais, mostrou que os dois primeiros eixos explicaram juntos 95,05% da variância total das variáveis ambientais. O primeiro eixo fatorial explica 80,87% da variância dos dados, enquanto o segundo explica 14,18%. O diagrama de ordenação mostra que as variáveis ambientais, tais como temperatura da água, ph e condutividade elétrica foram os fatores mais importantes na estação seca (julho a dezembro de 2010) e as variaveis ambientais, tais como a concentração do oxigênio dissolvido e a precipitação pluviométrica foram mais influentes na estação chuvosa de (janeiro a junho de 2011) (Fig. 6). Uma vez que S. marmoratus se reproduz entre o final do período chuvoso e o início do perido de estiagem, seu período de reprodução está relacionado com o início do aumento da temperatura da água, do ph e da condutividade elétrica, bem como a diminuição da concentração do oxigênio dissolvido no ambiente em que se encontra. inserir Figura 6 DISCUSSÃO No presente trabalho, houve predominância de fêmeas de S. marmoratus, diferindo do que foi encontrado em um estudo realizado na Argentina onde houve uma maior predominância de machos (53,3%), seguido de fêmeas funcionais (36,9) e intersexos (9,8) de S. marmoratus (Lo-Nostro, 2006). A proporção sexual pode mudar devido a diferenças na taxa de crescimento, no comportamento ou na mortalidade das espécies em uma determinada região (Vicentini e Araújo, 2003; Edwards, 1998; Nikolsky, 1963). A relação peso-comprimento é uma importante ferramenta na biologia e na ecologia dos peixes, pois através dessa relação é possível determinar indiretamente o peso através do comprimento e vice-versa, bem como análise o tipo de crescimento através do coeficiente de alométria, gerado a partir da equação da reta (Leis, 1981; Agostinho & Gomes, 1997). A mesma espécie em lagoas marginais do São Francisco, Brasil apresentou um crescimento do tipo isométrico, tendo um incremento em peso e comprimento na mesma proporção (Braga et al., 2008). Portanto na região do Alto Rio Uruguai, Brasil, S. marmoratus apresentou um crescimento isométrico positivo (b = 3.28) diferindo assim dos nossos resultados (Oliveira e Zaniboni-Filho, 2009). O valor

45 32 do coeficiente de alometria pode variar dentro de uma mesma espécie, pois as variáveis utilizadas para o cálculo estão condicionadas a diferenças do ambiente, como disponibilidade de recursos e ou mudanças nos fatores bióticos, bem como está relacionada a fatores genéticos das espécies (Gurgel e Mendonça, 2001). O crescimento do tipo alométrico negativo para S.marmoratus, é o mais esperado uma vez que a espécie apresenta o corpo alongado ou serpentiforme. Indivíduos do S. marmoratus com comprimento médio de 58,73 (± 50,47) cm foram encontrados na Bacia do Rio Tibagi (PR), Brasil (Shibatta, 2003). O tamanho máximo para o comprimento total do S. marmoratus encontrado foi de 100 cm por Britski et al., (1999), mas no sistema da lagoa dos Patos, RS, foi possível achar indivíduos de S. marmoratus de até 150 cm (Quintela et al., 2007). Na região do Alto Rio Uruguai, Brasil, S. marmoratus apresentou um crescimento variando de 32, 6 49, 0 cm (Oliveira e Zaniboni-Filho, 2009). No presente trabalho os maiores indivíduos mediram de 60 a 68 cm e foram machos secundários enquanto que os menores indivíduos foram os machos primários com comprimentos de 6,0 30 cm. O fator de condição pode ser definido como o estado de bem estar do peixe, ou seja, como o animal aproveita os recursos disponíveis existentes numa determinada época do ano. É frequentemente utilizado como um indicador do período de desova, uma vez que neste período a intensidade alimentar pode cessar e o fator de condição mostra valores inferiores (Barbieri et al., 1996). O fator de condição sofre alterações em função de fatores intrínsecos (desenvolvimento gonadal e tamanho dos exemplares) e extrínsecos (disponibilidade alimentar, temperatura, entre outros). Para o IGS foi obtida uma correlação negativa em relação ao fator de condição, uma vez que durante o desenvolvimento gonadal as reservas energéticas são utilizadas para o processo reprodutivo (Chellappa et al., 1995; Gurgel et al., 1997). O Índice gonadossomático pode ser considerado como o melhor indicador do período de desova (Bazzoli; Godinho, 1991). Os resultados desta relação, determinados para sexos agrupados mostraram-se elevados no período de seca. Observações similares foram registradas, onde os machos apresentaram os maiores valores de IGS durante as estações da primavera e verão (Lo Nostro, 2000). A elevação destes valores pode representar, portanto, o período reprodutivo da espécie. Durante o período de seca, como ocorre na região do semiárido, S. marmoratus realiza comportamento de estivação, onde se entocam em túneis, permanecendo por até três meses. Respondendo a mudanças sazonais do ambiente aquático os peixes têm

46 33 adquirido diversos graus de adaptação fisiológica e comportamental para suportar ou evitar condições abióticas extremas (Lowe McConnell, 1987). Essas condições extremas ocorrem principalmente na região da caatinga que sofre influencia direta de clima semiárido, sendo caracterizado por longos períodos de seca que afetam diretamente os ambientes aquáticos e seus organismos, quando ocorre a diminuição do nível das águas o oxigênio também diminui consideravelmente e para tolerar essas alterações, S. marmoratus entra em um processo de estivação podendo sobreviver enterrado na lama ate que as condições de seu ambiente mudem (Kramer et al.,1978; Bicudo & Johansen, 1979). O índice hepatossomático pode estar relacionado com a mobilização das reservas energéticas necessárias para o processo de vitelogênese, reprodução ou preparação para o período de inverno, a maturação das gônadas e/ou atividade reprodutiva que implicam na utilização de materiais obtidos a partir do alimento ingerido e, principalmente, de reservas energéticas depositadas em diferentes partes do organismo, sendo legítimo esperar que o peso do fígado e outros órgãos de reserva reflitam esse fato (Querol et al., 2002; Huntingford et al., 2001). No presente estudo, o índice hepatossomático pode ser utilizado como um indicador do período reprodutivo, uma vez que possivelmente a espécie utilizou suas reservas energéticas durante o período de seca, que se caracterizou como o período reprodutivo da espécie. O IHS apresentou pico no período de maior intensidade de chuva, mostrando que durante esse período a espécie estava acumulando reservas energéticas para o próximo período de estiagem. Santos et al. (2010) estudando três espécies na área inundada da Amazônia Central, Amazonas, Brasil, encontrou resultados semelhantes para duas especies, Acestrorhynchus falcirostris e Hoplosternum littorale, que mostraram um aumento gradual no índice gonadossomático correlacionado com uma diminuição do IHS. Segundo Zwolinski et al. (2001), as reservas energeticas do corpo são usadas pelos peixes principlamente pra abastecer o elevado custo energético necessário para o desenvolvimento das gônadas. Parte dessas reservas é ultilizada também para o metabolismo e crescimento ou simplesmente é acumulado em forma de godura celomática (Jobling, 1994). Em ambientes tropicais as variações de temperatura são influenciadas por flutuações na precipitação. Com o inicio da estação chuvosa na região, aumenta a pluviosidade que consequentemente faz com que o transporte de nutrientes do solo

47 34 aumente a disponibilidade de alimentos, assim enriquecendo os ecossistemas aquáticos. Oscilações de temperatura, de acordo com as flutuações das chuvas evidenciaram mostra a sazonalidade da região. A diminuição do nível de oxigênio dissolvido disponível durante a estação seca pode ser devido à utilização do oxigênio para fins respiratórios por organismos e decomposição de matéria orgânica que normalmente é abundante em reservatórios tropicais. Ecossistemas aquáticos, com valores de ph elevados são encontrados em regiões com balanço hídrico negativo, como os reservatórios do Nordeste do Brasil (Chellappa & Costa, 2003). Os valores de condutividade elétrica mantiveram-se baixos durante todo o período do estudo, com ligeiro aumento durante períodos prolongados de seca e conseqüente diluição durante a estação chuvosa (Chellappa et al., 2003; Chellappa et al., 2009). A relação entre variáveis ambientais mostra que as chuvas tem grande influência sobre essas variáveis e na sazonalidade da região da Caatinga. O período reprodutivo de S.marmoratus, no açude do bioma Caatinga, está intimamente relacionado com a pluviosidade da região, uma vez que a espécie utiliza a chuva como um mecanismo indicador, para iniciar a mobilização dos seus recursos energéticos para a reprodução. A espécie S. marmoratus pode ser considerada uma estrategista sazonal, por apresentar um curto período reprodutivo durante a estiagem, tamanho do corpo intermediário a grande, com predominância de adultos na estação seca e de juvenis na chuvosa. REFERÊNCIAS Agostinho, A.A.; Gomes, L.C. Reservatório de Segredo: bases ecológicas para o manejo. Maringá: EDUEM, 387p Barbieri, G.; Hartz, S.; Verani, J.R. O fator de condição e índice hepatossomatíco com como indicadores do período de desova de Astyanax fasciatus Cuvier, 1819, da Represa do Lobo, São Paulo (Osteichthyes, Characidae). Iheringia, Serie Zoológico, Porto Alegre, v. 81, p , Barros, N. H.C.; Nascimento, W. S.; Araújo, A. S.; Gurgel, L.L.; Chellappa, S. Aspectos reprodutivas de Pimelodella gracilis (Valenciennes, 1835) (Osteichthyes: Pimelodidae) do açude da Ecoregião Caatinga. Biota Amazônia, v. 1 (2): 61 69, Bazzoli, N; Godinho, H. P. Reproductive biology of Acestrorhynchus lacustris (Reinhardt, 1874) (Pisces: Characidae) from Três Marias reservoir, Brazil. Zoo Anz., v.226, p , 1991.

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50 37 Quintela F. M, Porciuncula R. A, Condini M. V. L, Vieira J. P, Loeb-mann D. Composição da ictiofauna durante o período de alagamento em uma mata paludosa da planície costeira do Rio Grande do Sul, Brasil. Pan Am J Aquat Sci 2: , Rosa, R.S. Diversidade e conservação dos peixes da Caatinga. In: Silva, J.M.C., Tabarelli, M., Fonseca, M.T., Lins, L.V. orgs. Biodiversidade da Caatinga: áreas e ações prioritárias para a conservação. MMA, Brasília, DF, , Rosa, R.S., N.A. Menezes, H.A. Britski, W.J.E.M. Costa & F. Groth. Diversidade, padrões de distribuição e conservação dos peixes da Caatinga. In: I.R. Leal, M. Tabarelli & J.M.C. Silva (eds.). Ecologia e conservação da Caatinga. pp Editora Universitária, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brasil, Santos, R. N; Amadio, S; Ferreira, E. J. G. Patterns of energy allocation to reproduction in three Amazonian fish species. Neotropical Ichthyology 8(1): , Shibata, O. A. Family Pseudopimelodidae. In REIS, R., KULLANDER, SO. and FERRARIS, C. (Eds.). Checklist of the Freshwater Fishes of South and Central America. Porto Alegre: Edipucrs. p , Vazzoler, A. E. A de M. Biologia da reprodução de peixes teleósteos: teoria e prática. Editora da Universidade Federal do Maringá, Vicentini, R. N; Araújo, F. G. Sex ratio and size structure of Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) (Perciformes, Sciaenidae) in Sepetiba Bay, Rio de Janeiro, Brazil. Brazilian Journal of Biology 63, , Wootton, R. J.; Evans, G.W.; Mills, L. Annual cycle in female threespined Sticlebacks (Gasteroteus aculeatus L) from an upland and lowland population. Journal of Fish Biology. V. 12, p , Zwolinski, J; Stratoudakis, Y; Soares, E. Intra-annual variation in the batch fecundity of sardine off Portugal. Journal of Fish Biology, 58: , 2001.

51 38 Figura 1. Proporção dos tipos sexuais de S.marmoratus durante o periodo de julho de 2010 a julho de Figura 2. Relação peso-comprimento para sexos agrupados de S. marmoratus distribuídos em pontos empíricos individuais.

52 A) 39 B) Figura 3. (A):Frequência relativa de comprimento total de quatro tipos sexuais diferentes de S. marmoratus.(b): Frequência relativa de peso total de quatro tipos sexuais diferentes de S. marmoratus

53 40 Figura 4. Fator de condição(k) de S.marmoratus para sexos agrupados durante o período de julho de 2010 á julho de Figura 5. Índice gonadossomático (IGS), Índice hepatossomático (IHS) e Índice pluviométrico da área de estudo de S.marmoratus para sexos agrupados durante o período de julho de 2010 á julho de 2011.

54 Figura 6. Análise de componentes principais (PCA) com as variáveis ambientais no durante período de julho de 2010 á julho de

55 42 Mudanças histológicas gonadais que ocorrem durante inversão sexual no peixe hermafrodita protogínico diândrico mussum, Synbranchus marmoratus Nirlei Hirachy Costa Barros 1 *, Wallace Silva do Nascimento 2, Andréa Soares de Araújo 2 e Sathyabama Chellappa 1 1 Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas, Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Av. Salgado Filho, 3000, Lagoa Nova, Natal, Rio Grande do Norte, CEP Brasil nirleyhirachy@hotmail.com; chellappa.sathyabama63@gmail.com 2 Programa de Pós-Graduação em Psicobiologia, Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Av. Salgado Filho, 3000, Lagoa Nova, Natal, Rio Grande do Norte, CEP Brasil andreaaraujo@unifap.br ; wallacesnbio@hotmail.com chellappa.sathyabama63@gmail.com

56 43 RESUMO Foram verificadas as mudanças histológicas gonadais, o tamanho da primeira maturação sexual e a fecundidade do mussum, Synbranchus marmoratus, capturados de um açude tropical do nordeste do Brasil. Trata-se de uma espécie de peixe hermafrodita protogínico diândrico, e, portanto a população amostrada teve fêmeas, intersexos, machos secundários e machos primários. Os peixes foram pesados, medidos, dissecados e suas gônadas foram retiradas, pesadas e identificadas quanto ao sexo e aspectos macroscópicos. As gônadas foram observadas macroscopicamente e submetidas a técnicas histológicas para estudos microscópicos. Dos 169 exemplares capturados, foram encontradas 126 fêmeas, 14 intersexos, 27 machos secundários e dois machos primários. Macroscopicamente os quatro tipos sexuais, apresentaram gônadas com variações quanto ao formato, coloração e ausência ou presença de irrigação sanguínea. As características microscópicas mostraram estruturas diferenciadas nas gônadas durante várias fases de desenvolvimento dos quatro tipos sexuais. A fase intersexo foi subdividida em inicial, intermediária e final, durante essas fases foram identificadas a presença de centros melano macrófagicos. As fêmeas iniciaram o processo de maturação sexual com 43,5 cm e os machos secundários com 58,5 cm de comprimento total. A fecundidade média foi 497,0 (±153,3) e S. marmoratus apresenta desova total. Palavras chave: Synbranchus marmoratus, reversão sexual, hermafroditismo, histologia das gônadas. ABSTRACT The changes in histological structure of the gonads, size at first sexual maturity and fecundity were studied in the marbled swamp eel, Synbranchus marmoratus, sampled from a tropical reservoir in Northeastern Brazil. Since this species is a diandric protogynous hermaphrodite, the sampled population included females, primary males, intersex and secondary males. The fish specimens were weighed, measured, dissected and their gonads were removed, weighed and identified as to sex and developmental stages of gonads using macroscopic and histological techniques. Of the 169 fish samples captured, there were 126 females, 14 intersex, 27 secondary males and two primary males. Four different sexual types were identified macroscopically, with

57 44 gonads showing variations in shape, coloration and presence or absence of blood vessels. Microscopic investigations revealed the different gonadal structures during the sex reversal and in the different sex types. The inter sex type was subdivided into initial, intermediary and final phases, during which the presence of melano macrophagic centers was identified. The females were sexually active with 43.5 cm and the secondary males with 58.5cm of total length. The mean fecundity was (±153.3) and S. marmoratus presents total spawning. Keywords: Synbranchus marmoratus, sex reversal, hermaphroditism, histology of gonads. INTRODUÇÃO Os Peixes teleósteos apresentam uma grande variabilidade em relação aos mecanismos de reprodução, podendo ser encontrados desde espécies gonocóricas (indivíduos que apresentam sexos separados, machos ou fêmeas) e espécies hermafroditas (indivíduos que apresentam ambos os sexos machos e fêmeas) (Chan & Yeung, 1983; Reinboth, 1997; Devlin & Nagahama, 2002). O hermafroditismo encontrado nos peixes pode ser dividido em dois tipos, sendo, simultâneos e sequenciais. No hermafroditismo simultâneo o individuo apresenta ambos os sexos funcionais ao mesmo tempo, porém essa modalidade não e comum entre os teleósteos (Reinboth, 1998). No entanto o hermafroditismo sequencial é bem difundido entre os teleósteos, e nessa modalidade ocorre uma inversão sexual, podendo ser um evento espontâneo nas espécies e ou controlado por fatores genéticos, fisiológicos e comportamentais (Sadovy; Shapiro, 1987). O hermafroditismo sequencial pode variar de duas maneiras, sendo, protândrico ou protoginico. No hermafroditismo protândrico a mudança de sexo ocorre de um macho funcional para uma femea funcional. Enquanto no protoginico a mudança de sexo acontece de uma fêmea funcional para um macho funcional. Dentro do hermafroditismo protogínico as espécies podem apresentar dois padrões relacionados aos machos, sendo a monoandria (indivuduos que nascem e funcionam como machos a vida toda) e a diandria (individuos machos primários, que nazcem e funcionam como machos a vida toda; machos secundarios, que nacem como fêmeas e mais tarde sofrem inversão sexual para se tornar emmacho) (Reinboth, 1967).

58 45 Estudos relacionados ao processo de inversão sexual sempre trataram as espécies de peixes da família Synbranchidae como principal alvo. Synbranchus marmoratus Bloch 1975, também conhecido como mussum (Britski et al.,1999), apesenta o corpo serpentiforme sem escamas. Esta espécie é nativa da região do semiárido brasileiro inserido no bioma Caatinga. Essa espécie ao longo da evolução desenvolveu mecanismos para se adaptar as condições dessa região. Foi publicado um trabalho com S.marmoratus coletados na Argentina. Este trabalho destaca essa espécie sendo um hermafrodita sequencial, protogínico diandrico, apresentando quatro tipos sexuais em sua população: machos primários, fêmeas, intersexos e machos secundários (Lo Nostro; Guerrero, 1996). O presente trabalho teve o objetivo de responder as seguintes questões: 1. Quais são as características morfológicas que diferenciam os quatros tipos sexuais de S.marmoratus encontrados na região semiárida do bioma Caatinga, Brasil? 2. Quais são as mudanças histológicas que ocorrem nas gônadas dos quatro tipos sexuais durante o ciclo reprodutivo? 3. Qual o tamanho da primeira maturação sexual, fecundidade e tipo de desova das fêmeas? Os resultados deste estudo podem gerar dados que podem ser utilizados para a gestão pesqueira, conservação e compreensão da sexualidade desta espécie. MATERIAL E MÉTODOS As coletas dos exemplares de S.marmoratus foram realizadas no período de julho de 2010 á julho de 2011 no açude Marechal Dutra (6 26' 24" S e 36 38' 00" W), município de Acari, Estado do Rio Grande do Norte. Este açude esta inserido na bacia hidrográfica de Piranhas- Assu, sendo considerada a maior do estado. As capturas dos espécimes foram realizadas com auxílio de pescadores que utilizaram como apetrechos de pesca armadilhas artesanais denominadas covos. Para cada exemplar foram registradas as seguintes variáveis: comprimento total (Lt) em cm, aproximação em 0,1 cm; peso corporal (Wt), peso das gônadas (Wg) em g, com aproximação em 0,01g. As características macroscópicas utilizadas para diferenciar os sexos dos indivíduos foram baseadas nos aspectos externos das gônadas, tais como, tamanho, formato, coloração, presença de vasos sanguíneos, presença de ovócitos visíveis e proporção ocupada na cavidade abdominal (Vazzoler, 1996). As gônadas selecionadas

59 46 para a análise histológica foram fixadas em solução de Bouin durante 12 a 24 h, lavadas 24hs em água corrente para retirar o excesso do fixador e posteriormente foram preservadas em álcool 70%. Os fragmentos selecionados para os estudos histológicos foram submetidos ás técnicas descritas por (Smith et al., 1996) e corados pela técnica de Hematoxilina-Eosina (HE). A descrição histológica das fases de desenvolvimento ovocitário foi feita utilizando-se a terminologia descrita por (Wallace; Selman, 1981). Para a determinação do comprimento total da primeira maturação sexual (L 50 ), foram analisada as gônadas de machos e fêmeas utilizando-se apenas indivíduos adultos (nos estádios em maturação e maduro), e pela a distribuição das frequências relativas acumuladas por classes de comprimento total, com esses dados, determinou-se a mediana a qual corresponde ao comprimento total em que 50% dos indivíduos da população maturam pela primeira vez (Moreno et al., 1977). Para estimar a fecundidade absoluta (F), foram utilizadas gônadas de (duas) fêmeas maduras. Os ovócitos dos ovários maduros foram dissociados através da solução de Gilson, o total de ovócitos dissociados, foram contados utilizando placas de Bogrov e um estéreo-microscópio com ocular micrométrica (Gomiero et al., 2009). O tipo de desova foi avaliado através da medição do diâmetro dos ovócitos (em µm) e através da análise histológica do desenvolvimento dos ovócitos (VAZZOLER 1996). RESULTADOS Foram capturados 169 exemplares de S. marmoratus, sendo: dois machos primários, 126 fêmeas, 14 intersexos e 27 machos secundários. 1.As características morfológicas que diferenciam os quatros tipos sexuais de S.marmoratus encontrados são as seguintes: Machos primários Os machos primários apresentaram as gônadas como um orgão par, mostrando dois cordões um direito e outro esquerdo, onde são unidos por tecido conjutivo na região posterior. Quanto à coloração, a gônada variou apenas de translúcida a um branco leitoso. A gônada do macho primário apresentou um formato arredondado nas extremidades, cilíndrico e filiforme (longo e achatado). Foi oabservado também uma pequena depressão com um aspecto de uma linha, que seguia ao longo do órgão no

60 47 centro de cada órgão. A linha seria possivelmente o duto espermático, canal por onde os espermas são liberados, para a reprodução (Figura 1a). Fêmeas funcionais Morfologicamente as fêmeas apresentaram um ovário sendo um órgão ímpar, longo, cilindrico e com bordas arredondadas. O desenvolvimento e ou maturação do ovário é seguido de várias mudanças que podem ser percebidas macroscopicamente ou visualmente, tais como: coloração, tamanho, formato e volume. Essas mudanças seguem ao longo dos três estádios de maturação que foram observados nas fêmeas funcionais, tais como: estádio jovem, em maturação e maduro. Foi observado que fêmeas no estádio jovem, possuiamo ovário, com uma coloraçao translúcida, em formato de um filete e em relação ao espaço da cavidade celomatica, orgão ocupava bem menos que 1/3, já quae apresentava um tamanho e um volume relativamente pequeno quando relacionado aos outros estádios. Na fase de maturação a coloração do ovário sofreu varias mudanças, de um vermelho vivo a uma cor mais rosada, houve também alteração na irrigaçao sanguínea do ovário que no estadio jovem anterior não era muito evidente, porém nessa fase mostra um aumento considerável sendo bem evidente ao longo do ovário em maturação. No estádio maduro, a gônada aumentou consideravelmente seu tamanho e seu volume, ocupando paraticamente todo o espaço que estava disponível para a mesma na cavidade celomática. Sua coloração também muda bastante passando de uma cor rosada para um amarelo alaranjando. O aspecto mais característico dessa fase de maturação é a presença de ovócitos vitelogênicos, preenchendo todo o ovário, sendo visualmente bem evidentes por apresentarem um tamanho relativamente grande quando comparados aos ovócitos visíveis em outras fases, (Figura 1b). Intersexos A fase intersexo, foi subdividida em três fases, sendo: Fase inicial, intermediária e final, do processo de transição sexual. As três fases seguem uma sequência de mudanças, bastante evidentes tanto macro como microscopicamente. Essas mudanças acontecem até o final desta fase de intersexo que é caracterizada como uma fase de transição do indivíduo. Os indivíduos intersexo são provenientes de fêmeas funcionais que estão no processo de inversão sexual e por esse motivo, em nível macroscópico a gônada se apresenta como um único cordão, longitudinal no sentido crânio-caudal.

61 48 Quanto ao seu formato a gônada dos indivíduos se mostra cilíndrica, ocupando uma boa parte da cavidade celomática, sendo possível visualizar vários ovócitos na região central da gônada e na região limitante da cavidade ovariana, também é possível observar a formação de aglomerados celulares, sendo caracterizada como uma massa densa, de um coloração que varia de branca ate um amarelo claro, mostrando uma evidente desorganização celular, bem como o aparecimento de tecido testicular. Esse tecido testicular substituirá o tecido germinativo feminino, processo chamado de regressão sexual (Figura 1c). Na fase de intersexo inicial a gônada apresentou uma coloração rosada na região central e amarelada na região limitante da cavidade ovariana, com acentuada vascularização, era bastante evidente a presença de ovócitos em todo o contorno da gônada, e a mesma apresentava ainda muitas características macroscópicas da gônada de uma fêmea funcional. Na fase Intersexo intermediária, a gônada permaneceu com o mesmo formato anatômico da fase anterior, porém foi possível ver uma diminuição acentuada dos ovócitos, que eram mais evidentes na fase anterior. A desorganização celular foi mais evidente que na fase anterior e pode-se notar bem mais evidente a invasão de tecido masculino substituindo as células femininas. A coloração da gônada sofreu grande mudança, pois na fase anterior se mostrava de cor rosada, porém nessa fase a coloração variou de uma cor mais clara até um aspecto amarelado. Essa fase é caracterizada pelo aparecimento em grande número de vários pontos pretos, possíveis de serem visualizados a olho nú. Esses pontos estão tiveram presentes em todo comprimento da gônada. Na fase final do intersexo, a gônada muda um pouco sua forma, passando de um formato cilíndrico para um formato mais delgado e achatado. Outra mudança macroscópica bem perceptível é a coloração, que se apresenta mais uniforme, diferindo das fases anteriores, onde a coloração se mostrou bem heterogênea. Uma característica marcante dessa fase é a impossibilidade de visualizar ovócitos ao longo do seu contorno, uma vez que a gônada exibe um aspecto mais uniforme, mostrando já não ser mais um ovário e sim um futuro testículo. Machos secundários No macho secundario a gônada é impar mostando-se apenas como um único cordão, alongado com formato cilíndrico. A gônada da fase final do intersexo completa totalmente sua transformação quando se torna macho secundário, pois sua gônada não

62 49 apresenta evidências, já que toda a gônada foi completamente preenchida por tecido masculino e com nenhum vestígio que um dia já foi um ovário. O aspecto que sempre sofre mudança é a coloração, que variou de rosa claro a branco, quase translúcido. A gônada se estendendo-se por toda a cavidade celomática, indo da região médio dorsal e estandendo-se até a papila urogenital. A irrigação sanguínea na gônada foi praticamente ausente (Figura 1). inserir Figura 1 2. As mudanças histológicas que ocorrem nas gônadas dos quatro tipos sexuais durante o ciclo reprodutivo são as seguintes: Machos primários Os testículos foram envoltos separadamente, por uma túnica albugínea, tecido conjuntivo denso e unidos na porção superior caudal-crânio, pela fundição dos ductos eferentes, formando um único duto espermático que se estende até a papila urogenital. Os testículos dos machos primários não apresentaram nenhum indício de um lúmen ovariano que preexistiu, conforme observado no testículo dos machos secundários. Dos dois machos capturados, um estava em estado inicial de maturação e outro em um estado intermediário. No testículo que estava em maturação inicial, observou-se a predominância de espermatogônias, as maiores células da linhagem espermatogênica, e a parede dos túbulos seminíferos foram formadas principalmente por cistos primários ou espermatogônias. Em estádio de maturação, observou-se a presença de células da linhagem espermatogênica, com espermatogônias e espermatócitos. Várias espermatogônias secundárias foram observadas no interior dos cistos, ocorrendo em conjunto com os cistos de espermatócitos primários e secundários e espermátides com cistos (Figura 2). inserir Figura 2 Fêmeas funcionais O ovário das fêmeas reprodutivas se apresenta como uma estrutura em forma longa, cilíndrica, desprovido de zona medular e revestidos pela túnica albugínea, constituída de tecido conjuntivo, e vasos sanguíneos. Nas lamelas ovígeras, estão presentes células germinativas ou ovócitos em proliferaçao nas diferentes fases de crescimento primário, secundário e maduro. O estroma ovariano é constituído em partes

63 50 por um espaço extravascular proeminente na periferia dos ovócitos em desenvolvimento. O ovócito vitelogênico apresenta um ooplasma com grande quantidade de glóbulos de vitelo, núcleo menor que nos estádios anteriores e nucléolos distribuídos aleatoriamente, bem como uma zona pelúcida mais estreita. Nas gônadas das fêmeas funcionais maduras é possivel a presença de ovócitos atrésicos vitelogênico, caracterizada por apresentar um contorno irregular, desprendimento da zona pelúcida, desorganização e migração do núcleo para as extremidades (Figura 3). inserir Figura 3 Intersexos A fase inicial foi caracterizada pela presença de ovócitos primários, com alvéolos corticais e vários ovócitos vitelogênicos. Foi possível visualizar a presença em pequeno número de ovócitos atrésicos no processo de absorção. Observou-se nesses ovócitos atrésicos o desprendimento da zona pelúcida formando um espaço extravascular. A gônada apresentou uma grande proliferação de células de leyding e migração de células mióides. Foi observada a invasão de tecido masculino na periferia das lamelas ovigeras entre as células germinativas femininas, que ainda estavam presentes na periferia. Também nessa fase inicial começaram a aparecer os centros melano macrófagicos. Esses centros são agregados celulares pigmentados ou pontos pretos, que foram visualizados próximos às células germinativas. Esses centros têm como principal função a remoção ou fagocitose de restos celulares (Figura 4). A fase intermediária caracterizou-se por apresentar poucos ovócitos e praticamente todos em fase vitelogênica passando pelo processo de atrésia, sendo gradativamente absorvidos. O tecido masculino ocupou quase 75% da gônada, sendo bem mais presente que na fase inicial. Também aumentou a presença de centros melano macrófagicos e corpos atrésicos, em maior número que na fase anterior. A principal característica da fase foi a presença de cistos com células masculinas em várias fases de desenvolvimento, visualizados como aglomerados. Foi possível até a visualização de espermatozóides (Figura 4). Na fase final do intersexo, a gônada apresentou-se sem ovócitos vitelogênicos e apenas poucos ovócitos atrésicos foram visualizados em toda sua extensão. Todo o

64 51 espaço que antes era ocupado por ovócitos foi preenchido por tecido masculino. A presença de muitos espermatócitos e espermatozóides, como também a presença de lóbulos, desprovidos de esperma, foram características dessa fase. A presença dos centros melano macrófagico foi bem significativa, para a remoção total dos restos celulares do ovário. A fase final a gônada apresentou uma organização celular masculino evidente (Figura 4). inserir Figura 4 Machos secundários Histologicamente na gônada de machos secundários foi possível observar, que os espermatozóides foram distribuídos dentro dos lóbulos, como vários ninhos dispostos em toda a gônada. Os lóbulos foram dentro da lamela do antigo ovário. Ainda foi possível visualizar centros melanomacrofágicos na gônada, como sinal que houve uma remoção praticamente completa de fragmentos do tecido ovariano. Foi visível a disposição dos ductos eferentes, organizados como canais ligados aos lóbulos. Apresentou um pouco de esperma residual do período reprodutivo anterior. Espermatogônias e espermatozóides foram presentes dentro dos lóbulos (Figura 5). inserir Figura 5 O tamanho da primeira maturação sexual, fecundidade e tipo de desova das fêmeas Primeira maturação gonadal (L 50 ) O tamanho no qual 50% da população de fêmeas iniciaram o processo de maturação gonadal foi 43,5 cm de comprimento total (Figura 6a). O L 50 dos machos secundários mostrou que 50% dos indivíduos iniciaram o processo de maturação gonadal com 58,5 cm de comprimento total (Figura 6b). inserir Figura 6 Fecundidade e tipo de desova A fecundidade das fêmeas com comprimento de 42,5 cm variou de 311 a 313 dos ovócitos maduros enquanto da fêmea de 51,0 cm variou de 621 a 627. A fecundidade média foi 497,0 (±153,3). Cortes histológicos dos ovários de S. marmoratus, mostraram a presença de ovócitos vitelogênicos e ovócitos perinucleolares. As presenças de dois lotes de ovócitos maduros, sendo os ovócitos de

65 52 estoque de reserva e o lote de ovócitos maduros, caracterizam a desova como total ou sincrônica em dois grupos. DISCUSSÃO No hermafroditismo usam-se vários termos para designar tipos e processos, e alguns desses termos são bem confusos tais como inversão e reversão, as duas palavras são geralmente encontradas quando se fala em mudança de sexo em uma espécie. Segundo Lone et al., (2001) reversão sexual acontece quando o indivíduo entra na fase transicional de intersexo, porém após um tempo retorna para o sexo inicial, já no processo de inversão sexual, a mudança de sexo ocorre quando o individuo passa por uma fase transicional de intersexo e muda para o sexo oposto. No presente estudo para S.marmoratus o termo utilizado foi de inversão sexual, já que a espécie foi caracterizada como hermafrodita protogínica diandrica, onde as fêmeas passam por uma fase de intersexo, mudando de sexo e se tornando machos (sexo oposto) (Lo-Nostro, 2000). O hermafroditismo sequencial pode ser de dois tipos: Protândrico (quando os machos mudam de sexo tornando-se fêmeas) ou Protogínico (quando as fêmeas mudam de sexo tornando-se machos). No hermafroditismo protogínico, uma proporção de indivíduos pode se diferenciar diretamente como sexo masculino sendo este designado por macho primário. Os machos que resultam da inversão sexual de uma fêmea são denominados de machos secundários. Uma espécie protogínica que tem tanto machos primários como secundários é denominada de diândrica, enquanto uma espécie protogínica que só tem machos secundários é denominada de monândrica. Além das fêmeas e dois tipos de machos, também se encontra dentro da população protogínica diândrica indivíduos na fase intersexo, que são caracterizados por apresentarem em sua gônada tanto tecido masculino como feminino, são denominados indivíduos em transição de fêmea para macho (Reinboth, 1967). Pode-se considerar que o mussum, S.marmoratus se caracteriza como sendo protogínico dîandrico. Neste estudo a diandria de S. marmoratus foi evidenciada, pela presença de machos primários entre os individuos capturados, no açude Marechal Dutra do bioma Caatinga. Machos primários e secundários podem ou não ocorrer nas populações de uma mesma espécie dependendo da região onde ela é encontrada (Liem, 1963). A ocorrência de dois tipos de machos também foi encontrada na população de M. albus na população de um Synbranchidae (Liem, 1968).

66 53 As caracteristicas macroscópicas gonadais dos individuos capturados, na maioria das vezes, não permitiu que o sexo fosse determinado, exceto em machos primários que apresentaram suas gônadas como um par, um lóbulo direito e outro esquerdo, fato este também observado por Liem, Outra dificuldade na identificação do sexo nos individuos foi o fato de S.marmoratus não apresentar dimorfismo sexual externo, por esse motivo o sexo só foi determinado através de estudos histológicos dos indivíduos. A histologia geral das gônadas dos machos primários e das fêmeas de S.marmoratus assemelha-se á descrita para espécies gonocoristas (West, 1990; Vazzoller, 1996) e para indivíduos intersexos e machos secundários, assemelha-se a descrita por Carruth (2000) e Lo Nostro (2000). Dentre o total exemplares capturados as fêmeas foram mais representativas. Em várias espécies consideradas hermafroditas protogínicas, a organização dos indivíduos é bem característica, pois várias fêmeas vivem em grupo com apenas um ou poucos machos, seria o que alguns autores chamam de harém. No chamado harém quando os machos reprodutores por algum motivo morrem ou são retiradas do ambiente, as fêmeas maiores sofrem inversão sexual se tornando machos reprodutores (Thresher, 1984). Esse tipo de organização social foi identificada para várias espécies hermafroditas protogínicas, principlamente de peixes recifais. Estudos com góbios gênero Paragobiodon (Thresher, 1984) e pomacantídeos, gênero Pomacanthus (Allen et al.,1998), ambos hermafroditas protogínicos, mostraram que os indivíduos apresentam esses tipo de comportamento. Poucos ou nenhum são os estudos com especies, neotropicais hermafroditas protogínicas, pois essa modalidade de hermafroditismo é mais comum em peixes marinhos, principalmente recifais. Apenas dois exemplares de machos primários foram capturados durante o período de estudo. O fato pode ser explicado, devido à população de machos primários não ser muito siganificativa, na área de estudo, mostrando que a população está aos poucos sendo substituída por machos secundários, por apresentar em uma maior vantagem evolutiva. Estudos que envolvem a ovogênese e classificação gonadal são pré-requisitos para a compreensão do ciclo de vida dos peixes (Brandão et al., 2003). O processo de maturação das fêmeas de S.marmoratus assim como em muitos teleósteos, não diferiu do que é comumente encontrado. Por exemplo, no processo de maturação em nível microscópico há toda uma sequência de acontecimentos, que se inicia com as ovogônias que são as primeiras estruturas a aparecerem dentro do ovário, que é logo seguida dos ovócitos perinucleolares. É na fase perinucleolar dos ovócitos que acontece a

67 54 vitelogênese endógena, ou seja, o aparecimento das vesículas de vitelo (ou alvéolos corticais), constituídas de glicoproteínas ou polissacarídeos. No presente estudo, essas etapas foram observadas através da analise microscópica dos fragmentos da gônada, que possibilitou identificar os ovócitos nas suas várias fases de desenvolvimento no ovário das fêmeas funcionais (Hibiya, 1982, Zanuy; Carrillo, 1987). Com o passar da maturação gonadal da fêmea começa a se multiplicar o número de ovócitos vitelogênicos, que no presente estudo para S.marmoratus foi identificado no ovário, pela presença de células foliculares. A forma dessas células foliculares é variável, dependendo da espécie e da fase de desenvolvimento do ovócito (Bazzoli, 1992). Nas fêmeas foi bem visível na gônada madura a presença de ovócitos atrésicos, caracterizados por apresentarem uma zona pelúcida desregular e ou até totalmente desprendida do ovócito, formando um espaço extravascular, bastante visível. Os ovócitos atrésicos que não foram eliminados sofrem degeneração e são absorvidos, caracteriza-se pela ruptura da zona pelúcida, hipertrofia das células foliculares, desorganização e perda da forma arredondada e reabsorção do conteúdo ovular pelas células foliculares (Guraya, 1994; Hoar, 1969). A zona pelúcida ou membrana vitelínica em peixes e mamíferos são homólogas, os genes dessa zona resistiram a 650 milhões anos de evolução (Giacco et al., 2000; Epifano et al., 1995). A zona Pelúcida se caracteriza como um envoltório acelular acidófilo que circunda os ovócitos de teleósteos, com a função de intermediar a passagem de substâncias para o interior dos ovócitos e protegê-los após a desova (Hurley; Fisher, 1966). Nos peixes, os componentes da zona pelúcida são sintetizados dentro do ovário (Guraya, 1986) e também no fígado sob a influência de estrogênio (Hamazaki et al., 1989; Murata et al., 1997). No processo de inversão sexual em S.marmoratus, o ovário das fêmeas sofre varias mudanças especificamente internas, pois o tecido ovariano é totalmente substituído pelo tecido masculino, à inversão ocorre apenas em indivíduos adultos. Porém em alguns Labridae o processo de inversão sexual, ocontece nos indivíduos, antes da maturidade sexual (Choat; Robertson, 1975; Carruth, 2000). Durante o processo de inversão sexual, o individuo é denominado intersexo. A gônada dos individuos intersexo, é bem característica, pois mostra uma parente deseorganização da arquitetura padrão da gônada, degeneração em massa das celulas germinativas femininas, presença de centros melanomacrofágicos, invasão de tecido

68 55 intersticial e células germinativas masculinas, bem como maturação das células germinativas masculina. No presente estudo a fase intersexo dos indivíduos foram divididas em três subfases, tais como: Fase inicial, intermediária e final, cada sub-fase apresenta ceracteristicas diferentes e seguem um processo, onde o objetivo final é a mudança total de um ovário para o testículo. Na fase intersexo inicial e caracterizada pela grande desorganização celular, bem como pela presença de ovócitos atrésicos de diferentes tamanhos e células intersticiais esteroidogênicas. Nas fases intermediária e final do intersexo, já se encontram cistos contendo espermatogônias que aparecem nas bordas das lamelas ovígeras, essas espermatogônias irão dar origem aos espermatozóides. O mesmo padrão histológico do intersexo foi encontrado para M. albus (Liem, 1963) e nos Gobiidae (Fishelson, 1989), ambos hermafroditas protogínicos. A presença de várias estruturas encontradas em indivíduos intersexo de S.marmoratus também foram observadas por vários autores para outras espécies, principalmente a presença das estruturas que estão relacionadas à remoção, absorção ou limpeza de restos teciduais, estruturas essas denominadas por melanomacrófagos e macrófagos (Sadovy & Shapiro, 1987, Grier & Taylor,1998). A presença de granulócitos e atividade macrofágica intensa, são importantes especialmente para a remoção de resto celular, durante a inversão sexual. Resultados semelhantes foram encontrados por, Brusle- Sicard et al., (1992) estudando Serranidae protogínicos. Em S.marmoratus esses granulócitos são em sua maioria centros melano macrófagicos que são vistos macroscopicamente como pontos pretos (Reinboth; Brusle- Sicard, 1997). Os centros melano macrófagicos são definidos como um tipo celular, com formas irregulares, citoplasma reduzido e núcleo praticamente camuflado por vários grânulos de cor escura. Sua principal importância é a remoção de restos celulares de tecido em degeneração, consequente da reversão sexual. Estes centros são observados tanto na gônada de espécies hermafroditas como gonocoristas (Liem, 1968; Sadovy; Shapiro, 1987). Nos indivíduos intersexo a inversão sexual é denominada pela diminuição gradativa da atividade feminina, com degeneração das células germinativas, como ovócitos não desovados que sofrem reabsorção. Após essas etapas serem alcançadas ocorre um aumento da atividade espermatogênica (Lo Nostro, 2000). Os machos secundários são o produto final da inversão sexual, S.marmoratus apresentou a estrutura anatômica do testículo, semelhante ao de uma fêmea, mostrando

69 56 que apenas o formato ou anatomia, foi a única característica da fêmea que resistiu (Cole; Shapiro, 1990). A estrutura dos testículos em teleósteos é variável, podendo ser tubular e lobular, (Billard et al.,1982). S. marmoratus apresenta o testículo do tipo lobular irrestrito composto por numerosos túbulos seminíferos que são separados por uma fina camada de tecido conjuntivo (Grier, 1980). No interior destes lóbulos são encontrados vários cistos contendo células da linhagem espermatogênica em desenvolvimento, dentro de cada cisto, as células apresentam-se geralmente numa mesma fase e a parede dos cistos é constituída por células de Sertoli (Quagio-Grassiotto et al.,2003; Pudney, 1995). A atividade espermatogênica e o aumento de um grande número de cistos primários, secundários, espermatócitos e espermátides foram observados. As paredes dos túbulos seminíferos foram mais finas do que na Fase I, apresentando acumulação de espermatozóides. A presença de um duto longitudinal principal, com uma parede espessa, bem como de vários dutos eferentes, mais fino que na fase anterior e espermatides localizadas progressivamente mais próximas aos ductos eferentes, assim como a presença de esperma em fase de desenvolvimento dentro espermatócitos e espermatócitos primários (Billard et al.,1982). A espermatogênese é cistica e sincrônica, na sua fase inicial de maturação, apresenta cistos contendo espermatogônias primárias com diferentes tamanhos. O testículo possui dois compartimentos distintos o tubular e o intersticial. No tubular contém células somáticas e as germinativas, que após a espermatogênese irão formar espermatozoides. O compartimento intersticial é formado por projeções voltadas para o interior do testículo, delimitando os lóbulos, composto por vasos sanguíneos, fibras nervosas, células e fibras do tecido conjuntivo, além das células de leyding que possuem função esteroidogênica (Billard et al.,1982). Na gônada dos individuos hermaforditas sequenciais as celulas germinativas do segundo sexo permanecem em estado de dormência, no primeiro sexo, até o momento certo para que ocorra a inversão ou a diferenciação ela ocorre apenas durante a mudança de sexo apartir de um estoque de células tronco (Reinboth, 1983; Bruslé-Sicard et al., 1997). Em algumas especies, um numero variável de celuas germinativas imaturas do segundo sexo pode ser encontrada imerso na matriz gonadal do primeiro sexo ou agrupa em uma região desconhecida da gônada (Shapiro,1987) O tamanho de primeira maturação sexual é um parâmetro de extrema importância para se determinar o tamanho mínimo de captura, permitindo definir o

70 57 limite de comprimento entre os estoques jovem e adulto, sendo, em muitos casos, medida necessária para se garantir uma atividade de pesca sustentável (Fonteles-Filho, 1989). O comprimento da primeira maturação obtido para machos e fêmeas nesse estudo, foi o esperado. As espécies protogínicas são mais susceptíveis à sobrepesca, já que devem atingir um tamanho máximo para reversão de sexo. Assim, se a pressão de pesca não permitir que os indivíduos se desenvolvam o suficiente para que ocorra a mudança isso poderia ameaçar todo o estoque, sendo a principal consequência, a mudança de sexo mais cedo do que ocorria antes, possivelmente comprometendo a fecundidade total da população, já que os indivíduos maiores sofreram mais com a sobrepesca (Hawkins; Roberts, 2003). S.marmoratus apresenta quatro tipos sexuais na sua população. Apenas através de estudos histológicos os sexos e as fases de desenvolvimento foram caracterizados. Dois tipos de machos foram encontrados evidenciando a diandria da espécie em um açude do bioma caatinga. Durante o processo de reversão sexual os indivíduos são chamados de intersexo. Intersexo são indivíduos que apresentam tanto tecido masculino e feminino na gônada. A Principal característica da reversão sexual foi a presença de centros melano macrófagicos. Os centros são importantes para que ocorra toda a degeneração do tecido. A desova foi do tipo total para S. marmoratus e a espécie não apresentou dimorfismo sexual externo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLEN, G.R.; STEENE, R; ALLEN, M A guide to angelfishes & butterflyfishes. Odyssey Publishing, Tropical Reef Research., Washington, 250p. BAZZOLI, N Ovogênese em peixes teleósteos neotropicais de água doce. Belo Horizonte: Instituto de Ciências Biológicas da UFMG.182 p. BILLARD, R; FOSTIER, A; WEIL, C; BRETON, B Endocrine control of spermatogenesis in teleost fish. Can J Fish Aquat Sci 39: BRANDÃO, C. A.; VALENTIM, A. F. M.; PELLEGRINI-CARAMASCHI, E Ovary Maturation Stages and Oocyte Features in Three Species of the Neotropical Fish

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76 Figura 1. Visualização macroscópica das gônadas de S.marmoratus durante o período de julho de 2010 á julho de (a) gônada do macho primário, (b) gônada da fêmea funcional, (c) gônada do intersexo e (d) gônada do macho secundário (Escala = 3cm). 63

77 µm 100 µm Figura 2. (a) e (b) Corte do testiculo de macho primário de S. marmoratus durante o período de julho de 2010 á julho de 2011: (ED) ductos eferentes, (PT) parede do túbulo seminífero, (ST) espermátides, (1SC) esperma em fase de desenvolvimento dentro dos espermatocitos (SG) espermatócitos primários e (M) espermatogônia estão em metáfase (Escala = 100µm).

78 µm 200 µm 100 µm 200 µm Figura 3. a) Corte do ovário de uma fêmea reprodutiva de S. marmoratus: (n) núcleo, (ZP) zona pelúcida, (Ca) alvéolos corticais, (POC) ovócitos pré- vitelogênico, (VOC) ovócito vitelogênico, (EVS) espaço extravascular (Escala = 100µm); b) corte de um ovócito vitelogênico (Escala = 200µm); c) corte de um ovário mostrando ovócitos em diferentes fases, (VOC) ovócito vitelogênico, (ZP) zona pelúcida, (AVO) ovócitos atrésicos, (II) cromatina nucléolo (Escala = 100µm); d) corte de um ovócito atrésico (Escala = 200µm).

79 µm µm 200 µm 100 µm 200 µm 200 µm Figura 4. (a) Corte da gonada de S. marmoratus durante a fase inicial do intersexo: (VOC) ovocitos vitelogênicos, (POC) ovócitos crescimento primário, (Ca) alvéolos corticais, (MT) tecido Masculino (OL) lamelas entre os ovócitos, (EVS) espaço extravascular, (ZP) A zona pelúcida e (MMC) centros melano macrofagicos (Escala = 100µm); (b) e (c) Corte da gonada de S. marmoratus durante a fase intermediária do intersexo: (VOC) ovócitos vitelogênicos, (LS) lúmem ovariano, (POC) ovócitos em crescimento primário, (LS) lúmem ovariano, (MMC) centro melanomacrofágico, (A) corpos atrésicos, (SP) espermatozóide, (MT) tecido masculino e (PSC) espermatócitos (Escala = 200µm); (d) e (e) Corte da gonada de S. marmoratus durante a fase final do intersexo: (PSC) espermatócitos, (ZP) zona pelúcida, (LL) lóbulo do lúmen desprovido de esperma, (MMC) centro melanomacrofágico e (SP) espermatozóide (Escala = 200µm).

80 µm 100 µm Figura 5. (a) e (b) Corte do testiculo de macho secundários de S. marmoratus: (RS) esperma residual, (ED) ductos eferentes, (SG) espermatogônias, (SPM) espermatozóides e (MMC) centros melanomacrofágicos (Escala = 100µm).

81 68 a) b) Figura 3 Comprimento da primeira maturação de S. Marmoratus, do Açude Gargalheiras Acari, RN durante o período de julho de 2010 á julho de 2011: (a) fêmeas e (b) machos.

82 CONCLUSÕES

83 CONCLUSÕES Os estudos realizados no intuito de verificar a estratégia reprodutiva da espécie S. marmoratus no açude Marechal Dutra, da bacia Piranhas-Assu na Caatinga do Rio Grande do Norte, nos permitiram as seguintes conclusões: A relação peso-comprimento da espécie mostrou correlação positiva sugerindo que a espécie aproveita bem os recursos alimentares disponíveis no ambiente; A espécie aproveita o período entre o final das chuvas e o início da seca para se reproduzir, fato que foi indicado através dos seus índices gonadossomático, hepatossomático e fator de condição; S. marmoratus apresenta no seu ciclo reprodutivo indivíduos que mostram quatro tipos sexuais: os machos primários, fêmeas, intersexos e machos secundários; Dois tipos de machos foram encontrados na população de S. marmoratus, sendo: machos que nascem e vivem como machos (machos primários), ou fêmeas que sofrem inversão sexual tornando-se machos (machos secundários); Os machos secundários são maiores e mais pesados que outros indivíduos da população, mostrando que o processo de inversão sexual está ligado com a maturidade dos indivíduos. A evolução reprodutiva nessa espécie ocorreu com finalidade de repor os machos, com isso, estabelecer um equilíbrio sexual na população. Portanto, as fêmeas adotaram o mecanismo de inversão sexual gerando assim os machos secundários; S.marmoratus apresenta um hermafroditismo do tipo protogínico diândrico, sendo uma modalidade adaptada para sobreviver e aperfeiçoamento do seu processo reprodutivo na região semiárido; S. marmoratus, últiliza a estratégia reprodutiva do tipo sazonal, esse tipo de estratégia mostra que a espécie está adapatada as variações ambientais da região semiárida.

84 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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89 Anexo: Resumos publicados em anais de congre ANEXOS

90 74 I. ANEXO: Artigo publicado na Journal Applied Ichthyologyrevista- Blackwell Verlag, Berlin. Publicado em março de LENGTH WEIGHT RELATIONSHIP FOR SEVEN FRESHWATER FISH SPECIES FROM BRAZIL W. S. Nascimento, A. S. Araújo, N. H. C. Barros1, L. L. Gurgel, E. F. S. Costa and S. Chellappa

91 75 II. ANEXO: Artigo publicado na Revista Biota Amazônia Publicação semestral do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Amapá, Brasil. Publicado em dezembro de ECOLOGIA REPRODUTIVA DE CICHLASOMA ORIENTALE (OSTEICHTHYES: CICHLIDAE), UM PEIXE ENDÊMICO DO SEMI-ÁRIDO BRASILEIRO Liliane de Lima Gurgel, José Roberto Verani, Fabiana Rodrigues de Arruda Câmara, Nirlei Hirachy Costa Barros, Sathyabama Chellapa

92 76 III. ANEXO: Artigo publicado na Revista Biota Amazônia Publicação semestral do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Amapá, Brasil. Publicado em dezembro de ASPECTOS REPRODUTIVOS DE PIMELODELLA GRACILIS (VALENCIENNES, 1835) (OSTEICHTHYES: PIMELODIDAE) DO AÇUDE DA ECOREGIÃO CAATINGA Nirley Hirachy Costa Barros, Wallace Silva Nascimento, Andréa Soares Araújo, Liliane Lima Gurgel, Sathyabama Chellappa