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Influência da sazonalidade pluviométrica e variáveis ambientais na diversidade ictiofaunística de igarapés de terra firme: abordagem via DNA ambiental.
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
Resumo
A distribuição da biodiversidade ao redor do mundo é regida por fatores ambientais
como latitude e temperatura, influenciado sua ocorrência e distribuição entre as mais diversas
regiões biogeográficas. A região neotropical é detentora da maior biodiversidade entre as
demais regiões biogeográficas, compreendendo uma área desde o sul da Califórnia, na América
do Norte, passando pela América Central, até a América do Sul. Esta região possui uma
abundância de biomas e, portanto, proporcionalmente rica em termos de diversidade biológica.
Dentre os diversos biomas, o bioma Amazônica sobressai como a maior área, abrigando uma
das maiores biodiversidades da região Neotropical, com um vasto e heterogêneo conjunto de
ecossistemas aquáticos e terrestres. Entre eles, destacamos os ambientes aquáticos como os
mais diversos, ou seja, desde grandes rios que possuem suas cabeceiras nos Andes, igarapés de
terra firme, igapó e várzea (áreas alagáveis), lagos (permanentes e temporários) e sua foz.
Nestes ambientes aquáticos encontramos uma singular diversidade de espécies de peixes,
superior à encontrada em outros continentes e ecorregiões. Devido à sua dimensão, os esforços
já realizados para inventaria a ictiofauna amazônica ainda permanece sub-estudada,
necessitando ainda compreender como a ocorrência e distribuição das espécies aquáticas são
afetadas por fatores (bióticos ou abióticos). Neste âmbito, torna-se fundamental compreender a
composição das comunidades aquáticas em relação as alterações ambientais (antrópicas e não
antrópicas) e os efeitos que as mudanças climáticas podem causar, como por exemplo, perda de
saúde ambiental e consequentemente a perda da biodiversidade local. Neste estudo
direcionamos esforços para compreender a relação entre a diversidade de peixes com as
condições de preservação da Reserva Florestal Adolpho Ducke (RFAD), permitindo-se estimar
como se distribui a diversidade ictiológica em um ambiente considerado saudável. A Reserva
Florestal Adolpho Ducke está localizada na região periurbana da cidade de Manaus-AM e
possuindo igarapés de água preta pertencente à bacia hidrográfica do Acará. A composição das
assembleias de peixes foi realizada usando o método do DNA ambiental, que detecta a presença
de organismos pela identificação de fragmentos de DNA extraídos de amostras ambientais,
como por exemplo, das águas de igarapés, partindo do princípio que todo organismo libera
material genético no ambiente. Assim, para obter uma representação da ictiofauna na bacia do
Acará, nós coletamos amostras de água de 12 igarapés, sendo sete igarapés de primeira ordem,
dois de segunda ordem e três de terceira ordem, respectivamente. Além do levantamento
ictiofaúnistico, foi realizada a caracterização dos igarapés, identificando a área (m²), oxigênio
dissolvido (mg·dL-1), pH, profundidade média (m), temperatura (°C), velocidade da correnteza
(m/s) e volume de vazão (m³/s). Nossos resultados sugerem que a variação pluviométrica
influência nos índices de diversidade quando comparados aos períodos chuvoso e seco
(estiagem), reduzindo assim a diversidade nos igarapés de segunda ordem durante o período de
estiagem, e provavelmente está relacionado com a redução de conexão entre os igarapés. Além
disto, durante o período chuvoso, embora não seja identificado diferença nos índices de
diversidade, a composição das assembleias de peixes nas três ordens de igarapés possui
diferença em sua riqueza e abundância. Ressaltando a característica heterogênea das bacias de
igarapés de terra firme em sua condição saudável.
Abstract:
The distribution of biodiversity worldwide is governed by environmental factors such as
latitude and temperature, influencing its occurrence and distribution across various
biogeographic regions. The Neotropical region holds the greatest biodiversity among all
biogeographic regions, encompassing an area from southern California, North America,
through Central America, to South America. This region possesses an abundance of biomes and,
therefore, is proportionally rich in terms of biological diversity. Among the diverse biomes, the
Amazon biome stands out as the largest area, harboring one of the highest biodiversities in the
Neotropical region, with a vast and heterogeneous set of aquatic and terrestrial ecosystems.
Among them, aquatic environments stand out as the most diverse, ranging from large rivers with
headwaters in the Andes, to black-water streams (igarapés de terra firme), white-water streams
(igarapés de várzea), lakes (permanent and temporary), and their estuaries. In these aquatic
environments, we find a unique diversity of fish species, surpassing that found in other
continents and ecoregions. Due to its vastness, the efforts already undertaken to inventory the
Amazonian ichthyofauna remain understudied, and there is still a need to understand how the
occurrence and distribution of aquatic species are affected by factors (biotic or abiotic). In this
context, it is essential to understand the composition of aquatic communities in relation to
environmental changes (anthropogenic and non-anthropogenic) and the effects that climate
change can cause, such as the loss of environmental health and consequently the loss of local
biodiversity. In this study, we directed efforts to understand the relationship between fish
diversity and the preservation conditions of the Adolpho Ducke Forest Reserve (RFAD),
allowing us to estimate how fish diversity is distributed in a considered healthy environment.
The Adolpho Ducke Forest Reserve is located in the peri-urban region of Manaus-AM and has
black-water streams belonging to the Acará hydrographic basin. The composition of fish
assemblages was assessed using the environmental DNA method, which detects the presence of
organisms by identifying DNA fragments extracted from environmental samples, such as
stream water, based on the principle that every organism releases genetic material into the
environment. Thus, to obtain a representation of the ichthyofauna in the Acará basin, we
collected water samples from 12 streams, seven of which were first-order streams, two second-
order, and three third-order, respectively. In addition to the ichthyofaunal survey, the streams
were characterized by identifying the area (m²), dissolved oxygen (mg·dL-1), pH, mean depth
(m), temperature (°C), current velocity (m/s), and flow rate (m³/s). Our results suggest that
rainfall variation influences diversity indices when comparing the rainy and dry seasons,
reducing diversity in second-order streams during the dry season, and is probably related to the
reduction of connectivity between streams. Furthermore, during the rainy season, although no
difference was identified in diversity indices, the composition of fish assemblages in the three
stream orders differs in their richness and abundance. Highlighting the heterogeneous nature of
black-water stream basins in their healthy condition.
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