RESUMO
Invasive alien species (IAS) exert a negative impact on native ecosystems and on various human activities. Limnoperna fortunei (Dunker 1857), a sessile mytilid introduced from Asia in the Río de la Plata, demonstrates a high dispersal capacity, growing over other organisms and artificial structures. Understanding its behavior is crucial for developing appropriate control and mitigating its detrimental effects. This study investigated the population dynamics of this mollusk in response to urban effluents in a large river. Water and population parameters of L. fortunei were measured both upstream and downstream of a small town from July to December 2020. Downstream areas exhibited increased temperature and decreased transparency compared to upstream locations, while pH, conductivity, and dissolved oxygen remained relatively constant. However, downstream, the L. fortunei population comprised fewer and smaller individuals, displaying high width-to-length ratios. Most measured water parameters exhibited significant differences between sampling months. The abundance of L. fortunei remained relatively stable over time due to its nearly continuous reproduction in Uruguay. Nonetheless, shell elongation (15.3-22.8 mm) coincided with an increase in dry weight (0.009-0.038 g) from winter to spring. Allometric relationships, primarily following a power-law model, varied between months, ranging from H = 0.39L1.04 to H = 1.36L0.57. This study contributes to the comprehension of the population dynamics and life history of L. fortunei, thereby aiding in the conservation of invaded aquatic systems. Moreover, it provides valuable insights into the effects of urban effluents on this species, contributing to our understanding of its potential role as a bioindicator.
Assuntos
Ecossistema , Mytilidae , Animais , Monitoramento Ambiental , Espécies Introduzidas , Mytilidae/fisiologia , Uruguai , RiosRESUMO
Limnoperna fortunei, the golden mussel, is a bivalve mollusk considered an invader in South America. This species is responsible for ecological and economic damages due to its voluminous fouling capability. Chemical biocides such as MXD-100™ and sodium dichloroisocyanurate (NaDCC) are often used to control L. fortunei infestations in hydraulic systems. Thus, we proposed to investigate the effects of different periods (24, 48 and 72 h) of exposure to MXD-100™ (0.56 mg L-1) and NaDCC (1.5 mg L-1) on the gills of L. fortunei through morphological and molecular analyses. NaDCC promoted progressive morphological changes during the analyzed periods and only an upregulation of SOD and HSP70 expression during the first 24 h of exposure. MXD-100™ led to severe morphological changes from the first period of exposure, in addition to an upregulation of SOD, CAT, HSP70 and CYP expression during the first 24 h. In contrast, MXD-100™ led to a downregulation of CAT transcription between 24 and 48 h. In static conditions, NaDCC causes lethal damage after 72 h of exposure, and that exposure needs to be continuous to achieve the control of the species. Meanwhile, the MXD-100™ treatment presented several effects during the first 24 h, showing acute toxicity in a shorter period of time.
RESUMO
BACKGROUND: The golden mussel (Limnoperna fortunei) is a highly invasive species that causes environmental and socioeconomic losses in invaded areas. Reference genomes have proven to be a valuable resource for studying the biology of invasive species. While the current golden mussel genome has been useful for identifying new genes, its high fragmentation hinders some applications. FINDINGS: In this study, we provide the first chromosome-level reference genome for the golden mussel. The genome was built using PacBio HiFi, 10X, and Hi-C sequencing data. The final assembly contains 99.4% of its total length assembled to the 15 chromosomes of the species and a scaffold N50 of 97.05 Mb. A total of 34,862 protein-coding genes were predicted, of which 84.7% were functionally annotated. A significant (6.48%) proportion of the genome was found to be in a hemizygous state. Using the new genome, we have performed a genome-wide characterization of the Doublesex and Mab-3 related transcription factor gene family, which has been proposed as a target for population control strategies in other species. CONCLUSIONS: From the applied research perspective, a higher-quality genome will support genome editing with the aim of developing biotechnology-based solutions to control invasion. From the basic research perspective, the new genome is a high-quality reference for molecular evolutionary studies of Mytilida and other Lophotrochozoa, and it may be used as a reference for future resequencing studies to assess genomic variation among different golden mussel populations, unveiling potential routes of dispersion and helping to establish better control policies.
Assuntos
Mytilidae , Animais , Mytilidae/genética , Genoma , Cromossomos/genéticaRESUMO
BACKGROUND: Limnoperna fortunei is a freshwater bivalve mollusc originally from southern Asia that invaded South America in the 1990's. Due to its highly efficient water pumping and filtering, and its capacity to form strong adhesions to a variety of substrates by byssus thread, this invasive species has been able to adapt to several environments across South America, causing significant ecological and economic damages. By gaining a deeper understanding of the biological and ecological aspects of L. fortunei we will be able to establish more effective strategies to manage its invasion. The gills of the mollusc are key structures responsible for several biological functions, including respiration and feeding. In this work, we characterized the ultrastructure of L. fortunei gills and its ciliary epithelium using light microscopy, transmission and scanning electron microscopies. This is the first report of the morphology of the epithelial cells and cilia of the gill of L. fortunei visualized in high resolution. RESULTS: The analysis showed highly organized and abundant ciliary structures (lateral cilia, laterofrontal cirri and frontal cilia) on the entire length of the branchial epithelium. Mitochondria, smooth endoplasmic reticulum and glycogen granules were abundantly found in the epithelial cells of the gills, demonstrating the energy-demanding function of these structures. Neutral mucopolysaccharides (low viscosity mucus) were observed on the frontal surface of the gill filaments and acid mucopolysaccharides (high viscosity mucus) were observed to be spread out, mainly on the lateral tract. Spherical vesicles, possibly containing mucus, could also be observed in these cells. These findings demonstrate the importance of the mucociliary processes in particle capture and selection. CONCLUSIONS: Our data suggest that the mechanism used by this mollusc for particle capture and selection could contribute to a better understanding of key aspects of invasion and also in the establishment of more efficient and economically viable strategies of population control.
RESUMO
Abstract: Limnoperna fortunei is an invasive alien species (IAS) that cause serious ecological and economic problems in Brazilian freshwater environments. Due to its high dispersion capacity and the lack of new records in peer-reviewed journals we carried out an extensive survey to update the distribution of L. fortunei in the Brazilian hydrographic basins. We also performed a detailed investigation of its distribution in the Upper Uruguay River basin using a molecular method. We presented new records, showing the invasion in new basins and a wide distribution in the basins previously infested. Additionally, we confirmed that the Upper Uruguay River is fully colonized by the golden mussel, being distributed in the lentic, lotic, and transitional lotic/lentic environments presented in this region. This update is an important tool for the implementation of guidelines and the development of safety protocols and sanitary barriers to avoid the dispersion of this IAS to new environments..
Resumo: Limnoperna fortunei é uma espécie exótica invasora que causa sérios problemas ecológicos e econômicos em ambientes de água doce do Brasil. Devido à sua elevada capacidade de dispersão e à falta de novos registros em publicações científicas, o objetivo deste estudo foi realizar uma extensa pesquisa para entender e alertar sobre o atual cenário de distribuição de L. fortunei nas bacias hidrográficas brasileiras. Também realizamos uma investigação mais detalhada sobre a distribuição da espécie na bacia do Alto Rio Uruguai, utilizando um método molecular. Apresentamos novos registros de ocorrência da espécie, mostrando a invasão em novas bacias e uma ampla distribuição nas bacias anteriormente infestadas. Além disso, confirmamos que o Alto Rio Uruguai está totalmente colonizado pelo mexilhão-dourado, estando distribuído pelos ambientes lênticos, lóticos e de transição existentes na região. Esta atualização se mostra como uma importante ferramenta para a implementação de diretrizes e o desenvolvimento de protocolos de segurança e barreiras sanitárias para evitar a dispersão desta espécie invasora em novos ambientes.
RESUMO
This study evaluated the Limnoperna fortunei (golden mussel) as a bioindicator of cytotoxicity and genotoxicity in aquatic environments contaminated by heavy metals. Five groups of 50 subjects each were exposed to different concentration of mercuric chloride (HgCl2) (0.001â¯mg/L, group I; 0.005â¯mg/L, group II; 0.01â¯mg/L, group II; 0.02â¯mg/L, group IV; and 0.1â¯mg/L, group V). The control group for both chronic and acute treatment did not receive HgCl2. For chronic exposure, the respective groups were placed in aquaria with water contaminated with the above concentrations of HgCl2. For acute exposure, the different concentrations of HgCl2 were injected into the posterior adductor muscle of the individuals belonging to the aforementioned groups. The biological matrix used in the tests was the whole body muscle. Tests (cell viability assay, alkaline comet test; enumeration of micronuclei and necrotic cells, quantification of Hg content in tissues and water, and histopathological analysis of tissues), were carried out on the 7th, 15th, and 30th treatment days or 2â¯h after injection. Our results demonstrated that L. fortunei showed cell damage in both chronic and acute exposure groups. Significant DNA damage was observed at both the 15th (0.1â¯mg/L) and 30th (0.01-0.1â¯mg/L) days of chronic exposure. However, in acute treatment all concentrations induced DNA breaks. The presence of necrosis increased at all concentrations tested for both acute and chronic exposure. Tissue mercury retention on the 15th day was higher than on the 30th day of exposure, while in the same period, there was a decrease in the mercury content of aquarium water. Taking the data together, it is concluded that L. fortunei as a possible bioindicator of the quality of aquatic environments.
Assuntos
Monitoramento Ambiental , Mercúrio/toxicidade , Mytilidae/fisiologia , Poluentes Químicos da Água/toxicidade , Animais , Dano ao DNA , Biomarcadores AmbientaisRESUMO
Este trabalho avaliou a colmatação por Limnoperna fortunei em diferentes materiais para confecção de telas de arame, a dinâmica da colmatação pelo molusco e a relação custo-benefício dos materiais usados em tanques-rede. Utilizaram-se amostras de telas de simples torção de malha 19mm, de cinco tipos diferentes de revestimentos, colocadas na barragem de Salto Caxias, no Rio Iguaçu, estado do Paraná, entre julho de 2012 e julho de 2014. A cada seis meses, foi verificado o ganho de peso das telas em razão da colmatação, além da contagem do número de mexilhões aderidos. Após as coletas dos dados, foi realizado o teste estatístico de Kruskal-Wallis para se avaliar o ganho de peso das telas devido à colmatação. Realizou-se também uma pesquisa com 21 empresas para se obter o preço comercializado de telas para confecção de tanques-rede e se avaliar a expectativa de durabilidade dos materiais. Verificou-se que os diferentes materiais avaliados para as telas influenciam na colmatação e aderência do mexilhão-dourado; além disso, constatou-se que a tela mais eficiente quanto ao custo/ano é a de arame galvanizado plastificado e, para baixa colmatação, a de arame Bezinal.(AU)
This research evaluated degree of clogging by Limnoperna fortunei in different materials for wire mesh fabrication, the dynamics of mollusk sealing and the cost-benefit ratio of these materials used in tank-nets. Samples of single-twist screens of 19 mm mesh were used, from five different types of coatings were placed in the Salto Caxias dam on the Iguaçu River in the Paraná state, between July 2012 and July 2014. Every six months, it was verified the weight gain of the screens due to clogging and counting of the number of mussels adhered. After the data collection was performed Kruskal-Wallis statistical test to evaluate the weight gain of the screens due to clogging. In addition, a survey was carried out with 21 companies to obtain the commercialized price of screens for the production of net tanks and to evaluate the expected durability of the materials. The different materials evaluated for the screens influenced the sealing and adhesion of the golden mussel. In addition, the most cost-per-year screen is that of plastic-coated galvanized wire and for low clogging it is the Bezinal wire.(AU)
Assuntos
Animais , Bivalves/crescimento & desenvolvimento , Contenção de Riscos Biológicos/veterinária , Peixes , AquiculturaRESUMO
Este trabalho avaliou a colmatação por Limnoperna fortunei em diferentes materiais para confecção de telas de arame, a dinâmica da colmatação pelo molusco e a relação custo-benefício dos materiais usados em tanques-rede. Utilizaram-se amostras de telas de simples torção de malha 19mm, de cinco tipos diferentes de revestimentos, colocadas na barragem de Salto Caxias, no Rio Iguaçu, estado do Paraná, entre julho de 2012 e julho de 2014. A cada seis meses, foi verificado o ganho de peso das telas em razão da colmatação, além da contagem do número de mexilhões aderidos. Após as coletas dos dados, foi realizado o teste estatístico de Kruskal-Wallis para se avaliar o ganho de peso das telas devido à colmatação. Realizou-se também uma pesquisa com 21 empresas para se obter o preço comercializado de telas para confecção de tanques-rede e se avaliar a expectativa de durabilidade dos materiais. Verificou-se que os diferentes materiais avaliados para as telas influenciam na colmatação e aderência do mexilhão-dourado; além disso, constatou-se que a tela mais eficiente quanto ao custo/ano é a de arame galvanizado plastificado e, para baixa colmatação, a de arame Bezinal.(AU)
This research evaluated degree of clogging by Limnoperna fortunei in different materials for wire mesh fabrication, the dynamics of mollusk sealing and the cost-benefit ratio of these materials used in tank-nets. Samples of single-twist screens of 19 mm mesh were used, from five different types of coatings were placed in the Salto Caxias dam on the Iguaçu River in the Paraná state, between July 2012 and July 2014. Every six months, it was verified the weight gain of the screens due to clogging and counting of the number of mussels adhered. After the data collection was performed Kruskal-Wallis statistical test to evaluate the weight gain of the screens due to clogging. In addition, a survey was carried out with 21 companies to obtain the commercialized price of screens for the production of net tanks and to evaluate the expected durability of the materials. The different materials evaluated for the screens influenced the sealing and adhesion of the golden mussel. In addition, the most cost-per-year screen is that of plastic-coated galvanized wire and for low clogging it is the Bezinal wire.(AU)
Assuntos
Animais , Bivalves/crescimento & desenvolvimento , Contenção de Riscos Biológicos/veterinária , Peixes , AquiculturaRESUMO
The golden mussel, Limnoperna fortunei, is an Asian freshwater bivalve introduced in South America in the beginning of the 1990s, probably through ballast water releases in La Plata River estuary. It dispersed north through Paraná, Uruguay and Paraguay Rivers. The study evaluated the macroscale (18° to 34° S; 45° to 60° W) distribution of L. fortunei (larval stages) in the main rivers and reservoirs of La Plata Basin. Samplings were performed through 68 µm vertical plankton net hauls. Limnological variables were simultaneously determined. Larvae abundance correlated significantly with oxygen (positively) in summer, with temperature (positively) in winter and with total phosphorus and total nitrogen (both negatively) in winter. We expected densities to decrease towards north (latitudinal gradient) and increase in lentic conditions (reservoirs). Despite maximum density was found near the introduction point (La Plata River) similar value was also observed 2,000 km north (Paraguay River). The first hypothesis was refuted. The second hypothesis was partially accepted. Abundances were consistently higher in summer. Higher trophic conditions and fast flow seem to inhibit population growth. Food resources (chlorophyll a) locally influenced temporal variation. Limnoperna fortunei is widely distributed in La Plata basin, reaching high larval densities superior to 10,000 ind. m-3, in all major sub-basins. The species exhibits a high intrinsic dispersal ability (free planktonic larvae), wide tolerance to environmental factors and dispersion is potentialized by natural dispersion processes (e.g. fauna displacement) and human facilitation (e.g. commercial navigation).(AU)
O mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, é um bivalve de água doce originário da Ásia e introduzido na América do Sul no início de 1990, provavelmente através da água de lastro liberada no estuário do rio La Plata. Dispersando-se para o norte através dos rios Paraná, Uruguai e Paraguai. Esse estudo avaliou a distribuição em macroescala (18° a 34° S; 45° a 60° W) de L. fortunei (estágios larvais) nos principais rios e reservatórios da bacia La Plata. Amostragens foram realizadas através de arrastos verticais com rede planctônica de 68 µm. Variáveis limnológicas foram simultaneamente determinadas. A abundância larval correlacionou-se significativamente com oxigênio (positivamente) no verão, com a temperatura (positivamente) no inverno e com fósforo total e nitrogênio total (ambos negativamente) no inverno. Esperávamos um decréscimo da densidade em direção ao norte (gradiente latitudinal) e aumento em condições lênticas (reservatórios). Apesar de a densidade máxima ter sido encontrada próximo do ponto de introdução (La Plata River) valores similares também foram observados 2.000 km ao norte (rio Paraguai). A primeira hipótese foi refutada. A segunda hipótese foi parcialmente aceita. Abundâncias foram consistentemente maiores no verão. Condições eutróficas e fluxo rápido parecem inibir o crescimento populacional. Recurso alimentar (clorofila a) local influenciou a variação temporal. Limnoperna fortunei está amplamente distribuído na bacia de La Plata, alcançando densidades larvais superiores a 10.000 ind. m-3 em todas as principais sub bacias. A espécie possui alta capacidade de dispersão intrínseca (larva planctônica livre), ampla tolerância aos fatores ambientais e os processos de dispersão são potencializados por processos naturais (e.g. deslocamento de fauna) e facilitação humana (e.g. navegação comercial).(AU)
Assuntos
Animais , Mytilidae/crescimento & desenvolvimento , Espécies Introduzidas/história , Demografia , América do SulRESUMO
Abstract The golden mussel, Limnoperna fortunei, is an Asian freshwater bivalve introduced in South America in the beginning of the 1990's, probably through ballast water releases in La Plata River estuary. It dispersed north through Paraná, Uruguay and Paraguay Rivers. The study evaluated the macroscale (18° to 34° S; 45° to 60° W) distribution of L. fortunei (larval stages) in the main rivers and reservoirs of La Plata Basin. Samplings were performed through 68 µm vertical plankton net hauls. Limnological variables were simultaneously determined. Larvae abundance correlated significantly with oxygen (positively) in summer, with temperature (positively) in winter and with total phosphorus and total nitrogen (both negatively) in winter. We expected densities to decrease towards north (latitudinal gradient) and increase in lentic conditions (reservoirs). Despite maximum density was found near the introduction point (La Plata River) similar value was also observed 2,000 km north (Paraguay River). The first hypothesis was refuted. The second hypothesis was partially accepted. Abundances were consistently higher in summer. Higher trophic conditions and fast flow seem to inhibit population growth. Food resources (chlorophyll a) locally influenced temporal variation. Limnoperna fortunei is widely distributed in La Plata basin, reaching high larval densities superior to 10,000 ind. m-3, in all major sub-basins. The species exhibits a high intrinsic dispersal ability (free planktonic larvae), wide tolerance to environmental factors and dispersion is potentialized by natural dispersion processes (e.g. fauna displacement) and human facilitation (e.g. commercial navigation).
Resumo O mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, é um bivalve de água doce originário da Ásia e introduzido na América do Sul no início de 1990, provavelmente através da água de lastro liberada no estuário do rio La Plata. Dispersando-se para o norte através dos rios Paraná, Uruguai e Paraguai. Esse estudo avaliou a distribuição em macroescala (18° a 34° S; 45° a 60° W) de L. fortunei (estágios larvais) nos principais rios e reservatórios da bacia La Plata. Amostragens foram realizadas através de arrastos verticais com rede planctônica de 68 µm. Variáveis limnológicas foram simultaneamente determinadas. A abundância larval correlacionou-se significativamente com oxigênio (positivamente) no verão, com a temperatura (positivamente) no inverno e com fósforo total e nitrogênio total (ambos negativamente) no inverno. Esperávamos um decréscimo da densidade em direção ao norte (gradiente latitudinal) e aumento em condições lênticas (reservatórios). Apesar de a densidade máxima ter sido encontrada próximo do ponto de introdução (La Plata River) valores similares também foram observados 2.000 km ao norte (rio Paraguai). A primeira hipótese foi refutada. A segunda hipótese foi parcialmente aceita. Abundâncias foram consistentemente maiores no verão. Condições eutróficas e fluxo rápido parecem inibir o crescimento populacional. Recurso alimentar (clorofila a) local influenciou a variação temporal. Limnoperna fortunei está amplamente distribuído na bacia de La Plata, alcançando densidades larvais superiores a 10.000 ind. m-3 em todas as principais sub bacias. A espécie possui alta capacidade de dispersão intrínseca (larva planctônica livre), ampla tolerância aos fatores ambientais e os processos de dispersão são potencializados por processos naturais (e.g. deslocamento de fauna) e facilitação humana (e.g. navegação comercial).
Assuntos
Animais , Meio Ambiente , Mytilidae/crescimento & desenvolvimento , Larva/crescimento & desenvolvimento , América do Sul , Densidade Demográfica , Rios , Mytilidae/fisiologia , Larva/fisiologiaRESUMO
Aquatic ecosystems have been severely altered by invasive species and a connection has been observed between bivalve invasions and an increase in frequency of cyanobacteria toxic blooms. In South America, the invasive golden mussel, Limnoperna fortunei, has caused serious environmental and economic impacts, because of its high filtration rates, high population densities and rapid dispersion. Changes in the plankton community have been detected at sites invaded by this species. The aim of the present study was to investigate the possible effects of this mussel on the growth of the bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa, in laboratory experiments under controlled light and temperature conditions. The cyanobacterium M. aeruginosa and a chlorophyte (Pseudokirchneriella sp.) were used either together or alone as food for the mussels. Density measurements of M. aeruginosa and Pseudokirchneriella sp. growing in vessels with and without mussels were performed daily, and nutrient concentrations in the water were assessed at the beginning and end of the experiment. The results indicated that Pseudokirchneriella sp. acted as a competitor, contributing to reduce densities and growth rates of M. aeruginosa. These effects, however, did not occur in the presence of the golden mussel, when the densities of Pseudokirchneriella sp. were significantly lower, possibly due to selective grazing. Phosphate and nitrate concentrations were always higher in the presence of the bivalves. As previously observed for other invasive mollusks, our results suggest that the golden mussel may have a positive effect on M. aeruginosa by the exclusion of potential competitors as well as by increasing nutrient supply.
Assuntos
Bivalves/fisiologia , Microcystis/fisiologia , Animais , Dinâmica Populacional , Fatores de TempoRESUMO
Abstract The golden mussel, Limnoperna fortunei, is an Asian freshwater bivalve introduced in South America in the beginning of the 1990s, probably through ballast water releases in La Plata River estuary. It dispersed north through Paraná, Uruguay and Paraguay Rivers. The study evaluated the macroscale (18° to 34° S; 45° to 60° W) distribution of L. fortunei (larval stages) in the main rivers and reservoirs of La Plata Basin. Samplings were performed through 68 µm vertical plankton net hauls. Limnological variables were simultaneously determined. Larvae abundance correlated significantly with oxygen (positively) in summer, with temperature (positively) in winter and with total phosphorus and total nitrogen (both negatively) in winter. We expected densities to decrease towards north (latitudinal gradient) and increase in lentic conditions (reservoirs). Despite maximum density was found near the introduction point (La Plata River) similar value was also observed 2,000 km north (Paraguay River). The first hypothesis was refuted. The second hypothesis was partially accepted. Abundances were consistently higher in summer. Higher trophic conditions and fast flow seem to inhibit population growth. Food resources (chlorophyll a) locally influenced temporal variation. Limnoperna fortunei is widely distributed in La Plata basin, reaching high larval densities superior to 10,000 ind. m-3, in all major sub-basins. The species exhibits a high intrinsic dispersal ability (free planktonic larvae), wide tolerance to environmental factors and dispersion is potentialized by natural dispersion processes (e.g. fauna displacement) and human facilitation (e.g. commercial navigation).
Resumo O mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, é um bivalve de água doce originário da Ásia e introduzido na América do Sul no início de 1990, provavelmente através da água de lastro liberada no estuário do rio La Plata. Dispersando-se para o norte através dos rios Paraná, Uruguai e Paraguai. Esse estudo avaliou a distribuição em macroescala (18° a 34° S; 45° a 60° W) de L. fortunei (estágios larvais) nos principais rios e reservatórios da bacia La Plata. Amostragens foram realizadas através de arrastos verticais com rede planctônica de 68 µm. Variáveis limnológicas foram simultaneamente determinadas. A abundância larval correlacionou-se significativamente com oxigênio (positivamente) no verão, com a temperatura (positivamente) no inverno e com fósforo total e nitrogênio total (ambos negativamente) no inverno. Esperávamos um decréscimo da densidade em direção ao norte (gradiente latitudinal) e aumento em condições lênticas (reservatórios). Apesar de a densidade máxima ter sido encontrada próximo do ponto de introdução (La Plata River) valores similares também foram observados 2.000 km ao norte (rio Paraguai). A primeira hipótese foi refutada. A segunda hipótese foi parcialmente aceita. Abundâncias foram consistentemente maiores no verão. Condições eutróficas e fluxo rápido parecem inibir o crescimento populacional. Recurso alimentar (clorofila a) local influenciou a variação temporal. Limnoperna fortunei está amplamente distribuído na bacia de La Plata, alcançando densidades larvais superiores a 10.000 ind. m-3 em todas as principais sub bacias. A espécie possui alta capacidade de dispersão intrínseca (larva planctônica livre), ampla tolerância aos fatores ambientais e os processos de dispersão são potencializados por processos naturais (e.g. deslocamento de fauna) e facilitação humana (e.g. navegação comercial).
RESUMO
Abstract Successful animal rearing under laboratory conditions for commercial processes or laboratory experiments is a complex chain that includes several stressors (e.g., sampling and transport) and incurs, as a consequence, the reduction of natural animal conditions, economic losses and inconsistent and unreliable biological results. Since the invasion of the bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) in South America, several studies have been performed to help control and manage this fouling pest in industrial plants that use raw water. Relatively little attention has been given to the laboratory rearing procedure of L. fortunei, its condition when exposed to a stressor or its acclimation into laboratory conditions. Considering this issue, the aims of this study are to (i) investigate L. fortunei physiological responses when submitted to the depuration process and subsequent air transport (without water/dry condition) at two temperatures, based on glycogen concentrations, and (ii) monitor the glycogen concentrations in different groups when maintained for 28 days under laboratory conditions. Based on the obtained results, depuration did not affect either of the groups when they were submitted to approximately eight hours of transport. The variation in glycogen concentration among the specimens that were obtained from the field under depurated and non-depurated conditions was significant only in the first week of laboratory growth for the non-depurated group and in the second week for the depurated group. In addition, the tested temperature did not affect either of the groups that were submitted to transport. The glycogen concentrations were similar to those of the specimens that were obtained from the field in third week, which suggests that the specimens acclimated to laboratory conditions during this period of time. Thus, the results indicate that the air transport and acclimation time can be successfully incorporated into experimental studies of L. fortunei. Finally, the tolerance of L. fortunei specimens to the stressor tested herein can help us understand the invasive capacity of this mussel during the establishment process.
Resumo A criação bem sucedida de animais em condições de laboratório para processos comerciais ou experimentais é uma cadeia complexa que inclui vários fatores de estresse (ex. coleta e transporte) que tem como consequência a redução das condições naturais do animal, prejuízos econômicos e resultados biológicos inconsistentes. Desde a invasão do bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) na América do Sul, vários estudos têm sido realizados para ajudar no controle e gestão dessa praga em plantas industriais que utilizam água. Relativamente pouca atenção tem sido dada ao processo de criação de L. fortunei em laboratório, sua condição quando exposta ao estresse e sua aclimatação a condições de laboratório. Considerando estes aspectos, os objetivos deste estudo foram: (i) investigar as respostas fisiológicas de L. fortunei submetidos ao processo de depuração e subsequente transporte (sem água/condição seca) em duas temperaturas, analisando as diferentes concentrações de glicogênio e (ii) monitorar as concentrações de glicogênio nos diferentes grupos, quando mantidos por 28 dias em condições de laboratório. Com base nos resultados obtidos, a depuração não afetou nenhum grupo quando eles foram submetidos a oito horas de transporte. A variação da concentração de glicogênio entre os espécimes do campo quando depurados e não depurados, foi significativa apenas em relação à primeira semana em laboratório para o grupo não depurado e à segunda semana para o grupo depurado. Além disto, a temperatura testada não afetou os grupos submetidos ao transporte. As concentrações de glicogénio foram semelhantes as dos espécimes do campo a partir da terceira semana, o que sugere que os espécimes estão aclimatados às condições de laboratoriais neste período de tempo. Assim, os resultados indicam que o transporte ao ar e o tempo de aclimatação podem ser incorporados com sucesso aos estudos experimentais com L. fortunei. Finalmente, o conhecimento sobre a tolerância de L. fortunei ao estresse pode ajudar a entender a capacidade invasiva deste durante o processo de estabelecimento.
Assuntos
Animais , Adaptação Fisiológica/fisiologia , Mytilidae/fisiologia , América do Sul , Manejo de Espécimes , Temperatura , Água , Análise de Variância , Mytilidae/química , Glicogênio/análise , Aclimatação/fisiologiaRESUMO
Successful animal rearing under laboratory conditions for commercial processes or laboratory experiments is a complex chain that includes several stressors (e.g., sampling and transport) and incurs, as a consequence, the reduction of natural animal conditions, economic losses and inconsistent and unreliable biological results. Since the invasion of the bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) in South America, several studies have been performed to help control and manage this fouling pest in industrial plants that use raw water. Relatively little attention has been given to the laboratory rearing procedure of L. fortunei, its condition when exposed to a stressor or its acclimation into laboratory conditions. Considering this issue, the aims of this study are to (i) investigate L. fortunei physiological responses when submitted to the depuration process and subsequent air transport (without water/dry condition) at two temperatures, based on glycogen concentrations, and (ii) monitor the glycogen concentrations in different groups when maintained for 28 days under laboratory conditions. Based on the obtained results, depuration did not affect either of the groups when they were submitted to approximately eight hours of transport. The variation in glycogen concentration among the specimens that were obtained from the field under depurated and non-depurated conditions was significant only in the first week of laboratory growth for the non-depurated group and in the second week for the depurated group. In addition, the tested temperature did not affect either of the groups that were submitted to transport. The glycogen concentrations were similar to those of the specimens that were obtained from the field in third week, which suggests that the specimens acclimated to laboratory conditions during this period of time. Thus, the results indicate that the air transport and acclimation time can be successfully incorporated into experimental studies of L. fortunei[...](AU)
A criação bem sucedida de animais em condições de laboratório para processos comerciais ou experimentais é uma cadeia complexa que inclui vários fatores de estresse (ex. coleta e transporte) que tem como consequência a redução das condições naturais do animal, prejuízos econômicos e resultados biológicos inconsistentes. Desde a invasão do bivalve Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) na América do Sul, vários estudos têm sido realizados para ajudar no controle e gestão dessa praga em plantas industriais que utilizam água. Relativamente pouca atenção tem sido dada ao processo de criação de L. fortunei em laboratório, sua condição quando exposta ao estresse e sua aclimatação a condições de laboratório. Considerando estes aspectos, os objetivos deste estudo foram: (i) investigar as respostas fisiológicas de L. fortunei submetidos ao processo de depuração e subsequente transporte (sem água/condição seca) em duas temperaturas, analisando as diferentes concentrações de glicogênio e (ii) monitorar as concentrações de glicogênio nos diferentes grupos, quando mantidos por 28 dias em condições de laboratório. Com base nos resultados obtidos, a depuração não afetou nenhum grupo quando eles foram submetidos a oito horas de transporte. A variação da concentração de glicogênio entre os espécimes do campo quando depurados e não depurados, foi significativa apenas em relação à primeira semana em laboratório para o grupo não depurado e à segunda semana para o grupo depurado. Além disto, a temperatura testada não afetou os grupos submetidos ao transporte. As concentrações de glicogénio foram semelhantes as dos espécimes do campo a partir da terceira semana, o que sugere que os espécimes estão aclimatados às condições de laboratoriais neste período de tempo. Assim, os resultados indicam que o transporte ao ar e o tempo de aclimatação podem ser incorporados com sucesso aos estudos experimentais com L. fortunei[...](AU)
Assuntos
Animais , Mytilidae/fisiologia , Glicogênio/análise , Adaptação Fisiológica , Espécies IntroduzidasRESUMO
Abstract The golden mussel, Limnoperna fortunei, is an Asian freshwater bivalve introduced in South America in the beginning of the 1990s, probably through ballast water releases in La Plata River estuary. It dispersed north through Paraná, Uruguay and Paraguay Rivers. The study evaluated the macroscale (18° to 34° S; 45° to 60° W) distribution of L. fortunei (larval stages) in the main rivers and reservoirs of La Plata Basin. Samplings were performed through 68 µm vertical plankton net hauls. Limnological variables were simultaneously determined. Larvae abundance correlated significantly with oxygen (positively) in summer, with temperature (positively) in winter and with total phosphorus and total nitrogen (both negatively) in winter. We expected densities to decrease towards north (latitudinal gradient) and increase in lentic conditions (reservoirs). Despite maximum density was found near the introduction point (La Plata River) similar value was also observed 2,000 km north (Paraguay River). The first hypothesis was refuted. The second hypothesis was partially accepted. Abundances were consistently higher in summer. Higher trophic conditions and fast flow seem to inhibit population growth. Food resources (chlorophyll a) locally influenced temporal variation. Limnoperna fortunei is widely distributed in La Plata basin, reaching high larval densities superior to 10,000 ind. m-3, in all major sub-basins. The species exhibits a high intrinsic dispersal ability (free planktonic larvae), wide tolerance to environmental factors and dispersion is potentialized by natural dispersion processes (e.g. fauna displacement) and human facilitation (e.g. commercial navigation).
Resumo O mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, é um bivalve de água doce originário da Ásia e introduzido na América do Sul no início de 1990, provavelmente através da água de lastro liberada no estuário do rio La Plata. Dispersando-se para o norte através dos rios Paraná, Uruguai e Paraguai. Esse estudo avaliou a distribuição em macroescala (18° a 34° S; 45° a 60° W) de L. fortunei (estágios larvais) nos principais rios e reservatórios da bacia La Plata. Amostragens foram realizadas através de arrastos verticais com rede planctônica de 68 µm. Variáveis limnológicas foram simultaneamente determinadas. A abundância larval correlacionou-se significativamente com oxigênio (positivamente) no verão, com a temperatura (positivamente) no inverno e com fósforo total e nitrogênio total (ambos negativamente) no inverno. Esperávamos um decréscimo da densidade em direção ao norte (gradiente latitudinal) e aumento em condições lênticas (reservatórios). Apesar de a densidade máxima ter sido encontrada próximo do ponto de introdução (La Plata River) valores similares também foram observados 2.000 km ao norte (rio Paraguai). A primeira hipótese foi refutada. A segunda hipótese foi parcialmente aceita. Abundâncias foram consistentemente maiores no verão. Condições eutróficas e fluxo rápido parecem inibir o crescimento populacional. Recurso alimentar (clorofila a) local influenciou a variação temporal. Limnoperna fortunei está amplamente distribuído na bacia de La Plata, alcançando densidades larvais superiores a 10.000 ind. m-3 em todas as principais sub bacias. A espécie possui alta capacidade de dispersão intrínseca (larva planctônica livre), ampla tolerância aos fatores ambientais e os processos de dispersão são potencializados por processos naturais (e.g. deslocamento de fauna) e facilitação humana (e.g. navegação comercial).
RESUMO
The ability of the freshwater bivalve Limnoperna fortunei to voluntarily detach from the substratum, crawl and reattach as a function of illumination, temperature, substratum orientation, and mussel size was investigated. Thirty-two per cent of the 879 experimental animals detached and reattached elsewhere at least once during five- to eight-day experiments. The proportions of mobile mussels were significantly higher in permanent darkness than under permanent illumination. Displacement distances were also higher in darkness, but statistical differences with illuminated individuals were inconclusive. No evidence of circadian rhythms was detected. Mobile mussels were often significantly smaller than non-mobile individuals. It was not possible to detect the effect of water temperature (22°C and 31°C), or substratum orientation (topside and underside) on mussel mobility, but because the power of the statistical tests was low, future experiments are needed to confirm this result. The ability of mussels to voluntarily detach and reattach elsewhere has important implications for biofouling control.
Assuntos
Incrustação Biológica/prevenção & controle , Perna (Organismo)/fisiologia , Propriedades de Superfície , Animais , Água Doce , Luz , TemperaturaRESUMO
In this study, the impact of technical grade glyphosate acid on Limnoperna fortunei was assessed employing outdoor microcosms treated with nominal glyphosate concentrations of 1, 3 and 6 mg L(-1). At the end of the experiment (26 days), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione-S-transferase (GST), acetylcholinesterase (AChE), carboxylesterases (CES) and alkaline phosphatase (ALP) activities, and lipid peroxidation levels were analyzed. GST and ALP activities and lipid peroxidation levels showed a significant increase with respect to controls in the mussels exposed to glyphosate (up to 90, 500 and 69 percent, respectively). CES and SOD activities showed a significant decrease in glyphosate exposed bivalves with respect to controls (up to 48 and 37 percent, respectively). CAT and AChE did not show differences between exposed and no exposed bivalves. The increase in lipid peroxidation levels and the decrease in SOD and CES activities observed in L. fortunei indicate that glyphosate had adverse effects on the metabolism of this bivalve. The results of the present study also indicate that a "multibiomarker approach" provides a more precise knowledge of the impact of glyphosate on L. fortunei.
Assuntos
Glicina/análogos & derivados , Herbicidas/toxicidade , Mytilidae/efeitos dos fármacos , Poluentes Químicos da Água/toxicidade , Acetilcolinesterase/metabolismo , Animais , Biomarcadores/metabolismo , Catalase/metabolismo , Glutationa Transferase/metabolismo , Glicina/toxicidade , Peroxidação de Lipídeos/efeitos dos fármacos , Mytilidae/metabolismo , Superóxido Dismutase/metabolismo , GlifosatoRESUMO
This work describes the spatial-temporal variation of the relative abundance and size of Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) collected in São Gonçalo Channel through bottom trawl with a 0.5 cm mesh, at depths between 3 and 6 m. The estimative of mean relative abundance (CPUE) ranged from 2,425.3 individuals per drag (ind./drag) in the spring to 21,715.0 ind./drag in the fall, with an average of 9,515.3 ind./drag throughout the year. The estimated mean density of L. fortunei for the deep region of São Gonçalo Channel ranged from 1.2 to 10.3 ind./m2, and it was recorded a maximum density of 84.9 ind./m2 in the fall of 2008. The method of sampling using bottom trawl enabled the capture of L. fortunei under the soft muddy bottom of the channel, in different sizes ranging from 0.4 to 3.2 cm. This shows that the structure of the L. fortunei adult population under the bottom of the São Gonçalo Channel is composed mostly of small individuals (<1.4 cm), which represent up to 74% of the population collected.
Este trabalho descreve a variação espaço-temporal da abundância relativa e tamanho de Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) coletados no Canal São Gonçalo através de rede de arrasto de fundo com malha 0,5 cm, em profundidades entre 3 e 6 m. As estimativas de abundância relativa média (CPUE) variaram de 2.425,3 ind./arrasto, na primavera a 21.715,0 ind./arrasto no outono, com média de 9.515,3 ind./ arrasto ao longo do ano. A densidade média estimada para L. fortunei para a região profunda do Canal São Gonçalo variou de 1,2 a 10,3 ind./m2, sendo registrada uma densidade máxima de 84,9 ind./m2 no outono de 2008. O método de coleta com arrasto de fundo possibilitou a captura de L. fortunei sob o fundo mole lodoso do canal, em tamanhos variando de 0,4 a 3,2 cm, revelando que a estrutura da população adulta de L. fortunei sob fundo do Canal São Gonçalo é composta, em sua maioria, por indivíduos pequenos (<1,4 cm), os quais representam até 74% da população coletada.
Assuntos
Animais , Bivalves/classificação , Seleção de Sítio de Tratamento de Resíduos/análise , Tamanho Corporal/fisiologia , Água Doce/análiseRESUMO
This work describes the spatial-temporal variation of the relative abundance and size of Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) collected in São Gonçalo Channel through bottom trawl with a 0.5 cm mesh, at depths between 3 and 6 m. The estimative of mean relative abundance (CPUE) ranged from 2,425.3 individuals per drag (ind./drag) in the spring to 21,715.0 ind./drag in the fall, with an average of 9,515.3 ind./drag throughout the year. The estimated mean density of L. fortunei for the deep region of São Gonçalo Channel ranged from 1.2 to 10.3 ind./m2, and it was recorded a maximum density of 84.9 ind./m2 in the fall of 2008. The method of sampling using bottom trawl enabled the capture of L. fortunei under the soft muddy bottom of the channel, in different sizes ranging from 0.4 to 3.2 cm. This shows that the structure of the L. fortunei adult population under the bottom of the São Gonçalo Channel is composed mostly of small individuals (<1.4 cm), which represent up to 74% of the population collected.(AU)
Este trabalho descreve a variação espaço-temporal da abundância relativa e tamanho de Limnoperna fortunei (Dunker, 1857) coletados no Canal São Gonçalo através de rede de arrasto de fundo com malha 0,5 cm, em profundidades entre 3 e 6 m. As estimativas de abundância relativa média (CPUE) variaram de 2.425,3 ind./arrasto, na primavera a 21.715,0 ind./arrasto no outono, com média de 9.515,3 ind./ arrasto ao longo do ano. A densidade média estimada para L. fortunei para a região profunda do Canal São Gonçalo variou de 1,2 a 10,3 ind./m2, sendo registrada uma densidade máxima de 84,9 ind./m2 no outono de 2008. O método de coleta com arrasto de fundo possibilitou a captura de L. fortunei sob o fundo mole lodoso do canal, em tamanhos variando de 0,4 a 3,2 cm, revelando que a estrutura da população adulta de L. fortunei sob fundo do Canal São Gonçalo é composta, em sua maioria, por indivíduos pequenos (<1,4 cm), os quais representam até 74% da população coletada.(AU)
Assuntos
Animais , Bivalves/classificação , Seleção de Sítio de Tratamento de Resíduos/análise , Água Doce/análise , Tamanho Corporal/fisiologiaRESUMO
The aim of this study was to test the effects of cyanobacteria toxicity on feeding behavior of the golden mussel Limnoperna fortunei. First, it was tested the hypothesis that L. fortunei preferentially graze on non-toxic phytoplankton and reject toxic cyanobacteria. Second, it was tested the hypothesis that toxic cyanobacteria negatively affect feeding and survival of L. fortunei. The present study is the first to evaluate the effects of toxic cyanobacteria on L. fortunei feeding and survival. In the short-term grazing, golden mussel filtration rates were evaluated in the presence of toxic and non-toxic strains of cyanobacteria Microcystis aeruginosa, and non-toxic phytoplankton Nitzschia palea. Highest filtration rates were registered when mussels fed on Nitzschia. Despite that, golden mussel expelled Nitzschia cells in large quantities and preferentially ingested Microcystis cells, both toxic and non-toxic strains. In the long-term grazing, mussels were exposed to toxic and non-toxic strains of Microcystis during 5 days. Filtration rates were not significantly different for toxic and non-toxic Microcystis throughout exposure period. The results have demonstrated cyanobacteria toxicity is not the main factor influencing L. fortunei feeding behavior. Survival of L. fortunei feeding on toxic cyanobacteria shows the potential of this invasive bivalve as a vector to the transference of cyanotoxins to higher trophic levels.
O objetivo deste estudo foi testar os efeitos da toxicidade de cianobactérias sobre o comportamento alimentar do mexilhão dourado Limnoperna fortunei. Primeiramente, foi testada a hipótese de que L. fortunei ingere preferencialmente o fitoplancton não tóxico e rejeita as cianobactérias tóxicas. Em segundo lugar, foi testada a hipótese de que as cianobactérias tóxicas afetam negativamente a alimentação e a sobrevivência de L. fortunei. O presente estudo é o primeiro a avaliar os efeitos de cianobactérias tóxicas na alimentação e na sobrevivência de L. fortunei. Na filtração de curto prazo, as taxas de filtração do mexilhão dourado foram avaliadas na presença de cepas tóxicas e não tóxicas da cianobactéria Microcystis aeruginosa e do fitoplâncton não tóxico Nitzschia palea. As maiores taxas de filtração foram registradas quando os mexilhões foram alimentados com Nitzschia. Apesar disso, o mexilhão dourado expeliu as células de Nitzschia em grandes quantidades e ingeriu, preferencialmente, as células de Microcystis, tanto cepas tóxicas quanto não tóxicas. Na filtração de longo prazo, os mexilhões foram expostos a cepas tóxicas e não tóxicas de Microcystis durante cinco dias. As taxas de filtração não foram significativamente diferentes para cepas tóxicas e não tóxicas de Microcystis durante todo o período de exposição. Os resultados demonstraram que a toxicidade da cianobactéria não é o principal fator que influencia o comportamento alimentar de L. fortunei. A sobrevivência de L. fortunei alimentando-se de cianobactérias tóxicas mostra o potencial desse bivalve invasor como um vetor para a transferência de cianotoxinas para os níveis tróficos superiores.