Efeitos da urbanização sobre a morfologia de peixes de riachos: uma comparação inter-populacional
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-30062025-173646/ |
Resumo: | A urbanização tem causado transformações significativas em ecossistemas de água corrente, onde alterações estruturais, físicas e químicas consistentes são frequentemente referidas como uma \"Síndrome dos Riachos Urbanos\". Essas transformações incluem aumento da velocidade da corrente, maior turbidez, elevação da temperatura da água, redução do oxigênio dissolvido e alterações na composição alimentar dos peixes. Estudos interpopulacionais sobre variações na morfologia de peixes a gradientes de urbanização são escassos, especialmente em regiões tropicais, onde o impacto ambiental sobre hotspots de biodiversidade é alarmante. Neste contexto, o poeciliídeo Phalloceros reisi foi escolhido como objeto de estudo por sua ocorrência e abundância em riachos drenando microbacias distribuídas ao longo de um amplo gradiente de cobertura urbana na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê. Este estudo teve como objetivo testar as hipóteses que (i) indivíduos dessa espécietem respostas morfológicas consistentes com as adaptações esperadas segundo a Síndrome dos Riachos Urbanos; e (ii) essas alterações estão diretamente associadas a fatores ambientais específicos, como velocidade da corrente, turbidez, temperatura da água, oxigênio dissolvido e abundância de larvas de quironomídeos. As previsões morfológicas incluíram: (i) compressão dorso-ventral do corpo e (ii) deslocamento anterior das nadadeiras em resposta à maior velocidade da água; (iii) aumento do tamanho dos olhos devido à turbidez; (iv) diminuição do tamanho corporal em razão do aumento da temperatura da água; e (v) maior tamanho da boca em função do aumento do consumo de larvas de quironomídeos. Para isso, foram analisados 446 indivíduos (231 fêmeas e 215 machos) de 12 microbacias amostradas ao longo de um gradiente de urbanização entre 2022 e 2023. Embora não tenha sido encontrada correlação entre a compressão dorso-ventral do corpo e a urbanização, a posição anterior das nadadeiras peitorais em fêmeas de P. reisi foi associada ao aumento da cobertura urbana. A posição anterior das nadadeiras dorsais correlacionou-se com a velocidade da corrente, sugerindo adaptações específicas aos micro-habitats complexos, caracterizados por vegetação aquática e variações de fluxo. Além disso, o aumento da espessura do pedúnculo caudal em fêmeas foi relacionado à cobertura urbana, reforçando a ideia de adaptações às condições ambientais alteradas. Machos apresentaram aumento no tamanho corporal com a elevação da temperatura da água, contrariando expectativas de redução, o que pode refletir maior disponibilidade de alimento em riachos urbanizados, ou pode indicar que em ambientes lóticos as condições ambientais não são suficientemente estressantes para espécies tolerantes, como poecilídeos. Tanto machos quanto fêmeas apresentaram bocas maiores e, no caso das fêmeas, cabeças mais altas, associadas à urbanização, possivelmente influenciadas pela densidade populacional e competição por recursos, em vez de diretamente pela abundância de quironomídeos. Adicionalmente, fêmeas exibiram maior abertura do opérculo em áreas urbanizadas, possivelmente adaptando-se à menor eficiência respiratória causada por turbidez elevada e partículas suspensas que obstruem as brânquias. A variação morfológica observada reflete a complexidade das interações ecológicas em ambientes urbanizados. Estudos futuros devem integrar análises genéticas e experimentos controlados, associando variáveis ambientais a micro-habitats específicos para aprofundar o entendimento das adaptações morfológicas a pressões urbanas. |
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Efeitos da urbanização sobre a morfologia de peixes de riachos: uma comparação inter-populacionalEffects of urbanization on the morphology of stream fishes: an inter-populational comparisonEcomorfologiaEcomorphologyFishesPeixesRiachosStreamsUrbanizaçãoUrbanizationA urbanização tem causado transformações significativas em ecossistemas de água corrente, onde alterações estruturais, físicas e químicas consistentes são frequentemente referidas como uma \"Síndrome dos Riachos Urbanos\". Essas transformações incluem aumento da velocidade da corrente, maior turbidez, elevação da temperatura da água, redução do oxigênio dissolvido e alterações na composição alimentar dos peixes. Estudos interpopulacionais sobre variações na morfologia de peixes a gradientes de urbanização são escassos, especialmente em regiões tropicais, onde o impacto ambiental sobre hotspots de biodiversidade é alarmante. Neste contexto, o poeciliídeo Phalloceros reisi foi escolhido como objeto de estudo por sua ocorrência e abundância em riachos drenando microbacias distribuídas ao longo de um amplo gradiente de cobertura urbana na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê. Este estudo teve como objetivo testar as hipóteses que (i) indivíduos dessa espécietem respostas morfológicas consistentes com as adaptações esperadas segundo a Síndrome dos Riachos Urbanos; e (ii) essas alterações estão diretamente associadas a fatores ambientais específicos, como velocidade da corrente, turbidez, temperatura da água, oxigênio dissolvido e abundância de larvas de quironomídeos. As previsões morfológicas incluíram: (i) compressão dorso-ventral do corpo e (ii) deslocamento anterior das nadadeiras em resposta à maior velocidade da água; (iii) aumento do tamanho dos olhos devido à turbidez; (iv) diminuição do tamanho corporal em razão do aumento da temperatura da água; e (v) maior tamanho da boca em função do aumento do consumo de larvas de quironomídeos. Para isso, foram analisados 446 indivíduos (231 fêmeas e 215 machos) de 12 microbacias amostradas ao longo de um gradiente de urbanização entre 2022 e 2023. Embora não tenha sido encontrada correlação entre a compressão dorso-ventral do corpo e a urbanização, a posição anterior das nadadeiras peitorais em fêmeas de P. reisi foi associada ao aumento da cobertura urbana. A posição anterior das nadadeiras dorsais correlacionou-se com a velocidade da corrente, sugerindo adaptações específicas aos micro-habitats complexos, caracterizados por vegetação aquática e variações de fluxo. Além disso, o aumento da espessura do pedúnculo caudal em fêmeas foi relacionado à cobertura urbana, reforçando a ideia de adaptações às condições ambientais alteradas. Machos apresentaram aumento no tamanho corporal com a elevação da temperatura da água, contrariando expectativas de redução, o que pode refletir maior disponibilidade de alimento em riachos urbanizados, ou pode indicar que em ambientes lóticos as condições ambientais não são suficientemente estressantes para espécies tolerantes, como poecilídeos. Tanto machos quanto fêmeas apresentaram bocas maiores e, no caso das fêmeas, cabeças mais altas, associadas à urbanização, possivelmente influenciadas pela densidade populacional e competição por recursos, em vez de diretamente pela abundância de quironomídeos. Adicionalmente, fêmeas exibiram maior abertura do opérculo em áreas urbanizadas, possivelmente adaptando-se à menor eficiência respiratória causada por turbidez elevada e partículas suspensas que obstruem as brânquias. A variação morfológica observada reflete a complexidade das interações ecológicas em ambientes urbanizados. Estudos futuros devem integrar análises genéticas e experimentos controlados, associando variáveis ambientais a micro-habitats específicos para aprofundar o entendimento das adaptações morfológicas a pressões urbanas.Urbanization has caused significant transformations in running water ecosystems, where consistent structural, physical, and chemical changes are often referred to as an \"Urban Stream Syndrome.\" These transformations include increased flow velocity, higher turbidity, elevated water temperature, reduced dissolved oxygen levels, and changes in the dietary composition of fish. Interpopulation studies on fish morphological variation along urbanization gradients are scarce, especially in tropical regions, where environmental impacts on biodiversity hotspots are alarming. In this context, the poeciliid Phalloceros reisi was selected as the study subject due to its widespread occurrence and abundance in streams draining microbasins distributed along a broad gradient of urban coverage in the Upper Tietê River Basin. This study aimed to test the hypotheses that (i) individuals of this species exhibit morphological responses consistent with adaptations expected under the Urban Stream Syndrome, and (ii) these changes are directly associated with specific environmental factors, such as flow velocity, turbidity, water temperature, dissolved oxygen, and chironomid larval abundance. The morphological predictions included: (i) dorsoventral body compression and (ii) anterior fin displacement in response to higher water flow velocity; (iii) increased eye size due to turbidity; (iv) reduced body size in response to elevated water temperature; and (v) larger mouths associated with increased consumption of chironomid larvae. A total of 446 individuals (231 females and 215 males) from 12 microbasins sampled along an urbanization gradient between 2022 and 2023 were analyzed. Although no correlation was found between dorsoventral body compression and urbanization, anterior displacement of the pectoral fins in P. reisi females was associated with increased urban coverage. Anterior displacement of dorsal fins was correlated with flow velocity, suggesting specific adaptations to complex microhabitats characterized by aquatic vegetation and flow variations. Additionally, increased caudal peduncle thickness in females was linked to urban coverage, reinforcing the idea of adaptations to altered environmental conditions. Males exhibited increased body size with rising water temperature, contrary to expectations of reduction. This could reflect greater food availability in urbanized streams or indicate that, in lotic environments, the conditions are not sufficiently stressful for tolerant species like poeciliids. Both males and females showed larger mouths, and females also exhibited taller heads, associated with urbanization. These traits may be influenced by population density and competition for resources rather than directly by chironomid abundance. Moreover, females displayed greater opercular opening in urbanized areas, possibly as an adaptation to reduced respiratory efficiency caused by elevated turbidity and suspended particles obstructing the gills. The observed morphological variation reflects the complexity of ecological interactions in urbanized environments. Future studies should integrate genetic analyses and controlled experiments, linking environmental variables to specific microhabitats to deepen the understanding of morphological adaptations to urban pressures.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSchiesari, Luís CésarBalthazar, Victória Sorrentino2025-04-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-30062025-173646/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-01T09:08:02Zoai:teses.usp.br:tde-30062025-173646Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-01T09:08:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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