Статья

Название статьи ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ И НИЗКАЯ ИЗБЫТОЧНОСТЬ ПРИЗНАКОВ ХАРАКТЕРИЗУЮТ СООБЩЕСТВА РЫБ В ОЗЕРЕ МАМО, ПОЙМА РЕКИ ОРИНОКО, ВЕНЕСУЭЛА
Авторы

Габриела Эчеварриа, PhD, Независимый исследователь (Кито, Эквадор); iD ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9353-6696; email: hydropsichidae@gmail.com
Нирсон Гонсалез, г.н.с., Гидробиологическая исследовательская станция Гуаяны, Фонд естественных наук Ла Салле (Сан-Феликс, UD 104, Боливар, Венесуэла, 8051); iD ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7593-1024; email: nirsongonz@gmail.com

Библиографическое описание статьи

Echevarría G., González N. 2022. Environmental filtering and low trait redundancy characterise fish assemblages in Lake Mamo, Orinoco River floodplain, Venezuela // Nature Conservation Research. Vol. 7(4). P. 31–41. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2022.034

Electronic Supplement. Species collected in Lake Mamo and their functional traits (Ссылка).

Рубрика Оригинальные статьи
DOI https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2022.034
Аннотация

Изучение закономерностей формирования сообществ рыб в неотропических пойменных озерах представляет большой интерес для экологии сообществ в связи с их высоким видовым разнообразием и изменчивостью окружающей среды, как пространственной, так и временной. В этом исследовании были изучены закономерности формирования сообществ пресноводных рыб в пойменном озере Мамо. С целью определить, являются ли сообщества рыб функционально дублирующими или дополняющими друг друга были поставлены следующие основные задачи: 1) проанализировать сезонные вариации таксономического и функционального разнообразия рыб на песчаных отмелях и участках, занятых водными макрофитами; 2) определить, организованы ли сообщества рыб в соответствии с фильтрацией окружающей среды или ограничивающим сходством; 3) изучить соотношения между таксономическим и функциональным разнообразием. В обоих типах местообитаний рыб отлавливали неводами в течение четырех гидрологических сезонов, соответствующих низкой воде, подъему воды, паводку и спаду воды. Таксономическая и функциональная структура сообществ рыб в местообитаниях и во время гидрологических сезонов изучалась с помощью многомерного шкалирования, PERMANOVA и методом главных компонент. Сезонные изменения таксономического разнообразия определялись с помощью теста Флигнера индексов разнообразия Шеннона, а для функционального разнообразия – индексов функционального богатства (FRich), функциональной дисперсии (FDisp), функциональной равномерности (FEve) и функциональной дивергенции (FDiv). Анализ нулевой модели использовался для определения того, отклоняются ли функциональные индексы от случайности в течение гидрологических сезонов. Были исследованы взаимоотношения между функциональными индексами и разнообразием Шеннона с использованием линейной, степенной, асимптотической и логистической моделей. Были обнаружены статистически значимые различия в таксономическом и функциональном составе между типами местообитаний и еще более заметные между гидрологическими сезонами. Во всех случаях для всех сообщества рыб была отмечена статистически значимая недостаточная рассредоточенность. В то же время функциональная выровненность была выше, чем ожидалось, в обоих типах местообитаний во время низкой воды, что свидетельствует как о сильной фильтрации окружающей среды, так и о заполнении ниш. Были выявлены статистически значимые линейные связи между значением индекса разнообразия Шеннона и функциональной дисперсией, а также между индексом Шеннона и функциональной равномерностью. Это позволяет предположить, что функциональная избыточность в этих сообществах невелика. В пойменном озере Мамо сообщества рыб фильтруются сначала по сезонности, а затем по типу среды обитания. По мере того, как к сообществам добавляется больше видов, ниши в функциональном пространстве все больше заполняются, но количество признаков увеличивается с постоянной скоростью. Это означает, что если экосистема озера подвергнется нарушению в результате потенциальных разливов нефти, потеря видов рыб может также означать потерю свойств и функций в экосистеме.

Ключевые слова

критическая зона с приоритетом воздействия «Меса-де-Гуанипа», функциональная дисперсия, функциональная равномерность, заполнение ниши, нефтяной пояс Ориноко, оборот временных признаков

Информация о статье

Поступила: 26.05.2022. Исправлена: 26.07.2022. Принята к опубликованию: 31.07.2022.

Полный текст статьи
Список цитируемой литературы

Anderson M.J. 2001. A new method for non-parametric multivariate analysis of variance. Austral Ecology 26(1): 32–46. DOI: 10.1111/j.1442-9993.2001.01070.pp.x
Arrington D.A., Winemiller K.O. 2003. Diel changeover in sandbank fish assemblages in a neotropical floodplain river. Journal of Fish Biology 63(2): 442–459. DOI: 10.1046/j.1095-8649.2003.00167.x
Arrington D.A., Winemiller K.O. 2006. Habitat affinity, the seasonal flood pulse, and community assembly in the littoral zone of a Neotropical floodplain river. Journal of the North American Benthological Society 25(1): 126–141. DOI: 10.1899/0887-3593(2006)25[126:HATSFP]2.0.CO;2
Arrington D.A., Winemiller K.O., Layman C.A. 2005. Community assembly at the patch scale in a species rich tropical river. Oecologia 144(1): 157–167. DOI: 10.1007/s00442-005-0014-7
Blanco M.V., Flores M.A. 2013. Turismo sustentable como alternativa de desarrollo en las comunidades de la faja petrolífera del Orinoco: Caso: sector laguna de Mamo, municipio Independencia, estado Anzoátegui, Venezuela. Terra 28(44): 105–123.
Camilo G.S., Terra B.F., Araújo F.G. 2018. Using the relationship between taxonomic and functional diversity to assess functional redundancy in streams of an altered tropical watershed. Environmental Biology of Fishes 101(9): 1395–1405. DOI: 10.1007/s10641-018-0786-3
Carvalho R.A., Tejerina-Garro F.L. 2015. The influence of environmental variables on the functional structure of headwater stream fish assemblages: a study of two tropical basins in Central Brazil. Neotropical Ichthyology 13(2): 349–360. DOI: 10.1590/1982-0224-20130148
Casatti L., Teresa F.B., Zeni J.D.O., Ribeiro M.D., Brejão G.L., Ceneviva-Bastos M. 2015. More of the Same: High Functional Redundancy in Stream Fish Assemblages from Tropical Agroecosystems. Environmental Management 55(6): 1300–1314. DOI: 10.1007/s00267-015-0461-9
Chao A., Jost L. 2012. Coverage-based rarefaction and extrapolation: standardizing samples by completeness rather than size. Ecology 93(12): 2533–2547. DOI: 10.1890/11-1952.1
Chao A., Gotelli N.J., Hsieh T.C., Sander E.L., Ma K.H., Colwell R.K., Ellison A.M. 2014. Rarefaction and extrapolation with Hill numbers: a framework for sampling and estimation in species diversity studies. Ecological Monographs 84(1): 45–67. DOI: 10.1890/13-0133.1
Clarke K.R., Gorley R.N. 2006. PRIMER v6: User Manual/Tutorial. Plymouth: Plymouth Marine Laboratory. 190 p.
Colonnello G. 1990. A Venezuelan floodplain study on the Orinoco River. Forest Ecology and Management 33–34: 103–124. DOI: 10.1016/0378-1127(90)90187-G
Echevarria G., González N. 2017a. Co-occurrence patterns of fish communities in littorals of three floodplain lakes of the Orinoco River, Venezuela. Journal of Threatened Taxa 9(6): 10249–10260. DOI: 10.11609/jott.2710.9.6.10249-10260
Echevarría G., González N. 2017b. Fish trait diversity in littorals of two floodplain lakes of the highly biodiverse Caura River, Venezuela. Ecology of Freshwater Fish 27(1): 158–169. DOI: 10.1111/eff.12333
Echevarría G., González N. 2018. Fish taxonomic and functional diversity in mesohabitats of the River Kakada, Caura National Park, Venezuela. Nature Conservation Research 3(Suppl.2): 21–39. DOI: 10.24189/ncr.2018.048
Echevarría G., Rodríguez J.P. 2017. Co-occurrence patterns of fish species in two aquatic habitats of the Arauca River floodplain, Venezuela. Community Ecology 18(2): 137–148. DOI: 10.1556/168.2017.18.2.3
Echevarría G., Rodríguez J.P., Machado-Allison A. 2017. Seasonal fluctuations in taxonomic and functional diversity in assemblages of catfishes in the Venezuelan Arauca River Floodplain. Studies on Neotropical Fauna and Environment 53(1): 38–53. DOI: 10.1080/01650521.2017.1387426
Fitzgerald D.B., Winemiller K.O., Sabaj Pérez M.H., Sousa L.M. 2017. Seasonal changes in the assembly mechanisms structuring tropical fish communities. Ecology 98(1): 21–31. DOI: 10.1002/ecy.1616
Froese R., Pauly D. 2019. FishBase. World Wide Web electronic publication. Available from www.fishbase.org
Galacatos K., Barriga-Salazar R., Stewart D.J. 2004. Seasonal and habitat influences on fish communities within the lower Yasuni River basin of the Ecuadorian Amazon. Environmental Biology of Fishes 71(1): 33–51. DOI: 10.1023/B:EBFI.0000043156.69324.94
González N., Vispo C. 2004. Ecología trófica de algunos peces importantes en lagunas de inundacion del bajo río Caura, Estado Bolívar, Venezuela. Memoria de La Fundación La Salle de Ciencias Naturales 159–160: 147–183.
González N., Lasso C., Rosales J. 2012. Estructura trófica de las comunidades de peces durante un ciclo hidrológico en dos lagunas inundables de la cuenca del bajo Río Orinoco. Memoria de La Fundacion La Salle de Ciencias Naturales 173–174: 39–70.
Gotelli N.J. 2000. Null Model Analysis of Species Co-Occurrence Patterns. Ecology 81(9): 2606–2621. DOI: 10.1890/0012-9658(2000)081[2606:NMAOSC]2.0.CO;2
Guillemot N., Kulbicki M., Chabanet P., Vigliola L. 2011. Functional Redundancy Patterns Reveal Non-Random Assembly Rules in a Species-Rich Marine Assemblage. PLoS ONE 6(10): e26735. DOI: 10.1371/journal.pone.0026735
Hsieh T.C., Ma K.H., Chao A. 2016. iNEXT: an R package for rarefaction and extrapolation of species diversity (Hill numbers). Methods in Ecology and Evolution 7(12): 1451–1456. DOI: 10.1111/2041-210X.12613
Keddy P. 1992. Assembly and response rules: two goals for predictive community ecology. Journal of Vegetation Science 3(2): 157–164. DOI: 10.2307/3235676
Kembel S., Cowan P., Helmus M., Cornwell W., Morlon H., Ackerly D., Blomberg S., Webb C. 2015. Picante: R tools for integrating phylogenies and ecology. Bioinformatics 26(11): 1463–1464. DOI: 10.1093/bioinformatics/btq166
Laliberté E., Legendre P., Shipley B. 2014. FD: measuring functional diversity from multiple traits, and other tools for functional ecology. R package version 1.0-12.1. Available from https://cran.r-project.org/web/packages/FD/index.html
Lasso C.A. 1988. Inventario de la ictiofauna de nueve lagunas de inundación del bajo Orinoco, Venezuela. Parte I: Batoidei-Clupeomorpha-Ostariophysi (Characiformes). Memoria de La Fundacion La Salle de Ciencias Naturales 48(130): 121–131.
MacArthur R.H. 1970. Species packing and competitive equilibrium for many species. Theoretical Population Biology 1(1): 1–11. DOI: 10.1016/0040-5809(70)90039-0
MacArthur R.H., Levins R. 1967. The Limiting Similarity, Convergence, and Divergence of Coexisting Species. American Naturalist 101(921): 377–385.
Machado-Allison A. 2017. La conservación de ambientes acuáticos: petróleo y otras actividades mineras en Venezuela. In: D. Rodríguez-Olarte (Eds.): Ríos en riesgo de Venezuela. Vol. 1. Barquisimeto, Venezuela: Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado. P. 189–201.
Montaña C.G., Winemiller K.O. 2010. Local-scale habitat influences morphological diversity of species assemblages of cichlid fishes in a tropical floodplain river. Ecology of Freshwater Fish 19(2): 216–227. DOI: 10.1111/j.1600-0633.2010.00406.x
Mouillot D., Dumay O., Tomasini J.A. 2006. Limiting similarity, niche filtering and functional diversity in coastal lagoon fish communities. Estuarine, Coastal and Shelf Science 71(3–4): 443–456. DOI: 10.1016/j.ecss.2006.08.022
Quirino A.B., Lansac-Tôha F.M., Thomaz S.M., Heino J., Fugi R. 2021. Macrophyte stand complexity explains the functional α and β diversity of fish in a tropical river-floodplain. Aquatic Sciences 83(1): 12. DOI: 10.1007/s00027-020-00768-2
R Development Core Team. 2012. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing. Available from https://www.r-project.org/
Rappoldt C., Hogeweg P. 1980. Niche Packing and Number of Species. American Naturalist 116(4): 480–492.
Rial A. 2009. Plantas acuáticas de los llanos inundables del Orinoco, Venezuela. Caracas: Fundación La Salle de Ciencias Naturales; Conservación Internacional; Gold Reserve Inc. 392 p.
Rodrigues Bordignon C., Casatti L., Pérez-Mayorga M.A., Teresa F.B., Brejão G.L. 2015. Fish complementarity is associated to forests in Amazonian streams. Neotropical Ichthyology 13(3): 579–590. DOI: 10.1590/1982-0224-20140157
Toussaint A., Charpin N., Brosse S., Villéger S. 2016. Global functional diversity of freshwater fish is concentrated in the Neotropics while functional vulnerability is widespread. Scientific Reports 6(1): 22125. DOI: 10.1038/srep22125
Tuya F., Herrero-Barrencua A., Bosch N.E., Abreu A.D., Haroun R. 2018. Reef fish at a remote tropical island (Principe Island, Gulf of Guinea): disentangling taxonomic, functional and phylogenetic diversity patterns with depth. Marine and Freshwater Research 69(3): 395–402. DOI: 10.1071/MF17233
UNEP-WCMC. 2022. Protected Area Profile for Mesa de Guanipa from the World Database on Protected Areas. Available from https://www.protectedplanet.net/30659
Valbo-Jørgensen J., Lasso C.A., Blanco-Belmonte L. 2000. Fish biomass and density in macrophyte habitats in floodplain lakes of the Orinoco basin, Venezuela. Memoria de La Fundacion La Salle de Ciencias Naturales 40(153): 35–50.
Villéger S., Mason N.W.H., Mouillot D. 2008. New multidimensional functional diversity indices for a multifaceted framework in functional ecology. Ecology 89(8): 2290–2301. DOI: 10.1890/07-1206.1
Vispo C.R., Lasso C., Lasso-Alcalá O., González N. 2003. Geographical and temporal variation in fish communities of the floodplain lakes of the lower Caura drainage in the Venezuelan Guayana. Scientia Guaianae 12: 297–327.
Vitule J.R.S., Agostinho A.A., Azevedo-Santos V.M., Daga V.S., Darwall W.R.T., Fitzgerald D.B., Frehse F.A., Hoeinghaus D.J., Lima-Junior D.P., Magalhães A.L.B., Orsi M.L., Padial A.A., Pelicice F., Petrere M., Pompeu P.S., Winemiller K.O. 2017. We need better understanding about functional diversity and vulnerability of tropical freshwater fishes. Biodiversity and Conservation 26(3): 757–762. DOI: 10.1007/s10531-016-1258-8
Weiher E., Keddy P. 2004. Assembly rules as general constraints on community composition. In: E. Weiher, P. Keddy (Eds.): Ecological Assembly Rules. Perspectives, advances, retreats. Cambridge: Cambridge University Press. P. 251–271.