Resumen Introducción: A pesar de su importancia en el rendimiento de la natación y la eficacia biológica individual, la forma del cuerpo y las variaciones de tamaño en respuesta a la velocidad del flujo de agua siguen siendo desconocidas para la mayoría de los peces migratorios de agua dulce en el Neotrópico. Objetivo: Contrastar la hipótesis de variación fenotípica en el tamaño y la conformación del cuerpo de dos especies de peces dulceacuícolas que enfrentan cambios de velocidad a través de sus migraciones en dos ríos pertenecientes a una cuenca neotropical. Métodos: Se utilizó la morfometría geométrica basada en hitos para estudiar las variaciones en el tamaño y la conformación del cuerpo para dos especies de peces Curimata mivartii y Pimelodus grosskopfii en hábitats lóticos y lénticos de la cuenca Colombiana del Magdalena-Cauca. Resultados: Los individuos de C. mivartii de dos hábitats lóticos fueron similares en tamaño y significativamente más grandes que los del hábitat léntico, mientras que los individuos de P. grosskopfii fueron similares en ambos hábitats. Ambas especies mostraron cuerpos más hidrodinámicos en hábitats lóticos y formas corporales más robustas en hábitats lénticos. Conclusión: Ambas especies exhiben cambios fenotípicos en la forma del cuerpo concordantes con las predicciones previas sobre las variaciones morfológicas de los peces. Esta información es relevante para predecir cambios en respuesta a la heterogeneidad ambiental, especialmente inducidos por actividades antropogénicas que cambian las velocidades del agua en el río.

Abstract Introduction: Despite their importance in swimming performance and individual fitness, body shape and size variations in response to water flow velocity remain unknown for most migratory freshwater fishes in the Neotropics. Objective: Test the hypothesis of phenotypic variation in the size and body shape of two species of freshwater fishes that encounter changes in water velocity across their migrations in two rivers that belong to a single Neotropical basin. Methods: Landmark-based geometric morphometrics was used to study variations in body size and shape for the fish species Curimata mivartii and Pimelodus grosskopfii in lotic and lentic habitats of the Colombian Magdalena-Cauca Basin. Results: Individuals of C. mivartii from two lotic habitats were similar in size and both were significantly bigger than those from lentic habitats, whereas individuals of P. grosskopfii were similar in size in both habitats. Both species showed more streamlined bodies in lotic habitats and deeper body shapes in lentic habitats. Conclusions: Both species exhibit phenotypic changes in body shape concordant with previous predictions on morphological variations of fishes. This information is relevant to predict changes in response to environmental heterogeneity, especially those induced by anthropogenic activities that change the water velocity in the river.

Resumen Introducción: El pez de agua dulce Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) es una especie endémica de Colombia que actualmente está catalogada como de “menor preocupación” por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN). Objetivo: Desarrollar marcadores microsatélites para estudiar la genética poblacional de Brycon henni. Métodos: Usando una biblioteca genómica de secuenciación de baja cobertura, este estudio desarrolló el primer grupo de loci microsatélites para el estudio de la genética poblacional de esta especie neotropical. Estos loci fueron usados para evaluar la diversidad genética y estructura de B. henni en tres sitios de la cuenca Magdalena-Cauca (Colombia). Resultados: Un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite fueron altamente informativos y revelaron que B. henni exhibe diversidad genética (5.143-5.619 alelos/locus, heterocigosidad observada y esperada = 0.461-0.645 y 0.604-0.662, respectivamente) y se encuentra genéticamente estructurado entre dos tributarios del río Cauca separados únicamente por 30 km (F’ST = 0.093, Jost’s DEST = 0.311, P < 0.001), un resultado que indica que puede existir aislamiento reproductivo entre dichos grupos. Conclusiones: Reportamos un grupo de 21 loci polimórficos tipo microsatélite que permitieron la detección de la estructura genética a escala local y regional. Esta estructura genética poblacional, concordante con lo que se reporta para otros ocho congéneres, es relevante al determinar la categorización de riesgo de B. henni, así como los programas de manejo, conservación y repoblamiento para esta especie.

Abstract Introduction: The freshwater fish Brycon henni (Characiformes: Bryconidae) is endemic to Colombia and currently considered as a “least concern” species according to the International Union for Conservation of Nature (IUCN). Objective: To develop microsatellite markers to examine population genetics in B. henni. Methods: Using a low-coverage sequencing genomic library, this study developed the first set of microsatellite loci to study the population genetics of this Neotropical species. These loci were used to evaluate the genetic diversity and structure of B. henni from three sites of the Magdalena-Cauca Basin (Colombia). Results: A set of 21 polymorphic microsatellite loci was highly informative and revealed that B. henni exhibits genetic diversity (5.143-5.619 alleles/locus, observed and expected heterozygosity = 0.461-0.645 and 0.604-0.662, respectively) and is evenly genetically structured between two tributaries of the Cauca River separated by only 30 km (F’ST = 0.093, Jost’s DEST = 0.311, P < 0.001) a finding that indicates these may be reproductively isolated groups. Conclusions: We reported a set of 21 polymorphic microsatellite loci that allowed the detection of genetic structure at local and regional scales. This population genetic structure, concordant with that found in eight congeners, is relevant when determining the risk categorization of B. henni, as well as management, conservation, and restocking programs for this species.

Resumen Aun cuando el conocimiento de la estructura poblacional y los aspectos reproductivos de los peces permite diseñar estrategias adecuadas de manejo, su estudio ha sido escaso en embalses colombianos generadores de energía. Este estudio evaluó ambos aspectos en los principales recursos pesqueros del embalse Peñol-Guatapé, Antioquia, Colombia, entre 2013 y 2014 (Cyprinus carpio, Micropterus salmoides, Coptodon rendalli, Caquetaia kraussii y Kronoheros umbrifer). Los datos se recolectaron de la pesca artesanal, deportiva y turística que se realiza con trasmallos de superficie, atarraya, anzuelo con carnada viva, chinchorro de arrastre y varas de pesca. Los análisis de 9.151 individuos incluyeron métodos estándar para establecer la estructura de las tallas, el dimorfismo sexual de tamaño, la relación longitud-peso y su biología reproductiva (tallas de madurez, proporción sexual, fecundidad y periodos de madurez gonádica). Los resultados evidenciaron dimorfismo sexual de tamaño en C. carpio, M. salmoides y C. kraussii, crecimiento alométrico negativo en M. salmoides, C. kraussii y en los machos de C. carpio, así como crecimiento isométrico en C. rendalli, K. umbrifer y hembras de C. carpio. La talla media de madurez sexual difirió de las descritas en otros estudios, excepto en M. salmoides y K. umbrifer. Todas las especies mostraron una proporción mayor o igual de hembras y periodos de madurez gonádica concordantes con los periodos reproductivos descritos previamente. Esta información sirve de base para el monitoreo posterior del crecimiento y la reproducción de las cinco especies estudiadas y los lineamientos necesarios para su explotación sustentable en el embalse Peñol-Guatapé.

Abstract Although the knowledge about the population structure and reproductive aspects of fish facilitates the design of management strategies, such information is scarce for Colombian reservoirs designed for electric energy production. This study evaluated both aspects of the main fishery resources of the reservoir Peñol-Guatapé, Antioquia, Colombia, from 2013 to 2014 (Cyprinus carpio, Micropterus salmoides, Coptodon rendalli, Caquetaia kraussii, and Kronoheros umbrifer). Data was collected from artisanal, sport, and touristic fishery performed by gillnet, cast nets, live-bait hook, seine net, and fishing rod. The analyses of the 9,151 individuals collected included standard methods for determining size frequencies, sexual size dimorphism, length-weight relationships per sex, and reproductive biology (sizes and sexual mature indexes, sex ratio, fecundity, and spawning period). Our results showed sexual size dimorphism in C. carpio, M. salmoides, and C. kraussii, negative allometric growth in M. salmoides, C. kraussii, and C. carpio males, as well as isometric growth in C. rendalli, K. umbrifer, and C. carpio females. Mean sizes of sexual maturity differed from other studies except in M. salmoides and K. umbrifer. All species showed a higher ratio of females and periods of gonadal maturity concordant with reproductive periods previously described. This information is useful as baseline data for further monitoring the growth and reproduction of the five studied species and establishing guidelines on their sustainable exploitation in the Peñol-Guatapé reservoir.

ABSTRACT The Neotropical catfish species Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii, and Sorubim cuspicaudus are important fishery resources in Colombia that show historical declines in their capture. This study used next-generation sequencing with 454 FLX technology (Roche Applied Science) and bioinformatics analysis to develop between 18 and 24 microsatellite loci for these species. The novel microsatellite loci showed high values of polymorphic information content -PIC (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876), and the average number of alleles/locus ranged from 7-15 for A. pardalis, 9-30 for P. grosskopfii and 5-14 for S. cuspicaudus. The average observed and expected heterozygosities were respectively, 0.757 ± 0.035 and 0.834 ± 0.015 for A. pardalis; 0.596 ± 0.040 and 0.881 ± 0.009 for P. grosskopfii; and 0.747 ± 0.031 and 0.757 ± 0.025 for S. cuspicaudus. For future studies, these loci can be useful to estimate the genetic diversity and population structure in these three Neotropical catfishes.

RESUMEN Las especies de bagres neotropicales Ageneiosus pardalis, Pimelodus grosskopfii y Sorubim cuspicaudus, son importantes recursos pesqueros en Colombia y han mostrado disminuciones históricas en sus capturas. En este estudio se empleó la secuenciación genómica de próxima generación y análisis bioinformático para desarrollar entre 18 y 24 loci microsatélites para estas especies. Los loci microsatélites mostraron altos valores del contenido de información polimórfica CIP (A. pardalis: 0.601-0.903, P. grosskopfii: 0.748-0.946 and S. cuspicaudus: 0.383-0.876) y el número promedio de alelos/locus mostró un rango de 7-15 para A. pardalis, 9-30 para P. grosskopfii y 5-14 para S. cuspicaudus. Los valores promedio de heterocigosidad observada y esperada fueron respectivamente 0.757 ± 0.035 y 0.834 ± 0.015 para A. pardalis; 0.596 ± 0.040 y 0.881 ± 0.009 para P. grosskopfii; y 0.747 ± 0.031y 0.757 ± 0.025 para S. cuspicaudus. Los loci microsatélites desarrollados en este trabajo pueden ser útiles para estimar la diversidad genética y la estructura poblacional de estos tres bagres neotropicales en estudios futuros.

Resumen:La especie en peligro, Strombus gigas, es un gastrópodo marino de importancia económica en la región del Gran Caribe. En contraste con la plasticidad fenotípica, el papel de la genética en la variación de la concha en S. gigas no ha sido abordado hasta ahora, a pesar de su importancia evolutiva, manejo y conservación. Este trabajo utilizó la morfometría geométrica para investigar la variación fenotípica de la concha de S.gigas en ocho sitios del suroeste del Caribe colombiano. Las diferencias en el tamaño promedio entre sexos y sitios se contrastaron mediante análisis de varianza. La alometría se evaluó mediante regresión multivariada y la hipótesis de pendientes similares se contrastó mediante un análisis multivariado de covarianza. Las diferencias en la conformación de las conchas entre sitios se exploraron mediante análisis de componentes principales. El dimorfismo sexual en el tamaño no fue significativo, mientras que el dimorfismo sexual en la conformación fue significativo y variable entre los sitios. Las diferencias en la conformación de la concha entre sitios fueron concordantes con diferencias genéticas basadas en microsatélites, lo cual apoya su base genética. Además, las diferencias en conformación de la concha entre poblaciones genéticamente similares sugieren un papel de la plasticidad fenotípica en la variación morfométrica de la conformación de la concha. Estos resultados evidencian el papel de la genética y la plasticidad fenotípica en la conformación de la concha de S. gigas. Por lo tanto, la morfometría geométrica de la conformación de la concha puede constituir una herramienta complementaria para explorar la diversidad genética de esta especie.

Abstract:The endangered species Strombus gigas is a marine gastropod of significant economic importance through the Greater Caribbean region. In contrast to phenotypic plasticity, the role of genetics on shell variations in S. gigas has not been addressed so far, despite its importance in evolution, management and conservation of this species. This work used geometric morphometrics to investigate the phenotypic variation of 219 shells of S. gigas from eight sites of the Colombian Southwest Caribbean. Differences in mean size between sexes and among sites were contrasted by analysis of variance. Allometry was tested by multivariate regression and the hypothesis of common slope was contrasted by covariance multivariate analysis. Differences in the shell shape among sites were analyzed by principal component analysis. Sexual size dimorphism was not significant, whereas sexual shape dimorphism was significant and variable across sites. Differences in the shell shape among sites were concordant with genetic differences based on microsatellite data, supporting its genetic background. Besides, differences in the shell shape between populations genetically similar suggest a role of phenotypic plasticity in the morphometric variation of the shell shape. These outcomes evidence the role of genetic back- ground and phenotypic plasticity in the shell shape of S. gigas. Thus, geometric morphometrics of shell shape may constitute a complementary tool to explore the genetic diversity of this species. Rev. Biol. Trop. 64 (4): 1585-1595. Epub 2016 December 01.

ResumenLa langosta espinosa Panulirus argus es una importante especie pesquera en el Atlántico centro-occidental. Los cambios en el rango de dispersión a través de su ciclo de vida y sus hábitats heterogéneos, sugieren que P. argus exhibe plasticidad fenotípica. Sin embargo, la variación morfométrica de esta especie es desconocida hasta ahora, aún cuando esta información es relevante en estudios evolutivos y en la solución de preguntas de interés pesquero. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue determinar si P. argus exhibe variación fenotípica entre sexos, entre cinco orígenes geográficos y tres condiciones oceanográficas del Caribe suroccidental (archipiélago colombiano de San Andrés, Providencia y Santa Catalina). Un total de 193 adultos de P. argus se analizaron por Morfometría Geométrica usando seis puntos de referencia que delimitan la mitad de la placa esternal. Las diferencias de tamaño entre sexos y orígenes geográficos, se compararon con las pruebas de Kruskal-Wallis y Mann-Whitney. El efecto alométrico se estimó usando Análisis de Regresión Multivariada, el modelo de pendientes alométricas se contrastó con un Análisis Multivariado de Covarianza y las diferencias de conformación de la placa esternal se exploró usando comparaciones no paramétricas de las distancias Euclidianas y árboles del vecino más cercano. Los resultados mostraron que la variación morfométrica de la placa esternal de la langosta espinosa varía de acuerdo al sexo debido a que el dimorfismo sexual fue significativo tanto en el tamaño como en la conformación. En ambos sexos, la conformación de la placa esternal difirió entre escenarios oceanográficos como se evidenció por diferencias significativas entre distancias Euclidianas y su tendencia a agruparse por las secciones norte, centro y sur del archipiélago de San Andrés. Adicionalmente, la variación morfométrica resultante de plasticidad fenotípica a contextos ecológicos variables pueden explicar las diferencias fenotípicas entre poblaciones que son genéticamente similares. Esta información permite definir unidades de manejo, apoya la selección de medidas regulatorias de esta pesquería y complementa los análisis genéticos de la especie en esta región del Caribe.

Abstract:The spiny lobster Panulirus argus is an important fishery species in the Western Central Atlantic. Changes in the dispersion range through its life cycle and heterogeneous habitats, suggest that P. argus exhibit phenotypic plasticity. However, the morphometric variation of this species is unknown so far, although this information is relevant in evolutionary studies as well as to solve questions of fishery interest. Thus, the aim of this study was to determine whether P. argus exhibit phenotypic variation between sexes, among five geographic origins and three oceanographic conditions of Southwest Caribbean (Colombian archipelago San Andrés, Providencia y Santa Catalina). A total of 193 P. argus adults were submitted to geometric morphometrics using six landmarks that delimit one half of the sternal plate. The differences in sternal plate size were compared with KruskalWallis and Mann-Whitney Tests. The allometric effect was estimated using Multivariate Regression Analysis, the model of allometric slopes was tested by Multivariate analysis of covariance and the sternal plate shape differences was explored using non-parametric comparisons of Euclidian distances and Neighbour Joinnig trees. The results showed that the morphometric variation of sternal plate of this spiny lobster varied according to the gender since the sexual size and shape dimorphisms were significant. In both sexes, the sternal plate shape differed among oceanographic scenarios as it was evidenced by significant differences among Euclidian distances, and the tendency to cluster by North, Centre and South sections of San Andrés archipelago. Additionally, the morphometric variation resulting from phenotypic plasticity to variable ecological contexts may explain the phenotypic differences among genetically similar populations. This information permits to define management units, support the selection of regulatory policies of this fishery and complement the genetic analysis of the species in this Caribbean region. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 975-990. Epub 2016 September 01.

El tiburón cazón antillano, Rhizoprionodon porosus, constituye un recurso importante para pesquerías artesanales de pequeña escala; es uno de los tiburones costeros más abundantes dentro de su ámbito de distribución y desempeña una importante función como depredador en los ecosistemas marino-costeros. Por sus hábitos costeros, la especie es susceptible de sufrir extracción intensiva, especialmente en estados juveniles. Para darle un manejo apropiado y conservar las poblaciones explotadas de R. porosus se necesita conocer la diversidad genética y la estructura de las poblaciones dentro de sus rangos de distribución. En este estudio se probó la habilidad de cebadores heterólogos desarrollados para otras especies de tiburones de la familia Carcharhinidae para amplificar marcadores nucleares microsatélites en R. porosus (amplificación cruzada). La variación de la frecuencia alélica de genotipos de cuatro loci microsatélites sirvió para evaluar la estructura genética de R. porosus en siete localidades de cuatro departamentos del Caribe colombiano. El análisis de varianza molecular Amova y análisis de estructura poblacional mediante el estadístico Фst para las frecuencias genotípicas, indican que hay diferenciación genética baja pero significativa entre R. porosus provenientes de los departamentos analizados (Фst (3,165)= 0.002; p = 0.000). Además, el análisis pareado indica que existe una diferenciación genética significativa entre el cazón antillano de La Guajira y las demás muestras analizadas (todos los p = 0.000). La información obtenida ayuda a entender la dinámica de las poblaciones naturales del cazón antillano, sirve de línea base para la formulación y desarrollo de estrategias de conservación y manejo de este recurso pesquero; sin embargo, dado el bajo número de loci heterólogos útiles para estudios genético poblacionales, se deben enfocar los esfuerzos de investigación en el desarrollo de marcadores específicos para futuros estudios de genética poblacional de esta especie.

The Caribbean sharpnose shark, Rhizoprionodon porosus is an important resource for artisanal small-scale fisheries. It is one of the most abundant coastal sharks within its distribution range, and plays an important role as a predator in coastal marine ecosystems. For its coastal habits, it is susceptible to intensive extraction, especially the juveniles. To accomplish proper management and conservation of exploited Rhizoprionodon populations, knowledge about its genetic diversity and its population structure within their distribution range is needed. The ability of heterologous primers developed for other requiem sharks to amplify microsatellite molecular markers in R. porosus was tested in this study (cross amplification). The change in allele frequency of four microsatellite loci served to assess the genetic structure of R. porosus in the Colombian Caribbean. Analysis of molecular variance Amova and population structure analysis using the Фst statistical of genotype frequencies indicate low but significant genetic differentiation among R. porosus from the departments analyzed (Фst (3,165) = 0.002; p = 0.000). Besides, the analysis of pairs of departments indicates that there is significant genetic differentiation among La Guajira and the other samples analyzed of the Antillean sharpnose shark (all p values = 0.000). The information obtained helps to understand the dynamics of natural populations of the Caribbean sharpnose shark, serving as a baseline for the formulation, development of conservation strategies and management of this fishery resource; however, due the low number of heterologous loci useful for population genetics studies, research efforts on the development of specific markers for the species should be done for further population genetic studies of this species.