Aplicação da técnica de DNA metabarcoding para o estudo da dinâmica reprodutiva de peixes do Rio Madeira

Abstract

A bacia do Rio Madeira abriga uma das ictiofaunas de peixes de água doce mais ricas do planeta, exercendo papel central na manutenção de populações de peixes migradores de elevada importância ecológica e econômica. No entanto, essa diversidade tem apresentado acentuados declínios, sobretudo em decorrência da construção de barragens, que alteram drasticamente a conectividade do sistema aquático e impactam as rotas migratórias, afetando as estratégias reprodutivas, a dinâmica populacional e a estrutura das comunidades de peixes. Diante desse cenário, torna-se essencial o monitoramento e a caracterização dessas alterações. O uso de ferramentas moleculares, como o DNA metabarcoding, tem se mostrado promissor para superar limitações dos métodos tradicionais baseados em captura, permitindo identificar padrões de riqueza, abundância e dispersão larval mesmo em regiões de difícil acesso ou elevada diversidade. No presente estudo, a aplicação dessa técnica em organismos ictioplanctônicos de áreas sob forte influência de barramentos permitiu a identificação de 35 espécies, embora tenha sido observada baixa captura de ovos e larvas nas áreas amostradas, especialmente de grandes migradores. A análise morfológica identificou uma ordem, três gêneros e quatro espécies exclusivos, enquanto o DNA metabarcoding detectou três ordens, nove famílias, 52 gêneros e 32 espécies não registradas pela abordagem morfológica. A composição do ictioplâncton apresentou variação espacial entre os trechos amostrados, com o reservatório exibindo alteração significativa na composição das espécies. Observou-se ainda redução progressiva da riqueza e da diversidade taxonômica em direção ao reservatório, cuja comunidade foi dominada pela família Pimelodidae. Em conjunto, os resultados indicam que os impactos das hidrelétricas, aliados às mudanças no regime hidrológico, estão associados a modificações relevantes na estrutura das comunidades ictioplanctônicas do trecho estudado.

The Madeira River basin harbors one of the richest ichthyofaunas on the planet, playing a central role in sustaining populations of migratory fishes of high ecological and economic importance; however, this diversity has experienced marked declines, mainly as a result of dam construction, which drastically alters aquatic connectivity and disrupts migratory routes, affecting reproductive strategies, population dynamics, and the structure of fish communities. In this context, monitoring and characterizing these changes are essential, and the use of molecular tools such as DNA metabarcoding has proven promising in overcoming limitations of traditional methods, allowing the identification of patterns of richness, abundance, and larval dispersal even in regions of difficult access or high biodiversity. In the present study, the application of this technique to ichthyoplankton organisms under strong dam influence allowed the identification of 35 species, although low capture rates of eggs and larvae were observed in the sampled areas, particularly for large migratory species. Morphological analysis identified one order and three exclusive genera, whereas DNA metabarcoding detected three orders, nine families, 52 genera, and 32 species not recorded by the morphological approach. The composition of the ichthyoplankton showed spatial variation among the sampled river sections, with the reservoir exhibiting a significant alteration in species composition, and a progressive reduction in taxonomic richness and diversity toward the reservoir was also observed, where the community was dominated by the family Pimelodidae. Overall, the results indicate that the impacts of hydropower dams, combined with changes in the hydrological regime, are associated with relevant modifications in the structure and composition of ichthyoplankton communities in the Madeira River basinons in the structure of ichthyoplankton communities in the studied river stretch.