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A new home for the long-snouted seahorse : Hippocampus guttulatus : breeding in...

Author(s): Jesus, Filipa Faleiro de, 1981- cv logo 1

Date: 2011

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/4595

Origin: Repositório da Universidade de Lisboa

Subject(s): Hippocampus guttulatus; Cavalo marinho; Reprodução; Cativeiro; Conservação; Teses de doutoramento - 2011


Description
Tese de doutoramento, Biologia (Biologia Marinha e Aquacultura), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011 Habitat degradation and intensive exploitation are threatening seahorse populations worldwide. Captive breeding may be essential to replace harvesting of natural populations and provide an alternative source of seahorses for commercial trade and supplementation programs in the wild. The present investigation evaluates the potential of Hippocampus guttulatus culture as a tool for seahorse conservation. The main goals of this study were to optimize reproduction and juvenile rearing in captivity, and to evaluate the effects of captive breeding on the reproductive success of the species. Breeding the long‐snouted seahorse in captivity proved to be a challenging but promising goal to achieve. High water flow conditions, great water columns depths, large holdfast availability, low stocking densities, balanced sex ratios, large size mates and diets rich in essential fatty acids were important to improve seahorse husbandry and reproduction. Hippocampus guttulatus juveniles were born at an exceptionally nutritionally depleted state and presented low survival rates in the first month of life. The high monounsaturated fat content and low docosahexaenoic acid level of Artemia nauplii proved to be unsuitable to fulfill the high polyunsaturated requirements of the juveniles. Optimization of the rearing system and prey quality may however improve juvenile survival. Captive breeding had a strong impact on the reproductive performance of the long‐snouted seahorse, decreasing the number, size, condition and nutritional reserves of the juveniles and, consequently, their ability to survive and to tolerate stressful conditions. The poor reproductive performance and low survival rates of captive seahorses may jeopardize the economic viability of commercial production and the success of supplementation programs in the wild, but should not be discourage. Further research that incorporates the knowledge acquired in this investigation is expected to improve the success of H. guttulatus culture and to allow developing a suitable protocol for this species. A degradação dos habitats naturais e a intensa exploração das populações estão a ameaçar as espécies de cavalos‐marinhos em todo o mundo. As características únicas destes peixes tornam‐nos particularmente sensíveis à exploração e a perturbações do seu ambiente natural e, por isso, um importante e iminente foco para conservação. Em 2002, o declínio global das populações de cavalosmarinhos levou à sua inclusão na Lista Vermelha das Espécies Ameaçadas da IUCN (União Internacional para a Conservação da Natureza) e no Apêndice II da CITES (Convenção sobre o Comércio Internacional das Espécies da Fauna e da Flora Selvagens Ameaçadas de Extinção). Tendo em conta a crescente exploração e o acentuado declínio das populações naturais, tornou‐se essencial agir no sentido de reduzir a pressão sobre os stocks naturais e preservar a sustentabilidade das populações de cavalos‐marinhos. Conjuntamente com a preservação dos habitats naturais e a restrição da captura de espécimes selvagens, a produção de cavalos‐marinhos em cativeiro assume também um papel essencial para a conservação das espécies. Para além de poder constituir uma fonte alternativa à exploração das populações naturais e assegurar, pelo menos em parte, as exigências dos mercados globais, o cultivo de cavalos‐marinhos poderá ainda constituir uma fonte de animais para os programas de reintrodução na natureza, caso uma estratégia de último recurso se torne necessária para a conservação destas espécies. O elevado valor conservacionista dos cavalos‐marinhos, aliado ao seu elevado valor comercial, têm despertado um interesse global crescente no desenvolvimento de protocolos de cultivo que permitam fechar o ciclo de vida das espécies em cativeiro. Embora o cultivo destes peixes tenha revelado inúmeros desafios ao longo do tempo, a difusão de estudos e experiências de cultivo nos últimos anos tem permitido aprofundar o conhecimento da biologia destes peixes e superar muitos dos desafios. Contudo, existem ainda importantes lacunas no cultivo de juvenis, em particular no que diz respeito à satisfação dos requisitos nutricionais. Actualmente, existem já algumas espécies de cavalos‐marinhos produzidas com sucesso em cativeiro, que asseguram parte da procura global para aquariofilia, mas para outras existe ainda um longo caminho pela frente. O cavalo‐marinho de focinho comprido, Hippocampus guttulatus, é uma das duas espécies de cavalos‐marinhos presentes em águas europeias. Esta espécie destacou‐se em meados de 2000 por apresentar uma das populações mais densas do mundo, a população da Ria Formosa no sul de Portugal. Hippocampus guttulatus é comercializado para os mercados de aquariofilia e de recordações, estando actualmente classificado como Indeterminado na Lista Vermelha das Espécies Ameaçadas da IUCN. Actualmente, a sustentabilidade da população da Ria Formosa já está também em risco, tendo‐se observado um decréscimo populacional de cerca de 85% em menos de 10 anos. Até ao início da presente investigação, pouco se conhecia sobre esta espécie de cavalo‐marinho. Este estudo constitui uma primeira abordagem ao cultivo de H. guttulatus, pretendendo optimizar a produção desta espécie em cativeiro e avaliar o seu potencial para a conservação das populações naturais. Os principais objectivos desta investigação foram: 1) optimizar as condições de manutenção e reprodução de cavalos‐marinhos em cativeiro com base no comportamento dos adultos; 2) avaliar o potencial reprodutivo dos progenitores e o efeito do tamanho parental no sucesso reprodutivo da espécie; 3) determinar os requisitos nutricionais de cavalos‐marinhos adultos e juvenis com base no perfil de ácidos gordos dos oócitos e na dinâmica lipídica durante o desenvolvimento embrionário; 4) optimizar o cultivo de juvenis e avaliar a qualidade nutricional de Artemia como dieta inicial para cavalos‐marinhos recém‐nascidos; 5) avaliar as consequências do cultivo em cativeiro para o sucesso reprodutivo da espécie e capacidade de sobrevivência dos juvenis. O cultivo de H. guttulatus revelou ser um objectivo desafiante mas possível de atingir. A reprodução desta espécie em cativeiro foi possível em sistemas de cultivo específicos, com condições ambientais adequadas e boa qualidade de água. Fluxos de água elevados, grande disponibilidade de substrato e densidades reduzidas mostraram ser condições preferenciais para a manutenção de cavalos‐marinhos em cativeiro. Embora não se tenham detectado efeitos significativos no bem‐estar dos animais, densidades elevadas e poucos substratos afectaram o comportamento social da espécie, tendo aumentado os ritmos de actividade e o tamanho dos grupos. No que diz respeito à reprodução, colunas de água elevadas, densidades reduzidas e proporções de sexos equilibradas demonstraram ser essenciais para diminuir a competição sexual e aumentar o sucesso reprodutivo da espécie. Uma coluna de água de 90 cm (i.e., cinco vezes a altura máxima da espécie) permitiu que os cavalos‐marinhos se reproduzissem, mas não foi suficiente para evitar que a parada nupcial fosse interrompida quando o casal atingia a superfície da água. Densidades elevadas e proporções de sexos desequilibradas levaram a uma maior competição sexual e à interrupção da cópula, pelo que o isolamento dos casais (que constituem a base da estrutura social desta espécie em cativeiro) poderá ser vantajoso. Tendo em conta que o sucesso reprodutivo da espécie foi determinado pelo tamanho dos reprodutores, a selecção de fêmeas e machos maiores poderá aumentar significativamente o desempenho reprodutivo desta espécie em cativeiro. Fêmeas maiores produziram ovos maiores com conteúdos nutricionais mais elevados. Machos maiores apresentaram bolsas de incubação mais volumosas e deram origem a juvenis maiores. Ambos os sexos demonstraram ter um papel decisivo no tamanho dos juvenis. Os machos conseguiram alcançar um aumento de 30% e 15% no peso e comprimento dos juvenis, respectivamente, ao diminuírem a densidade de juvenis no interior da bolsa. Esta variação no tamanho de juvenis de proles diferentes mas dos mesmos progenitores demonstrou que os machos têm uma capacidade de incubação limitada que obriga a um compromisso entre o número e o tamanho dos juvenis no interior da bolsa. O desenvolvimento de uma dieta equilibrada que preencha os requisitos nutricionais dos progenitores e juvenis é essencial para reproduzir e cultivar com sucesso esta espécie em cativeiro. Tendo em conta que a composição nutricional dos oócitos pode ser um bom indicador dos requisitos nutricionais dos reprodutores e dos juvenis recém‐nascidos, o perfil de ácidos gordos dos oócitos de H. guttulatus revelou que esta espécie tem elevados requisitos de ácidos gordos polinsaturados (PUFA), particularmente dos ácidos gordos essenciais DHA (ácido docosahexaenóico) e EPA (ácido eicosapentaenóico), e uma menor necessidade de ácidos gordos monoinsaturados (MUFA). Devido ao longo desenvolvimento embrionário dos cavalos‐marinhos, os juvenis nasceram num estado nutricional altamente carenciado, exigindo por isso uma dieta nutricionalmente rica e equilibrada. Hippocampus guttulatus recém‐nascidos demonstraram ser bastante vulneráveis às condições de cultivo, apresentando taxas de sobrevivência reduzidas (15.0‐26.7%) durante o primeiro mês de vida. O sistema de cultivo utilizado não foi o mais adequado para juvenis de cavalos‐marinhos, tendo permitido a ingestão de bolhas de ar. Por outro lado, os náuplios de Artemia provaram ser um alimento nutricionalmente inadequado para os juvenis desta espécie, incluindo os náuplios enriquecidos. O elevado conteúdo em MUFA e o reduzido nível de DHA desta presa não preencheram os elevados requisitos em PUFA dos juvenis, em particular de DHA. O enriquecimento de Artemia com ácidos gordos essenciais melhorou o perfil nutricional dos náuplios mas, tendo em conta os grandes constrangimentos nutricionais desta presa, a utilização de outras dietas vivas alternativas poderá aumentar significativamente as taxas de sobrevivência. A optimização do sistema e protocolos de cultivo irão certamente permitir melhorar o sucesso de cultivo de H. guttulatus. A manutenção de cavalos‐marinhos em cativeiro teve um grande impacto no seu desempenho reprodutivo. O ambiente artificial foi responsável por diminuir o número, tamanho, condição e reservas nutricionais dos juvenis, bem como a sua capacidade de sobreviver e de tolerar condições de stress. O pior desempenho dos reprodutores e as reduzidas taxas de sobrevivência dos juvenis em cativeiro podem constituir uma forte ameaça à viabilidade económica do cultivo de H. guttulatus, bem como ao sucesso dos programas de reintrodução no meio natural, mas não devem contudo ser desencorajadores. Este estudo constituiu uma primeira abordagem ao cultivo de H. guttulatus, deixando ainda um longo caminho de investigação pela frente até fechar o ciclo de vida da espécie e obter a primeira geração de cavalos‐marinhos em cativeiro. Como primeira abordagem, os resultados sugerem um desfecho promissor e encorajam estudos futuros que corrijam os erros e problemas detectados ao longo desta investigação e que descubram novas formas de melhorar o sucesso de cultivo desta espécie. A produção de H. guttulatus em cativeiro poderá vir a tornar‐se um projecto técnica e economicamente viável a curto prazo. Tendo em conta os elevados valores atingidos pelos cavalosmarinhos no mercado de aquariofilia, é expectável que a optimização do protocolo de cultivo desta espécie permita criar uma fonte de cavalos‐marinhos alternativa à exploração das populações naturais e comercialmente rentável, providenciando uma nova oportunidade de investimento e desenvolvimento económico, particularmente para as comunidades piscatórias que se vêem obrigadas a deixar de explorar as populações naturais de cavalos‐marinhos. Em contrapartida, a produção de H. guttulatus para programas de reintrodução na natureza não é nem deve ser, pelo menos para já, uma opção. A suplementação de populações deve ser adoptada apenas como último recurso e em situações extremas. Ate lá, outras medidas conservativas devem ser consideradas e implementadas. A captura de cavalos‐marinhos e a degradação dos seus habitats naturais constituem as principais ameaças à sustentabilidade desta espécie e, por isso, nenhum programa de conservação será bem sucedido sem antes eliminar as ameaças reais. A conservação de H. guttulatus terá, por isso, maiores hipóteses de sucesso se integrar uma abordagem multifacetada que combine investigação biológica, restrição da captura e do comércio, preservação dos habitats naturais, educação ambiental e, claro, a produção de cavalos‐marinhos em cativeiro como alternativa à exploração das populações naturais.
Document Type Doctoral Thesis
Language English
Advisor(s) Narciso, Luís, 1959-; Paula, José Pavão Mendes de, 1959-
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