Fisiologia como ferramenta para a conservação de elasmobrânquios

Orientadora : Profa. Dra. Carolina Arruda de Oliveira Freire

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 22/06/2017

Inclui referências : f. 140-182

Area de concentração: Zoologia

Resumo: Predadores de topo e mesopredadores são de extrema importância para a saúde e equilíbrio dos ecossistemas onde estão inseridos. Desequilíbrios ambientais que causam disfunção ecológica afetam primeiramente animais que ocupam níveis tróficos mais elevados, sendo estes importantes indicadores (sentinelas) de impacto. Raias e tubarões são constantemente expostos à pressão antropogênica, sendo observada, atualmente, uma redução expressiva das populações em nível mundial. Dentre os impactos antropogênicos com efeitos diretos em elasmobrânquios, a sobrepesca é a atividade mais expressiva, responsável por declínios de até 90% para algumas espécies de grande importância ecológica (e.g. tubarões-branco; tubarões-martelo). Nas últimas décadas, o declínio acentuado de várias espécies de predadores de topo já apresentou efeitos tróficos negativos, através da redução da resiliência de espécies-chave. Adicionalmente, os efeitos das mudanças climáticas na distribuição e resiliência de raias e tubarões já são observados, afetando não apenas o equilíbrio dos ecossistemas, mas também a economia baseada na captura comercial. O uso de ferramentas fisiológicas como método para avaliar a plasticidade e vulnerabilidade é um campo promissor, uma vez que permite uma melhor compreensão da habilidade espécie-específica frente a estressores antrópicos e alterações ambientais. Dessa forma, a fisiologia da conservação pode ajudar a resolver problemas de gestão através da elucidação de processos biológicos básicos moldados evolutivamente, determinando assim como um organismo irá responder à ameaças imediatas. Baseada nesta premisa, esta tese de doutorado teve como objetivo utilizar análises fisiológicas para a análise de mecanismos ativados frente à condições estressoras as quais estes animais são comumente expostos (estresse de captura e manejo; exposição ao ar) ou poderão ser expostos frente à alterações climáticas (alterações térmicas e salinas). Os quarto capítulos iniciais têm como foco de estudo os efeitos deletérios da pesca (comercial e esportiva) em Zapteryx brevirostris (capítulo 1), Galeocerdo cuvier (capítulo 2), Ginglymostoma cirratum (capítulo 3) e Carcharhinus limbatus (capítulo 4) com a utlização de ferramentas fisiológicas (análises plasmáticas e varredura infravermelha) de forma a avaliar os mecanismos fisiológicos ativados frente ao estresse de captura, exposição ao ar e manejo. Os dois capítulos finais da tese objetivam a exploração da plasticidade de Zapteryx brevirostris (capítulo 5) e Sphyrna mokarran (capítulo 6) frente à alterações ambientais previstas pelas mudanças climáticas. Análises plasmáticas e varredura infravermelha também foram utilizadas. Os resultados demonstram que todos os estressores analisados são significativos, alterando os padrões homeostáticos das espécies aqui estudadas, podendo reduzir de forma significativa a resiliência e distribuição das mesmas. Por fim, as análises aqui utilizadas se mostraram eficientes, sendo de fato importantes ferramentas para a fisiologia da conservação do grupo. Palavras-chave: Raias, tubarões, salinidade, temperatura, manejo pesqueiro, fisiologia da conservação.

Abstract: Top mesopredators are of upmost importance for the health and balance of the ecosystems in which they are inserted. Environmental imbalances that cause ecological disruption primarily affect animals occupying higher trophic levels, being sharks and mammal's important indicators (sentinels) of impacts. Elasmobranchs are constantly exposed to anthropogenic pressure, leading to an expressive reduction of populations worldwide. Among the impacts with direct effects on sharks and batoids, overfishing is the most expressive activity, responsible for declines up to 90% for some species of great ecological importance (e.g. white sharks, hammerhead sharks). In the last decades, the marked decline of top predators has already exhibited negative effects at trophic level, reducing the resilience and ability to cope with stress of key species. In addition, the effects of climate change on distribution and survival are already observed, affecting not only the ecosystem balance, but also the economy based on commercial capture. The use of physiological tools as a method to assess plasticity and vulnerability is a promising field, since it allows a deeper understanding of how organisms respond to anthropic stressors and environmental changes. Thus, conservation physiology may help to solve management issues by elucidating basic biological process that were evolutionarily molded and determine how an organism will respond to immediate threats. Based on this premise, this doctoral thesis had as objective to use physiological analyzes to evaluate the mechanisms activated during stressful conditions which these animals are commonly exposed (capture and handling; air exposure) or may be exposed due to climate change (thermal and saline alterations). The first four chapters focus on the deleterious effects of fishing (commercial and recreational) on Zapteryx brevirostris (chapter 1), Galeocerdo cuvier (chapter 2), Ginglymostoma cirratum (chapter 3) and Carcharhinus limbatus (chapter 4) using physiological tools (plasma analysis and infrared scanning) to evaluate the mechanisms activated facing stress of capture, handling and air exposure. The final two chapters of the thesis aim to exploit the plasticity of Zapteryx brevirostris (Chapter 5) and Sphyrna mokarran (Chapter 6) facing environmental alterations predicted by climate changes. Plasma analyzes and infrared scanning were also used. Our results demonstrate that all the stressors analyzed are significant, altering the homeostatic patterns of the species studied here, being able to reduce significantly their resilience and distribution. Finally, the analyzes applied in the present study proved to be efficient, being in fact important tools for conservation physiology. Key-words: Batoids, sharks, salinity, temperature, fishing management, conservation physiology.