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The aim of this review is to provide a review of the immune system in fish, including the ontogeny, mechanisms of unspecific and acquired immunity and the action of some immunomodulators. Fish rely on their innate immune system for an extended period of time, beginning at the early stages of embryogenesis. The components of the innate immune response are divided into physical, cellular and humoral factors and include humoral and cellular receptor molecules that are soluble in plasma and other body fluids. The lymphoid organs found in fish include the thymus, spleen and kidney. Immunoglobulins are the principal components of the immune response against pathogenic organisms. Immunomodulatory products, including nucleotides, glucans and probiotics, are increasingly used in aquaculture production. The use of these products reduces the need for therapeutic treatments, enhances the effects of vaccines and, in turn, improves the indicators of production.

Contextualización: el selenio (Se) es uno de los metaloides esenciales para el correcto funcionamiento de los organismos, y se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza. En concentraciones adecuadas es importante porque ayuda a mejorar el sistema reproductivo y fortalece el sistema inmunológico. En contraste, en elevadas concentraciones puede ejercer efectos adversos. Este papel dual que desempeña él Se hace que sea de especial interés para la comunidad científica. Vacío de conocimiento: las altas concentraciones de Se en los ecosistemas acuáticos parece preocupar a la comunidad científica, debido a los impactos que pueden ocasionar en la salud humana y ecosistemas. Sin embargo, es poco lo que se conoce sobre su comportamiento en relación con sus concentraciones en peces de agua dulce. Objetivo: evaluar concentraciones de Se en peces de alto valor comercial en diferentes ecosistemas acuáticos en el norte de Colombia, las cuales permitan sentar bases sobre los niveles de contaminación con este elemento. Metodología: se analizaron las concentraciones de Se en tejido muscular de peces de alto valor comercial en seis sitios, incluidos embalses y ríos ubicados en cuatro departamentos en el norte de Colombia. Las muestras de pescado fueron obtenidas por compra directa a los pescadores locales de cada sitio. Las concentraciones fueron analizadas mediante espectrometría de fluorescencia atómica acoplada a generación de hidruros. Resultados y conclusiones: un total de 309 muestras de peces fueron analizadas y estuvieron representadas por 28 especies. El 27% equivalentes a 84 individuos del total de los peces analizados superaron el valor límite (400 µg/kg/día) para el consumo humano sugerido por el Comité de Alimentación y Nutrición. Todas las muestras de las especies Brycon moorei, Roeboides dayi, Sorubim cuspicaudus, Plagioscion surinamensis y Pseudoplatystoma magdaleniatum superaron este valor. Los hallazgos de este estudio sugieren que la exposición a altas concentraciones de Se con el tiempo podría convertirse en un problema de salud pública y ambiental.

At present most of the large rivers of South America are impounded. Management plans historically have relied on the construction of fish passages, specifically ladders, to mitigate the impact of these waterway blockages on fisheries and biodiversity. Nevertheless, the design of these facilities is not ecologically sound and they are not monitored continually. Consequently, the real role of South American fish passages in fisheries and biodiversity management is unclear and the results of some studies suggest that ladders are problematic in fish conservation. We examined the characteristics and negative aspects of fish passages within a larger context and considered the notion that these facilities are ecological traps in some Brazilian impoundments. Four conditions are required to characterize a fish passage as an ecological trap: (1) attractive forces leading fish to ascend the passage; (2) unidirectional migratory movements (upstream); (3) the environment above the passage has poor conditions for fish recruitment (e.g., the absence of spawning grounds and nursery areas); and (4) the environment below the passage has a proper structure for recruitment. When these conditions exist individuals move to poor-quality habitats, fitness is reduced, and populations are threatened. To exemplify this situation we analyzed two case studies in the upper Paraná River basin, Brazil, in which the four conditions were met and migratory fish populations were declining. If passages work as ecological traps, regional fisheries will be in danger of collapse and conservation policies toward biodiversity will become more difficult and ineffective. The situation demands the closing of the passage in conjunction with alternative management actions to preserve system functionality, especially the conservation of critical habitats downstream and the restoration of damaged habitats in the region.

Loss of lateral hydrological connectivity (LHC) is a major cause of biodiversity decline in river floodplains, yet little is known about its effects on aquatic functional diversity in these ecosystems. We quantified functional alpha and beta diversity of fish assemblages in Yangtze River floodplain lakes and explored their responses to loss of IMC with generalized linear mixed models. Functional richness was much lower in lakes that were not connected to the Yangtze River (i.e., disconnected lakes), where functional evenness and divergence were higher. LHC was the most important factor shaping fish diversity patterns in this region. Predicted reductions in functional richness and taxonomic richness due to LHC loss were higher for functional richness (0.47-0.82) than taxonomic richness (0.32) for all species assemblages except nonmigratory species. The distribution of functional strategies of migratory and nonmigratory fishes was highly uneven throughout the floodplain. Taxonomic beta diversity was much higher than functional beta diversity. The former was due mainly to spatial turnover (73-6-838%), which suggested that dissimilarity of diversity among fish assemblages was largely induced by species replacement. The latter was induced by the nestedness-resultant component of overall beta diversity (70.7-86.0%), which indicated a high degree of function loss without replacement. Both taxonomic and functional beta diversity were higher in disconnected lakes, where they were significantly correlated with fishing activity and water quality, than in river-connected lakes. We showed for the first time the effects of loss of LHC on fish functional diversity in large river floodplains. We found a serious decline of fish functional richness in the Yangtze floodplain, and functional diversity remained highly vulnerable to loss of LHC even though this is a species-rich ecosystem. La pérdida de conectividad hidrológica lateral (CHL) es una de las principales causas de la pérdida de biodiversidad en las llanuras de inundación de los ríos, sin embargo se conoce poco de sus efectos sobre la diversidad funcional acuática en estos ecosistemas. Cuantificamos la diversidad alfa y beta funcional de los ensambles de peces en lagos en la llanura de inundación del Río Yangtze y exploramos sus respuestas a la pérdida de CHL mediante modelos mixtos lineales generalizados. La riqueza funcional fue mucho menor en lagos que no estaban conectados al Río Yangtze (i. e., lagos desconectados), donde la equidad y divergencia funcionales fueron mayores. La conectividad hidrológica lateral fue el factor más importante para moldear los patrones de diversidad de peces en esta región. Las reducciones pronosticadas en la riqueza funcional y en la riqueza taxonómica debido a la pérdida de CHL fueron mayores para la riqueza funcional (0.47-0.82) que para la riqueza taxonómica (0.32) en todos los ensambles de especies excepto las especies no migratorias. La distribución de estrategias funcionales de peces migratorios y no migratorios fue muy desigual a lo largo de la llanura de inundación. La diversidad beta funcional fue mucho mayor que la diversidad beta funcional. Lo anterior se debió principalmente al recambio espacial (73-6-83.8%), lo que sugiere que la disimilitud de diversidad entre los ensambles de peces fue inducida por el reemplazo de especies. Esto a su vez fue inducido por el componente de anidación resultantes de la diversidad beta total (70.7-86.0%), lo que indicó un alto grado de pérdida funcional sin reemplazo. Tanto la diversidad taxonómica como la diversidad beta funcional fueron mayores en lagos desconectados, donde estuvieron correlacionados significativamente con la actividad pesquera y la calidad del agua, que en los lagos conectados al río. Mostramos por primera vez los efectos de la pérdida de CHL sobre la diversidad funcional de peces en llanuras de inundación extensas. Encontramos una declinación seria en la riqueza funcional de peces en la llanura de inundación del Yangtze, y la diversidad funcional es altamente vulnerable a la pérdida de CHL aun cuando es un ecosistema rico en especies.

Species that periodically and predictably congregate on land or in the sea can be extremely vulnerable to overexploitation. Many coral reef fishes form spawning aggregations that are increasingly the target of fishing. Although serious declines are well known for a few species, the extent of this behavior among fishes and the impacts of aggregation fishing are not appreciated widely. To profile aggregating species globally, establish a baseline for future work, and strengthen the case for protection, we (as members of the Society for the Conservation of Reef Fish Aggregations) developed a global database on the occurrence, history, and management of spawning aggregations. We complemented the database with information from interviews with over 300 fishers in Asia and the western Pacific. Sixty-seven species, mainly commercial, in 9 families aggregate to spawn in the 29 countries or territories considered in the database. Ninety percent of aggregation records were from reef pass channels, promontories, and outer reef-slope drop-offs. Multispecies aggregation sites were common, and spawning seasons of most species typically lasted <3 months. The best-documented species in the database, the Nassau grouper (Epinephelus striatus), has undergone substantial declines in aggregations throughout its range and is now considered threatened. Our findings have important conservation and management implications for aggregating species given that exploitation pressures on them are increasing, there is little effective management, and 79% of those aggregations sufficiently well documented were reported to be in decline. Nonetheless, a few success stories demonstrate the benefits of aggregation management. A major shift in perspective on spawning aggregations of reef fish, from being seen as opportunities for exploitation to acknowledging them as important life-history phenomena in need of management, is urgently needed. /// Las especies que periódica y previsiblemente se congregan en tierra o en el mar pueden ser extremadamente vulnerables a la sobrexplotación. Muchos peces de arrecifes de coral forman agregaciones de desove que cada vez más son objeto de pesca. Aunque son bien conocidas las declinaciones severas de unas cuantas especies, la extensión de este comportamiento en los peces y los impactos de la pesca en agregaciones no son ampliamente conocidas. Para perfilar globalmente a las especies que forman agregaciones, establecer una referencia para trabajo futuro y reforzar el caso para protección, nosotros (como miembros de la Sociedad para la Conservación de Agregaciones de Peces de Arrecifes de Coral) desarrollamos una base de datos global sobre la ocurrencia, historia y manejo de agregaciones de desove. Complementamos la base de datos con información de entrevistas con más de 300 pescadores en Asia y el Pacífico occidental. Sesenta y siete especies, casi todas comerciales, en nueve familias se agregan para desovar en los 29 países o territorios considerados en la base de datos. Noventa y nueve porciento de los registros de agregación fueron de canales de paso en arrecifes, promontorios y pendientes afuera de los arrecifes. Los sitios de agregación de numerosas especies fueron comunes y las temporadas de desove de la mayoría de las especies típicamente duraron <3 meses. La especie mejor documentada en la base de datos, Epinephelus striatus, ha experimentado declinaciones sustanciales en agregaciones en todo su rango de distribución y actualmente es considerada amenazada. Nuestros hallazgos tienen importantes implicaciones de conservación y manejo para especies que forman agregaciones dado que las presiones de explotación están incrementando, casi no hay manejo efectivo y se reportó que 79% de las especies suficientemente documentadas están declinando. Sin embargo, algunas historias de éxito demuestran los beneficios del manejo de agregaciones. Se requiere urgentemente un cambio de fondo en la perspectiva de las agregaciones de desove de peces de arrecifes, en el que dejen de ser vistas como oportunidades de explotación y sean reconocidas como un fenómeno importante de la historia de vida que necesita ser manejado.

This review summarizes the current knowledge on the contribution of metals to the development of oxidative stress in fish. Metals are important inducers of oxidative stress in aquatic organisms, promoting formation of reactive oxygen species through two mechanisms. Redox active metals generate reactive oxygen species through redox cycling, while metals without redox potential impair antioxidant defences, especially that of thiol-containing antioxidants and enzymes. Elevated levels of reactive oxygen species lead to oxidative damage including lipid peroxidation, protein and DNA oxidation, and enzyme inactivation. Antioxidant defences include the enzyme system and low molecular weight antioxidants. Metal-binding proteins, such as ferritin, ceruloplasmin and metallothioneins, have special functions in the detoxification of toxic metals and also play a role in the metabolism and homeostasis of essential metals. Recent studies of metallothioneins as biomarkers indicate that quantitative analysis of mRNA expression of metallothionein genes can be appropriate in cases with elevated levels of metals and no evidence of oxidative damage in fish tissue. Components of the antioxidant defence are used as biochemical markers of oxidative stress. These markers may be manifested differently in the field than in results found in laboratory studies. A complex approach should be taken in field studies of metal contamination of the aquatic environment.

Reintroduction of imperiled native freshwater fish is becoming an increasingly important conservation tool amidst persisten anthropogenic pressures and new threats related to climate change. We summarized trends in native fish reintroductions in the current literature, identified predictors of reintroduction outcome, and devised recommendations for managers attempting future native fish reintroductions. We constructed random forest classifications using data from 260 published case studies of native fish reintroductions to estimate the effectiveness of variables in predicting reintroduction outcome. The outcome of each case was assigned as a success or failure on the basis of the author's perception of the outcome and on whether or not survival, spawning, or recruitment were documented during post-reintroduction monitoring. Inadequately addressing the initial cause of decline was the best predictor of reintroduction failure. Variables associated with habitat (e.g., water quality, prey availability) were also good predictors of reintroduction outcomes, followed by variables associated with stocking (e.g., genetic diversity of stock source, duration of stocking event). Consideration of these variables by managers during the planning process may increase the likelihood for successful outcomes in future reintroduction attempts of native freshwater fish. La reintroducción de peces nativos de agua dulce que se encuentran en peligro se está convirtiendo cada vez más en una herramienta importante de conservación frente a las presiones antropogénicas persistentes y nuevas amenazas relacionadas con el cambio climático. Resumimos las tendencias encontradas en la literatura actual sobre la reintroducción de peces nativos, identificamos pronosticadores de resultados de la reintroducción e ideamos recomendaciones para administradores que intenten reintroducciones de peces nativos en el futuro. Construimos clasificaciones de bosque aleatorio a partir de datos de 260 estudios de caso publicados sobre la reintroducción de peces nativos para estimar la efectividad de las variables en la predicción del resultado de la reintroducción. El resultado de cada caso fue asignado como un éxito o un fracaso con base en la percepción del autor a partir del resultado y dependiendo de si se documentó o no la supervivencia, el desove o el reclutamiento durante el monitoreo posterior a la reintroducción. Abordar inadecuadamente a la causa inicial de la declinación fue el mejor pronosticador del fracaso de la reintroducción. Las variables asociadas con el hábitat (p. ej.: calidad del agua, disponibilidad de la presa) también fueron buenos pronosticadores de los resultados de la reintroducción, seguidas por las variables asociadas con el stock (p. ej.: la diversidad genética de la fuente del stock, duración del evento de stock). Que los administradores consideren estas variables durante el proceso de planeación puede incrementar la probabilidad de resultados exitosos en futuros intentos de reintroducción de peces nativos de agua dulce.

There are differences in perception of the status of fisheries around the world that may partly stem from how data on trends in catches over time have been used. On the basis of catch trends, it has been suggested that about 70% of all stocks are overexploited due to unsustainable harvesting and 30% of all stocks have collapsed to <10% of unfished levels. Catch trends also suggest that over time an increasing number of stocks will be overexploited and collapsed. We evaluated how use of catch data affects assessment of fisheries stock status. We analyzed simulated random catch data with no trend. We examined well-studied stocks classified as collapsed on the basis of catch data to determine whether these stocks actually were collapsed. We also used stock assessments to compare stock status derived from catch data with status derived from biomass data. Status of stocks derived from catch trends was almost identical to what one would expect if catches were randomly generated with no trend. Most classifications of collapse assigned on the basis of catch data were due to taxonomic reclassification, regulatory changes in fisheries, and market changes. In our comparison of biomass data with catch trends, catch trends overestimated the percentage of overexploited and collapsed stocks. Although our biomass data were primarily from industrial fisheries in developed countries, the status of these stocks estimated from catch data was similar to the status of stocks in the rest of the world estimated from catch data. We conclude that at present 28-33% of all stocks are overexploited and 7-13% of all stocks are collapsed. Additionally, the proportion of fished stocks that are overexploited or collapsed has been fairly stable in recent years. Existen diferencias en la percepción del estatus de las pesquerías en el mundo que se pueden derivar en parte de la manera en que se utilizan los datos sobre tendencias en las capturas. Con base en las tendencias en las capturas, se ha sugerido que cerca de 70% de todas las reservas son sobreexplotadas debido a capturas no sostenibles y que 30% de todas las reservas se han colapsado a <10% de niveles sin pesca. Las tendencias en las capturas también sugieren que un mayor número de reservas serán sobreexplotadas y colapsarán. Evaluamos como afecta el uso de datos de captura a la evaluación del estatus de las reservas pesqueras. Analizamos datos simulados de capturas aleatorias sin tendencias. Examinamos reservas bien estudiadas y clasificadas como colapsadas con base en datos de captura para determinar si esas reservas estaban realmente colapsadas. También utilizamos evaluaciones de reservas para comparar el estatus de las reservas derivadas de datos de captura con el estatus derivados de datos de biomasa. El estatus de las reservas derivado de las tendencias de captura fue casi idéntico al esperado si las capturas fueran generadas aleatoriamente sin tendencias. La mayoría de las clasificaciones de colapso asignadas con base en los datos de captura se debieron a reclasificaciones taxonómicas, cambios en las regulaciones de pesquerías y cambios en el mercado. En nuestra comparación de datos de biomasa con las tendencias en la captura, las tendencias en la captura sobreestimaron el porcentaje de reservas sobreexplotadas y colapsadas. Aunque nuestros datos de biomasa se obtuvieron principalmente de pesquerías industriales en países desarrollados, el estatus de esas reservas estimado a partir de datos de captura fue similar al estatus de reservas en el resto del mundo. Concluimos que actualmente 28-33% de todas las reservas están sobreexplotadas y 7-13% de todas las reservas están colapsadas. Adicionalmente, la proporción de reservas pesqueras que están sobreexplotadas o colapsadas ha sido medianamente estable en años recientes.

The fish faunas of continental South and Central America constitute one of the greatest concentrations of aquatic diversity on Earth, consisting of about 10 percent of all living vertebrate species. Historical Biogeography of Neotropical Freshwater Fishes explores the evolutionary origins of this unique ecosystem. The chapters address central themes in the study of tropical biodiversity: why is the Amazon basin home to so many distinct evolutionary lineages? What roles do ecological specialization, speciation, and extinction play in the formation of regional assemblages? How do dispersal barriers contribute to isolation and diversification? Focusing on whole faunas rather than individual taxonomic groups, this volume shows that the area's high regional diversity is not the result of recent diversification in lowland tropical rainforests. Rather, it is the product of species accumulating over tens of millions of years and across a continental arena.

A new clustering routing method based on predictive energy consumption efficiency (PECE) for a wireless sensor network (WSN) is presented in this paper. It consists of two stages: cluster formation and stable data transfer. In the cluster formation stage, we design an energy-saving clustering routing algorithm based on the node degree, the relative distance between nodes, and the rest energy of nodes. When this algorithm selects the cluster head, the node degree and the relative distance between the nodes are fully considered, so the selected cluster not only has better coverage performance but also short average distance from other member nodes in the formative cluster; therefore, the cost of communications within the clusters is small. In the stable data transfer stage, by using bee colony optimization (BCO), we design a PECE strategy for data transmission. On the basis of considering the predictive values of energy consumption, the hops, and the propagation delay on this route, this strategy gives a precise definition of the route yield by using two types of bee agent to predict the route yield of each routing path from the source node to the sink node. Through the optimization design of the algorithm, it can improve the quality of clusters, thereby increasing the overall network performance, and reduces and balances the energy consumption of whole network and prolongs the survival time of the network.