Os dentes e a química das escamas podem revelar movimentos de mega-peixes ameaçados na Amazônia?

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About This Project

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O peixe-serra é um dos peixes mais ameaçados do mundo e o Tarpon do Atlântico é considerado vulnerável. Eles migram entre a água salgada e doce. Conhecer esse movimentos pode identificar meios para proteger as espécies. Felizmente, as escamas, e dentes rostrais do peixe-serra, armazenam química que pode ajudar a recostruir esses movimentos. Nós hipotetizamos que dentes e escamas nos permitirão reconstruir esses movimentos de ambas as espécies.

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What is the context of this research?

O tarpon é um peixe esportivo elegante. Mas, ele enfrenta problemas que são em sua maioria causados pelo humano, incluindo problemas de qualidade da água, temperaturas extremas e perda de hábitat berçário devido ao desenvovimento da linha costeira.

O peixe-serra é profundamente ameaçado. Honestamente, com o nariz igual a isso (sim, eu sei, isso é um rostrum, não um nariz. desculpe!), redes de pesca são o maior problema e elas de vez em quando pegam peixes por acidente. Pessoas também vendem o rostrum seco no mercado negro, e aqui no Brasil os dentes são usados como “esporas” em rinhas de galo ilegais.

Ambas espécies vivem por um longo tempo, e o peixe-serra não se reproduz rapidamente, portanto as duas espeçies demoram muito tempo para se recuperar do declínio da população.

What is the significance of this project?

Ambos peixes usam águas doce e salobra ao longo da costa. No entanto, nós não compreendemos completamente quando, ou por que, eles entre a água salgada e água doce.

Isso é importante para planejar modos para preservá-los...coisas como conservar os hábitats, ou quando restringir a pesca quando o peixe-serra estiver dando a luz (sim, eles dão a luz a filhotes COM A SERRA! Eu irei explicar mais tarde).

Infelizmente, ambas as espécies são realmente difíceis de estudar. Tarpon se move muito, portanto é difícil rastrer ele. O peixe-serra, bem...honestamente...existem tão poucos que rastrear eles é impossível. É por isso que nossas técnicas químicas são importantes. Elas fornecem uma janela vital sobre os detalhes de como esses peixes se movimentam e para onde eles vão.

What are the goals of the project?

Nós temos dois objetivos nesse projeto.

O primeiro é coletar dados de toda a costa Amazônica do Brasil para compreender os padrões de movimentos do tarpon. Estamos trabalhando em estreita colaboração com os métodos de, Dr. Benjamin Walther, para entender se existem diferenças no comportamento através de toda a distribuição do tarpon. Além disso, nós iremos comparar otólitos e escamas a fim de validar o método cientificamente.

Segundo, este trabalho nos dará evidências confiáveis para o uso dos dentes do peixe-serra como um registro de movimento. Nós somos o único grupo que tentou isso. Funcionou! (ôba!!). Precisamos de uma amostragem maior para provar propriamente que a técnica funciona. Se isso acontecer, será uma ferramenta muito importante.

Budget

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Nosso orçamento reflete o custo mínimo exigido para as amostras iniciais do nosso estudo. Nós planejamos realizar um pouco mais, mas essas técnicas são poderosas e custam caro. Esse conjunto de dados inicial nos fornecerá dados para provar apra agencias finaciadoras que o nosso estudo é fundamental, consistente e é digna de maiores doações. A espectrometria de massa de plasma acoplada indutivamente por ablação a laser (sim, é muita coisa!! Vamos usar apenas LA-ICP-MS a partir de agora) nos permite medir as mudanças químicas em cada escama, otólito ou dente. Os elementos que esse método mede, como estrôncio e bário, são importantes para compreender onde um tarpon ou peixe-serra foi e o quanto a água estava salgada. Análises dos isótopos estáveis do carbono e nitrogênio medem os isótopos estáveis do carbono e nitrogênio em uma amostra. Isso pode nos dizer o quanto alto estava um peixe na cadeira trófica em determinado ponto de sua vida.

Endorsed by

This project is an exciting application of novel and cutting-edge techniques to investigate fish migration patterns in an important part of the world. My lab has developed techniques for some of the methods this project will use, but we have only applied them to fish captured in the Gulf of Mexico. Extending this work to populations in South America will fill in important knowledge gaps about the dynamics of these fascinating and valuable species for communities worldwide.
It's great to see a project that applies cutting edge approaches to developing a better understanding of important species and their habitats. Species like sawfish and tarpon are sentinels for coastal, estuarine, and river habitats. Due to patterns of human residential, agricultural, and industrial development, these habitats, and the species that depend on them, are typically the most threatened and impacted. I expect this research to provide information that is immediately applicable to conservation.
This project is extremely important to study a critically endangered species on the Amazon Coast, a location considered one of the global elasmobranchs hotspots.
Jens Hegg and his colleagues are true adventurer-scientists, combining researcher pluck with state-of-the-science techniques to track and explicate the migratory habits of tarpon and sawfish in the lower Amazon basin. Ecologists Without Borders is immensely proud of Jens and encourage others to join us in supporting his research. It is our hope that the findings will lead to conservation measures that not only protect tarpon and sawfish, but also the indigenous communities that depend upon them, and the ecosystems in which they are found.
Vulnerable species in the Amazon need projects like Jens' to provide the base data to push conservation action and lobby for further protection. Jens' approach is rigorous and game changing. I was on Jens MS committee and am now a Fulbright Scholar with him in the same lab in Belém, Brazil. He is the guy to not only complete the experiment but push findings into action, here in Brazil and to the international community. In addition, Jens' is dedicated to training the next generation of Brazilians. Bravo, amigo. Bravo.
I am really excited about this type of project that uses novel use of technology to better understand these interesting fish that utilize both the freshwater, estuary, and marine environment. I think that studies like this will provide insight to help manage this critically important habitats.

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Planejamos coletar todas as amostras de tarpons até novembro de 2019. Todas as amostras de peixe-serra já estão disponíveis e com a nossa equipe.

O maior obstáculo será exportar amostras para análise (o processo é difícil, mas essas ferramentas simplesmente não estão disponíveis no Brasil). A análise levará seis meses. Uma publicação revisada por pares também leva tempo, mas atualizaremos vocês com os processos laboratoriais até publicarmos a pré-impressão após concluirmos os resultados.

Nov 18, 2019

Project Launched

Nov 29, 2019

Collect the initial sample set of tarpon scales and otoliths by the end of my Fulbright Grant

Nov 29, 2020

Export/import permits finalized and samples sent to United States for preparation and analysis

May 30, 2021

All analyses completed

Sep 29, 2021

Results released as pre-prints to BiorXive

Meet the Team

Jens Hegg
Jens Hegg
Doctor
Jorge Luiz Silva Nunes
Jorge Luiz Silva Nunes
Doctor in Oceanography

Affiliates

Federal University of Maranhão
View Profile

Jens Hegg

I recently received my Ph.D from University of Idaho in the interdisciplinary Water Resources Program with a certification in Statistics.

I am interested in the ecology of animal movement and migration, specifically the trade-offs that animals must balance to optimize their fitness within a complex and changing environment full of competition from other organisms and rapidly changing evironmental conditions.

Within this focus on life history and migration I use isotopic tracers, bio-energetic modeling, growth trajectories and geospatial modelling techniques to understand the selective pressures that shape the life-history of fish populations across the landscape.

I maintain active research in several areas: Fall Chinook salmon in the Snake River of Idaho, giant migratory catfish in the Amazon basin of Brazil, geologic prediction of strontium isoscapes, and data sonification and virtualization for data exploration, artistic expression and scientific outreach.

This video is a funny and instructive introduction to me and the basics of my work.

Outside ecology I have many interests, coming to academia on a circuitous path, starting with a B.A. in Biology from Macalester College in 2000. In the intervening years I worked in the field studying endangered river mussels in the Hornbach Lab, the distribution of non-game fish with the Minnesota Pollution Control Agency among others. I also spent significant time working in research and development laboratories; in renewable bio-plastics with Natureworks LLC, and designing new coronary stents with Boston Scientific which lead to 4 US patents.

Jorge Luiz Silva Nunes

Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Maranhão (2000), mestre em Oceanografia pela Universidade Federal de Pernambuco (2003) e doutor em Oceanografia pela Universidade Federal de Pernambuco (2008). Atualmente é Professor Associado II da Universidade Federal do Maranhão. Atua no curso de graduação em Oceanografia do Departamento de Oceanografia e Limnologia em São Luís, no Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Conservação e no Programa de Pós-Graduação em Saúde e Ambiente. Recentemente compõem o quadro de professores associados da rede de Biodiversidade e Biotecnologia da Amazônia Legal (Doutorado, rede Bionorte). Área de atuação correspondente à ecologia marinha, biologia marinha e ictiologia. Foi bolsista de Produtividade em Pesquisa FAPEMA 2015-2017 e 2019. Consultor Científico do Projeto Orla Viva. Editor do Boletim do Laboratório de Hidrobiologia. Líder do Grupo de Estudos de
Elasmobrânquios do Maranhão. Líder do Grupo de Estudos de Peixes Tropicais do CNPq/UFMA

Additional Information

É importante ressaltar que os dois métodos que estamos usando aqui são não letais.

Podemos coletar escamas do tarpão sem matar o peixe. No entanto, muitas de nossas amostras daqui do Brasil serão de mercados de peixe. É legal pescar para eles aqui, e as populações são razoavelmente resistentes. Isso permite comparar dados de amostras letais (otólitos ou lentes oculares) com o método baseado em escamas. Essa validação é importante cientificamente. Porém, o objetivo final é ter um método não letal que nos ajude a entender as espécies com mais detalhes.

Também é possível coletar um dente de um peixe-serra sem causar danos ... mas ... nem estamos fazendo isso. Todas as nossas amostras de peixe-serra são de tribuna seca que foram doadas ao nosso grupo. Existem milhares dessas tribunas secas em museus e coleções particulares em todo o mundo. Embora não possamos voltar no tempo e manter esses peixes-serra vivos, pelo menos podemos usá-los para a ciência. Eles representam um possível tesouro de informações sobre as espécies, sem precisar ferir o peixe-serra.


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