Reproductive strategies of the marine fishes from the southwest Atlantic Ocean: an application of histological and image processing techniques

• Main Author: Eudriano Florêncio dos Santos Costa
• Other Authors: June Ferraz Dias
• Language: English
• Published: Universidade de São Paulo 2015
• Subjects: Biologia reprodutiva; Desenvolvimento ovocitário; Estereologia; Fecundidade; Hermafrodita simultâneo; Organização ovariana; Fecundity; Oocyte development; Ovary organisation; Reproductive biology; Stereology
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21134/tde-18062015-095137/

This thesis has hypothesised that species inhabiting different environments such as coastal and estuarine areas exhibit the same reproductive strategies in terms of oocyte development, oocyte recruitment and fecundity. Thus, the ovaries of Anchoa filifera, Cetengraulis edentulus, Citharichthys spilopterus, Stellifer brasiliensis, S. rastrifer, Menticirrhus americanus, Paralonchurus brasiliensis and Diplectrum radiale were examined using histology and image processing techniques. The fishes were captured bimonthly, from June (2012) to May (2013), in the coastal of Ubatuba and in the estuary of Cananéia, inner shelf of São Paulo State, Brazil. The ovaries were removed, weighed, fixed in formalin and prepared the histological sections. All sections were photographed and the images analysed using the free software ImageJ. The results revealed that all species exhibited asynchronous oocyte development, although some differences in the oocyte development pattern among species have been recorded. The stock of pre-vitellogenic oocytes can develop and be recruited into yolked stock at any time in all species. The simultaneous hermaphrodite D. radiale has an unrestricted testicular type with cystic spermatogenesis. In this species, the accessory reproductive structure has the function to store the hydrated oocytes up to the next spawning event and absorb non-spawned oocytes. The size at which the oocytes are recruited to vitellogenesis (ORS) showed difference among species. The total number of oocytes produced per development stage did not differ significantly between the congeneric species S. brasiliensis and S. rastrifer. However, the number of advanced vitellogenic oocytes varied among gonochoristic species and increased with increasing the ovary weight, total length and weight. The mean batch fecundity ranged from 1,644 in A. filifera to 58,884 oocytes in M. americanus, whereas the mean relative BF ranged 51 in D. radiale to 1,205 oocytes g-1 in C. spilopterus. The number of potential batches in the ovaries also differed among species, ranging from 1 in A. filifera, C. edentulus and M. americanus to 4 in C. spilopterus. Thus, the hypothesis of this thesis was rejected. === A presente tese testou a hipótese de que espécies que habitam diferentes ambientes, costeiros e estuarinos, apresentam as mesmas estratégias reprodutivas em relação ao desenvolvimento ovariano, recrutamento ovocitário e fecundidade. Desse modo, ovários de Anchoa filifera, Cetengraulis edentulus, Citharichthys spilopterus, Stellifer brasiliensis, S. rastrifer, Menticirrhus americanus, Paralonchurus brasiliensis e Diplectrum radiale foram amostrados e analisados através de técnicas histológicas e de processamento de imagens. As capturas foram realizadas no período de junho (2012) a maio (2013) na região costeira de Ubatuba e no estuário de Cananéia, São Paulo, Brasil. Os ovários foram removidos, pesados, fixados em solução de formalina e obtidos os preparados permanentes. Todas as secções histológicas foram fotografadas e as imagens analisadas no programa ImageJ. Os resultados revelaram que todas as espécies apresentam desenvolvimento ovócitário do tipo assincrônico. O recrutamento ovocitário ocorre constantemente durante o período de desova das espécies. Os testículos do hermafrodita simultâneo D. radiale é do tipo irrestrito com espermatogênese cística. Nessa espécie, a estrutura acessória reprodutiva tem a função de armazenar os ovócitos hidratados até o próximo evento de desova e absorver ovócitos que não foram desovados (atresia). Os ovócitos das espécies iniciam a vitelogênese em diferentes tamanhos. O número total de ovócitos produzidos por fase de desenvolvimento não diferiram significativamente entre as espécies congêneres S. brasiliensis e S. rastrifer. No entanto, o número de ovócitos em vitelogênese avançada diferiu entre as espécies gonocóricas. A fecundidade média por lote variou de 1.644 em A. filifera a 58.884 ovócitos em M. americanus, enquanto que a fecundidade relativa variou de 51 a 1.205 ovócitos g-1 em D. radiale e C. spilopterus, respectivamente. O número de lotes potenciais presentes nos ovários também diferiu entre as espécies, variando de 1 em A. filifera, C. edentulus e M. americanus a 4 em C. spilopterus. Assim, a hipótese postulada inicialmente foi rejeitada.