Migratory behaviour of a dominant detritivorous fish Prochilodus lineatus evaluated by multivariate biochemical and pollutant data

Abstract

This paper studies the migration pathways and ranges of a dominant detritivorous fish Prochilodus lineatus along pollution gradients in the Río de la Plata basin using multivariate analysis of biochemical and pollutant data. Biochemical composition (water, ash, lipids, proteins, carbohydrates, neutral lipids classes and fatty acids), aliphatic hydrocarbons (ALI), polychlorinated biphenyls (PCB), linear alkylbenzenes (LAB) and organochlorine pesticides (OClP) were determined in muscle samples of P. lineatus collected in Metropolitan Buenos Aires, the lower Paraná River (Paraná: 200-1000 km from Buenos Aires) and the middle Paraná and Paraguay Rivers (North: 1000-1400 km north). Biochemical variables and pollutants exhibited large variability [Lipids 1·1-89·5% wet mass; ALI 1·4-413; LABs not detectable (n.d.)-115·2; PCBs n.d.-27·9; OClPs n.d.-11·8 μg g-1 dry mass], due to the contrast of Buenos Aires with North fish. Fish from Buenos Aires were fatty (lipids 24·7 ± 12·3% wet mass), enriched in 18 carbon fatty acids and severely contaminated (ALI 152·4 ± 72·3; LABs 65·1 ± 26·4; PCBs 15·2 ± 6·8; OClPs 1·8 ± 1·9 μg g-1 dry mass mean ±s.d.). In contrast, fish from North were lean (4·1 ± 3·1% wet mass), enriched in long chain (>20 carbons) polyunsaturated fatty acids, with average one to two orders of magnitude lower pollutant levels (ALI 41·2 ± 51·9; PCBs 2·2 ± 3·5; LABs 8·8 ± 21·1; OClPs 0·67 ± 0·75 μg g-1 dry mass mean ±s.d.). Paraná showed intermediate values in all variables, denoting the mixing of different fish stocks. Based on principal component analysis, 14 outliers from 60 North and Paraná samples (representing 26 from 108 individual fish) were identified as pertaining to the Buenos Aires group with very similar lipid and pollutant levels. Data suggest that P. lineatus migrates a highly variable distance, exceeding 800-1000 km in multiple spatial and temporal overlapping ranges. Chemometric analysis of biochemical and pollutant data effectively discriminates fish according to the chemical signature acquired by detritus feeding in pristine and contaminated urban or industrial areas

Este artículo estudia las rutas de migración y los rangos de distribución de un pez detritívoro dominante, Prochilodus lineatus, a lo largo de gradientes de contaminación en la cuenca del Río de la Plata utilizando análisis multivariados de datos bioquímicos y contaminantes. En muestras de músculo de P. lineatus colectado en el área metropolitana de Buenos Aires, el bajo río Paraná (Paraná: 200-1000 km de Buenos Aires) y el medio de los ríos Paraná y Paraguay (Norte: 1000-1400 km al norte). Las variables bioquímicas y los contaminantes mostraron una gran variabilidad [Lípidos 1,1-89,5% de masa húmeda; ALI 1·4-413; BAL no detectables (n.d.) -115·2; PCB n.d.-27·9; OClPs n.d.-11·8 μg g-1 masa seca], debido al contraste de Buenos Aires con los peces del Norte. El pescado de Buenos Aires era graso (lípidos 24,7 ± 12,3% masa húmeda), enriquecido en ácidos grasos de 18 carbonos y gravemente contaminado (ALI 152,4 ± 72,3; BAL 65,1 ± 26,4; PCB 15 ·2 ± 6,8; OClPs 1,8 ± 1,9 μg g-1 media de masa seca ±sd). En contraste, el pescado del Norte era magro (4,1 ± 3,1% de masa húmeda), enriquecido en ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (>20 carbonos), con niveles de contaminantes promedio de uno a dos órdenes de magnitud más bajos (ALI 41,2 ± 51,9; PCB 2,2 ± 3,5; LAB 8,8 ± 21,1; OClP 0,67 ± 0,75 μg g-1 de masa seca media ± s.d.). Paraná presentó valores intermedios en todas las variables, denotando la mezcla de diferentes stocks pesqueros. Con base en el análisis de componentes principales, se identificaron 14 valores atípicos de 60 muestras de Norte y Paraná (que representan 26 de 108 peces individuales) como pertenecientes al grupo de Buenos Aires con niveles de lípidos y contaminantes muy similares. Los datos sugieren que P. lineatus migra una distancia muy variable, superando los 800-1000 km en múltiples rangos superpuestos espaciales y temporales. El análisis quimiométrico de datos bioquímicos y contaminantes discrimina eficazmente a los peces según la firma química adquirida por los detritos que se alimentan en áreas urbanas o industriales prístinas y contaminadas.

Este artículo estudia las rutas de migración y los rangos de distribución de un pez detritívoro dominante, Prochilodus lineatus, a lo largo de gradientes de contaminación en la cuenca del Río de la Plata utilizando análisis multivariados de datos bioquímicos y contaminantes. En muestras de músculo de P. lineatus colectado en el área metropolitana de Buenos Aires, el bajo río Paraná (Paraná: 200-1000 km de Buenos Aires) y el medio de los ríos Paraná y Paraguay (Norte: 1000-1400 km al norte). Las variables bioquímicas y los contaminantes mostraron una gran variabilidad [Lípidos 1,1-89,5% de masa húmeda; ALI 1·4-413; BAL no detectables (n.d.) -115·2; PCB n.d.-27·9; OClPs n.d.-11·8 μg g-1 masa seca], debido al contraste de Buenos Aires con los peces del Norte. El pescado de Buenos Aires era graso (lípidos 24,7 ± 12,3% masa húmeda), enriquecido en ácidos grasos de 18 carbonos y gravemente contaminado (ALI 152,4 ± 72,3; BAL 65,1 ± 26,4; PCB 15 ·2 ± 6,8; OClPs 1,8 ± 1,9 μg g-1 media de masa seca ±sd). En contraste, el pescado del Norte era magro (4,1 ± 3,1% de masa húmeda), enriquecido en ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (>20 carbonos), con niveles de contaminantes promedio de uno a dos órdenes de magnitud más bajos (ALI 41,2 ± 51,9; PCB 2,2 ± 3,5; LAB 8,8 ± 21,1; OClP 0,67 ± 0,75 μg g-1 de masa seca media ± s.d.). Paraná presentó valores intermedios en todas las variables, denotando la mezcla de diferentes stocks pesqueros. Con base en el análisis de componentes principales, se identificaron 14 valores atípicos de 60 muestras de Norte y Paraná (que representan 26 de 108 peces individuales) como pertenecientes al grupo de Buenos Aires con niveles de lípidos y contaminantes muy similares. Los datos sugieren que P. lineatus migra una distancia muy variable, superando los 800-1000 km en múltiples rangos superpuestos espaciales y temporales. El análisis quimiométrico de datos bioquímicos y contaminantes discrimina eficazmente a los peces según la firma química adquirida por los detritos que se alimentan en áreas urbanas o industriales prístinas y contaminadas.