| Abstract: | Dados de peso e comprimento são a base da maioria dos programas de amostragens de peixes e uma importante ferramenta em biologia de pesca. Contraditoriamente, com grande frequência pesquisas sobre a relação entre peso e comprimento de peixes são divulgadas apenas como breves publicações sobre espécies para as quais esta informação ainda não é conhecida. A maior contribuição para modelagem de peso e comprimento foi feita por Huxley, quando utilizou uma equação potência para descrever o crescimento alométrico. Embora o modelo de Huxley venha sendo utilizado sistematicamente em estudos de crescimento animal desde então, essa proposta apresenta limitações por estimar o coeficiente alométrico (“b”) como constante durante todo ciclo de vida. Diversos autores identificaram variações no coeficiente alométrico durante o desenvolvimento animal, sendo esses padrões complexos consequentes de diversos fatores e eventualmente obscurecidos devido a variabilidade natural dos dados. O objetivo deste trabalho foi identificar padrões de crescimento em peixes através da utilização de um modelo que considere alterações no crescimento que ocorram durante o ciclo de vida e através do cruzamento de diferentes informações sobre a biologia das espécies. Buscou-se o entendimento de relações entre o crescimento polifásico e o atingimento da maturidade sexual, com a forma de migração, com os padrões de ocupação de hábitat e com as famílias as quais pertencem as espécies de estudo.Os dados utilizados foram obtidos através de duas frentes: (1) revisão do banco de dados já disponível no Laboratório de Ecologia Aquática da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) e (2) contato com pesquisadores de outras instituições. Como produto final, obteve-se um banco de dados composto por 78 espécies divididas em 35 famílias, compondo uma matriz de 92. 889 pontos. Os dados foram trabalhados sobre a plataforma estatística R, onde foi desenvolvido e aplicado um algoritmo automatizado para ajuste das equações. No total, 109 estimativas de peso-comprimento foram realizadas. De forma geral, as médias do coeficiente alométrico foram ligeiramente maiores que 3, tanto para o modelo unifásico de Huxley como para ambas as fases do modelo polifásico, indicando alometria positiva. Foi possível observar multi-modalidade na distribuição de frequência de ! no modelo de Huxley, comportamento não identificado nas duas fases do modelo polifásico. Foi identificada forte correlação entre os Pontos de Mudança de Fase (SCP) e (1) os tamanhos máximos amostrados (r2 = 0,94), (2) estimativas de primeira maturação (r2 = 0,93) e (3) comprimento de primeira maturação (r2 = 0,96). Esse comportamento também foi identificado entre o comprimento de primeira maturação e as estimativas de primeira maturação (r2 = 0,97). Os pontos de mudança de fase foram superestimados em aproximadamente 15% quando comparados com as estimativas de primeira maturação. As estimativas de primeira maturação foram superestimadas em aproximadamente 5% quando cruzadas com os comprimentos de primeira maturação. Foram identificados padrões na distribuição dos resíduos homocedásticos para as espécies de ambientes lóticos (p < 0,001) e lênticos (p = 0,023) e diferença significativa no cruzamento entre os ambientes lótico e nerítico (p = 0,036).Com relação a forma de migração, foi identificado padrão na distribuição dos erro para as espécies potamódromas (p < 0,001) e diferença significativa entre as espécies oceanódromas e potamódromas (p = 0,023). Não foi encontrado qualquer tipo de padrão ou tendência entre os SCP e as estimativas de primeira maturação quando separados por famílias. A aplicação das ferramentas estatísticas e computacionais desenvolvidas nesse trabalho torna possível estabelecer importantes relações para melhorar o entendimento sobre o crescimento de peixes. Tendo em vista a facilidade de obtenção de dados de peso-comprimento, explorar matematicamente essas informações pode aumentar o entendimento das populações de interesse econômico e ecológico, permitindo uma constante atualização e manutenção de informações de gestão ambiental e de pesca, além do controle de estoque.
Length-weight data are the basis of most fish sampling programs and an important tool for fishing biology. Contradictorily, very often research on the relationship between weight and length in fish are disclosed only as brief publications on species for which this information is not yet known. The largest contribution to weight modeling and length was made by Huxley, when a power equation was used to describe the Allometric growth. Although Huxley model has been systematically used in animal growth studies since then, this proposal has limitations in estimating the allometric factor (“b”) as constant throughout the life cycle. Several authors have identified variations in allometric coefficient for animal development, being these complex patterns resulting from various factors and eventually obscured due to natural variability of the data. The objective of this study was to identify growth patterns in fish by using a model that considers changes in the growth occurring during the life cycle and through the crossing of different information of the species biology. We sought to understand the relationships between the polyphasic growth and the achievement of sexual maturity, in the form of migration, with habitat use patterns and the families which belong to the species of study.The data used were obtained from two fronts: (1) review of the database already available in Aquatic Ecology Laboratory of the Catholic University of Rio Grande do Sul (PUCRS) and (2) contact with researchers from other institutions. As a final product, there was obtained a database composed of 78 species divided into 35 families, comprising an array of 92,889 points. The data were imported in the statistical R platform, where an automated algorithm was developed and implemented to adjust the equations. A total of 109 estimates of weight-length were obtained. In general, the average allometric coefficient were slightly larger than 3, for the uniphasic model and for both phases of the polyphasic model, indicating a positive allometry. Multi-modality in the frequency distribution of ! was observed in Huxley's model, this behavior wasn't identified in both phases of polyphasic model. The final adjustment obtained by polyphasic model was satisfactory when evaluated in the context of a large number of species. Strong correlation has been identified between the SCP and (1) the maximum sampled sizes (r2 = 0. 94), (2) estimations of first maturity (r2 = 0. 93) and (3) length at first maturity (r2 = 0. 96). This behavior was also identified between the length at first maturity and estimates of first maturity (r2 = 0. 97). The Stanza Changing Points (SCP) were overestimated by approximately 15% when compared with the estimation of first maturity.Estimation of first maturity were overestimated by approximately 5% when crossed with the lengths at first maturity. Patterns were identified in the distribution of homocedastic residuals for species of lotic (p < 0. 001) and lentic (p = 0. 023) habitats and a significant difference between lotic and neritic environments (p = 0. 036). Regarding the form of migration, a pattern was identified in the distribution of error for potamodromous species (p = 0. 001) and significant difference between the oceanodromous and potamodromous species (p = 0. 023). It wasn’t found any kind of pattern or trend between the SCP and the estimation of first maturity when separated by families. The application of statistical and computational tools developed in this work makes it possible to establish important relationships to improve the understanding of fish growth. Given the ease of obtaining length-weight data, explore this information mathematically can increase understanding of populations of economic and ecological interest, allowing for constantly updating and maintenance information for environmental management and fishing, in addition to stock control. |
