Altitudinal distribution of aquatic macroinvertebrates and its relation to environmental variables in an Amazon river system (Perú)
PDF (Español (España))

How to Cite

Arana, J., Tolentino, D. Álvarez, Miranda, R. ., Tobes, I. ., Araujo-Flores, J. ., Carrasco-Badajoz, C. ., & Rayme-Chalco, C. . (2021). Altitudinal distribution of aquatic macroinvertebrates and its relation to environmental variables in an Amazon river system (Perú). Revista De La Academia Colombiana De Ciencias Exactas, Físicas Y Naturales, 45(177), 1097–1112. https://doi.org/10.18257/raccefyn.1436

Downloads

Download data is not yet available.

Métricas Alternativas


Dimensions

Abstract

In the Peruvian Amazon, there are few ecological studies on the diversity patterns of aquatic macroinvertebrates, essential for the management of these fluvial ecosystems. In such context, our objective was to determine the taxonomic composition and its relationship with environmental variables along an altitude gradient of the Alto Madre de Dios River, a basin with the potential to register new species. We established 22 stations in an altitudinal range from 398 to 2411 masl and evaluated the water physicochemical characteristics and the fluvial habitat: pH, water temperature (T, ° C), electrical conductivity (CE, μS.cm-1), river width (A, m), depth (P, cm), shadow, current flow speed (m · s-1), and depth. We took macroinvertebrate samples with a 200-μm-mesh-size kick net and identified 56 taxa distributed in the orders Acari, Ephemeroptera, Coleoptera, Diptera, Hemiptera, Megaloptera, Odonata, Plecoptera, Trichoptera, and Decapoda. In the multivariate classification and grouping analysis, four groups of statistically differentiated stations (p <0,05) were classified, mainly by speed and the type of dominant substrate, which explains the abundance and wide distribution of Chironomidae, Baetodes, Traulodes, and Anacroneuria. Macroinvertebrate taxa changed notably along the gradient reporting a greater diversity in areas with middle altitudes and a relationship with environmental variables.

https://doi.org/10.18257/raccefyn.1436

Keywords

Composition | Abundance | Freshwater invertebrates | Distribution
PDF (Español (España))

References

Arana, J. & Cabrera, C. (2017). Macroinvertebrados acuáticos y caracterización ecológica de los ambientes dulceacuícolas del área de influencia del gasoducto PERÚ LNG en los departamentos de Ica y Huancavelica. Revista del Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y Geográfica. 20 (40): 86-93. Doi: 10.15381/iigeo.v20i40.14394

Araujo, J. (2010). Informe Hidrobiológico Reserva Nacional Tambopata y Parque Nacional Bahuaja Sonene Epoca Seca-2010. PE, AIDER.

Armantrout, N. B. (1998). Glossary of aquatic habitat inventory terminology. American Fisheries Society. https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=XF2015013229

Bispo, P. C., Oliveira, L. G., Bini, L. M., & Sousa, K. G. (2006). Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera assemblages from riffles in mountain streams of Central Brazil: Environmental factors influencing the distribution and abundance of immatures. Brazilian Journal of Biology.66 (2B): 611-622. Doi: 10.1590/S1519-69842006000400005

Brack, A. & Mendiola, C. (2000). Ecología del Perú. Bruño. https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=US201300056262

Campbell, A. J., Carvalheiro, L. G., Maués, M. M., Jaffé, R., Giannini, T. C., Benjamin Freitas, M. A., Texeira Coelho, B. W., Menezes, C. (2018). Anthropogenic disturbance of tropical forests threatens pollination services to açaí palm in the Amazon river delta. Journal of Applied Ecology. 55 (4): 1725-1736. Doi: 10.1111/1365-2664.13086

Carrasco, C., Rayme, C., Alarcón, R. del P., Ayala, Y., Arana, J., Aponte, H. (2020). Macroinvertebrados acuáticos en arroyos asociados con bofedales altoandinos, Ayacucho, Perú. Revista de Biología Tropical. 68 (S2): S116-S161. Doi: 10.15517/rbt.v68iS2.44344

Castro, D. M. P., Callisto, M., Solar, R. R. C., Macedo, D. R., Fernandes, G. W. (2019). Beta diversity of aquatic invertebrates increases along an altitudinal gradient in a Neotropical mountain. Biotropica. 51 (3): 399-411. Doi: 10.1111/btp.12660

Cressa, C. (2000). Macroinvertebrate community structure of twenty-eight Venezuelan streams. Internationale Vereinigung für Theoretische und Angewandte Limnologie: Verhandlungen.27 (5): 2511-2518. Doi: 10.1080/03680770.1998.11898116

Coscarón-Arias, C. (2009). Diptera Simuliidae. En Macroinvertebrados bentónicos sudamericanos.Sistemática y biología (pp. 365-381). Fundación Miguel Lillo. San Miguel de Tucumán. Argentina.

De León, L. F., Cornejo, A., Gavilán, R. G., Aguilar, C. (2020). Hidden biodiversity in Neotropical streams: DNA barcoding uncovers high endemicity of freshwater macroinvertebrates at small spatial scales. PLOS ONE. 15 (8): e0231683. Doi: 10.1371/journal.pone.0231683

Docile, T. N., Figueiró, R., Gil-Azevedo, L. H., Nessimian, J. L. (2015). Contaminación del agua y distribución de la mosca negra (Diptera: Simuliidae) en el bosque Atlántico, Brasil. Revista de Biología Tropical. 63 (3): 683-693. Doi: 10.15517/rbt.v63i3.16195

Domínguez, E. & Fernández, H. (2009). Macroinvertebrados bentónicos sudamericanos. Sistemática y Biología (1.a ed.). Fundación Miguel Lillo. pp 47-623. San Miguel de Tucumán.Argentina.

Domínguez, E., Molineri, C., Pescador, M. L., Hubbard, M., Nieto, C. (2006). Ephemeroptera of South America (2.a ed.). Pensoft Publishers. pp 29-587. San Miguel de Tucumán. Argentina.

Dudgeon, D., Arthington, A. H., Gessner, M. O., Kawabata, Z.-I., Knowler, D. J., Lévêque, C., Naiman, R. J., Prieur‐Richard, A.-H., Soto, D., Stiassny, M. L. J., Sullivan, C. A. (2006).Freshwater biodiversity: Importance, threats, status and conservation challenges. Biological Reviews. 81 (2): 163-182. Doi: 10.1017/S1464793105006950

Figueroa, J. & Stucchi, M. (Eds.). (2010). Biodiversidad de los alrededores de Puerto Maldonado. Línea base ambiental del EIA del lote, 111. (IPyD ingenieros-Ingeniería de Proyectos y Desarrollo EIRL. y AICB-Asociación para la Investigación y Conservación de la Biodiversidad.).

Florencio, M., Serrano, L., Gómez-Rodríguez, C., Millán, A., Díaz-Paniagua, C. (2010). Interand intra-annual variations of macroinvertebrate assemblages are related to the hydroperiod in Mediterranean temporary ponds. En B. Oertli, R. Céréghino, J. Biggs, S. Declerck, A. Hull, & M. R. Miracle (Eds.), Pond Conservation in Europe (pp. 323-339). Springer Netherlands. Doi: 10.1007/978-90-481-9088-1_27

García-Ríos, R. F., Moi, D. A., Peláez, O. E. (2020). Effects of altitudinal gradient on benthic macroinvertebrate assemblages in two hydrological periods in a Neotropical Andean river. Ecología Austral. 30 (1): 033-044. Doi: 10.25260/EA.20.30.1.0.995

González, A. R. (2006). Ecología: métodos de muestreo y análisis de poblaciones y comunidades.Pontificia Universidad Javeriana. pp 50-59.Bogotá. Colombia.

González-Córdoba, M., Zúñiga, M. del C., Manzo, V. (2020). La familia Elmidae (Insecta: Coleoptera: Byrrhoidea) en Colombia: riqueza taxonómica y distribución. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.44 (171): 522-553. Doi:10.18257/raccefyn.1062

Gordon, N. D., McMahon, T. A., Finlayson, B. L., Gippel, C. J., Nathan, R. J. (2004). Stream Hydrology: An Introduction for Ecologists (Second Edition). John Wiley and Sons. pp 56-61. Chichester. Inglaterra.

Hamilton, S. K., Kellndorfer, J., Lehner, B., Tobler, M. (2007). Remote sensing of floodplain geomorphology as a surrogate for biodiversity in a tropical river system (Madre de Dios, Peru). Geomorphology. 89 (1): 23-38. Doi: 10.1016/j.geomorph.2006.07.024

Henriques-Oliveira, A. L. & Nessimian, J. L. (2010). Aquatic macroinvertebrate diversity and composition in streams along an altitudinal gradient in Southeastern Brazil. Biota Neotropica.10 (3): 115-128. Doi: 10.1590/S1676-06032010000300012

Jacobsen, D. (2004). Contrasting patterns in local and zonal family richness of stream invertebrates along an Andean altitudinal gradient. Freshwater Biology. 49 (10): 1293-1305. Doi:10.1111/j.1365-2427.2004.01274.x

Jézéquel, C., Tedesco, P. A., Darwall, W., Dias, M. S., Frederico, R. G., Hidalgo, M., Hugueny, B., Maldonado‐Ocampo, J., Martens, K., Ortega, H., Torrente‐Vilara, G., Zuanon, J., Oberdorff, T. (2020). Freshwater fish diversity hotspots for conservation priorities in the Amazon Basin. Conservation Biology. 34 (4): 956-965. Doi: 10.1111/cobi.13466

Krebs, C. J. (2009). Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance (Sixth Edition). Pearson Benjamin Cummings. pp 28-41. Harlow. Inglaterra.

Laurance, W. F., Sayer, J., Cassman, K. G. (2014). Agricultural expansion and its impacts on tropical nature. Trends in Ecology & Evolution. 29 (2): 107-116. Doi: 10.1016/j.tree.2013.12.001

Lê, S., Josse, J., Husson, F. (2008). FactoMineR: An R Package for Multivariate Analysis. Journal of Statistical Software. 25 (1): 1-18. Doi: 10.18637/jss.v025.i01

Lessmann, J., Guayasamín, J. M., Casner, K. L., Flecker, A. S., Funk, W. C., Ghalambor, C. K., Gill, B. A., Jácome-Negrete, I., Kondratieff, B. C., Poff, L. N., Schreckinger, J., Thomas, S. A., Toral-Contreras, E., Zamudio, K. R., Encalada, A. C. (2016). Freshwater vertebrate and invertebrate diversity patterns in an Andean-Amazon basin: Implications for conservation efforts. Neotropical Biodiversity. 2 (1): 99-114. Doi: 10.1080/23766808.2016.1222189

Lods-Crozet, B., Lencioni, V., Ólafsson, J. S., Snook, D. L., Velle, G., Brittain, J. E., Castella, E., Rossaro, B. (2001). Chironomid (Diptera: Chironomidae) communities in six European glacier-fed streams. Freshwater Biology. 46 (12): 1791-1809. Doi: 10.1046/j.1365-2427.2001.00859.x

Lujan, N. K., Roach, K. A., Jacobsen, D., Winemiller, K. O., Meza-Vargas, V., Rimarachín-Ching, V., Arana-Maestre, J. (2013). Aquatic community structure across an Andes-to-Amazon fluvial gradient. Journal of Biogeography. 40 (9): 1715-1728. Doi: 10.1111/jbi.12131

Manzo, V. (2005). Key to the South America genera of Elmidae (Insecta: Coleoptera) with distributional data. Studies on Neotropical Fauna and Environment. 40 (3): 201-208. Doi:10.1080/01650520500140619

Manzo, V. (2013). Los élmidos de la región Neotropical (Coleoptera: Byrrhoidea: Elmidae): diversidad y distribución. Revista de la Sociedad Entomológica Argentina. 72 (3-4): 199-212.

Mayor, P., & Bodmer, R. (2009). Pueblos Indígenas de la Amazonía Peruana (1.a ed.). Centro de Estudios Teológicos de la Amazonía (CETA). pp 18-28. Iquitos. Perú.

Mendes, T. P., Luiza-Andrade, A., Cabette, H. S. R., Juen, L. (2018). How Does Environmental Variation Affect the Distribution of Dragonfly Larvae (Odonata) in the Amazon-Cerrado Transition Zone in Central Brazil? Neotropical Entomology. 47 (1): 37-45. Doi: 10.1007/s13744-017-0506-2

Merrit, R. W., Cummins, K. W., Berg, M. B. (2008). An Introduction to the aquatic insects of North America. (4.a ed.). United States of America: Kendall/Hunt Publishing Company. pp 181-967.Iowa. USA. Doi: 10.5860/choice.45-3789

Meyer, J. L., Paul, M. J., Taulbee, W. K. (2005). Stream ecosystem function in urbanizing landscapes. Journal of the North American Benthological Society. 24 (3): 602-612. Doi:10.1899/04-021.1

Molles, M. C. (2015). Ecology: Concepts and Applications (8th Edition). McGraw-Hill Education.pp 11-149. New York. USA.

Monaghan, K. A., Peck, M. R., Brewin, P. A., Masiero, M., Zarate, E., Turcotte, P., Ormerod, S.J. (2000). Macroinvertebrate distribution in Ecuadorian hill streams: The effects of altitude and land use. Archiv Für Hydrobiologie. 149 (3): 421-440.

Oksanen, J., Blanchet, F. G., Friendly, M., Kindt, R., Legendre, P., McGlinn, D., Minchin, P. R., O’Hara, R. B., Simpson, G. L., Solymos, P., Stevens, M. H. H., Szoecs, E., Wagner, H. (2017). vegan: Community Ecology Package (2.5-7) [Computer software]. https://CRAN.Rproject.org/package=vegan

Ortega, H., Chocano, L., Palma, C., Samanéz, I. (2010). Biota acuática en la Amazonía peruana: diversidad y usos como indicadores ambientales en el Bajo Urubamba (Cusco - Ucayali). Revista Peruana de Biología. 17 (1): 29-36.

Ortega, H., Rengifo, B., Samanéz, I., Palma, C. (2007). Diversidad y el estado de conservación de cuerpos de agua Amazónicos en el nororiente del Perú. Revista Peruana de Biología. 13 (3): 185-194.

Oyanedel, A., Valdovinos, C., Azocar, M., Moya, C., Mancilla, G., Pedreros, P., Figueroa, R. (2008). Patrones de distribución espacial de los macroinvertebrados bentónicos de la cuenca del río Aysen (Patagonia Chilena). Gayana (Concepción). 72 (2): 241-257. Doi: 10.4067/S0717-65382008000200011

Paggi, A. (1999). Los Chironomidae como indicadores de calidad de ambientes dulceacuícolas.Revista de la Sociedad Entomológica Argentina. 58 (1-2): 202-207.

Rahbek, C. (1995). The Elevational Gradient of Species Richness: A Uniform Pattern? Ecography.18 (2): 200-205.

Roldán, G. (1996). Guía para el estudio de los macroinvertebrados acuáticos del Departamento de Antioquia. Universidad de Antioquia. pp 14-218. Medellín. Colombia.

Roldán, G. (2003). Bioindicación de la calidad del agua en Colombia: propuesta para el uso del método BMWP/Col. (1.a ed.). Universidad de Antioquia. pp 10-17. Medellín. Colombia.

Roldán, G. & Ramírez-Restrepo, J. J. (2008). Fundamentos de limnología neotropical (2.a ed.).Universidad de Antioquia. pp 141-238. Medellín,Colombia.

Roldán-Pérez, G. (2016). Los macroinvertebrados como bioindicadores de la calidad del agua: cuatro décadas de desarrollo en Colombia y Latinoamérica. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. 40 (155): 254-274.

Sarremejane, R., Cid, N., Stubbington, R., Datry, T., Alp, M., Cañedo-Argüelles, M., Cordero Rivera, A., Csabai, Z., Gutiérrez-Cánovas, C., Heino, J., Forcellini, M., Millán, A., Paillex, A., Pařil, P., Polášek, M., Tierno de Figueroa, J. M., Usseglio-Polatera, P., Zamora-Muñoz, C., Bonada, N. (2020). DISPERSE, a trait database to assess the dispersal potential of European aquatic macroinvertebrates. Scientific Data. 7 (1): 1-9. Doi: 10.1038/s41597-020-00732-7

Scheibler, E. E., Roig-Juñent, S. A., Claps, M. C. (2014). Chironomid (Insecta: Diptera) assemblages along an Andean altitudinal gradient. Aquatic Biology. 20 (2): 169-184. Doi: 10.3354/ab00554

Schmitt, R., Siegloch, A. E., Lemes da Silva, A. L., Kleba Lisboa, L., Mello Petrucio, M. (2016). Temporal variation in the Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera community in response to environmental drivers in a subtropical stream. Journal of Insect Biodiversity. 4 (19): 1-12.Doi: 10.12976/jib/2016.4.19

Scholl, E. A., Rantala, H. M., Whiles, M. R., Wilkerson, G. V. (2015). Influence of Flow on Community Structure and Production of Snag-Dwelling Macroinvertebrates in an Impaired Low-Gradient River. River Research and Applications. 32 (4): 677-688. https://doi.org/10.1002/rra.2882

Smith, T. M. & Smith, R. L. (2015). Elements of Ecology (9th edition). Pearson. pp 175-35. Madrid. España.

Touron-Poncet, H., Bernadet, C., Compin, A., Bargier, N., Céréghino, R. (2014). Implementing the Water Framework Directive in overseas Europe: A multimetric macroinvertebrate index for river bioassessment in Caribbean islands. Limnologica. 47: 34-43. Doi: 10.1016/j.limno.2014.04.002

Vannote, R. L., Minshall, G. W., Cummins, K. W., Sedell, J. R., Cushing, C. E. (1980). The River Continuum Concept. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 37 (1): 130-137.Doi: 10.1139/f80-017

Vimos-Lojano, D. J., Martínez‐Capel, F., Hampel, H. (2017). Riparian and microhabitat factors determine the structure of the EPT community in Andean headwater rivers of Ecuador. Ecohydrology. 10 (8): e1894. Doi: 10.1002/eco.1894

Walteros, J. M. & Castaño, J. M. (2020). Composición y aspectos funcionales de los macroinvertebrados acuáticos presentes en una microcuenca de cabecera en los Andes de Risaralda, Colombia. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. 44 (171): 581-592.

Whittaker, R. J., Willis, K. J., Field, R. (2001). Scale and species richness: Towards a general, hierarchical theory of species diversity. Journal of Biogeography. 28 (4): 453-470. Doi:10.1046/j.1365-2699.2001.00563.x

Willig, M. R., Kaufman, D. M., Stevens, R. D. (2003). Latitudinal Gradients of Biodiversity: Pattern, Process, Scale, and Synthesis. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 34 (1): 273-309. Doi: 10.1146/annurev.ecolsys.34.012103.144032

Wolters, J.-W., Verdonschot, R. C. M., Schoelynck, J., Verdonschot, P. F. M., Meire, P. (2018). The role of macrophyte structural complexity and water flow velocity in determining the epiphytic macroinvertebrate community composition in a lowland stream. Hydrobiologia.806 (1): 157-173. Doi: 10.1007/s10750-017-3353-6

Yu, D. W., Hendrickson, T., Castillo, A. (1997). Ecotourism and conservation in Amazonian Perú: Short-term and long-term challenges. Environmental Conservation. 24 (2): 130-138.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Copyright (c) 2021 Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales