Técnicas de criação de juvenis de M. margaritifera para repovoamentos: sobrevivência e crescimento nas primeiras semanas de vida

Tese de mestrado, Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2021O mexilhão-de-rio-do-norte Margaritifera margaritifera (Bivalvia: Unionida) é um dos bivalves de água doce mais ameaçado em todo o mundo, principalmente devido à ausência de recrutamento nas populações naturais. O ciclo de vida desta espécie é marcado pela produção de larvas – gloquídios – que têm obrigatoriamente de parasitar um salmonídeo. Concluído o processo de metamorfose, os juvenis libertam-se do hospedeiro e estabelecem-se na zona hiporeica dos cursos de água. Esta fase pós-parasítica é crítica para a subsistência da espécie, uma vez que os juvenis são particularmente sensíveis a perturbações no meio intersticial. Em Portugal, M. margaritifera ocorre apenas em sete rios da região norte, encontrando-se as populações em risco elevado de extinção. Atualmente, está em curso um plano de recuperação desta espécie que, para além da reabilitação das populações do seu hospedeiro, a truta-de-rio Salmo trutta, e restauro de habitat ecologicamente funcional, inclui um programa de criação de juvenis em cativeiro, para introdução em meio natural e recuperação das populações envelhecidas. Este trabalho teve como principal objetivo contribuir para a otimização das condições de criação de juvenis de M. margaritifera em cativeiro, através da comparação das taxas de sobrevivência e crescimento de indivíduos criados sob diferentes técnicas, nomeadamente em sistema artificial e semi natural. Os juvenis de M. margaritifera foram obtidos através da infeção de trutas-de-rio em condições controladas. Parte dos juvenis foram mantidos em recipientes plásticos sem circulação de água, com alimentação artificial (sistema fechado), e parte em substrato natural em raceway interior, alimentada com água do rio e sem intervenção humana (sistema aberto). Depois de 3 meses em cativeiro, os juvenis foram reintroduzidos em três locais do rio Beça, em sistemas de retenção (tubos de rede) enterrados verticalmente na zona hiporeica. Alguns juvenis foram mantidos em raceway interior, dentro e fora de tubos, de forma a comparar o crescimento de juvenis confinados e a crescer em liberdade e, desta forma, despistar o efeito do sistema de retenção no crescimento dos juvenis. As taxas de sobrevivência e crescimento foram monitorizadas durante o período de cativeiro, ao longo de 3 meses, e no rio, ao longo de 6 semanas, e comparadas entre os vários sistemas. Por último, a sobrevivência e crescimento obtidos em sistema fechado foram comparados com os parâmetros alcançados em programas semelhantes utilizando diferentes dietas. A taxa de sobrevivência dos juvenis criados em sistema fechado decresceu gradualmente ao longo do período experimental, sendo que apenas 15% dos indivíduos sobreviveram ao fim de 3 meses. Estes juvenis atingiram, em média, um comprimento máximo de concha de 452,92 (±48,45) µm. Comparando com a mistura de algas utilizada neste trabalho, concluiu-se que uma dieta à base de algas suplementada com detritos é mais benéfica ao desenvolvimento dos juvenis, provavelmente devido ao seu elevado conteúdo nutricional e ação nitrificante. Não foi possível avaliar a sobrevivência no sistema aberto. Neste sistema, os juvenis atingiram um comprimento médio de 561,49 (±69,99) µm, que corresponde a um incremento em tamanho três vezes superior ao dos juvenis de sistema fechado. A taxa de crescimento dos juvenis criados em raceway foi significativamente maior que a dos juvenis mantidos nos recipientes plásticos. Todos os juvenis introduzidos nos setores a montante e jusante do rio Beça morreram ao fim de duas semanas, quando se observaram condições deficientes de oxigenação do meio intersticial. A taxa de sobrevivência no setor médio para juvenis provenientes de sistema aberto e fechado foi de 30% e 7%, respetivamente. No final da experiência in-situ, não foi detetado crescimento em nenhum dos grupos. Após cerca de dois meses, os juvenis confinados em tubos dentro da raceway exibiram um comprimento de concha significativamente menor do que os juvenis a crescer livremente em substrato natural no mesmo tanque, o que sugere um possível efeito prejudicial do sistema de retenção usado no crescimento dos juvenis. Concluiu-se que, em termos de sistema de criação, o sistema aberto apresenta a melhor relação esforço-resultados, produzindo um elevado número de juvenis saudáveis com pouca necessidade de intervenção. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho e outros semelhantes, considera-se que a introdução em meio natural de juvenis provenientes de programas de reprodução em cativeiro só deverá ocorrer depois destes atingirem, no mínimo, um comprimento de concha de 1 mm. Este “método misto” permite criar os mexilhões em condições controladas durante a fase mais crítica do seu desenvolvimento e, consequentemente, maximizar a sua taxa de sobrevivência em meio natural. Apesar de ainda ser necessário clarificar o impacto dos sistemas de retenção no desenvolvimento dos mexilhões, a sua utilização in-situ pode ser vantajosa, no sentido em que permite monitorizar a sobrevivência e crescimento dos juvenis e avaliar o sucesso das medidas de conservação aplicadas.The freshwater pearl mussel Margaritifera margaritifera (Bivalvia: Unionida) is one of the most threatened freshwater bivalves worldwide mainly due to the lack of recruitment in natural populations. The life cycle of this species is marked by the production of larvae – glochidia – that are obligated parasites of salmonids. After the metamorphosis process is completed, juveniles excise from the host and settle in the hyporheic zone. Since juveniles are particularly sensitive to disturbances in the interstitial environment, this post-parasitic phase is critical for the persistence of the species. In Portugal, M. margaritifera is only present in seven rivers of the northern region, with populations at high risk of extinction. Currently, a recovery plan for this species is underway which includes the rehabilitation of its host populations, the river brown trout Salmo trutta, the restoration of ecologically functional habitats, and a captive rearing program for juveniles to be reintroduced for recovery of aging populations. The main objective of this work is to contribute to the optimization of the captive breeding conditions of M. margaritifera juveniles by comparing the survival and growth rates of individuals raised under different techniques, namely in artificial and semi-natural systems. Juvenile freshwater pearl mussels were obtained through infection of river brown trouts under controlled conditions and subsequently raised in two different systems: part of the juveniles was kept in plastic containers without water circulation (closed system), while artificially fed, and the rest released into natural substrate of an indoor raceway supplied with river water (open flow-through system) and grew without human intervention. About 3 months after excystment from the host, the captive-bred juveniles were released into the Beça river, at three different locations, inside field cages (mesh tubes) installed in a vertical position in the hyporheic zone. Some juveniles were kept in an indoor raceway, inside and outside tubes, to compare the growth of confined and unconfined juveniles and evaluate the effect of the retention system on juvenile growth. Survival and growth rates were monitored during the captivity period, over 3 months, and in the river, over 6 weeks, and compared between different systems. Finally, the survival and growth obtained for juveniles kept in the closed system were compared with the parameters achieved in similar programs using different diets. Post-parasitic mussels raised in plastic containers showed a gradual decline in survival rate throughout the experimental period, with only 15% of individuals surviving after 3 months, and reaching a maximum shell length of 452,92 (±48,45) µm. In comparison with the algae mixture used in this work, an algae-based diet supplemented with detritus was more beneficial to the development of juveniles, probably due to its high nutritional content and nitrifying action. It was not possible to assess survival in the flow-through system. In this system, juveniles reached an average length of 561,49 (±69,99) µm, corresponding to an increase in length three times that observed in the closed system. The individuals raised in the flow-through system had a significantly higher growth rate than juveniles in the closed system. All juveniles introduced in the upstream and downstream sectors of the Beça river died after 2 weeks, when deficient oxygen conditions in the substratum interstitials were observed. The survival rate in the medium sector of the river for juveniles raised in open and closed systems was 30% and 7%, respectively. By the end of the in-situ experiment, no growth was detected in any of the groups. After about two months, juveniles confined to mesh tubes within the raceway exhibited significantly smaller shell length than juveniles released into natural substrate in the same tank, which suggests a possible detrimental effect of the field cage used on juvenile growth. In conclusion, the open system presents the best effort-results ratio, producing a high number of healthy juveniles with little need for human intervention. According to this and other similar studies, captive bred juveniles should only be introduced in the natural environment after reaching a minimum total shell length of 1 mm. This “mixed method” allows mussels to be reared in controlled conditions during the most critical stage of their development, and therefore maximize their survival rate in the natural environment. Although it is still necessary to clarify the impact of field cages on the development of freshwater pearl mussels, its use in in-situ experiments can be advantageous because it allows monitoring the survival and growth of juveniles and assessing the success of the conservation measures applied