Effects of cyanide exposure on marine fish with emphasis to Amphiprion spp

Abstract

Tropical coral reefs have a high importance on marine ecosystems due to their high productivity and biodiversity. However, these ecosystems are facing a growing number of both natural and anthropogenic threats. Cyanide fishing is a destructive technique to capture live reef fish, both for human consumption and to supply the marine aquarium industry. Clownfish and damsels ( Family Pomacentridae) are the most heavily traded group of marine aquarium fish and consequently also some of the most commonly targeted fishes by this illegal fishery. Cyanide (CN-) is considered to be a potent inhibitor of enzymatic pathways involved in respiration and other physiological functions in fish and when used in acute doses can accumulate in body tissues and fluids, negatively affecting several enzymes. In the present study, we analyzed the effects of different concentrations of CN- pulse exposures (mimicking cyanide fishing) in survival and biomarker activity in two different sizes of Amphiprion ocellaris and calculated their respective LC50. Subsequently, the same species was exposed to a sublethal concentration of CN- (25 mg L-1) under global warming scenarios predicted for 2100 (29 °C and 32 °C). Eight different species of pomacentrids were also pulse exposed to a concentration of 50 mg L-1 of CN- to investigate interspecific variability in their tolerance to CN- poisoning. Our data revealed that LC50 of small fish is nearly half of that estimated for medium sized fish (28.45 mg L-1 and 50 mg L-1 of CN-, respectively). It was also possible to demonstrate that the increase of seawater temperature, by itself, can cause mortality in clownfish, and that mortality promoted by CN- fishing will be magnified at higher temperatures. Finally, it is confirmed that vulnerability to CN- poisoning may vary interspecifically, even in species which are closely related phylogenetically. The clownfish A. ocellaris displayed the highest tolerance to CN- poisoning among all tested pomacentrids. Overall, it is mandatory to effectively ban CN- fishing from tropical coral reefs, as the damage this practice already causes in the oceans of today will be largely magnified in the oceans of tomorrow.

Os recifes de coral tropicais têm uma grande importância nos ecossistemas marinhos, devido à sua produtividade e biodiversidade. No entanto, estes ecossistemas estão a enfrentar um crescente número de ameaças naturais e antropogénicas. A pesca com cianeto é uma técnica destrutiva para capturar peixes vivos de recife, tanto para o consumo humano como para abastecer a indústria de aquários marinhos. O peixe-palhaço e as donzelas (Família Pomacentridae) são o grupo de peixes mais comercializados em aquariofilia e, consequentemente, são dos peixes mais capturados com esta pesca ilegal. O cianeto (CN-) é considerado um potente inibidor das vias enzimáticas envolvidas na respiração e outras funções fisiológicas no peixe, que quando utilizado em doses agudas pode acumular-se em tecidos e fluidos corporais, afetando negativamente várias enzimas. No presente estudo, foram analisados os efeitos das diferentes concentrações de CN- (imitando a pesca com cianeto) na sobrevivência e atividade dos biomarcadores em dois tamanhos diferentes de Amphiprion ocellaris e calculado o respetivo LC50. Posteriormente, a mesma espécie foi exposta a uma concentração sub-letal de CN- (25 mg L-1) sob o cenário de aquecimento global previsto para 2100 (29 °C e 32 °C). Oito espécies diferentes de pomacentrídeos foram expostos a uma concentração de 50 mg L-1 de CN- para investigar a variabilidade interespecífica na sua tolerância ao envenenamento por cianeto. Os nossos dados revelaram que o LC50 de peixes pequenos é quase a metade do que o estimado para os peixes de tamanho médio (28,45 mg L-1 e 50 mg L-1 de CN-, respetivamente). Também foi possível demonstrar que o aumento da temperatura da água do mar, por si só, pode causar mortalidade no peixepalhaço, e que a mortalidade promovida pela pesca com cianeto será aumentada a temperaturas mais elevadas. Finalmente, confirma-se que a vulnerabilidade ao envenenamento por cianeto pode variar interespecificamente, mesmo em espécies que estão estreitamente relacionadas filogeneticamente. O peixe-palhaço A. ocellaris apresentou a maior tolerância ao envenenamento por cianeto relativamente a todos os pomacentrídeos testados. Por isso, é obrigatório proibir eficazmente a pesca com cianeto nos recifes de coral tropicais, pois o dano que esta prática faz nos oceanos de hoje será largamente ampliado nos oceanos de amanhã.