Morphology of the Guiana dolphin (Sotalia guianensis) off southeastern Brazil: growth and geographic variation

Abstract

The objective of this study was to analyze the morphology of Guiana dolphin (Sotalia guianensis) to evaluate the existence of geographical variation along southeastern Brazil. Body length and 39 cranial variables were measured of specimens stranded or accidentally captured to consider ontogenetic and geographic variations. The areas studied were Espirito Santo (ES; 18o30'S-20o40'S), northern Rio de Janeiro (NRJ; 21o35'S-22o25'S), southern Rio de Janeiro (SRJ; 23o00'S-23o07'S) and Sao Paulo (SP; 23o30'S-25o30'S). Body length at age zero predicted by a non-linear Gompertz model for the Guiana dolphin was 148.3cm for area ES, 108.97cm for area NRJ, 98.4cm for area SRJ and 90.9cm for area SP. Asymptotic values were reached at about six years of age for total body length and cranial variations. These results indicate that Guiana dolphins reach adult size and sexual maturity simultaneously at six to seven years of age, when specimens cease to grow. The growth pattern for body and skull size indicated that there is variation between geographic areas. Guiana dolphins found in Sao Paulo are smaller than those analyzed in northern Rio de Janeiro and Espirito Santo, which implies a different growth rate. A canonical discriminant analysis of the cranial metric characters indicated significant differences between the four geographic areas. Differences between areas NRJ, SRJ and SP were responsible for 54% (axis 1) and 34% (axis 2) of the variation, respectively. The third axis depicted a difference between the area ES and the others. A partial overlap between geographic areas was observed in the projection of the species on the canonical axes, suggesting parapatry. Geographic variation recorded in this study is likely to be related to environmental adaptations. One of the areas that could play a role in the distribution of Guiana dolphin in the surveyed area is the central coast of Rio de Janeiro, which is characterized by the absence of river discharges, a narrowing of the continental shelf and upwelling influence that might be limiting the species occurrence in this area. RESUMO: O objetivo do presente estudo foi analisar a morfologia do boto-cinza (Sotalia guianensis) para avaliar a existencia de variacao geografica no sudeste do Brasil. O comprimento do corpo e 39 variaveis cranianas foram medidas em animais encalhados ou capturados acidentalmente em rede de pesca para analisar a variacao ontogenica e geografica. As areas estudadas foram Espirito Santo (ES) (18o30'S-20o40'S), norte do Rio de Janeiro (NRJ) (21o35'S-22o25'S), sul do Rio de Janeiro (SRJ) (23o00'S-23o07'S) e Sao Paulo (SP) (23o30'S-25o30'S). O comprimento do corpo na idade zero, predito pela curva de crescimento de Gompertz para o boto-cinza foi 148,3cm para a area ES, 108,97cm para a area NRJ, 98,4cm para a area SRJ e 90,9cm para a area SP. Os valores assintoticos foram alcancados aproximadamente aos seis anos de idade para o comprimento do corpo e variaveis cranianas. Esses resultados indicam que o boto-cinza alcanca o tamanho adulto e a maturidade sexual simultaneamente aos seis a sete anos de idade, quando os especimes param de crescer. Os padroes de crescimento para o tamanho corporeo e craniano indicaram que ha uma variacao entre areas geograficas. Os especimes de botos-cinza encontrados em Sao Paulo sao menores do que aqueles analisados no norte do Rio de Janeiro e Espirito Santo, o que implica em uma taxa de crescimento diferenciada. A analise discriminante canonica para os caracteres metricos do crânio indicou diferenca significativa entre as quatro areas geograficas. Diferencas entre as areas NRJ, SRJ e SP foram responsaveis por 54% (eixo 1) e 34% (eixo 2) da variacao. A diferenca entre a area ES das demais areas foi responsavel pelos 12% restantes (eixo 3). Uma sobreposicao parcial entre as areas geograficas foi observada na projecao das especies nos eixos canonicos, sugerindo parapatria.. A variacao geografica registrada neste estudo pode ser um reflexo de adaptacoes ambientais. Uma area que pode ser considerada critica para a distribuicao do boto-cinza e a costa central do Rio de Janeiro, a qual e caracterizada pela ausencia de rios, plataforma continental estreita e influencia de ressurgencia. Estas caracteristicas ambientais podem ser limitantes para a ocorrencia da especie nesta area.