Morphology of lateral line canals in Neotropical freshwater stingrays (Chondrichthyes: Potamotrygonidae) from Negro River, Brazilian Amazon

Abstract

The relationship between the distribution of the lateral line canals and their functionality has not been well examined in elasmobranchs, especially among Neotropical freshwater stingrays of the family Potamotrygonidae. The spatial distribution of the canals and their tubules and the quantification of the neuromasts were analyzed in preserved specimens of Potamotrygon motoro, P. orbignyi, Potamotrygon sp. "cururu", and Paratrygon aiereba from the middle Negro River, Amazonas, Brazil. The hyomandibular, infraorbital, posterior lateral line, mandibular, nasal and supraorbital canals were characterized and their pores and neuromasts quantified. The ventral canals are known to facilitate the accurate localization of prey items under the body, and our results indicate that the dorsal canals may be employed in identifying the presence of predators or potential prey positioned above the stingray's body. The presence of non-pored canals in the ventral region may be compensated by the high concentration of neuromasts found in the same area, which possibly allow the accurate detection of mechanical stimuli. The concentration of non-pored canals near the mouth indicates their importance in locating and capturing prey buried in the bottom substrate, possibly aided by the presence of vesicles of Savi.A relação entre a distribuição dos canais da linha lateral e a sua funcionalidade é pouco conhecida para os elasmobrânquios, especialmente para as raias neotropicais da família Potamotrygonidae. A distribuição espacial dos canais e seus túbulos e a quantificação dos neuromastos foram analisadas em exemplares preservados das raias Potamotrygon motoro, P. orbignyi, Potamotrygon sp. "cururu" e Paratrygon aiereba, provenientes do médio rio Negro, Amazonas, Brasil. Foram identificados os canais hiomandibular, infra-orbital, linha lateral posterior, mandibular, nasal e supra-orbital, e os poros e neuromastos de cada um foram quantificados. Nossos resultados mostram que os canais dorsais podem ter a função de identificar a presença de predadores ou presas posicionadas acima do corpo da raia, enquanto os canais ventrais provavelmente permitem uma localização precisa da posição de presas sob o corpo. A existência de canais sem poros na região ventral pode estar relacionada com a alta concentração de neuromastos, que compensaria a falta de contato direto dos neuromastos com o meio externo na detecção de estímulos mecânicos. A concentração dos canais sem poros na proximidade da boca indica sua importância para a localização e captura de presas enterradas no substrato, possivelmente auxiliadas pela presença das vesículas de Savi.

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“…Los canales infraorbital y supraorbital de la región dorsal presentan mayor ramificación que los ventrales, debido a que los patrones de inervación influyen en la sensibilidad del sistema y proporcionan información sobre los mecanismos de procesamiento periféricos, al presentarse una ramificación abundante en los canales de la línea lateral ventral, principalmente en el hiomandibular, infraorbital y supraorbital, esto nos indica una asociación con la búsqueda de alimento (Maruska y Tricas, 2004). Además, se menciona la estrecha relación entre los canales de la región dorsal y la detección de los movimientos del agua para obtener información sensorial de su entorno (Maruska, 2001;Maruska y Tricas, 1998, 2004Shibuya et al, 2010;Marzullo et al, 2011;y Sáez et al, 2014).…”

“…Infraoribital and supraorbital canals from the dorsal region present a higher ramification than ventral, since innervation patters influence in the sensibility of the system and provide information on the mechanisms of peripheral processes, by presenting an abundant ramification in the canals of the lateral ventral line, mainly in the hyomandibular, infraorbital and supraorbital, this indicates an association with the search of feed (Maruska and Tricas, 2004). Also, the close relation between the canals of the dorsal region and the detection of the water movements to obtain sensorial information of its environment (Maruska, 2001;Maruska andTricas, 1998, 2004;Shibuya et al, 2010;Marzullo et al, 2011;and Sáez et al, 2014).…”

Morfología del sistema mecanosensorial de la línea lateral de Zearaja chilensis (Batoidea: Rajidae)

“…En batoideos, los canales de la línea lateral forman una red subcutánea y pueden ser: porados, los cuales detectan la aceleración del flujo externo hidrodinámico cercano a la piel, o no porados, los cuales son usados en la superficie ventral para detectar la velocidad hidrodinámica y localización de la presa por la función mecanotáctil (Maruska 2001, Maruska & Tricas 2004, Shibuya et al 2010, Marzullo et al 2011. De esta manera, al distribuirse sobre la superficie dorsal y ventral del cuerpo, entregan información imprescindible para los batoídeos que habitan sobre distintos tipos de sustratos (Maruska & Tricas 1998, Bleckmann & Hofmann 1999, Maruska 2001, Jordan et al 2009, Shibuya et al 2010, Shibuya & Tanaka 2012.…”

“…De esta manera, al distribuirse sobre la superficie dorsal y ventral del cuerpo, entregan información imprescindible para los batoídeos que habitan sobre distintos tipos de sustratos (Maruska & Tricas 1998, Bleckmann & Hofmann 1999, Maruska 2001, Jordan et al 2009, Shibuya et al 2010, Shibuya & Tanaka 2012.…”

The use of pelvic fins for benthic locomotion during foraging behavior in Potamotrygon motoro (Chondrichthyes: Potamotrygonidae)

“…GARRONE- NETO & SAZIMA (2009) observed that Potamotrygon motoro (Müller & Henle, 1841) and P. falkneri Castex & Maciel, 1963 in the field undulate their pectoral fins in the bottom to uncover buried prey. However they do not mention the movement of the pelvic fins, which may be employed during foraging to decrease disturbance of the benthos, thus allowing for prey detection by the lateral line canals (ROSENBERGER 2001, SHIBUYA et al 2010, 2012. Later, MACESIC et al (2013) observed that P. orbignyi (Castelnau, 1855) uses both pelvic and pectoral fins during punting movements.…”