Air-breathing Behavior of the Jeju Fish Hoplerythrinus unitaeniatus in Amazonian Streams

The breathing behavior of the jeju fish Hoplerythrinus unitaeniatus has been the focus of several studies in recent decades. Few of these studies, however, have described how the fish's air breathing functions in natural environments. We examined changes in the behavior of H. unitaeniatus during daily variations in the dissolved-oxygen (DO) content of the water in Amazonian streams. We recorded the mean time intervals between instances when the fish breached the water surface to take in atmospheric air and the variation in the DO concentrations. We also observed the number of individual fish that breached the surface together as well as their territory-forming behavior. We recorded the individual and collective anti-predator strategies in the presence of a potential predator, experimentally testing the capacity of H. unitaeniatus to recognize the shape of a predator. The results indicated that as the DO concentration decreased, the individuals of H. unitaeniatus tended to breach the water surface at shorter time intervals, which increased their exposure to predators. To minimize the risks from this longer exposure time, the species tends to adopt anti-predator strategies individually or as a group. In well-lit locations, the fish recognized the predator's silhouette, left their territory and took a longer time to return. We provide an original contribution to the understanding of the anti-predatory tactics of the species by describing the behavior of group formation and territory definition as a tool to maximize efficiency in the defense against predators, a behavior that until now was an unknown strategy for this species. Resumo O comportamento respiratorio de Hoplerythrynus unitaeniatus vem sendo foco de diversos estudos nas ultimas decadas. Contudo, poucos trabalhos descreveram seu funcionamento em ambientes naturais. Nos examinamos a variacao comportamental de H. unitaeniatus frente as oscilacoes do oxigenio dissolvido no periodo diurno em cinco pontos distribuidos em dois riachos da Amazonia Meridional. Nestes pontos registramos o tempo medio entre os intervalos de emersao a superficie para a tomada do ar atmosferico, em conjunto com a variacao na concentracao de oxigenio dissolvido. Observamos tambem a quantidade de individuos que emergem juntos a superficie, e o comportamento de formacao de territorio. Nos registramos as estrategias anti-predatorias individuais e coletivas, frente a um potencial predador, testando experimentalmente se H. unitaeniatus reconhece a morfologia de um predador. Os resultados indicam que a medida que ocorre um decrescimo na concentracao de oxigenio dissolvido, os individuos de H. unitaeniatus tendem a emergir a superficie em menor intervalo de tempo, o que leva a uma maior exposicao aos predadores. Para minimizar esse maior tempo de exposicao, observamos que a especie tende a adotar estrategias anti-predatorias que podem ser individuais ou em grupo. Com relacao a deteccao do predador por H. unitaeniatus, nos locais com maior incidencia luminosa os individuos reconhecem visualmente a silhueta do predador, evadindo de seu territorio e apresentando maior tempo de retorno. Este estudo demonstra a adaptacao adquirida por H. unitaeniatus em locais com baixas concentracoes de oxigenio, aumentando suas emersoes a superficie para tomada do ar atmosferico. Fornecemos uma contribuicao para o entendimento sobre taticas anti-predatorias da especie, relatando o comportamento de formacao de grupos e territorios como uma ferramenta para maximizar a eficiencia na defesa contra predadores, que ate entao, era uma estrategia desconhecida para esta especie.