Discrimination of trait-based characteristics by trace element bioaccumulation in riverine fishes

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Abstract

Relations between tissue trace element concentrations and species traits were examined for 45 fish species to determine the extent to which trait-based characteristics accounted for relative differences among species in trace element bioaccumulation. Percentages of fish species correctly classified by discriminant analysis according to traits predicted by tissue trace element concentrations ranged from 72% to 87%. Tissue concentrations of copper, mercury, selenium, and zinc appeared to have the greatest overall influence on differentiating species according to trait characteristics. Discrimination of trait characteristics did not appear to be strongly influenced by local sources of trace elements in the streambed sediment. Bioaccumulation was greatest for those species classified as primarily detritivores, having relatively large adult body size, considered nonmigratory with respect to reproductive strategy, occurring mostly in large or variable size streams and rivers, preferring depositional areas within the stream channel, and preferring benthic rather than open-water habitats. Our findings provide evidence of the strong relationship between bioaccumulation of environmental trace elements and trait-based factors that influence contaminant exposure.

Nous avons examiné les relations entre les concentrations des éléments en traces dans les tissus et les traits spécifiques chez 45 espèces de poissons, afin de déterminer dans quelle mesure les caractéristiques basées sur les traits peuvent expliquer les différences relatives entre les espèces dans la bioconcentration des éléments en traces. Les pourcentages d'espèces de poissons classifiées correctement par une analyse discriminante selon leurs traits prédits d'après les concentrations d'éléments en traces dans les tissus varient de 72 % à 87 %. Les concentrations tissulaires de cuivre, de mercure, de sélénium et de zinc semblent avoir le plus d'influence générale sur la différenciation des espèces d'après les caractéristiques de leurs traits. La discrimination des caractéristiques des traits ne semble pas fortement influencée par les sources locales d'éléments en traces dans les sédiments du fond des cours d'eau. La bioconcentration est maximale chez les espèces classifiées principalement comme détritivores, ayant une taille corporelle adulte relativement grande, considérées comme non migratrices dans leur stratégie reproductive, vivant surtout dans les ruisseaux et rivières de grande taille ou de tailles diverses, préférant les zones de sédimentation dans le chenal du cours d'eau et recherchant les habitats benthiques plutôt que ceux d'eau libre. Nos résultats démontrent l'existence d'une forte relation entre la bioconcentration des éléments en traces de l'environnement et les facteurs reliés au traits qui influencent l'exposition aux contaminants.

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