Post-capture recovery is mediated by shifts in allostatic and metabolic dynamics in a threatened and endemic rhino ray

Abstract

Understanding how animals respond to stressors is critical for effective conservation. The present study aimed to evaluate the physiological recovery of the Shortnose Guitarfish, Zapteryx brevirostris after being incidentally captured by artisanal fleets and compared it to guitarfish with delayed mortality. Moreover, the study aimed to test the efficiency of a rehabilitation protocol for the species. To this end, individuals landed alive were transported to the rehabilitation facilities and kept in tanks under monitoring for 3 days. Physiological markers indicative of allostatic overload (i.e., lactate and phosphorus) and energy metabolism (i.e., glucose and β-hydroxybutyrate) were assessed in the serum of the studied guitarfish: right after gillnet capture (i.e., post-capture) and on rehabilitation (i.e., pre-monitoring, post-monitoring, as well as guitarfish that deceased during monitoring – post-mortem). Results showed that the transportation and additional handling employed in the rehabilitation protocol did not increase the stress response, pointing to its potential efficacy in recovering debilitated, incidentally caught guitarfish before release. As for recovery success of monitored guitarfish, lactic acidosis was fully reverted after a 3-day rest period, as was allostatic overload. The same was not observed in recovery failure. Correlation tests revealed key relationships between physiological markers, shedding light on how physiological pathways help guitarfish cope with capture and handling stress. This study highlights the valuable application of conservation physiology principles to fisheries management of this endemic and threatened guitarfish species.

Compreender como os animais respondem aos estressores é fundamental para uma conservação eficaz. O presente estudo teve como objetivo avaliar a recuperação fisiológica da raia-viola-do-focinho-curto, Zapteryx brevirostris, após captura incidental por frotas artesanais e compará-la com indivíduos apresentando mortalidade tardia. Adicionalmente, o estudo teve como objetivo testar a eficiência de um protocolo de reabilitação para a espécie. Para tal, os indivíduos desembarcados com vida foram transportados para as instalações de reabilitação e mantidos em tanques, sendo monitorados durante três dias. Marcadores fisiológicos indicativos de sobrecarga alostática (e.g., lactato e fósforo) e metabolismo energético (e.g., glicose e β-hidroxibutirato) foram avaliados no soro das raias estudadas: logo após a captura com rede de emalhar (i.e., pós-captura) e na reabilitação (i.e., pré-monitoramento, pós-monitoramento, bem como indivíduos que morreram durante o monitoramento – post-mortem). Os resultados mostraram que o transporte e o manejo adicional empregados no protocolo de reabilitação não aumentam a resposta ao estresse, apontando para a potencial eficácia na recuperação de raias-viola-do-focinho-curto debilitadas antes da soltura. Quanto aos indivíduos monitorados, em animais recuperados, a acidose láctica foi totalmente revertida após um período de descanso de 3 dias, assim como a sobrecarga alostática. O mesmo não foi observado nos animais que morreram. Testes de correlação revelaram relações importantes entre marcadores fisiológicos, esclarecendo como as vias fisiológicas ajudam a espécie a lidar com o estresse de captura e manejo. Este estudo destaca a valiosa aplicação dos princípios da fisiologia da conservação ao manejo pesqueiro desta espécie endêmica e ameaçada de raia.