Fauna
La fauna amazónica posee una variedad tan grande como su flora. La biodiversidad vegetal de la región propicia la creación de diferentes ambientes y nichos, explotados por innumerables especies de animales. La región de la Central Hidroeléctrica de Santo Antônio presenta las características generales del ambiente amazónico, reproduciendo y confirmando su importancia para la biodiversidad del planeta.
Aves
La cuenca del río Madeira es una de las más ricas en especies de aves de toda Amazonía. Son aproximadamente 500 especies ya registradas, pero varias están amenazadas de extinción, como la harpía, el guacamayo azul y el guacamayo noble.
Anfibios y reptiles
La comunidad de anfibios y reptiles de la región es muy rica. Anuros (sapos, ranas, ranas arborícolas), lagartos, serpientes, cocodrilos y quelonios (tortugas y tortugas morrocoy), son algunos de los ejemplos que pueden ser encontrados en la fauna de la región, que felizmente todavía no están amenazadas de extinción. Pero, la caza predatoria de diversas especies de tortugas y cocodrilos (como el caimán negro) está prohibida.
Insectos
En las márgenes del río Madeira y en las áreas contiguas a él, es posible observar una abundancia de insectos, muchas especies raras, pocos individuos por especie y pocas especies dominantes. Los ambientes heterogéneos de los bosques pluviales crean esa situación. Es la diversidad que predomina sobre la dominancia. Los insectos son importantes reguladores de poblaciones de plantas, evitando que una sola especie botánica colonice determinado local. Operan estimulando la diversidad de hábitat que, a su vez, permite su propia diversidad.
Mamíferos
Los mamíferos de la región del río Madeira se encuentran en gran cantidad y diversidad. Los más abundantes son los roedores y los primates (como el mono aullador rubio, el mono carayá, el mono araña y el tamarino león, muy comunes en los pomares de las comunidades locales), pero también existen especies amenazadas de extinción, como el oso hormiguero y la nutria gigante. Hay también mamíferos acuáticos como el delfín tucuxi y el delfín rosado, el mayor de los delfines de río.
Peces
El río Madeira abriga una rica fauna de peces. En la región de Santo Antônio se encuentran especies como el pez gato o bagre, el dorado (conocido como "dourado" en Rondonia), el valentón, el manguruyú y el baboso. La pesca es una de las principales actividades económicas de la región y también es muy importante para la subsistencia de la población ribereña. En la región de Porto Velho también vive el pirarucú - o paiche -, uno de los mayores peces de agua dulce del mundo. A pesar de que su pesca está prohibida por causa del riesgo de extinción, el pirarucú se cría en cautiverio en la región (con autorización de los organismos ambientales).

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