Engenheiros dos ecossistemas em plantas: modificações arquiteturais de folhas por largatas de Lepidoptera influenciam a estrutura de comunidades de artrópodes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Oferta de micro-hábitats artificiais em riachos degradados: respostas das comunidades de peixes e macroinvertebrados

Pós-graduação em Biologia Animal - IBILCE

Ecologia da ictiofauna do estuário do rio Paciência, Ilha do Maranhão - Brasil

Os sistemas estuarinos funcionam como importante habitat para várias especies de peixes, atraves das redes de canais de mare. Sob o ponto de vista ecologico, a comunidade ictiofaunística desempenham importante funcao no balanco energetico dos varios niveis tróficos dos ecossistemas estuarinos. Neste contexto, o presente estudo objetivou: determinar as distribuições espaco-temporais da ictiofauna; explicar suas características comportamentais e ecologicas; comparar a composicao da biomassa relativa, guildas ecologicas e funcionais em diferentes sistemas estuarinos da costa Norte; investigar a influencia das variaveis bioticas e abioticas e sua correlacao com os padroes biologicos da ictiofauna e identificar alteracoes na integridade biotica dos canais de mare estudados, utilizando a ictiofauna. Os dados foram obtidos a partir de amostragens bimestrais nos canais de mare Iguaiba, Grande e Cristovao, no periodo de janeiro/2006 a setembro/2007, utilizando redes de emalhar e tapagem. Paralelamente, foram tomadas amostras na camada superficial da agua para determinacao das variaveis fisico-quimicos e dos nutrientes inorganicos dissolvidos. Na caracterizacao ecologica das especies, foram empregados indices que estimam a diversidade, equitabilidade e riqueza. O Indice de Integridade Biotica foi aplicado para avaliar os efeitos das possiveis alteracoes ambientais na ictiofauna. Tecnicas univariadas (ANOVA, Kruskall-Wallis) e multivariadas (Cluster, nMDS, SIMPER, COIA e curvas ABC) foram usadas para comparar as especies e os locais de capturas. No total foram capturados 12.219 peixes distribuídos em 55 especies e 27 familias. As familias Sciaenidae, Ariidae, Carangidae, Engraulidae e Mugilidae apresentaram maior riqueza de especies. Ariopsis bonillai e Cetengraulis edentulus, apresentaram maior contribuicao para a formacao de grupos mais similares; Stellifer naso e Cynoscion acoupa foram responsaveis pela dissimilaridade entre os grupos formados. Cerca de 66% dos peixes capturados foram representados por individuos jovens, confirmando a condicao de bercario dos sistemas estuarinos. Os registros ictiofaunisticos entre o Golfao Marajoara e Maranhense apontam a ocorrência de 140 especies. Especies marinhas visitantes ocasionais e de agua doce ocorreram ocasionalmente. Marinhas estuarino-oportunistas e estuarino dependentes apresentaram maior contribuicao no Golfao Maranhense, ja as estuarino residentes apresentaram biomassa elevada em todos os sistemas estuarinos investigados. Detritivoros ocorreram principalmente no Pará e zoobentivoros no Maranhao. A ocorrencia de piscivoros foi inversamente proporcional a abundancia de juvenis. A co-estrutura formada entre variaveis ambientais-peixes foi significativa. As variaveis salinidade, pH, silicato, amonio, fosfato e nitrato influenciaram na estrutura da ictiofauna. Nenhuma especie se associou a ambientes com elevadas concentracoes de nutrientes inorganicos. As curvas ABC demonstraram que o ambiente estuarino encontra-se moderadamente perturbado, enquanto o indice de integridade caracterizou a qualidade ambiental dos canais de mare entre muito pobre a regular. O estudo mostrou que os canais de mare são importantes areas de criacao devido a dominancia de juvenis; a ictiofauna apresenta sazonalidade em relacao aos periodos hidrologicos; a comunidade peixes presente nos canais de mare pode atuar como indicadora da qualidade de ecossistemas submetidos a pulsos de mares. Considera-se, portanto, a protecao dos canais entre-mares dos manguezais uma ação essencial para o manejo dos recursos pesqueiros, uma vez que existe uma forte relacao entre abundancia da ictiofauna e a composição estrutural do habitat.

Caracterização da comunidade de quirópteros (Mammalia) em áreas naturais e manejadas da Floresta Nacional do Tapajós, PA - Brasil

Os quirópteros representam 25 % da mastofauna mundial. São os mamíferos neotropicais mais diversificados e abundantes. A Amazônia brasileira apresenta cerca de 128 espécies de morcegos registradas. Eles possuem uma grande variabilidade morfológica, a qual os permite ocupar diferentes nichos tráficos no ecossistema. São muito importantes para a manutenção e regeneração dos ecossistemas em que vivem. São eficientes na dispersão de sementes, polinização e no controle biológico de insetos e constituem ótimos bioindicadores do estado e das dinâmicas sofridas por esses ecossistemas. O presente estudo objetivou caracterizar a quiropterofauna de uma região da Floresta Nacional do Tapajós, Pará, Brasil, em áreas de floresta primária, capoeira e de um experimento de corte seletivo de madeira. O nível de impacto sobre a comunidade de morcegos desse manejo e da área de capoeira foi comparado aos testemunhos de mata primária em cada habitat e em seus micro-habitats, ou fisionomias: matrizes de sub-bosques, clareiras e pátios de armazenamento de madeira. A comparação se deu através de análises de distribuição, diversidade, abundância, número de espécies e densidade das guildas. Foram amostradas 55 espécies, a maioria frugívoras, representantes de seis famílias. Ao comparar o número de espécies e a diversidade, as áreas de exploração exibem algum impacto, mas não tão acentuado como as áreas de capoeira. As amostras sugerem que a vegetação secundária proporciona uma maior densidade de quirópteros na comparação entre habitats. Mas poucas espécies são favorecidas por esta estrutura de vegetação. As guildas mais favorecidas nesta vegetação são de morcegos frugívoros/onívoros e insetívoros aéreos. A comparação entre fisionomias sugere que os quirópteros de sub-bosque evitam espaços abertos na vegetação. Os processos de sucessão aqui observados apresentam dinâmicas que necessitam de acompanhamento periódico, para a formulação de um modelo mais próximo da realidade.

Ecologia da ictiofauna e análise ecossistêmica das áreas de influência direta da UHE Coaracy Nunes, Ferreira Gomes - AP

O reservatório da UHE Coaracy Nunes no rio Araguari esta localizado entre os municípios de Ferreira Gomes e Porto Grande no estado do Amapá-Brasil, distando 200 km do Oceano Atlântico. A usina Coaracy Nunes foi a primeira hidrelétrica a ser construída na Amazônia brasileira, tendo suas obras iniciadas em 1967. O rio Araguari e o principal rio do estado do Amapá e representa fonte de geração de renda através da pesca, atividades agropecuárias em sua várzea, navegação, mineração, geração de energia e lazer. O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações impostas pela construção do reservatório da UHE Coaracy Nunes, através das assembleias de peixes de quatro áreas de influencia direta desta usina. Para isso, no período de maio de 2009 a julho de 2010, foram realizadas coletas bimensais, de peixes, com redes de malhas padronizadas variando de 1,0 a 10,0 cm entre nos adjacentes e outras técnicas auxiliares. A partir destas coletas, no capitulo 1 foi verificado a composição, abundancia (CPUEn) e biomassa (CPUEp) relativas da ictiofauna, eficiência amostral (curva do coletor, curva de rarefação e Jacknife) e descritores ecológicos de comunidades (riqueza, diversidade, equitabilidade e dominância) das assembleias das quatro áreas. Foram efetuadas analises de variância (ANOVA: bifatorial), Kruskal-Wallis, teste-T e Mann-Whitney para verificar se havia diferenças significativas dos descritores entre as áreas e períodos sazonais. Estas análises foram corroboradas por analises multivariadas de agrupamento (cluster), ordenamento (MDS), Anosim e Simper. No capitulo 2, os estados ecológicos das quatro áreas foram verificados utilizando como indicadores: curvas espécie abundancia, curvas K-dominância e curvas ABC, assim como modelos espécie-abundancia serie geométrica, log serie, log normal e broken stick, e modelo de regressão linear de espectros de tamanho. No capitulo 3, a estrutura trófica foi estimada a partir da categorização das espécies de cada área em 5 guildas: piscívora, onívora, detritívora, carnívora e herbívora. A abundancia, biomassa e índices ecológicos destas guildas foram estimados e verificados suas variações espaço-temporais, por analises de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis) e teste t. No capitulo 4, a dieta das espécies mais abundantes das assembleias de cada área foi verificada e suas variações espaço-temporais detectadas por analise de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis). Também foram estimados a amplitude e sobreposição de nicho das espécies mais abundantes, assim como a existência de competição entre as espécies através de modelagem nula. No capitulo 5 foi realizada a avaliação ecossistêmica das quatro áreas através de modelos de fluxo de biomassa na rede trófica do ecossistema, usando como instrumento de modelação o software Ecopath. Essas análises tinham por objetivo descrever as variações dos atributos ecológicos que quantificam as propriedades de maturidade, estabilidade e resiliência ecossistêmica que pudessem refletir os estados ecológicos dessas áreas. O modelo incluiu compartimentos funcionais desde produtores primários ate predadores de topo. No geral, todas as análises indicaram sensíveis alterações na ictiofauna atribuídas a implantação da UHE Coaracy Nunes, que se refletem nos três níveis de organização: ecossistema, comunidade (assembleia) e guilda. Os resultados indicaram a captura de 1.977 peixes distribuídos em 2 classes, 9 ordens, 23 famílias, 73 gêneros e 108 espécies. As curvas de acumulação de espécies e curvas de rarefação individualizadas demonstraram que houve suficiência amostral nas áreas Reservatório e Lacustre. Os resultados mostraram que a área Jusante foi mais rica, diversa e equitativa em relação as demais e que a sazonalidade não influenciou na variação destes índices. A abundancia relativa (CPUEn) foi superior nas áreas Reservatório e Lacustre e a biomassa relativa (CPUEb) foi superior na área Jusante, não havendo diferenças sazonais para esses descritores em todas as áreas. As analises de agrupamento (cluster) e ordenamento (MDS) da ictiofauna permitiram identificar a formação de três assembleias distintas: Jusante, Montante e uma assembleia que compreende as áreas Reservatório e Lacustre, ratificando a similaridade dessas duas áreas. Os resultados das curvas whitakeplot, ABC e K-dominância, assim como o ajuste satisfatório do modelo broken stick e os padrões das curvas de espectro de tamanho para a assembleia da área a jusante indicam que esta área foi a mais equilibrada em termos ecológicos. Nas áreas Lacustre e Reservatório, os resultados tanto do ajuste ao modelo serie geométrica, quanto os resultados das curvas whitake-plot, ABC e K-dominância e o espectro de tamanho, assim como os resultados das curvas e ajustes ao modelo série e menor espectro de tamanho para a assembleia da área Reservatório, refletem que os peixes destas áreas, em sua maioria, são indivíduos pequenos com elevada dominância e baixa equitabilidade, caracterizando comunidades típicas de áreas impactadas. A estrutura trófica das assembleias de peixes das áreas represadas (Reservatório e Lacustre) foram formatadas em função do barramento do rio, que isolou e fragmentou o ambiente, determinando sua modificação física, impondo o estabelecimento de uma ictiofauna de espécies pré-adaptadas as condições ambientais de represamento, diferente, em parte, da estrutura da ictiofauna fluvial pre-barramento, destacando as piscívoras, onívoras e detritívoras, que foram as mais ricas e abundantes em função da disponibilidade, nas duas áreas, dos recursos alimentares de sua preferencia. Os resultados demonstraram que as dietas das assembleias de todas as áreas foram similares quanto ao predomínio do consumo de peixes e detritos, seguidos de alimento vegetal aloctone, revelando um padrão com poucos nichos amplos e uma concentração maior de espécies com nichos mais estreitos. Contudo, o padrão de baixa amplitude trófica foi evidenciado pelo predomínio da guilda piscívora, somada as guildas detritívora e herbívora. A sazonalidade pouco influenciou na alimentação da maioria das espécies em todas as áreas. Os padrões comparativos da dieta entre as áreas Montante e Jusante com as áreas Reservatório e Lacustre indicam que a maioria das espécies das áreas represadas pertenciam as guildas piscívora, onívora e detritívora antes do barramento do rio, que colonizaram estes ambientes, influenciadas, principalmente, pela abundancia dos recursos alimentares de suas preferencias e das condições físicas ambientais favoráveis. Interações competitivas foram evidenciadas pelos modelos nulos, sugerindo que a competição também foi um fator importante na estruturação das assembleias. Ecossistemicamente, os quatro modelos de fluxo de biomassa representam ecossistemas com elevada produção primaria oriunda da floresta riparia e algas filamentosas, que são utilizadas parcialmente. A cadeia trófica baseada em detrito apresentou ser mais importante que a que tem como base a produção primaria nas áreas Reservatório e Lacustre. A maioria dos fluxos ocorre nos compartimentos de níveis tróficos baixos. As propriedades ecossistêmicas da área Jusante indicam que este ambiente se encontra mais desenvolvido e maduro em relação aos outros, caracterizado por resiliência e entropia altas. As áreas represadas (Reservatório e Lacustre) apresentaram atributos ecossistêmicos que lhe conferiram características de menos resiliente e menos maduro que as áreas de rio. A área Montante apresentou um padrão intermediário de resiliência, estabilidade e maturidade. Esses resultados evidenciam que apos quarenta anos da construção da barragem do reservatório de Coaracy Nunes, a fragmentação do ambiente proporcionou alterações ecossistêmicas negativas, refletidas nas assembleias de peixes das áreas acima do barramento e na analise ecossistêmica, evidenciando que a área jusante apresenta características de ambiente em bom estado ecológico, com baixa alteração de origem antrópica e capaz de suportar distúrbios.

Functional trophic composition of the ichthyofauna of forest streams in eastern Brazilian Amazon

Este estudo teve como objetivo descrever a organização funcional da fauna de peixes de riachos do nordeste do estado do Pará, Brasil, com base em observações comportamentais das táticas alimentares das espécies. Sete igarapés foram amostrados entre junho e novembro de 2010 por técnicas de observações diretas durante sessões de mergulho livre, totalizando 91h 51min de observação, nos períodos diurno, crepuscular vespertino e noturno. Foram observadas 73 espécies distribuídas em seis ordens, 26 famílias e 63 gêneros, com predomínio de Characiformes, seguidos por Siluriformes. A partir de informações coligidas por observações ad libitum, as espécies foram organizadas em 18 grupos tróficos funcionais (GTFs), de acordo com duas características principais: (1) a tática alimentar observada com maior frequência; e (2) sua distribuição espacial no riacho, considerando suas dimensões lateral (margens e canal central) e vertical (coluna d'água). Os GTFs mais frequentes foram Catadores noturnos de invertebrados (9 espécies), Coletores diurnos de canal (8 spp.), Catadores diurnos de superfície (7 spp.), e Predadores de tocaia e emboscada (6 spp.). Os GTFs aqui definidos possibilitam uma análise comparativa da estrutura e composição da ictiofauna, que representa uma abordagem alternativa ao uso da estrutura taxonômica em estudos ecológicos. A classificação da ictiofauna baseada em GTFs proposta neste trabalho é comparada com outras três classificações, propostas por Sazima (1986), Sabino & Zuanon (1998) e Casatti et al. (2001).

Performance Analysis of MODIS 500-m Spatial Resolution Products for Estimating Chlorophyll-a Concentrations in Oligo-to Meso-Trophic Waters Case Study: Itumbiara Reservoir, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeitos indiretos das aranhas Peucetia spp. (Oxyopidae) e Misumenops argenteus (Thomisidae) no sucesso reprodutivo de Trichogoniopsis adenantha (DC) (Asteraceae) e no comportamento das guildas associadas à planta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Integrated multi-trophic culture of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and Amazon river prawn (Macrobrachium amazonicum) in brackish water

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Dominant predators mediate the impact of habitat size on trophic structure in bromeliad invertebrate communities

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estimation of chlorophyll-a concentration and the trophic state of the Barra Bonita hydroelectric reservoir using oli/landsat-8 images

Reservoirs are artificial environments built by humans, and the impacts of these environments are not completely known. Retention time and high nutrient availability in the water increases the eutrophic level. Eutrophication is directly correlated to primary productivity by phytoplankton. These organisms have an important role in the environment. However, high concentrations of determined species can lead to public health problems. Species of cyanobacteria produce toxins that in determined concentrations can cause serious diseases in the liver and nervous system, which could lead to death. Phytoplankton has photoactive pigments that can be used to identify these toxins. Thus, remote sensing data is a viable alternative for mapping these pigments, and consequently, the trophic. Chlorophyll-a (Chl-a) is present in all phytoplankton species. Therefore, the aim of this work was to evaluate the performance of images of the sensor Operational Land Imager (OLI) onboard the Landsat-8 satellite in determining Chl-a concentrations and estimating the trophic level in a tropical reservoir. Empirical models were fitted using data from two field surveys conducted in May and October 2014 (Austral Autumn and Austral Spring, respectively). Models were applied in a temporal series of OLI images from May 2013 to October 2014. The estimated Chl-a concentration was used to classify the trophic level from a trophic state index that adopted the concentration of this pigment-like parameter. The models of Chl-a concentration showed reasonable results, but their performance was likely impaired by the atmospheric correction. Consequently, the trophic level classification also did not obtain better results.

The trophic role of the squid Loligo plei as a keystone species in the South Brazil Bight ecosystem

The issue of whether loliginid squid can influence the average structure of marine ecosystems in a keystone role, i.e. a strong effect with relatively low biomass, has not yet been examined. Here, the diet of Loligo plei in inner shelf waters of the South Brazil Bight was examined, as a first step, based on the stomach contents of 2200 squid hand-jigged in shallow water (, 30 m) and taken as bycatch of shrimp trawlers in deeper water (30-100 m). Diet varied by size, season, and fishing zone. Stomachs were not empty in similar to 12%, with more empty during winter. The range of mantle lengths of squid caught by jigging (101-356 mm) appeared to differ from the squid trawled (30-236 mm), and the diet also differed. Food categories recorded in deeper water did not include amphipods or polychaetes, but in both fishing areas, fish were the most common prey. The fish prey identified included Trachurus lathami, small pelagic species, trichiurids, and Merluccius hubbsi. Demersal species, such as Ctenosciaena gracilicirrhus, and flatfish were also present. An ecosystem network model is updated through which a mixed-trophic impact matrix and ""keystoneness"" indicators were calculated. Loligo plei represents an important link between pelagic and demersal energy pathways, with high indices of keystoneness.

Trophic structure on the West Antarctic Peninsula shelf: Detritivory and benthic inertia revealed by delta(13)C and delta(15)N analysis

Summer bloom-derived phytodetritus settles rapidly to the seafloor on the West Antarctic Peninsula (WAP) continental shelf, where it appears to degrade relatively slowly, forming a sediment ""food bank"" for benthic detritivores. We used stable carbon and nitrogen isotopes to examine sources and sinks of particulate organic material (POM) reaching the WAP shelf benthos (550-625 m depths), and to explore trophic linkages among the most abundant benthic megafauna. We measured delta(13)C and delta(15)N values in major megafaunal taxa (n = 26) and potential food sources, including suspended and sinking POM, ice algae, sediment organic carbon, phytodetritus, and macrofaunal polychaetes. The range in delta(13)C values (> 14 parts per thousand) of suspended POM was considerably broader than in sedimentary POC, where little temporal variability in stable isotope signatures was observed. While benthic megafauna also exhibited a broad range of VC values, organic carbon entering the benthic food web appeared to be derived primarily from phytoplankton production, with little input from ice algae. One group of organisms, primarily deposit-feeders, appeared to rely on fresh phytodetritus recovered from the sediments, and sediment organic material that had been reworked by sediment microbes. A second group of animals, including many mobile invertebrate and fish predators, appeared to utilize epibenthic or pelagic food resources such as zooplankton. One surface-deposit-feeding holothurian (Protelpidia murrayi) exhibited seasonal variability in stable isotope values of body tissue, while other surface- and subsurface-deposit-feeders showed no evidence of seasonal variability in food source or trophic position. Detritus from phytoplankton blooms appears to be the primary source of organic material for the detritivorous benthos; however, seasonal variability in the supply of this material is not mirrored in the sediments, and only to a minor degree in the benthic fauna. This pattern suggests substantial inertia in benthic-pelagic coupling, whereby the sediment ecosystem integrates long-term variability in production processes in the water column above. Published by Elsevier Ltd.

A trophic study of the sympatric Amazonian freshwater turtles Podocnemis unifilis and Podocnemis expansa (Testudines, Podocnemidae) using carbon and nitrogen stable isotope analyses

The Yellow-spotted River Turtle (Podocnemis unifilis Troschel, 1848) and the South American River Turtle (Podocnemis expansa (Schweigger, 1812)) are two turtles species that are widely distributed and have ecological, economic, and cultural importance in the Amazon basin. Although sympatric regarding most of their distribution, few studies have addressed the coexistence of these two species. To examine this, we analyzed the trophic level and the primary carbon source from the diets of both species in Baixo Araguaia, Tocantins, Brazil, using stable isotope analyses of carbon (delta C-13) and nitrogen (delta N-15). We also verified possible intraspecific variations (related to sex and body mass) in the trophic levels and primary carbon sources of their diets. Podocnemis unifilis had higher values of delta N-15 than P. expansa, averaging 7.59 parts per thousand and 5.06 parts per thousand, respectively, a difference which may indicate a possible trophic change owing to exploiting different food resources. No differences were found between the two species in relation to delta C-13 (mean values of -26.2 parts per thousand and -26.1 parts per thousand, respectively). The similarity between delta C-13 values suggests that the sources of their basal feeding are the same, consisting mainly of C-3 plants. There was no intraspecific variation in the values of delta C-13 and delta N-15.

Assessment of trophic transfer of benzo(a)pyrene genotoxicity from the post-larval pink shrimp F. brasiliensis to the juvenile Florida pompano T. carolinus

In the present study, the polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) genotoxicity was investigated in a one-step predator-prey relationship with the trophic-related marine species. Florida pompanos were fed for 5 and 10 days with pink shrimp post larvae previously exposed to benzo(a)pyrene (BaP) concentrations. Parent BaP body burden was measured in samples of Farfantepenaeus brasiliensis. BaP metabolites were determined in bile samples of Trachinotus carolinus and DNA damage was assessed through the comet and erythrocyte nuclear abnormalities (ENAs) assays in fish erythrocytes. BaP body burden increased significantly with the PAH concentration in pink shrimp PLs as well as the fish bile BaP metabolites. Both, comet and ENAs assays indicated significant increase on erythrocyte DNA damage of Florida pompanos fed with BaP-exposed pink shrimp on both feeding periods. The trophic route of BaP genotoxicity is discussed as well as the PAH biotransformation as the inducing mechanism for the DNA damages observed.