Estrutura da vegetação e sua relação com a diversidade, abundância e similaridade de coleópteros bioindicadores em diferentes sistemas vegetacionais, Piracicaba, SP

A Mata Atlântica é considerada um dos biomas mais importantes do mundo devido à sua alta biodiversidade e funções ecossistêmicas. Entretanto, encontra-se fragmentada em porções de pequenas dimensões esparsas em uma matriz predominantemente agrícola, composta principalmente por extensas pastagens e monoculturas. Desse modo, os sistemas agroflorestais por apresentarem uma estrutura diferenciada dos monocultivos e similar às condições naturais, podem ser utilizados como uma alternativa para o manejo e a conservação da biodiversidade nos remanescentes florestais. A fragmentação provoca modificações no ambiente que irão refletir na perda e no deslocamento da biodiversidade, estando os insetos entre os grupos mais afetados. Uma das formas de se avaliar o estado de conservação dos fragmentos e o impacto antrópico nos sistemas vegetacionais, é estudar a presença e distribuição de organismos bioindicadores. Dentre esses, os insetos ocupam posição de destaque. Os insetos da família Scarabaeidae e da subfamília Scolytinae são bons indicadores de distúrbios, pois são muito sensíveis ás mudanças ambientais. Neste trabalho hipotetisou-se que a presença desses insetos está relacionada com a estrutura da vegetação e as condições de vida proporcionadas pelas diferentes formas de uso-da-terra. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a diversidade de espécies, o padrão de abundância e a similaridade entre as populações de coleópteros (Scarabaeidae e Scolytinae) em diferentes sistemas vegetacionais de diferentes estruturas: i) Fragmento de floresta estacional semidecidual dividido em três áreas: beira do rio, centro e borda; ii) Sistema Agroflorestal (SAF) (interface entre o fragmento e o pasto); iii) Pasto composto de Brachiaria decumbens (L.); iv) Monocultivo de café (Coffea arábica L.); v) Monocultivo de seringueira (Hevea brasiliensis Müell. Arg.); vi) SAF de café e seringueira - todos situados numa região de domínio anterior de floresta estacional semidecidual em Piracicaba-SP. Os sistemas foram caracterizados quanto à sua estrutura e condições micrometeorológicas. Os insetos foram coletados mensalmente entre agosto/2013 e julho/2014 utilizando-se dois tipos de armadilhas: Pitfall e etanol modelo ESALQ-84. Foram coletados 1.047 espécimes distribuídos em 21 espécies da família Scarabaeidae e 1.833 indivíduos de 38 espécies da subfamília Scolytinae. A maior quantidade de espécies de Scarabaeidae foi encontrada na borda do fragmento florestal, enquanto que a maior abundância ocorreu no fragmento florestal perto do rio. A subfamília Scolytinae apresentou a maior riqueza de espécies no sistema agroflorestal misto (borda) e a maior abundância no sistema agroflorestal café-seringueira. A abundância e riqueza de espécies da família Scarabaeidae foram correlacionadas positivamente com a temperatura do ar, temperatura e umidade do solo e a precipitação. Por outro lado, a abundância e a riqueza de espécies da subfamília Scolytinae apresentaram correlação negativa com a temperatura do ar e a temperatura e umidade do solo. Ambos os grupos de insetos apresentaram a maior abundância e riqueza de espécies nas áreas com estrutura vegetacional mais complexa, sendo influenciadas pelas condições microclimáticas dentro de cada local.

Beta diversity at multiple hierarchical levels: explaining the high diversity of scarab beetles in tropical montane forests

Aim: High gamma diversity in tropical montane forests may be ascribed to high geographical turnover of community composition, resulting from population isolation that leads to speciation. We studied the evolutionary processes responsible for diversity and turnover in assemblages of tropical scarab beetles (Scarabaeidae) by assessing DNA sequence variation at multiple hierarchical levels. Location: A 300-km transect across six montane forests (900–1100 m) in Costa Rica. Methods: Assemblages of Scarabaeidae (subfamilies Dynastinae, Rutelinae, Melolonthinae) including 118 morphospecies and > 500 individuals were sequenced for the cox1 gene to establish species limits with a mixed Yule–coalescent method. A species-level phylogenetic tree was constructed from cox1 and rrnL genes. Total diversity and turnover among assemblages were then assessed at three hierarchical levels: haplotypes, species and higher clades. Results: DNA-based analyses showed high turnover among communities at all hierarchical levels. Turnover was highest at the haplotype level (community similarity 0.02–0.12) and decreased with each step of the hierarchy (species: 0.21–0.46; clades: 0.41–0.43). Both compositional and phylogenetic similarities of communities were geographically structured, but turnover was not correlated with distance among forests. When three major clades were investigated separately, communities of Dynastinae showed consistently higher alpha diversity, larger species ranges and lower turnover than Rutelinae and Melolonthinae. Main conclusions: Scarab communities of montane forests show evidence of evolutionary persistence of communities in relative isolation, presumably tracking suitable habitats elevationally to accommodate climatic changes. Patterns of diversity on all hierarchical levels seem to be determined by restricted dispersal, and differences in Dynastinae could be explained by their greater dispersal ability. Community-wide DNA sequencing across multiple lineages and hierarchical levels reveals the evolutionary processes that led to high beta diversity in tropical montane forests through time.

Intra-population variation and geographic correlation in Canthon humectus hidalgoensis using FTIR-ATR spectroscopy

In some cases external morphology is not sufficient to discern between populations of a species, as occurs in the dung beetle Canthon humectus hidalgoensis Bates; and much less to determine phenotypic distances between them. FTIR-ATR spectroscopy show several advantages over other identification techniques (e.g. morphological, genetic, and cuticular hydrocarbons analysis) due to the non-invasive manner of the sample preparation, the relative speed of sample analysis and the low-cost of this technology. The infrared spectrum obtained is recognized to give a unique ‘fingerprint’ because vibrational spectra are specific and unique to the molecular nature of the sample. In our study, results showed that proteins, amino acids and aromatic ethers of insect exocuticle have promising discriminative power to discern between different populations of C. h. hidalgoensis. Furthermore, the correlation between geographic distances between populations and the chemical distances obtained by proteins + amino acids + aromatic ethers was statistically significant, showing that the spectral and spatial information available of the taxa together with appropriated chemometric methods may help to a better understanding of the identity, structure, dynamics and diversity of insect populations.

Identificación y fluctuación poblacional de insectos asociados al cultivo de la piña (Ananas comosus L. Merril) Ticuantepe, Nicaragua.

Con el objetivo de contribuir al conocimiento científico de insectos asociadas al cultivo de la piña (Ananas comosus L. Merril), se realizó este estudio en el período de marzo a septiembre del 2014 en la zona piñera del Municipio de Ticuantepe, teniendo como objetivos específicos la identificación, abundancia, riqueza, índice de biodiversidad, fluctuación poblacional y el hábito de las principales familias de insectos asociados al cultivo de la piña. El estudio se desarrolló en seis fincas piñeras donde se ubicaron tres trampas de caída libre (Pitfall traps) para la captura de insectos rastreros, tres trampas de galones de plástico con melaza para la captura de insectos voladores y en cada sitio se colectó manualmente insectos del follaje frutos y suelo. En esta investigación se encontró que las principales familias asociadas al cultivo son; Formicidae, Scarabaeidae, Pseudococcidae, Elateridae, Noctuidae, Nymphalidae Cerambicidae y Lycaenidae. La diversidad insectil se estimó utilizando el índice de diversidad Shannon-Weaver, la familia con mayor índice de diversidad fue Formicidae, En cuanto a la riqueza de insectos se encontraron cincuenta y un familias y ochenta y cuatro géneros, siendo los más numerosos pertenecientes a las familias; Formicidae, Scarabaidae, Tenebrionidae y Pentatomidae. En lo que respecta a la fluctuación poblacional, las familias de insectos que presentaron mayor incidencia fueron: Formicidae, Scarabaidae y Pseudococcidae, las fluctuaciones más altas de insectos ocurrieron en los meses de abril, mayo y julio, entre los principales hábitos alimenticios de las especies insectiles asociados al cultivo de la piña se encontraron, defoliadores, plagas del suelo, succionadores de floemas, barrenadores de corteza vegetal, polinizadoras, depredadores, parasitoides y degradadores de materia orgánica.

Diagnóstico de qualidade ambiental em unidades de conservação: o caso do Parque Estadual Vitório Piassa

Over time, humanity began to realize the negative impact that the modern world has caused to the environment. The Atlantic Forest is one of the richest biomes in biodiversity, covering more than 60% of all species on the planet. This biome covered about 15% of the Brazilian territory, leaving currently only 7% of its fully fragmented forest remnants. This was the biome that suffered most from modernization and strong anthropogenic pressures in Brazil. For the account of environmental degradation, in the second half of the nineteenth century there was a shift in thinking, giving greater emphasis on conservation of some natural landscapes, with the intention of removing the man still preserved nature. Based on American models of conservation there were created the Nature Conservation Units. This study aimed to analyze the environmental quality of the State Park Vitório Piassa, a Conservation Unit located in the city of Pato Branco - PR. The environmental quality was measured by use of bio-indicators and some environmental pressures that the Park has suffered over the years also were identified. Beetles of the familiy Scarabaeinae (Coleoptera: Scarabaeidae) were used as the bioindicators. To compare the most conserved areas and the most degraded areas of the Park, three specific sites were defined within the Atlantic Forest fragment, these insects were captured with pitfall traps and identified as to their species and genera. There were two collections in February and March 2015, which resulted in 945 individuals in 22 species and nine different genus. Then the population of beetles in each area were classified based on ecological measures such as species richness, abundance of individuals of each species through diversity index (Shannon and Simpson) to identify the differences between the sampled groups and equitability (Pielou) to measure the distribution of the total abundance of the species in each area. To meet the objective of identifying the environmental pressures that occur in PEVP, evidence were collected through photographs, watching the field, aerial images and conversations with the resident population in the park. Similarly, if made relevant to build on the project running by the municipality for the construction of infrastructure for public viewing. These data served as subsidies to confront the current situation of the park and the current Brazilian legislation for UC's of full protection, highlighting the existing socio-environmental conflicts in the park, involving political issues and the proximity of the Conservation Unit with the urban area of the city.

Popillia japonica: generalità, danni in viticoltura e metodi di controllo

Popillia japonica Newman (Coleoptera, Scarabaeidae) o, più volgarmente, scarabeo giapponese, è un insetto che dagli aerali d’origine in Asia orientale è arrivato negli USA a partire dai primi del '900 e infine si è diffuso in numerosi territori nel mondo. In Italia, P. japonica, classificato come insetto da quarantena, si trova principalmente in due regioni: Piemonte e Lombardia; in Emilia-Romagna la presenza è ancora sporadica. Insetto altamente polifago e capace di nutrirsi a spese di molte specie botaniche, può causare danni diretti ed indiretti che vanno a inficiare la produzione e la qualità. Sulla vite, sia europea che americana, il coleottero adulto provoca defogliazioni che, se non controllate, possono portare ad una totale perdita della superfice fogliare. Le larve non attaccano direttamente la vite ma possono causare danni alla vegetazione erbacea di interfila e sottofila. È fondamentale limitare l’espansione di P. japonica sul territorio Italiano, poiché i danni che potrebbe causare ammonterebbero a svariati milioni di euro ogni anno. Le azioni di monitoraggio, che sono eseguite principalmente tramite trappole a feromoni e rilievi visivi, sono quindi di estrema importanza. Esistono vari metodi di gestione utili a contenere le popolazioni di P. japonica sia allo stato larvale che adulto. A oggi, i più efficaci si basano sull’utilizzo di insetticidi di sintesi attivi contro larve e adulti. I metodi di gestione agronomici possono contribuire a ridurre la presenza dell’insetto contenendo soprattutto la popolazione larvale e in parte anche quella adulta. Purtroppo i risultati ottenuti tramite lotta biologica sono, invece, piuttosto scarsi.