This thesis addresses the mechanisms regulating the evolution and maintenance of colour polymorphism in the shrimp Hippolyte obliquimanus. It includes four chapters that illustrate, in an integrative approach, the ecological and behavioural consequences of different camouflage and habitat use strategies selected in main colour morphs. In the first chapter entitled Camouflage through colour change: mechanisms, adaptive value, and ecological significance, the physiological and structural mechanisms underpinning colour change, and hence camouflage, in different species were detailed within a general framework. Also in this section, both the adaptive value and the ecological and evolutionary implications of these processes were discussed. In the second chapter entitled Shape, colour plasticity, and habitat use indicate morph-specific camouflage strategies in a marine shrimp morph-specific colour change and habitat selection were investigated as potential mechanisms affecting camouflage efficiency and the natural distribution of H. obliquimanus colour morphs between macroalgal habitats formed by Sargassum furcatum and Galaxaura marginata. Moreover, morph-specific morphology and behavioural traits were also assessed. Shrimp showing a homogeneous coloration (H) changed colour when placed in colour-mismatching backgrounds and also exhibited a more robust shape associated to high substrate fidelity and specialization. On the other hand, striped translucent shrimp (ST) were not capable of colour change and showed high mobility, consistent with a more streamlined shape and a generalised use of algal habitats. In the third chapter entitled The adaptive value of camouflage and colour change in a polymorphic shrimp visual models and predation trials were used to test the adaptive value of camouflage and colour change of H. obliquimanus colour morphs against colour-contrasting macroalgae, which provide different levels of colour concealment. The low colour discrimination predicted by a visual model of a seahorse predator for pink shrimp against the red weed Galaxaura was directly translated to lower detection and consumption rates on this morph by captive seahorses in a laboratory experiment, demonstrating the high adaptive value of camouflage in this species. Finally, in the fourth chapter entitled Habitat-dependent niche partitioning between colour morphs of the algal-dwelling shrimp Hippolyte obliquimanus the trophic ecology of H and ST morphs when using Sargassum and Galaxaura habitats were assessed through stable isotope analysis. Morphs showed different isotopic signatures only in Galaxaura, where the supply of food resources are limiting, leading to a tropic niche diversification between H and ST shrimp and a probable relaxation of intra-specific competition. Conversely, in Sargassum, where resources are abundant, morphs coexistence is possible even without niche partitioning. Altogether, the results of this thesis contributed to a better understanding of the adaptive value and the underlying mechanisms controlling for the maintenance of colour polymorphism in H. obliquimanus. From both an ecological and evolutionary perspective, morph-specific strategies of camouflage and habitat use likely promote the stability of shrimp populations in a spatially heterogeneous and markedly seasonal habitat. / Esta tese aborda os mecanismos que regulam a evolução e manutenção do polimorfismo de cor no camarão Hippolyte obliquimanus ao longo de quatro capítulos que ilustram de forma integrada as consequências ecológicas e comportamentais das distintas estratégias de camuflagem e de uso do habitat selecionadas nos principais morfótipos da espécie. No Capítulo 1, intitulado Camouflage through colour change: mechanisms, adaptive value, and ecological significance, são detalhados de maneira geral os mecanismos fisiológicos e estruturais responsáveis pelo processo de mudança de cor e obtenção de camuflagem em diferentes espécies de animais. Nessa seção também é detalhado o valor adaptativo e as implicações ecológicas e evolutivas desses processos. No Capítulo 2, intitulado Shape, colour plasticity, and habitat use indicate morph-specific camouflage strategies in a marine shrimp, são investigados os processos de mudança de cor e de seleção de habitat como possíveis mecanismos reguladores dos padrões de camuflagem e de distribuição dos morfótipos de cor de H. obliquimanus entre os bancos das algas Sargassum furcatum e Galaxaura marginata. Além disso, também são avaliadas diferenças morfológicas e comportamentais entre os morfótipos na utilização dos habitats vegetados. Camarões caracterizados por uma coloração homogênea (H) mudam de cor quando em contato com substratos de coloração diferente à sua, exibindo também uma morfologia mais robusta e um comportamento de alta fidelidade e especialização aos substratos de macroalgas. Por outro lado, camarões transparentes listrados (TL) não mudam de cor e apresentam elevada mobilidade, consistente com uma morfologia mais hidrodinâmica e com uso mais generalizado dos habitats estudados. No Capítulo 3, intitulado The adaptive value of camouflage and colour change in a polymorphic shrimp, são utilizados modelos visuais e experimentos de predação para testar o valor adaptativo da camuflagem e mudança de cor em diferentes morfótipos do camarão H. obliquimanus quando estes estão associados a macroalgas que fornecem diferentes graus de semelhança cromática. O baixo grau de discriminação cromática previsto para camarões rosa em associação à alga vermelha Galaxaura através da modelagem visual de um predador (cavalo-marinho) resultou em baixas taxas de detecção e predação desse morfótipo por cavalos-marinhos em um experimento de laboratório, demonstrando um alto valor adaptativo da camuflagem nessa espécie. Por fim, no Capítulo 4, intitulado Habitat-dependent niche partitioning between colour morphs of the algal-dwelling shrimp Hippolyte obliquimanus, a ecologia trófica dos morfótipos de cor H e TL na utilização dos bancos de Sargassum e Galaxaura é avaliada através de análises de isótopos estáveis. Os morfótipos de cor mostraram diferenças nas razões isotópicas apenas em Galaxaura, onde a abundância de recursos alimentares é limitante, levando à diversificação de nicho trófico entre camarões H e TL e uma provável redução da competição intraespecífica. Por outro lado, em Sargassum, onde há abundância de recursos, a coexistência entre os morfótipos é possível mesmo sem partição de nicho ecológico. Em conjunto, os resultados obtidos nessa tese detalham tópicos centrais sobre os mecanismos reguladores e o valor adaptativo do polimorfismo cromático em H. obliquimanus. Dentro de uma abordagem ecológica e evolutiva, as diferentes estratégias de camuflagem e de uso de habitat dos morfótipos de cor parecem ser essenciais para o equilíbrio populacional da espécie, uma vez que os bancos de macroalgas utilizados como habitat pelos indivíduos são bastante heterogêneos e sua disponibilidade varia sazonalmente.

Orientadores: João Vasconcellos Neto, Marcelo de Oliveira Gonzaga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Messas_YuriFanchini_M.pdf: 5292618 bytes, checksum: e9d4cb4630aa094506b01fcaa93c218a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Aranhas vivem em ambientes estreitamente definidos, limitados por condições físicas, como temperatura, umidade, ventos e intensidade luminosa; e também por fatores biológicos, como o tipo de vegetação, disponibilidade de presas, competidores e inimigos naturais. A família Araneidae é a principal família de aranhas construtoras de teias orbiculares. A aranha Eustala perfida ocorre preferencialmente no interior da mata, construindo a teia próxima a uma concavidade em troncos de árvores. Possui coloração críptica semelhante a musgos e liquens, adaptação que confere à espécie dupla vantagem, pois dificilmente são percebidas por suas presas e seus predadores. A falta de estudos sobre este gênero de aranhas e sua história de vida, bem como o papel ecológico que desempenha, motivou a elaboração do presente estudo, que foi realizado na Serra do Japi ¿ Jundiaí (SP) e tem como objetivo elucidar aspectos da história natural de Eustala perfida, tais como distribuição espacial, especificidade por substrato, fenologia, flutuação da população, caracterização da teia, diversidade de presas e seus inimigos naturais. A espécie Eustala perfida ocorre em altitudes que vão desde 850 até 1294 m, sendo mais abundante em altitudes intermediárias. Todos os indivíduos foram encontrados no interior da mata, com maior ocorrência em troncos contendo musgos, líquens e concavidades, que servem como pontos de fixação para a construção das teias. A espécie foi encontrada com maior frequência em árvores com diâmetros maiores do que 30 cm e construindo suas teias em alturas de até 1,5 m. Observou-se que a população de Eustala perfida apresenta picos de frequência sucessivos dos diferentes estádios de desenvolvimento, com início nos meses quentes do ano (janeiro), quando os indivíduos começam a emergir. A população parece ter apenas um ciclo reprodutivo ao longo do ano, com picos fenológicos em todas as fases de desenvolvimento. Observou-se maior frequência de presas potenciais com até 1 mm de comprimento, sendo que os grupos mais amostrados foram Diptera e Hymenoptera. Houve diferença nas frequências de tamanho das presas potenciais e predadas por Eustala sendo que presas com mais de 1 mm de comprimento foram mais predadas do que o esperado ao acaso. Eustala perfida apresentou dinâmica e fenologia semelhante à de Misumenops argenteus (Thomisidae). Nestas duas espécies o ciclo de vida e a fenologia parecem ajustados às estações climáticas e à disponibilidade de presas. Foram encontrados sete indivíduos de E. perfida parasitados por larvas de Acrotaphus sp. (Pimplinae: Icheneumonidae). Trata-se do terceiro caso de manipulação comportamental de aranhas em sua construção de teia envolvendo parasitoides deste gênero / Abstract: Spiders live in narrowly defined environments, limited by physical conditions such as temperature, humidity, winds and light intensity; and also by biological factors such as vegetation type, prey availability, competitors and natural enemies. Araneidae is the principal family of orb-weaver spiders. The spider of the present study, Eustala perfida, occurs preferentially within the forest, along tree trunks, building its web in regions where there are concavities on the trunk. It has cryptic coloration similar to mosses and lichens, adaptation that presents a dual advantage, because the spiders are hardly perceived by their prey and also their predators. The lack of studies of this genus and its natural histories, as well as the ecological role that it plays, motivated the development of this project, which was conducted at Serra do Japi ¿ Jundiaí (SP) and aims to elucidate aspects of the natural history of Eustala perfida, such as spatial distribution, substrate specificity, phenology, population fluctuation, characterization of the web, prey diversity and natural enemies. Eustala perfida occurred at altitudes ranging from 850 to 1294 m, being significantly more abundant in intermediate altitudes. All individuals were found within the forest, with the highest occurrence in trunks containing mosses, lichens and concavities, which serve as attachment points for the construction of the web. The species was found more frequently on trees with diameters larger than 30 cm and building their webs in heights up to 1.5 m. The population dynamics of Eustala perfida is well defined, showing successive peaks of different developmental stages starting in the warm months of the year (January), when individuals begin to hatch. The population seems to have only one reproductive cycle throughout the year, with peaks in all phases of phenological development. There was a higher frequency of potential prey up to 1 mm in length, and the most sampled groups were Diptera and Hymenoptera. There were differences in the size frequencies of potential and predated prey of E. perfida, and prey with more than 1 mm in length were predated more than expected. Eustala perfida presented dynamic and phenology similar to Misumenops argenteus (Thomisidae). In these two species, the life cycle and phenology seem to set seasons and prey availability. Seven individuals of E. perfida were found parasited by Acrotaphus sp. (Pimplinae: Icheneumonidae) larvae. This is the third case of behavioral manipulation of spiders on your web construction involving this genus of wasp / Mestrado / Biodiversidade Animal / Mestre em Biologia Animal

Orientadores: João Vasconcellos Neto, Marcelo de Oliveira Gonzaga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T05:04:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_HebertdaSilva_M.pdf: 4147716 bytes, checksum: 886fc92941a725beb4f3c73d25b6a031 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O grupo das aranhas é extremamente diverso e está distribuído em praticamente todos os habitats terrestres. No entanto, a ocorrência de grande parte das espécies é condicionada por fatores abióticos e bióticos bem definidos. Dessa forma, elementos como altitude, intensidade luminosa, temperatura, umidade, bem como as interações existentes com outros organismos, como a relação entre presas e predadores, podem influenciar o padrão de distribuição e os ajustes populacionais de aranhas ao longo do tempo. A vegetação é um fator determinante para a biologia de aranhas orbitelas, pois além de providenciar condições microclimáticas adequadas, fornece abrigo e pontos de apoio para a construção de teia... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The Group of spiders is extremely diverse and is distributed in practically all terrestrial habitats. However, the occurrence of most species is conditioned by abiotic and biotic factors. Thus, elements such as altitude, light intensity, temperature, humidity, as well as existing interactions with other organisms, such as the relationship between prey and predators, may influence the distribution pattern and population adjustments of spiders over time. The vegetation is a determining factor for the biology of Orb-Weavers spiders, because, in addition to providing adequate microclimatic conditions, it provides shelter and support spots for construction of webs. Eustala taquara (Araneidae) inhabits herbaceous plants and shrubs, and are difficult to be seen by blending with the dry vegetation where they lie... Note: The complete abstract is avaiable with the full electronic document / Mestrado / Biodiversidade Animal / Mestre em Biologia Animal