Em ecossistemas lênticos a predação é uma das interações com maior influência sobre a estrutura das comunidades zooplanctônicas. No Lago Monte Alegre, diversos estudos mostraram que a predação por caoborídeos é um dos fatores mais importantes na estruturação da comunidade zooplanctônica. Contudo, a influência predatória de hemípteros Notonectidae e Gerridae sobre a comunidade ainda não havia sido investigada. A hipótese foi que a predação seria mais acentuada na zona litorânea, e seria exercida por notonectídeos e não por gerrídeos. O objetivo do trabalho foi investigar o potencial de predação de Rheumatobates crassifemur (Gerridae) e Martarega uruguayensis (Notonectidae) sobre os cladóceros Bosmina tubicen, Ceriodaphnia richardi e Daphnia gessneri. Assim, avaliou-se no lago a flutuação da densidade populacional e distribuição espacial dos insetos durante 12 meses, e a flutuação da densidade populacional e distribuição espacial dos estádios dos insetos (I a VI) durante sete meses. Dessa forma, foi possível avaliar em que zonas do lago e períodos o impacto seria mais intenso. As densidades foram comparadas em relação às zonas litorânea e limnética, às estações quente-chuvosa e fria-seca. Além disso, avaliou-se em 9 experimentos em laboratório, realizados em câmara incubadora a 27 ºC, utilizando-se béqueres de 1800 ml com 20 presas (6 réplicas), a predação de cladóceros por insetos jovens e adultos. Foram utilizados dois tratamentos, comparando-se, após duas horas, o número de presas intactas nos tratamentos com predador (P+) e sem predador (P-). As densidades de ambos os insetos durante os 12 meses foram maiores na zona litorânea, com distribuição espacial predominantemente agregada. Gerrídeos foram igualmente abundantes nas duas estações com maiores densidades em fevereiro e abril. Notonectídeos foram mais abundantes na estação fria-seca com maiores densidades em agosto e setembro. No litoral, os estádios de gerrídeos mais abundantes foram I, II e VI e para notonectídeos foram os estádios maiores. Nos experimentos, tanto gerrídeos quanto notonectídeos jovens predaram significativamente os microcrustáceos. Contudo, os adultos não os predaram, exceto gerrídeos adultos versus D. gessneri. A maior oferta alimentar no litoral pode ser o principal fator que levou às maiores densidades dos insetos na zona litorânea, pois além das presas potenciais de invertebrados aquáticos, também ocorrem presas de origem terrestre. Em conclusão, os resultados deste trabalho contribuíram com o conhecimento acumulado de que predadores invertebrados podem causar impactos na estrutura da comunidade zooplanctônica, sendo que os maiores impactos dos hemípteros sobre a comunidade zooplanctônica estão concentrados na zona litorânea, especialmente em relação aos estádios menores dos insetos. Os resultados dos experimentos foram obtidos em condições estruturais simplificadas, o que pode ter facilitado a predação. Nesse sentido, esses resultados auxiliam a explicar, ao menos qualitativamente, a preferência e o potencial de impacto dos hemípteros sobre os cladóceros. / Predation is one of the major interactions in lentic ecosystems, influencing the structure and fluctuations of zooplankton communities. In the Lake Monte Alegre, several studies have shown that predation by chaborids is one of the most important factors in structuring zooplankton community. However, this study was the first to investigate the hemipterans, Gerridae and Notonectidae, and their potential predation on zooplankton in the lake. The hypotheses were that predation pressure would be more intense in the littoral zone, and exerted by notonectids but not by gerrids. This study focused on the predation of Rheumatobates crassifemur (Gerridae) and Martarega uruguayensis (Notonectidae) on some cladocerans, such as Bosmina tubicen, Ceriodaphnia richardi and Daphnia gessneri, in laboratory experiments. Fluctuations of population density and spatial distribution of the insects for 12 months, and of the instars (I to VI) for seven months were evaluated. This approach allowed to assess the potential predation of the hemipterans in areas of the lake and periods of the year. Densities in the limnetic and littoral zones and in the warm-rainy and cool-dry seasons were compared. Cladoceran predation by young and adult insects was carried out in 9 laboratory experiments, performed in an environmental chamber at 27°C, using 1800 ml beakers with 20 prey (6 replicates). Two treatments were used to compare, after two hours, the number of intact prey in predator treatments (P +) and predator-free treatments (P-). The insects were mostly aggregated, with higher densities in the littoral zone. Gerrids were equally abundant in both seasons, peaking in February and April. Notonectids were more abundant in the cool season, with higher densities in August and September. In the littoral, the most abundant instars of gerrids were in this order I, II and VI, whereas the older instars of notonectids predominated in the area. Both young gerrids and notonectids significantly preyed on microcrustaceans, but not adults, except adult gerrids versus D. gessneri. The increased food supply, represented by aquatic and terrestrial invertebrates, may be the main factor leading to higher densities of insects in the littoral. In conclusion, the greatest impacts on the zooplankton community are potentially concentrated inshore, and particularly exerted by smaller instars. The results obtained in the experiments, using simplified structural conditions, may have overestimated predation, however, may indicate the preference and the potential impact of hemipterans on cladocerans.

Em ecossistemas lênticos a predação é uma das interações com maior influência sobre a estrutura das comunidades zooplanctônicas. No Lago Monte Alegre, diversos estudos mostraram que a predação por caoborídeos é um dos fatores mais importantes na estruturação da comunidade zooplanctônica. Contudo, a influência predatória de hemípteros Notonectidae e Gerridae sobre a comunidade ainda não havia sido investigada. A hipótese foi que a predação seria mais acentuada na zona litorânea, e seria exercida por notonectídeos e não por gerrídeos. O objetivo do trabalho foi investigar o potencial de predação de Rheumatobates crassifemur (Gerridae) e Martarega uruguayensis (Notonectidae) sobre os cladóceros Bosmina tubicen, Ceriodaphnia richardi e Daphnia gessneri. Assim, avaliou-se no lago a flutuação da densidade populacional e distribuição espacial dos insetos durante 12 meses, e a flutuação da densidade populacional e distribuição espacial dos estádios dos insetos (I a VI) durante sete meses. Dessa forma, foi possível avaliar em que zonas do lago e períodos o impacto seria mais intenso. As densidades foram comparadas em relação às zonas litorânea e limnética, às estações quente-chuvosa e fria-seca. Além disso, avaliou-se em 9 experimentos em laboratório, realizados em câmara incubadora a 27 ºC, utilizando-se béqueres de 1800 ml com 20 presas (6 réplicas), a predação de cladóceros por insetos jovens e adultos. Foram utilizados dois tratamentos, comparando-se, após duas horas, o número de presas intactas nos tratamentos com predador (P+) e sem predador (P-). As densidades de ambos os insetos durante os 12 meses foram maiores na zona litorânea, com distribuição espacial predominantemente agregada. Gerrídeos foram igualmente abundantes nas duas estações com maiores densidades em fevereiro e abril. Notonectídeos foram mais abundantes na estação fria-seca com maiores densidades em agosto e setembro. No litoral, os estádios de gerrídeos mais abundantes foram I, II e VI e para notonectídeos foram os estádios maiores. Nos experimentos, tanto gerrídeos quanto notonectídeos jovens predaram significativamente os microcrustáceos. Contudo, os adultos não os predaram, exceto gerrídeos adultos versus D. gessneri. A maior oferta alimentar no litoral pode ser o principal fator que levou às maiores densidades dos insetos na zona litorânea, pois além das presas potenciais de invertebrados aquáticos, também ocorrem presas de origem terrestre. Em conclusão, os resultados deste trabalho contribuíram com o conhecimento acumulado de que predadores invertebrados podem causar impactos na estrutura da comunidade zooplanctônica, sendo que os maiores impactos dos hemípteros sobre a comunidade zooplanctônica estão concentrados na zona litorânea, especialmente em relação aos estádios menores dos insetos. Os resultados dos experimentos foram obtidos em condições estruturais simplificadas, o que pode ter facilitado a predação. Nesse sentido, esses resultados auxiliam a explicar, ao menos qualitativamente, a preferência e o potencial de impacto dos hemípteros sobre os cladóceros. / Predation is one of the major interactions in lentic ecosystems, influencing the structure and fluctuations of zooplankton communities. In the Lake Monte Alegre, several studies have shown that predation by chaborids is one of the most important factors in structuring zooplankton community. However, this study was the first to investigate the hemipterans, Gerridae and Notonectidae, and their potential predation on zooplankton in the lake. The hypotheses were that predation pressure would be more intense in the littoral zone, and exerted by notonectids but not by gerrids. This study focused on the predation of Rheumatobates crassifemur (Gerridae) and Martarega uruguayensis (Notonectidae) on some cladocerans, such as Bosmina tubicen, Ceriodaphnia richardi and Daphnia gessneri, in laboratory experiments. Fluctuations of population density and spatial distribution of the insects for 12 months, and of the instars (I to VI) for seven months were evaluated. This approach allowed to assess the potential predation of the hemipterans in areas of the lake and periods of the year. Densities in the limnetic and littoral zones and in the warm-rainy and cool-dry seasons were compared. Cladoceran predation by young and adult insects was carried out in 9 laboratory experiments, performed in an environmental chamber at 27°C, using 1800 ml beakers with 20 prey (6 replicates). Two treatments were used to compare, after two hours, the number of intact prey in predator treatments (P +) and predator-free treatments (P-). The insects were mostly aggregated, with higher densities in the littoral zone. Gerrids were equally abundant in both seasons, peaking in February and April. Notonectids were more abundant in the cool season, with higher densities in August and September. In the littoral, the most abundant instars of gerrids were in this order I, II and VI, whereas the older instars of notonectids predominated in the area. Both young gerrids and notonectids significantly preyed on microcrustaceans, but not adults, except adult gerrids versus D. gessneri. The increased food supply, represented by aquatic and terrestrial invertebrates, may be the main factor leading to higher densities of insects in the littoral. In conclusion, the greatest impacts on the zooplankton community are potentially concentrated inshore, and particularly exerted by smaller instars. The results obtained in the experiments, using simplified structural conditions, may have overestimated predation, however, may indicate the preference and the potential impact of hemipterans on cladocerans.

Alguns estudos mostraram que heterópteros aquáticos podem influenciar a estrutura de comunidades zooplanctônicas. No entanto, parte destes estudos foram realizados em experimentos de laboratório que não são capazes de simular totalmente a estrutura do ecossistema. Para confrontar este problema, técnicas moleculares juntamente com experimentos in situ podem ser adotados. A técnica molecular baseia-se na detecção de DNA das presas (biomarcadores) no tubo digestório dos predadores. O objetivo deste trabalho foi analisar o conteúdo estomacal dos heterópteros Martarega uruguayensis e Rheumatobates crassifemur visando avaliar a hipótese da presença de presas zooplanctônicas por meio de vestígios de DNA , bem como avaliar a existência do efeito da predação dos notonectídeos sobre a densidade populacional das presas no ambiente. Para atender aos objetivos propostos, o trabalho foi dividido em 3 capítulos: O capítulo I descreve como foram escolhidos os biomarcadores moleculares das presas e o desenvolvimento dos primers necessários para conduzir as análises. Os primers específicos são de regiões internas do gene COI das presas zooplanctônicas. Foram testadas suas especificidades e sensibilidade por meio de reações de PCR. Em testes de especificidade, todos os primers amplificaram com êxito o biomarcador das presas-alvo, sendo incapazes de amplificar o biomarcador de qualquer outra espécie testada. Em testes de sensibilidade, os primers amplificaram com sucesso os biomarcadores das presas zooplanctônicas mesmo em baixas concentrações de DNA, assim como diretamente do trato digestório dos predadores; O capítulo II aborda aspectos da dieta dos predadores a partir da frequência de biomarcadores das presas encontrados nos tubos digestório dos insetos coletados no lago. Por meio de 48 reações de PCR com os primers específicos das presas-alvo foram analisados 240 tubos digestórios dos predadores. As presas com maior eletividade foram S. serrulatus e D. gessneri, e a menor foi D. cf. brevireme, apesar da alta abundância no ambiente. Tanto para gerrídeos quanto para notonectídeos há uma seletividade acentuada por espécies de presas de maior tamanho, mesmo que em menor frequência relativa no ambiente quando comparadas a outras espécies. Acredita-se que a preferência por presas maiores esteja relacionada à maior facilidade para detecção e manipulação do predador. A frequências de biomarcadores nos tubos digestórios de M. uruguayensis foi maior no período com maior disponibilidade de presas; O capítulo III avaliou, o efeito do predador M. uruguayensis (Notonectidae) sobre as densidades das populações de presas zooplanctônicas a partir de experimento em mesocosmo. No geral, não houve influência significativa dos predadores sobre nenhuma espécie nos dois primeiros dias. O efeito da predação sobre copepoditos e náuplios foi mais acentuados entre os dias 3 e 4, enquanto que para copépodos adultos foi nos dias 2 e 3. Já para os cladóceros o efeito foi mais acentuado nos dias 4 a 6, exceto para D. cf. brevireme que não teve efeito da predação em nenhum dia. Aspectos relacionados ao tamanho corporal, densidade populacional das presas, capacidade de evasão e diminuição da sobreposição entre predador e presa são fatores fundamentas no padrão de seletividade e da preferência alimentar de notonectídeos. / A few studies have shown that aquatic heteroptera can influence the structure of zooplanktonic communities. However, some of these studies have been conducted in laboratory experiments that are not able to fully simulate the structure of the ecosystem. To confront this problem, a molecular approach along with in situ experiment can be adopted. Molecular approach is based on the detection of prey DNA (biomarkers) in the digestive tract of predators. The objective of this work was to analyze the gut contents of the heteropterans Martarega uruguayensis and Rheumatobates crassifemur to test the hypothesis that will be found traces of zooplankton prey DNA, as well as the effect of the notonectid predation on population density of prey in the environment. To meet the proposed objectives, the work was divided in 3 chapters: Chapter I describes how the molecular biomarkers of prey were chosen and the development of the primers needed to conduct the analyses. The specific primers are from internal regions of the COI gene of zooplanktonic prey. Their specificities and sensibility were tested by means of PCR reactions. In specificity tests, all primers successfully amplified the target prey biomarker and were unable to amplify biomarker of any other species tested. In sensitivity tests, the primers successfully amplified the biomarkers of zooplankton prey even at low DNA concentrations, as well as directly from the digestive tract of predators; Chapter II addresses aspects of the predators diet using the frequency of biomarkers of prey found in the digestive tubes of the insects. By means of 48 PCR reactions, with the specific primers from target prey, were analyzed 240 digestive tracts of predators. The prey with greater electivity were S. serrulatus and D. gessneri, and the smaller one was D. cf. brevireme, despite the high abundance in the environment. For both gerrids and notonectids, there was a marked selectivity for larger size prey, even though at a lower relative frequency in the environment when compared to other species. This suggests that the preference for larger prey is related to the greater facility for detection and manipulation by the predator. The frequencies of biomarkers in the digestive tracts of M. uruguayensis were higher in the period with higher prey availability; Chapter III evaluated the effect of the predator M. uruguayensis on the densities of zooplankton prey populations from experiment in mesocosm. In general, there was no significant influence of predators on any species in the first two days. The effect of predation on copepodites and nauplii were more pronounced between days 3 and 4, whereas for adult copepods on days 2 and 3. The effect on cladocerans was more pronounced on days 4 to 6, except for D. cf. brevireme that was not preyed on. Aspects related to body size, population density of the prey, evasion capacity and decrease overlap between predator and prey are fundamental in the pattern of selectivity and feeding preference of notonectids.