Orientador: Marcelo Nogueira Rossi / Banca: Roberto Antonio Rodella / Banca: Kátia Cristina Machado Pellegrino / Resumo: No presente estudo foram investigados diversos aspectos ecológicos provenientes da interação entre Evippe, um microlepidóptero minador foliar, e Erythroxylum tortuosum, planta típica do Cerrado. Dentre as diversas questões investigadas, este estudo teve três objetivos principais: 1) verificar se a herbivoria provocada pelos minadores pode gerar diferenças na qualidade do recurso, causando variabilidade no sistema; 2) investigar em quais níveis hierárquicos ocorre variações significativas de determinados traços vegetais (químicos e físicos), com e sem a presença de minadores foliares, e 3) determinar se as fêmeas de Evippe apresentam preferência de oviposição por folhas de E. tortuosum com diferenças no teor de água, no nível de assimetria e na área foliar. O teor de nitrogênio decaiu ao longo das fases de desenvolvimento para todos os tipos de tecido (minado, não minado de folha minada e sadio de folha não minada). No caso dos diferentes tipos de folha, diferenças significativas nos valores médios do teor de nitrogênio nas fases intermediária e final foram observadas, em que o tecido minado apresentou os maiores valores médios. Na fase final, o teor de nitrogênio diferiu significativamente para todos os tipos de tecido, e o maior e menor valor médio foram obtidos para os tecidos minados e tecidos sadios de folhas minadas, respectivamente. No caso do conteúdo de taninos, só houve diferença significativa entre os tipos de tecido em folhas minadas. Constatou-se que a maior variabilidade do teor de nitrogênio ocorreu em nível de planta, seguida por tipo de folha, ficando a variável 'amostras' com a menor variabilidade. No caso do conteúdo de taninos, o inverso aconteceu, onde a maior variabilidade foi observada em nível de amostra e a menor variabilidade foi verificada em nível de planta. No caso do teor de água... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this study we investigated several ecological questions from the interaction between the leafminer Evippe and Erythroxylum tortuosum, a typical plant from Cerrado. Among all aims, the main questions studied were to: 1) verify whether herbivory by leafminers produces variability in resource quality, causing variability into the system; 2) investigate in which hierarchical levels significant variations of some plant traits (physical and chemical) may occur, with and without leafminers, and 3) determine whether Evippe females show oviposition preference for E. tortuosum leaves with differences in water content, asymmetry levels and leaf area. Nitrogen content decreased throughout leaf development for all leaf tissues (mined, unmined in mined leaf, and healthy tissue in unmined leaf). For all leaf types, significant differences in nitrogen content in intermediary and final developmental phases were observed, in which the mined tissues presented the highest mean values. In the final phase, nitrogen content differed significantly for all types of tissues, and the highest and smallest mean values were verified for mined and healthy tissues from mined leaves, respectively. Tannin contents only presented significant differences between mined and unmined tissues in mines leaves. Large variation in nitrogen content was observed at the plant level, followed by leaf type, and the least variation occurred at the 'samples' resolution level. On the contrary, for tannin content large variation occurred at the sample level and least variation was verified at the plant level. For water content the large variability was demonstrated at the plant level, followed by leaf level, and for leaf area, the large variability occurred at the leaf level, followed by plant level. Fluctuating asymmetry was the plant trait that presented large variation at the leaf level. It was concluded... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Iara Bezerra de Oliveira.pdf: 1487368 bytes, checksum: c1ade995803ef3483fdb1dad1f29ec47 (MD5) Previous issue date: 2014-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / There are several factors that influence the abundance and biomass bacterioplankton and their interactions in the plankton, among them, the inorganic and organic components, apart from the competition with phytoplankton and zooplankton predation by. Thus, the overall goal of this dissertation is to understand the dynamics of top-down and bottom-up control in bacterioplankton community structure in aquatic ecosystems located in the semiarid region. To this, were examined: i) the upward control (bottom-up) via the drivers of organic and inorganic bacterioplankton community biomass nutrients; ii) control by predation (top-down) and the competition in the semi-arid reservoirs through the relationship between communities (phytoplankton, bacterioplankton, zooplankton). Data were collected in the reservoir Poções and Camalaú, both located on the upper course of river Paraíba, Brazil. With fortnightly collections were conducted in two hydrological periods in 2012: April (dry season in the region) and June (rainy season in the region). In each shell collections occurred at two stations: Station 1- near the entrance of the main tributary (river Paraíba) and Station 2- next to the embankment of the reservoir and, at each station, water samples were collected for physical and chemical analysis and bacterioplankton, besides the realization of measures of primary productivity of phytoplankton. Zooplankton samples were collected by filtering 25 liters of water, plankton net. The data set shows that there is a positive correlation between the biomass of bacteria free and total phosphorus concentration (r 2 =0,14; p <0,05) , total nitrogen (r 2 = 0,10; p <0,05) and net primary production (r 2 = 0,14; p < 0,05) in the studied reservoirs. However, for shells with lower trophic level showed a strong negative correlation (r = -0,54; p< 0,05 ). The zooplankton groups, Rotifera and Cladocera showed a strong negative correlation with the biomass of bacterioplankton in the reservoirs of the semiarid region (r = -0,45; p< 0,05 ). The trophic status is an important factor in determining the dynamics and control of bacterioplankton community in the semiarid region reservoirs factor, where in eutrophic reservoirs considered a contole of combined (Bottom -up and Top -down) while on vessels with lesser degree occurs trophic who determines the biomass of the bacterial community is the bottom- up effect. We can conclude that the relationship between bacteria, phytoplankton and zooplankton in tropical systems are strong, but dependent on the type of aquatic system and its trophic state. Phytoplankton influences on bacterial dynamics through excretion of organic carbon and zooplankton through direct predation. In general, local factors such as availability of organic carbon, nutrients and presence of predators are sufficient to determine the structure of the microbial food web in the semiarid region systems. / Diversos são os fatores que influenciam a abundância e biomassa bacterioplanctônica e suas interações no plâncton, dentre eles, os componentes inorgânicos e orgânicos, além da competição com o fitoplâncton e a predação pelo zooplâncton. Desse modo, o objetivo geral desta dissertação é compreender a dinâmica do controle top-down e bottom-up na estrutura da comunidade bacterioplanctônica em ecossistemas aquáticos localizados na região semiárida. Para isso, foram analisados: i) o controle ascendente (Bottom-up) através dos nutrientes orgânicos e inorgânicos direcionadores da biomassa da comunidade bacterioplantônica; ii) o controle por predação (Top-down) e a competição em reservatórios do semiárido através da relação entre as comunidades fitoplanctônica, bacterioplanctônica e zooplanctônica. A amostragem foi realizada nos reservatórios de Poções e Camalaú, ambos inseridos no alto curso do rio Paraíba, semiárido brasileiro. Foram realizadas coletas com intervalos quinzenais em dois períodos hidrológicos no ano de 2012: abril (período de menor volume hídrico) e junho (período de maior volume hídrico). Em cada reservatório as coletas ocorreram em duas estações: estação 1 - próxima à entrada do principal tributário (rio Paraíba) e estação 2 - próxima ao talude do reservatório e, em cada estação, foram coletados amostras de água, para análises físicas e químicas e do bacterioplâncton, além da realização de medidas de produtividade primária do fitoplâncton. As amostras do zooplâncton foram coletas pela filtragem de 25 litros de água, em rede de plâncton. O estado trófico é um fator importante para determinar a dinâmica e o controle da comunidade bacterioplanctônica em reservatórios da região semiárida, onde, em reservatórios considerados eutróficos, ocorre um controle do tipo combinado (Bottom-up e Top-down), enquanto em reservatórios com menor grau de trofia (Camalaú) quem determina a biomassa da comunidade bacteriana é o efeito bottom-up. O conjunto de dados mostra que existe uma correlação positiva entre a biomassa de bactérias livres e a concentração de fósforo total (r 2 =0,14; p<0,05), nitrogênio total (r =0,10; p<0,05) e produção primária líquida (r 2 =0,14; p<0,05) nos dois reservatórios estudados. Porém, para os reservatórios com menor grau de trofia a produção primária líquida apresenta uma forte correlação negativa (r 2 = -0,54; p <0,05). Os grupos zooplanctônicos, Rotífera e Cladocera, apresentaram uma forte correlação negativa com a biomassa do bacterioplâncton nos reservatórios da região semiárida (r 2 = -0,45; p<0,05). Podemos concluir que as relações entre as bactérias, fitoplâncton e zooplâncton são fortes nos sistemas tropicais, mas dependentes do tipo de ecossistema aquático e seu estado trófico. O fitoplâncton parece influenciar na dinâmica bacteriana através da excreção de carbono orgânico, e o zooplâncton através da predação direta. Em geral, fatores locais como disponibilidade de carbono orgânico, nutrientes e presença de predadores são suficientes para determinar a estrutura da cadeia trófica microbiana em sistemas de região semiárida.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-26Bitstream added on 2014-06-13T20:30:01Z : No. of bitstreams: 1 sibio_pr_me_botib.pdf: 2783549 bytes, checksum: 29018dc4de13ac01619e66771e6e4e37 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No presente estudo foram investigados diversos aspectos ecológicos provenientes da interação entre Evippe, um microlepidóptero minador foliar, e Erythroxylum tortuosum, planta típica do Cerrado. Dentre as diversas questões investigadas, este estudo teve três objetivos principais: 1) verificar se a herbivoria provocada pelos minadores pode gerar diferenças na qualidade do recurso, causando variabilidade no sistema; 2) investigar em quais níveis hierárquicos ocorre variações significativas de determinados traços vegetais (químicos e físicos), com e sem a presença de minadores foliares, e 3) determinar se as fêmeas de Evippe apresentam preferência de oviposição por folhas de E. tortuosum com diferenças no teor de água, no nível de assimetria e na área foliar. O teor de nitrogênio decaiu ao longo das fases de desenvolvimento para todos os tipos de tecido (minado, não minado de folha minada e sadio de folha não minada). No caso dos diferentes tipos de folha, diferenças significativas nos valores médios do teor de nitrogênio nas fases intermediária e final foram observadas, em que o tecido minado apresentou os maiores valores médios. Na fase final, o teor de nitrogênio diferiu significativamente para todos os tipos de tecido, e o maior e menor valor médio foram obtidos para os tecidos minados e tecidos sadios de folhas minadas, respectivamente. No caso do conteúdo de taninos, só houve diferença significativa entre os tipos de tecido em folhas minadas. Constatou-se que a maior variabilidade do teor de nitrogênio ocorreu em nível de planta, seguida por tipo de folha, ficando a variável ‘amostras’ com a menor variabilidade. No caso do conteúdo de taninos, o inverso aconteceu, onde a maior variabilidade foi observada em nível de amostra e a menor variabilidade foi verificada em nível de planta. No caso do teor de água... / In this study we investigated several ecological questions from the interaction between the leafminer Evippe and Erythroxylum tortuosum, a typical plant from Cerrado. Among all aims, the main questions studied were to: 1) verify whether herbivory by leafminers produces variability in resource quality, causing variability into the system; 2) investigate in which hierarchical levels significant variations of some plant traits (physical and chemical) may occur, with and without leafminers, and 3) determine whether Evippe females show oviposition preference for E. tortuosum leaves with differences in water content, asymmetry levels and leaf area. Nitrogen content decreased throughout leaf development for all leaf tissues (mined, unmined in mined leaf, and healthy tissue in unmined leaf). For all leaf types, significant differences in nitrogen content in intermediary and final developmental phases were observed, in which the mined tissues presented the highest mean values. In the final phase, nitrogen content differed significantly for all types of tissues, and the highest and smallest mean values were verified for mined and healthy tissues from mined leaves, respectively. Tannin contents only presented significant differences between mined and unmined tissues in mines leaves. Large variation in nitrogen content was observed at the plant level, followed by leaf type, and the least variation occurred at the ‘samples’ resolution level. On the contrary, for tannin content large variation occurred at the sample level and least variation was verified at the plant level. For water content the large variability was demonstrated at the plant level, followed by leaf level, and for leaf area, the large variability occurred at the leaf level, followed by plant level. Fluctuating asymmetry was the plant trait that presented large variation at the leaf level. It was concluded... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4755_1.pdf: 1131987 bytes, checksum: 7b790470ca813ab410db112dc4203a5e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / O ataque por inimigos naturais é um dos fatores de mortalidade mais importantes dos insetos herbívoros, exercendo um forte controle sobre as populações destes organismos. Diversas estratégias de defesas evoluíram entre os herbívoros como resposta à pressão intensa exercida pelo terceiro nível trófico. Particularmente, o significado adaptativo do hábito dos indutores de galhas é constituir um refúgio de proteção contra a dessecação e o ataque por inimigos naturais. Por outro lado, a função protetora das galhas é controversa, visto que a diversidade de parasitóides, predadores e inquilinos associados aos insetos indutores de galhas é enorme. O objetivo geral deste trabalho foi compreender as relações tróficas estabelecidas no sistema composto pelos insetos galhadores, sua planta-hospedeira, Miconia prasina (Melastomataceae) e seus inimigos naturais em quatro fragmentos de floresta Atlântica nordestina. Foram observadas em M. prasina galhas entomógenas do tipo elíptica, esférica e fusiforme nos quatro fragmentos estudados; uma peciolar apenas no Refúgio Charles Darwin; um tipo na gema axilar em Cachoeira e Capoeirão e a galha discóide apenas em Cachoeira em dezembro de 2003. Mensalmente o parasitismo e a predação das galhas esféricas e fusiformes foi acompanhado. Durante um ano, 1007 galhas foram coletadas, destas 762 foram esféricas e 245 fusiformes. A taxa total de predação das galhas foi de 2,28%. A ocorrência dos parasitóides acompanhou os picos populacionais dos galhadores, sendo encontrado em maiores quantidades nos meses de junho e julho. Duas espécies de parasitóides (Hymenoptera) ocorreram em 39,69% das galhas esféricas e fusiformes nos quatro fragmentos. A Mata de Capoeirão e o Refúgio Charles Darwin apresentaram as maiores taxas de predação anual 5,14% e 2,03% respectivamente. A maior taxa de parasitismo foi obtida em Capoeirão (45,28%), porém não houve diferença significativa em relação aos outros fragmentos. A estrutura externa e interna da galha da gema axilar de Miconia prasina (Sw.) DC (Melastomataceae) foi estudada de exemplares provenientes da Mata de Cachoeira e da Mata de Capoeirão. A galha é verde escura, piriforme e possui uma câmara larval. Do ponto de vista anatômico, a galha apresenta na camada mais externa tricomas estrelados, cutícula delgada e epiderme uniestratificada. A região intermediária é composta por células colenquimáticas e parenquimáticas. Um sistema vascular com aspecto sinuoso também está localizado nesta porção. Ao redor da câmara larval, é observado o tecido nutritivo com conteúdo celular conspícuo representado por gotículas lipídicas. A análise anatômica da galha da gema em M. prasina evidenciou alguns caracteres já descritos para outras galhas da família Melastomataceae

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.