Esta tese foca no papel dos misídeos em ecossistemas costeiros, considerando aspectos de sua distribuição, biologia e ecologia, tais como: distribuição zoogeográfica no Atlântico Sudoeste; dinâmica populacional dos misídeos no estuário de Cananéia, explorando sua distribuição espacial e temporal em relação às variáveis ambientais e abundância do zooplâncton; traços reprodutivos, produção anual e tolerância a gradientes de salinidade; taxas de alimentação, seletividade e respostas funcionais; predação inter- e intraespecífica; e predação sobre os misídeos. Atenção particular foi dada ao papel trófico dos misídeos no contexto da teoria da Biodiversidade e Funcionamento do Ecossistema em ecologia. Através de abordagens experimentais foram avaliados os efeitos da riqueza de espécies da comunidade de misídeos sobre sua seletividade alimentar e taxas de consumo. O efeito da riqueza de espécies da comunidade de predadores dos misídeos também foi considerado. Misídeos geralmente compõem a epifauna bêntica dominante em águas costeiras, tendo assim papel chave nas cadeias alimentares de regiões marinhas costeiras. No entanto, poucos estudos focaram esses organismos na América do Sul: apenas 31 de 1131 espécies de misídeos descritas no mundo foram registradas no Atlântico Sudoeste. No estuário de Cananéia, salinidade e temperatura foram parâmetros importantes na distribuição espacial e temporal dos misídeos. Maiores abundâncias e produção ocorreram na primavera, em decorrência de condições termohalinas mais favoráveis e a alta disponibilidade de alimento. Metamysidopsis elongata atlantica foi a espécie dominante numericamente, provavelmente por ser a única espécie de misídeo que consegue colonizar áreas de menor salinidade de forma efetiva, onde o alimento é mais abundante e as outras espécies de misídeos não ocorrem, evitando assim competição interespecífica e predação intraguilda. Metamysidopsis e. atlantica teve alta produção anual, fato que confirma a importância dos misídeos no fluxo de carbono em águas costeiras de regiões tropicas e subtropicais. Chlamydopleon dissimile, M. e. atlantica e Mysidopsis coelhoi tiveram comportamento alimentar oportunista sobre a comunidade de zooplâncton natural, mas houve evidência de que eles evitaram presas medindo entre 300 e 400 µm, compostas principalmente por Oithona spp. As taxas de ingestão tiveram um aumento não linear com o aumento da concentração de alimento, sugerindo resposta funcional do tipo II para as três espécies de misídeos. Houve tanto efeitos positivos (complementaridade) quanto negativos da combinação de espécies sobre a resposta alimentar das mesmas. Interações negativas estiveram provavelmente ligadas à predação intraguilda, resultando na redução da predação dos misídeos sobre o zooplâncton. Um aumento no número de espécies de predadores de misídeos resultou em um aumento na predação de misídeos em relação ao desempenho médio das monoculturas de predadores, mas não em comparação ao predador mais efetivo. Efeitos positivos da diversidade de predadores aumentaram com a heterogeneidade espacial, pois esta permitiu que efeitos de complementaridade interespecífica entre os predadores fossem melhor expressados. Além disso, a morte de predadores foi reduzida nos tratamentos com maior heterogeneidade espacial, provavelmente porque esta amenizou a ocorrência de predação intraguilda e/ou interações comportamentais negativas entre os predadores. E por último, efeitos de cascata trófica não foram observados, provavelmente em decorrência dos misídeos serem onívoros generalistas. / This thesis focuses on the role of mysids in coastal ecosystems. It considers aspects of their distribution, biology, and ecology, such as: zoogeographical distribution in the Southwest Atlantic; their population dynamics in the Cananeia estuary, exploring spatial and temporal distribution in relation to environmental variables and zooplankton abundance; reproductive traits, annual production and tolerance to salinity gradients; feeding rates, selectivity, and functional responses; inter- and intraspecific predation; and the suppression of mysid abundance by predators. Particular attention was put to the trophic role of mysids in the context of the Biodiversity and Ecosystem Functioning theory in ecology (BEF). Experimental approaches were employed to evaluate the effects of species richness of the mysid assemblage on their feeding selectivity and consumption fluxes. Also, the effect of species richness of the mysids predador assemblage was taken into account. Mysids are usually the dominant benthic epifauna in coastal waters, and thus they play a key role in marine coastal food webs. However, few studies focused on these organisms in the South American region: only 31 out of 1131 mysid species described worldwide have been registered in the Southwest Atlantic. In the Cananeia estuary, salinity and temperature were important factors influencing mysid spatio-temporal distribution. Higher abundance and production occurred in spring, when thermohaline conditions were more favorable and food availability was high. Metamysidopsis elongata atlantica was the numerically dominant species, probably because it is the single mysid species that effectively colonizes low salinity areas, where food is more abundant and other mysid species are absent, thus avoiding interspecific competition and intraguild predation. Metamysidopsis e. atlantica had high annual production values, confirming the importance of mysids in the carbon flux of tropical and subtropical coastal waters. Chlamydopleon dissimile, M. e. atlantica, and Mysidopsis coelhoi had opportunistic feeding behavior on the natural zooplankton assemblage, but there was evidence of avoidance of medium-size prey (300-400 µm), mostly comprised by Oithona spp. Ingestion rates showed a non-linear increase with increasing food concentrations, suggesting a type II functional response for the three mysid species. There were both positive (complementarity effect) and negative effects of species combinations on their feeding response. Negative interactions were probably linked to intraguild predation, resulting in a reduction of mysid predation over the zooplankton. An increase in the number of mysid predator species enhanced mysid suppression relative to the mean performance of predator monocultures, but not in comparison to the most effective predator. Positive effects of predator diversity increased with spatial heterogeneity, as it allowed interspecific complementarity effects between predators to be expressed. Moreover, mortality of predators was reduced in spatially heterogeneous treatments, most likely because it dampened intraguild predation and/or negative behavioral interactions between predators. Finally, trophic cascades were not observed, probably due to the omnivorous - generalist character of mysids.

Esta tese foca no papel dos misídeos em ecossistemas costeiros, considerando aspectos de sua distribuição, biologia e ecologia, tais como: distribuição zoogeográfica no Atlântico Sudoeste; dinâmica populacional dos misídeos no estuário de Cananéia, explorando sua distribuição espacial e temporal em relação às variáveis ambientais e abundância do zooplâncton; traços reprodutivos, produção anual e tolerância a gradientes de salinidade; taxas de alimentação, seletividade e respostas funcionais; predação inter- e intraespecífica; e predação sobre os misídeos. Atenção particular foi dada ao papel trófico dos misídeos no contexto da teoria da Biodiversidade e Funcionamento do Ecossistema em ecologia. Através de abordagens experimentais foram avaliados os efeitos da riqueza de espécies da comunidade de misídeos sobre sua seletividade alimentar e taxas de consumo. O efeito da riqueza de espécies da comunidade de predadores dos misídeos também foi considerado. Misídeos geralmente compõem a epifauna bêntica dominante em águas costeiras, tendo assim papel chave nas cadeias alimentares de regiões marinhas costeiras. No entanto, poucos estudos focaram esses organismos na América do Sul: apenas 31 de 1131 espécies de misídeos descritas no mundo foram registradas no Atlântico Sudoeste. No estuário de Cananéia, salinidade e temperatura foram parâmetros importantes na distribuição espacial e temporal dos misídeos. Maiores abundâncias e produção ocorreram na primavera, em decorrência de condições termohalinas mais favoráveis e a alta disponibilidade de alimento. Metamysidopsis elongata atlantica foi a espécie dominante numericamente, provavelmente por ser a única espécie de misídeo que consegue colonizar áreas de menor salinidade de forma efetiva, onde o alimento é mais abundante e as outras espécies de misídeos não ocorrem, evitando assim competição interespecífica e predação intraguilda. Metamysidopsis e. atlantica teve alta produção anual, fato que confirma a importância dos misídeos no fluxo de carbono em águas costeiras de regiões tropicas e subtropicais. Chlamydopleon dissimile, M. e. atlantica e Mysidopsis coelhoi tiveram comportamento alimentar oportunista sobre a comunidade de zooplâncton natural, mas houve evidência de que eles evitaram presas medindo entre 300 e 400 µm, compostas principalmente por Oithona spp. As taxas de ingestão tiveram um aumento não linear com o aumento da concentração de alimento, sugerindo resposta funcional do tipo II para as três espécies de misídeos. Houve tanto efeitos positivos (complementaridade) quanto negativos da combinação de espécies sobre a resposta alimentar das mesmas. Interações negativas estiveram provavelmente ligadas à predação intraguilda, resultando na redução da predação dos misídeos sobre o zooplâncton. Um aumento no número de espécies de predadores de misídeos resultou em um aumento na predação de misídeos em relação ao desempenho médio das monoculturas de predadores, mas não em comparação ao predador mais efetivo. Efeitos positivos da diversidade de predadores aumentaram com a heterogeneidade espacial, pois esta permitiu que efeitos de complementaridade interespecífica entre os predadores fossem melhor expressados. Além disso, a morte de predadores foi reduzida nos tratamentos com maior heterogeneidade espacial, provavelmente porque esta amenizou a ocorrência de predação intraguilda e/ou interações comportamentais negativas entre os predadores. E por último, efeitos de cascata trófica não foram observados, provavelmente em decorrência dos misídeos serem onívoros generalistas. / This thesis focuses on the role of mysids in coastal ecosystems. It considers aspects of their distribution, biology, and ecology, such as: zoogeographical distribution in the Southwest Atlantic; their population dynamics in the Cananeia estuary, exploring spatial and temporal distribution in relation to environmental variables and zooplankton abundance; reproductive traits, annual production and tolerance to salinity gradients; feeding rates, selectivity, and functional responses; inter- and intraspecific predation; and the suppression of mysid abundance by predators. Particular attention was put to the trophic role of mysids in the context of the Biodiversity and Ecosystem Functioning theory in ecology (BEF). Experimental approaches were employed to evaluate the effects of species richness of the mysid assemblage on their feeding selectivity and consumption fluxes. Also, the effect of species richness of the mysids predador assemblage was taken into account. Mysids are usually the dominant benthic epifauna in coastal waters, and thus they play a key role in marine coastal food webs. However, few studies focused on these organisms in the South American region: only 31 out of 1131 mysid species described worldwide have been registered in the Southwest Atlantic. In the Cananeia estuary, salinity and temperature were important factors influencing mysid spatio-temporal distribution. Higher abundance and production occurred in spring, when thermohaline conditions were more favorable and food availability was high. Metamysidopsis elongata atlantica was the numerically dominant species, probably because it is the single mysid species that effectively colonizes low salinity areas, where food is more abundant and other mysid species are absent, thus avoiding interspecific competition and intraguild predation. Metamysidopsis e. atlantica had high annual production values, confirming the importance of mysids in the carbon flux of tropical and subtropical coastal waters. Chlamydopleon dissimile, M. e. atlantica, and Mysidopsis coelhoi had opportunistic feeding behavior on the natural zooplankton assemblage, but there was evidence of avoidance of medium-size prey (300-400 µm), mostly comprised by Oithona spp. Ingestion rates showed a non-linear increase with increasing food concentrations, suggesting a type II functional response for the three mysid species. There were both positive (complementarity effect) and negative effects of species combinations on their feeding response. Negative interactions were probably linked to intraguild predation, resulting in a reduction of mysid predation over the zooplankton. An increase in the number of mysid predator species enhanced mysid suppression relative to the mean performance of predator monocultures, but not in comparison to the most effective predator. Positive effects of predator diversity increased with spatial heterogeneity, as it allowed interspecific complementarity effects between predators to be expressed. Moreover, mortality of predators was reduced in spatially heterogeneous treatments, most likely because it dampened intraguild predation and/or negative behavioral interactions between predators. Finally, trophic cascades were not observed, probably due to the omnivorous - generalist character of mysids.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgorGB_DISSERT.pdf: 695705 bytes, checksum: 0611f2165b1e05afa1e64ceaedeacebb (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / High levels of local, regional, and global extinctions has progressively simplified communities in terms of both species and ecosystem functioning. Theoretical models demonstrated that the degree of functional redundancy determines the rates of functional group loss in response to species extinctions. Here, we improve the theoretical predictions by incorporating in the model interactions between species and between functional groups. In this study, we tested the effect of different scenarios of interspecific interactions and effects between functional groups on the resistance to loss of community functional groups. Virtual communities have been built with different distribution patterns of species in functional groups, both with high and low evenness. A matrix A was created to represent the net effect of interspecific interactions among all species, representing nesting patterns, modularity, sensitive species, and dominant species. Moreover, a second matrix B was created to represent the interactions between functional groups, also exhibiting different patterns. The extinction probability of each species was calculated based on community species richness and by the intensity of the interspecific interactions that act upon it and group to which it belongs. In the model, successive extinctions decrease the community species richness, the degree of functional redundancy and, consequently, the number of functional groups that remain in the system. For each scenario of functional redundancy, A, and B, we ran 1000 simulations to generate an average functional extinction curve. Different model assumptions were able to generate remarkable variation on functional extinction curves. More extreme variations occurred when the matrix A and B caused a higher heterogeneity in the species extinction probability. Scenarios with sensitive species, positive or negative, showed a greater variation than the scenarios with dominant species. Nested interactions showed greater variation than scenarios where the interactions were in modules. Communities with maximal functional evenness can only be destabilized by the interactions between species and functional groups. In contrast, communities with low functional evenness can have its resistance either increased or decreased by the interactions. The concentration of positive interactions in low redundancy groups or negative interactions in high redundancy groups was able to decrease the functional extinction rates. In contrast, the concentration of negative interactions in low redundancy groups or positive interactions in high redundancy groups was able to increase the functional extinction rates. This model shows results that are relevant for species priorization in ecosystem conservation and restoration / Os n?veis elevados de extin??es locais, regionais e globais t?m simplificado progressivamente comunidades em termos de esp?cies e funcionamento do ecossistema. Modelos te?ricos demonstraram que o grau de redund?ncia funcional determina as taxas de perda de grupos funcionais ? medida que as comunidades sofrem extin??o de esp?cies. Aqui n?s aprimoramos as predi??es te?ricas pela incorpora??o no modelo de intera??es entre esp?cies e entre grupos funcionais. Neste estudo, testamos o efeito de diferentes cen?rios de intera??es interespec?ficas e de efeitos entre grupos funcionais sobre a resist?ncia das comunidades ? perda de grupos funcionais. Comunidades virtuais foram constru?das com diferentes padr?es de distribui??o de esp?cies nos grupos funcionais, tanto com alta quanto com baixa equitabilidade. Uma matriz A foi criada para representar o efeito l?quido das intera??es interespec?ficas entre todas as esp?cies, representando padr?es de aninhamento, modularidade, esp?cies sens?veis ou dominantes. Al?m disto, uma segunda matriz B foi criada para representar as intera??es entre grupos funcionais, tendo tamb?m diferentes padr?es. A probabilidade de extin??o de cada esp?cie foi calculada com base na riqueza de esp?cie da comunidade e pela intensidade das intera??es interespec?ficas que atuam sobre ela e sobre o grupo funcional ao qual ela pertence. No modelo, extin??es de esp?cies sucessivas diminuem a riqueza da comunidade, o grau de redund?ncia funcional e consequentemente o n?mero de grupos funcionais que permanecem no sistema. Para cada cen?rio de redund?ncia funcional, A e B, n?s rodamos 1000 simula??es para gerar uma curva de extin??o funcional m?dia. Diferentes suposi??es do modelo foram capazes de gerar varia??es not?veis nas curvas de extin??o funcional. Varia??es mais extremas ocorreram quando as matrizes A e B definem um efeito diferencial acentuado na probabilidade de extin??o das esp?cies dos grupos funcionais. Cen?rios com esp?cies sens?veis, positivas ou negativas, apresentaram uma maior varia??o que os cen?rios com esp?cies dominantes. Intera??es aninhadas apresentaram maior varia??o do que cen?rios em que as intera??es s?o modulares. Comunidades com redund?ncia funcional m?xima podem somente ser fragilizadas pelas intera??es entre esp?cies e grupos funcionais. Em contraste, comunidades com baixa riqueza funcional pode ter sua resist?ncia aumentada ou diminu?da pelas intera??es. A concentra??o de intera??es positivas in grupos de baixa redund?ncia ou intera??es negativas em grupos de alta redund?ncia foi capaz de diminuir as taxas de extin??o funcional. Em contraste, a concentra??o de intera??es negativas em grupos de baixa redund?ncia ou de intera??es positivas em grupos de alta redund?ncia foi capaz de aumentar as taxas de extin??o funcional. Este modelo apresenta resultados relevantes para prioriza??o de esp?cies em trabalhos de conserva??o e restaura??o dos ecossistemas