A intenção deste estudo foi conhecer a composição e a diversidade da araneofauna relacionada a matas ciliares no Rio Grande do Sul, em diferentes localidades: rio Piratini no município de Arroio Grande; rio Camaquã em Cristal; rio dos Sinos em Parobé e rio Maquiné em Maquiné. Foi comparada a riqueza de espécies, abundância e similaridade da fauna de aranhas e a sazonalidade, avaliando se fatores ambientais bióticos e abióticos influenciam na assembleia de aranhas das matas ciliares. Também foram avaliadas as guildas de aranhas, tanto aspectos espaciais, quanto temporais, e a influência de fatores abióticos e de complexidade ambiental sobre as mesmas. As aranhas foram separadas e classificadas em quatro guildas: construtoras de teias orbiculares, construtores de teias irregulares, caçadoras cursoriais e caçadoras emboscadoras/espreitadoras. Para a amostragem da araneofauna foram efetuadas duas coletas por estação durante dois anos em cada mata ciliar. As coletas foram realizadas em transecções, por um período de 45 minutos, utilizando como método o guarda-chuva entomológico (GCE) para amostrar a araneofauna do estrato arbóreo-arbustivo. Em cada mata ciliar foram delineadas seis transecções, duas em cada microambiente: borda com o campo, interior da mata e borda com o rio. O esforço amostral foi de 288 horas de coletas. No total foram coletadas 42057 aranhas: 8851 adultas (21%) e 33206 jovens (79%). A família predominante foi Theridiidae, com mais de 50% das aranhas amostradas em cada mata, a única exceção foi a mata ciliar do rio Maquiné que dominou Linyphiidae. A abundância de aranhas adultas foi diferente entre as matas ciliares, com maior abundância no rio Maquiné (34,58% das aranhas) e menor no rio dos Sinos (18,43%). Dos microambientes, as maiores abundâncias foram no interior da mata, seguido pelas bordas, muito próximas entre si. Foram determinadas 440 espécies/morfoespécies de aranhas, entre 168 gêneros. No total 232 espécies foram nominais (53%) com 14 novos registros para o Rio Grande do Sul e três para o Brasil. No rio Maquiné foi registrada a maior riqueza de espécies (S=218) e menor no rio dos Sinos (S=179). Entre os microambientes, as maiores riquezas de espécies de aranhas foram observadas nas bordas (campo: S=298 e rio: S=279) e após o interior da mata (S=246). A riqueza de espécies foi diferente entre os rios, já as riquezas entre os microambientes não diferiram. As espécies raras foram representadas por 130 singletons (32,5% das espécies do inventário). Para a sazonalidade, as aranhas adultas foram mais abundantes no verão e menos no outono; as aranhas jovens predominaram no outono e menos na primavera. A riqueza não diferiu entre os dois anos de amostragem. Já entre as estações a diferença foi significativa, maior na primavera e menor no outono. Não foi encontrada uma relação entre os fatores abióticos (temperatura e precipitação) com a araneofauna, tanto para abundância, quanto para a riqueza. As variáveis bióticas da vegetação não foram suficientes para explicar as variações na comunidade de aranhas, não influenciando nas mesmas. A análise multivariada de similaridade (ANOSIM), pelo índice quantitativo de Morisita e qualitativo de Simpson, mostra que as composições de espécies das araneofaunas diferem entre as matas ciliares. Para os diferentes microambientes não foram encontradas diferenças na composição. Prevaleceu a guilda das construtoras de teias irregulares e uma menor quantidade das caçadoras cursoriais. A MANOVA indicou diferença significativa na proporção das guildas entre todas as matas ciliares e entre os microambientes. A partir da análise de correspondência canônica (CCA), as guildas não estão correlacionadas com as variáveis de complexidade ambiental avaliadas. As curvas de rarefação e os estimadores analíticos de riqueza de espécies indicam que a fauna de aranhas ainda não foi suficientemente amostrada para as matas ciliares, revelando a urgência de estudos futuros, principalmente, abrangendo outros métodos, para diferentes estratos das florestas. / The aim of this study was to characterise the spider fauna associated to riparian forests in Rio Grande do Sul. Four different sites were sampled: Piratini River in Arroio Grande; Camaquã River in Cristal; Sinos River in Parobé and Maquiné River in Maquiné. Diversity components such as species richness, abundance and faunal similarity were compared among rivers, among microhabitats (forest edges and forest interior) and yearly seasons, and also against biotic and abiotic environmental factors. Spider foraging guilds were also evaluated, again for spatial and temporal scales, and again against biotic and abiotic environmental factors. Spiders were separated in four guilds: orbicular web builders, sheet web builders, running hunters and ambush hunters. Two samples per season were taken during two years for all forest sites. Sampling consisted of using beating tray on the tree-shrub strata across linear transections (50 X 2 m) for 45 min. On each site six transects were used, two per microhabitat: grassland edge, forest interior and river edge. Sampling effort totalled 288 h of sampling. Overall we obtained 42,057 spiders: 8,851 adults (21%) and 33,206 juveniles (79%). The predominant family was Theridiidae, with more than 50% of all spiders for all sites except Maquiné River, in which Linyphiidae dominated. Adult spider abundance differed among sites, with more spiders in Maquiné River (34.58% of the spiders) and less in Sinos River (18.43%). Among microhabitats, largest abundances occurred in the forest interior, with the edges having less spiders. A total of 440 spider species/morphospecies were recognised within 168 genera. Only 232 of those species were nominal (53%) with 14 new records for Rio Grande do Sul state and three for Brazil. In Maquiné River we found the largest richness (S=218) and in dos Sinos River the lowest (S=179). Comparing microhabitats, the largest species richness were observed for the edges (grassland edge: S=298; river edge: S=279) with the forest interior below (S=246), but not significantly. Rare species were represented by 130 singletons (32.5% of inventoried species). Adult spiders were more abundant during Summer and less during Autumn; while young spiders occurred more during Autumn and less during Spring. Species richness also differed among seasons with more species during Spring and less during Autumn. A multivariate analysis of similarity (ANOSIM), either using Morisita quantitative index or Simpson qualitative index, shows spider species composition to differ among sites, but not among microhabitats within a site. There were no significant relationships between spider diversity components and abiotic (temperature and precipitation) factors, either for abundance or species richness. Biotic factors related to vegetation complexity (vegetation density, vegetation height, vegetation structure, canopy cover) were insufficient to explain variation in spider assemblages. Sheet web builders was the prevailing guild and running hunters were relatively rare. A MANOVA indicated significant differences in guild proportions among sites and among microhabitats. A canonical correspondence analysis (CCA) showed the guilds not to be correlated with the vegetation complexity variables evaluated. Analytical species richness estimators indicate that the spider fauna is still not sufficiently sampled, revealing the urgency of continuing studies, especially involving other sampling methods so as to evaluate other forest strata.

Existe uma necessidade urgente em monitorar as respostas da biodiversidade e dos processos ecológicos a distúrbios e mudanças no uso da terra. Diversos estudos tem indicado que o uso da abordagem funcional da biodiversidade, baseada em atributos funcionais, facilita a compreensão sobre a organização dos organismos nas comunidades, da funcionalidade dos ecossistemas, e desta forma, auxilia na identificação das suas relações com fatores ambientais. No primeiro capítulo desta tese eu apresento o arcabouço teórico da ecologia funcional aplicada ao estudo dos invertebrados terrestres, e reviso o que são atributos funcionais, como usá-los na descrição e monitoramento das comunidades e o porquê, ressaltando a ligação dos invertebrados com processos ecológicos. Nos próximos capítulos eu apresento estudos experimentais avaliando as respostas funcionais de dois grupos de invertebrados - aranhas (Araneae) e tripes (Thysanoptera) - e de processos ecológicos influenciados por invertebrados (detritivoria e decomposição de serapilheira) ao distúrbio por fogo nos Campos Sulinos. As queimadas representam uma estratégia de manejo frequente nas pastagens naturais do RS, e carecem em estudos avaliando seus efeitos no ambiente, biodiversidade e processos. A investigação foi realizada com base em um experimento de queima controlada na Estação Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS. O design foi em blocos casualizados, com 14 parcelas experimentais de 10 x 10 m pareadas; sendo uma parcela de cada bloco queimada no final da primavera de 2009, e a outra, considerada como controle. Informações sobre invertebrados, processos ecológicos e propriedades abióticas do hábitat foram obtidas em todas parcelas antes do fogo (para a caracterização inicial), e 1 mês, 6-7 meses e 12 meses após o fogo. Para o estudo de caso com aranhas, eu classifiquei as comunidades em famílias, atributos de estratégias de caça e medi todos os indivíduos (1755) em atributos funcionais morfológicos, sendo incorporada toda a variabilidade intra e interespecífica, e fenológica das comunidades. Por outro lado, no estudo de caso com tripes, descrevi atributos funcionais (hábitos alimentares, requerimentos de hábitat e atributos morfológicos) por espécie de tripes (48 spp.), assumindo que a variação nos atributos funcionais é sempre maior entre espécies do que dentro da mesma espécie. Nos dois estudos de caso, eu encontrei padrões indicativos de filtragem ambiental, ou seja, o fogo e/ou as mudanças no hábitat induzidas pelo fogo, parecem ter atuado como um filtro, selecionando organismos com determinado conjunto de atributos em detrimento de outros. Esses padrões foram dependentes do período após a queima considerado, por exemplo: um mês após o fogo aranhas construtoras de teias irregulares e tripes fungívoros foram prejudicados, enquanto que aranhas caçadoras da vegetação, com grandes quelíceras, tripes fitófagos e associados com gramíneas aumentaram suas proporções. Para aranhas ainda verifiquei convergência de atributos ao gradiente de biomassa induzido pelo fogo (filtragem ambiental), e divergência de atributos ao gradiente de heterogeneidade da vegetação, indicativo de limitação de similaridade (i.e. aumento da coexistência de organismos funcionalmente diferentes e diminuição de competição). Finalmente com relação aos processos ecológicos, encontrei correlações interessantes acerca de seus agentes modeladores, e.g. entre a atividade de detritivoria com a decomposição de serapilheira, e desta com a equidade da vegetação em campo não queimado. Também mostro que os processos são sensíveis, mas resilientes, ao distúrbio por fogo, seguindo a recuperação da estrutura de hábitat. Adicionalmente, eu incorporei à tese um capítulo sobre uma técnica para avaliar o processo de detritivoria, denominado bait-lamina test, o qual avalia diretamente as taxas de alimentação de invertebrados detritívoros do solo. Neste estudo pioneiro nos campos do RS, esclareço alguns aspectos metodológicos que possam constituir uma base para futuras pesquisas. Contudo, com esta tese espero estar contribuindo com o conhecimento sobre as respostas das comunidades de invertebrados e dos processos ecológicos ao distúrbio por fogo nos Campos Sulinos. Em geral, posso concluir que a abordagem funcional trouxe muitos benefícios ao monitoramento da biodiversidade, e que há elevada resiliência das assembléias de aranhas e tripes, e dos processos de detritivoria e decomposição às queimadas de pequena escala nos campos. / There is a huge need of monitoring the responses of biodiversity and ecological processes to disturbances and land use changes. Several studies have indicated that the functional approach of biodiversity, based on functional traits, facilitates the understanding of community assembly and ecosystem functionality, and thus assists on the identification of their relationships with environmental factors. In the first chapter of this Thesis I present the functional ecology theory applied to studies on terrestrial invertebrates, and I review what functional traits are, how to use them in community description and monitoring, and why, highlighting the connections between invertebrates and ecological processes. In the following chapters I present experimental studies evaluating the functional responses of two invertebrate groups- spiders (Araneae) and thrips (Thysanoptera) – and ecological processes influenced by invertebrates (detritivory and litter decay) to fire disturbance in Campos grasslands. Burning represents a common strategy for pasture management in Rio Grande do Sul State, and there is a lack of studies regarding their effects on the environment, biodiversity and processes. Our investigation was performed based in a burning experiment at Estação Agronômica of UFRGS, Eldorado do Sul, RS. The design was blocked, with 14 experimental paired plots of 10 x 10 m. One plot from each block was burned at the end of spring 2009, and the other is considered a control plot. Information concerning invertebrates, ecological processes and abiotic habitat proprieties were obtained from all plots before fire (initial characterization) and 1 month, 6-7 months and 12 months after fire. For the spider study case, I classified the organisms in families, feeding strategy traits, and measured all spider individuals (1755) thus incorporating all intra and interspecific variability of the communities. On the other hand, in the thrips study case I described functional traits (feeding habits, habitat requirements, and morphological traits) per species (48 spp.), assuming that the variation on functional traits should be higher between species than within species. In both cases, I found patterns indicating environmental filtering, which means that fire and/or the fire-induced habitat changes acted as a filter, sorting organisms with a determined group of traits instead of others. These patterns were dependent on the period after fire considered. For example, one month after fire irregular web spider builders and fungivorous thrips were more uncommon than expected, while vegetation hunter spiders, with large chelicerae, and leaf feeder thrips and thrips associated to grasses increased their proportions. For spiders we also verified a trait-convergence pattern along the plant biomass gradient induced by fire (environmental filtering), and trait-divergence pattern along the vegetation heterogeneity gradient indicating limiting similarity (i.e. increase in coexistence of functionally different organisms, and reduction of competition). Finally, regarding ecological processes, I found interesting correlations on their drivers, e.g. between detritivory and litter decay, and between these with plant evenness in unburned grasslands. Also, I show that ecological processes are sensitive but resilient to fire, following habitat structure recovery. Additionally, I incorporate to the Thesis a methodology chapter about the bait-lamina test, which evaluates the feeding rates of soil detritivore invertebrates directly. In this pioneer study, I clarify some methodological aspects of measuring invertebrate detritivory that could help future research. Nevertheless, with this Thesis I hope to contribute to the understanding of invertebrate community and ecological processes responses to fire disturbance in South Brazilian grasslands. Overall, I can conclude that a functional approach brings many benefits to biodiversity monitoring, and also that spiders and thrips communities, and detritivory and decomposition processes are very resilient to the change brought by small scale grassland burning.

A intenção deste estudo foi conhecer a composição e a diversidade da araneofauna relacionada a matas ciliares no Rio Grande do Sul, em diferentes localidades: rio Piratini no município de Arroio Grande; rio Camaquã em Cristal; rio dos Sinos em Parobé e rio Maquiné em Maquiné. Foi comparada a riqueza de espécies, abundância e similaridade da fauna de aranhas e a sazonalidade, avaliando se fatores ambientais bióticos e abióticos influenciam na assembleia de aranhas das matas ciliares. Também foram avaliadas as guildas de aranhas, tanto aspectos espaciais, quanto temporais, e a influência de fatores abióticos e de complexidade ambiental sobre as mesmas. As aranhas foram separadas e classificadas em quatro guildas: construtoras de teias orbiculares, construtores de teias irregulares, caçadoras cursoriais e caçadoras emboscadoras/espreitadoras. Para a amostragem da araneofauna foram efetuadas duas coletas por estação durante dois anos em cada mata ciliar. As coletas foram realizadas em transecções, por um período de 45 minutos, utilizando como método o guarda-chuva entomológico (GCE) para amostrar a araneofauna do estrato arbóreo-arbustivo. Em cada mata ciliar foram delineadas seis transecções, duas em cada microambiente: borda com o campo, interior da mata e borda com o rio. O esforço amostral foi de 288 horas de coletas. No total foram coletadas 42057 aranhas: 8851 adultas (21%) e 33206 jovens (79%). A família predominante foi Theridiidae, com mais de 50% das aranhas amostradas em cada mata, a única exceção foi a mata ciliar do rio Maquiné que dominou Linyphiidae. A abundância de aranhas adultas foi diferente entre as matas ciliares, com maior abundância no rio Maquiné (34,58% das aranhas) e menor no rio dos Sinos (18,43%). Dos microambientes, as maiores abundâncias foram no interior da mata, seguido pelas bordas, muito próximas entre si. Foram determinadas 440 espécies/morfoespécies de aranhas, entre 168 gêneros. No total 232 espécies foram nominais (53%) com 14 novos registros para o Rio Grande do Sul e três para o Brasil. No rio Maquiné foi registrada a maior riqueza de espécies (S=218) e menor no rio dos Sinos (S=179). Entre os microambientes, as maiores riquezas de espécies de aranhas foram observadas nas bordas (campo: S=298 e rio: S=279) e após o interior da mata (S=246). A riqueza de espécies foi diferente entre os rios, já as riquezas entre os microambientes não diferiram. As espécies raras foram representadas por 130 singletons (32,5% das espécies do inventário). Para a sazonalidade, as aranhas adultas foram mais abundantes no verão e menos no outono; as aranhas jovens predominaram no outono e menos na primavera. A riqueza não diferiu entre os dois anos de amostragem. Já entre as estações a diferença foi significativa, maior na primavera e menor no outono. Não foi encontrada uma relação entre os fatores abióticos (temperatura e precipitação) com a araneofauna, tanto para abundância, quanto para a riqueza. As variáveis bióticas da vegetação não foram suficientes para explicar as variações na comunidade de aranhas, não influenciando nas mesmas. A análise multivariada de similaridade (ANOSIM), pelo índice quantitativo de Morisita e qualitativo de Simpson, mostra que as composições de espécies das araneofaunas diferem entre as matas ciliares. Para os diferentes microambientes não foram encontradas diferenças na composição. Prevaleceu a guilda das construtoras de teias irregulares e uma menor quantidade das caçadoras cursoriais. A MANOVA indicou diferença significativa na proporção das guildas entre todas as matas ciliares e entre os microambientes. A partir da análise de correspondência canônica (CCA), as guildas não estão correlacionadas com as variáveis de complexidade ambiental avaliadas. As curvas de rarefação e os estimadores analíticos de riqueza de espécies indicam que a fauna de aranhas ainda não foi suficientemente amostrada para as matas ciliares, revelando a urgência de estudos futuros, principalmente, abrangendo outros métodos, para diferentes estratos das florestas. / The aim of this study was to characterise the spider fauna associated to riparian forests in Rio Grande do Sul. Four different sites were sampled: Piratini River in Arroio Grande; Camaquã River in Cristal; Sinos River in Parobé and Maquiné River in Maquiné. Diversity components such as species richness, abundance and faunal similarity were compared among rivers, among microhabitats (forest edges and forest interior) and yearly seasons, and also against biotic and abiotic environmental factors. Spider foraging guilds were also evaluated, again for spatial and temporal scales, and again against biotic and abiotic environmental factors. Spiders were separated in four guilds: orbicular web builders, sheet web builders, running hunters and ambush hunters. Two samples per season were taken during two years for all forest sites. Sampling consisted of using beating tray on the tree-shrub strata across linear transections (50 X 2 m) for 45 min. On each site six transects were used, two per microhabitat: grassland edge, forest interior and river edge. Sampling effort totalled 288 h of sampling. Overall we obtained 42,057 spiders: 8,851 adults (21%) and 33,206 juveniles (79%). The predominant family was Theridiidae, with more than 50% of all spiders for all sites except Maquiné River, in which Linyphiidae dominated. Adult spider abundance differed among sites, with more spiders in Maquiné River (34.58% of the spiders) and less in Sinos River (18.43%). Among microhabitats, largest abundances occurred in the forest interior, with the edges having less spiders. A total of 440 spider species/morphospecies were recognised within 168 genera. Only 232 of those species were nominal (53%) with 14 new records for Rio Grande do Sul state and three for Brazil. In Maquiné River we found the largest richness (S=218) and in dos Sinos River the lowest (S=179). Comparing microhabitats, the largest species richness were observed for the edges (grassland edge: S=298; river edge: S=279) with the forest interior below (S=246), but not significantly. Rare species were represented by 130 singletons (32.5% of inventoried species). Adult spiders were more abundant during Summer and less during Autumn; while young spiders occurred more during Autumn and less during Spring. Species richness also differed among seasons with more species during Spring and less during Autumn. A multivariate analysis of similarity (ANOSIM), either using Morisita quantitative index or Simpson qualitative index, shows spider species composition to differ among sites, but not among microhabitats within a site. There were no significant relationships between spider diversity components and abiotic (temperature and precipitation) factors, either for abundance or species richness. Biotic factors related to vegetation complexity (vegetation density, vegetation height, vegetation structure, canopy cover) were insufficient to explain variation in spider assemblages. Sheet web builders was the prevailing guild and running hunters were relatively rare. A MANOVA indicated significant differences in guild proportions among sites and among microhabitats. A canonical correspondence analysis (CCA) showed the guilds not to be correlated with the vegetation complexity variables evaluated. Analytical species richness estimators indicate that the spider fauna is still not sufficiently sampled, revealing the urgency of continuing studies, especially involving other sampling methods so as to evaluate other forest strata.

Existe uma necessidade urgente em monitorar as respostas da biodiversidade e dos processos ecológicos a distúrbios e mudanças no uso da terra. Diversos estudos tem indicado que o uso da abordagem funcional da biodiversidade, baseada em atributos funcionais, facilita a compreensão sobre a organização dos organismos nas comunidades, da funcionalidade dos ecossistemas, e desta forma, auxilia na identificação das suas relações com fatores ambientais. No primeiro capítulo desta tese eu apresento o arcabouço teórico da ecologia funcional aplicada ao estudo dos invertebrados terrestres, e reviso o que são atributos funcionais, como usá-los na descrição e monitoramento das comunidades e o porquê, ressaltando a ligação dos invertebrados com processos ecológicos. Nos próximos capítulos eu apresento estudos experimentais avaliando as respostas funcionais de dois grupos de invertebrados - aranhas (Araneae) e tripes (Thysanoptera) - e de processos ecológicos influenciados por invertebrados (detritivoria e decomposição de serapilheira) ao distúrbio por fogo nos Campos Sulinos. As queimadas representam uma estratégia de manejo frequente nas pastagens naturais do RS, e carecem em estudos avaliando seus efeitos no ambiente, biodiversidade e processos. A investigação foi realizada com base em um experimento de queima controlada na Estação Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS. O design foi em blocos casualizados, com 14 parcelas experimentais de 10 x 10 m pareadas; sendo uma parcela de cada bloco queimada no final da primavera de 2009, e a outra, considerada como controle. Informações sobre invertebrados, processos ecológicos e propriedades abióticas do hábitat foram obtidas em todas parcelas antes do fogo (para a caracterização inicial), e 1 mês, 6-7 meses e 12 meses após o fogo. Para o estudo de caso com aranhas, eu classifiquei as comunidades em famílias, atributos de estratégias de caça e medi todos os indivíduos (1755) em atributos funcionais morfológicos, sendo incorporada toda a variabilidade intra e interespecífica, e fenológica das comunidades. Por outro lado, no estudo de caso com tripes, descrevi atributos funcionais (hábitos alimentares, requerimentos de hábitat e atributos morfológicos) por espécie de tripes (48 spp.), assumindo que a variação nos atributos funcionais é sempre maior entre espécies do que dentro da mesma espécie. Nos dois estudos de caso, eu encontrei padrões indicativos de filtragem ambiental, ou seja, o fogo e/ou as mudanças no hábitat induzidas pelo fogo, parecem ter atuado como um filtro, selecionando organismos com determinado conjunto de atributos em detrimento de outros. Esses padrões foram dependentes do período após a queima considerado, por exemplo: um mês após o fogo aranhas construtoras de teias irregulares e tripes fungívoros foram prejudicados, enquanto que aranhas caçadoras da vegetação, com grandes quelíceras, tripes fitófagos e associados com gramíneas aumentaram suas proporções. Para aranhas ainda verifiquei convergência de atributos ao gradiente de biomassa induzido pelo fogo (filtragem ambiental), e divergência de atributos ao gradiente de heterogeneidade da vegetação, indicativo de limitação de similaridade (i.e. aumento da coexistência de organismos funcionalmente diferentes e diminuição de competição). Finalmente com relação aos processos ecológicos, encontrei correlações interessantes acerca de seus agentes modeladores, e.g. entre a atividade de detritivoria com a decomposição de serapilheira, e desta com a equidade da vegetação em campo não queimado. Também mostro que os processos são sensíveis, mas resilientes, ao distúrbio por fogo, seguindo a recuperação da estrutura de hábitat. Adicionalmente, eu incorporei à tese um capítulo sobre uma técnica para avaliar o processo de detritivoria, denominado bait-lamina test, o qual avalia diretamente as taxas de alimentação de invertebrados detritívoros do solo. Neste estudo pioneiro nos campos do RS, esclareço alguns aspectos metodológicos que possam constituir uma base para futuras pesquisas. Contudo, com esta tese espero estar contribuindo com o conhecimento sobre as respostas das comunidades de invertebrados e dos processos ecológicos ao distúrbio por fogo nos Campos Sulinos. Em geral, posso concluir que a abordagem funcional trouxe muitos benefícios ao monitoramento da biodiversidade, e que há elevada resiliência das assembléias de aranhas e tripes, e dos processos de detritivoria e decomposição às queimadas de pequena escala nos campos. / There is a huge need of monitoring the responses of biodiversity and ecological processes to disturbances and land use changes. Several studies have indicated that the functional approach of biodiversity, based on functional traits, facilitates the understanding of community assembly and ecosystem functionality, and thus assists on the identification of their relationships with environmental factors. In the first chapter of this Thesis I present the functional ecology theory applied to studies on terrestrial invertebrates, and I review what functional traits are, how to use them in community description and monitoring, and why, highlighting the connections between invertebrates and ecological processes. In the following chapters I present experimental studies evaluating the functional responses of two invertebrate groups- spiders (Araneae) and thrips (Thysanoptera) – and ecological processes influenced by invertebrates (detritivory and litter decay) to fire disturbance in Campos grasslands. Burning represents a common strategy for pasture management in Rio Grande do Sul State, and there is a lack of studies regarding their effects on the environment, biodiversity and processes. Our investigation was performed based in a burning experiment at Estação Agronômica of UFRGS, Eldorado do Sul, RS. The design was blocked, with 14 experimental paired plots of 10 x 10 m. One plot from each block was burned at the end of spring 2009, and the other is considered a control plot. Information concerning invertebrates, ecological processes and abiotic habitat proprieties were obtained from all plots before fire (initial characterization) and 1 month, 6-7 months and 12 months after fire. For the spider study case, I classified the organisms in families, feeding strategy traits, and measured all spider individuals (1755) thus incorporating all intra and interspecific variability of the communities. On the other hand, in the thrips study case I described functional traits (feeding habits, habitat requirements, and morphological traits) per species (48 spp.), assuming that the variation on functional traits should be higher between species than within species. In both cases, I found patterns indicating environmental filtering, which means that fire and/or the fire-induced habitat changes acted as a filter, sorting organisms with a determined group of traits instead of others. These patterns were dependent on the period after fire considered. For example, one month after fire irregular web spider builders and fungivorous thrips were more uncommon than expected, while vegetation hunter spiders, with large chelicerae, and leaf feeder thrips and thrips associated to grasses increased their proportions. For spiders we also verified a trait-convergence pattern along the plant biomass gradient induced by fire (environmental filtering), and trait-divergence pattern along the vegetation heterogeneity gradient indicating limiting similarity (i.e. increase in coexistence of functionally different organisms, and reduction of competition). Finally, regarding ecological processes, I found interesting correlations on their drivers, e.g. between detritivory and litter decay, and between these with plant evenness in unburned grasslands. Also, I show that ecological processes are sensitive but resilient to fire, following habitat structure recovery. Additionally, I incorporate to the Thesis a methodology chapter about the bait-lamina test, which evaluates the feeding rates of soil detritivore invertebrates directly. In this pioneer study, I clarify some methodological aspects of measuring invertebrate detritivory that could help future research. Nevertheless, with this Thesis I hope to contribute to the understanding of invertebrate community and ecological processes responses to fire disturbance in South Brazilian grasslands. Overall, I can conclude that a functional approach brings many benefits to biodiversity monitoring, and also that spiders and thrips communities, and detritivory and decomposition processes are very resilient to the change brought by small scale grassland burning.

Hemólise intravascular, causada pelo envenenamento por aranhas Loxosceles, é dependente da ação da esfingomielinase D, toxina do veneno que se liga à membrana dos eritrócitos e ativa proteases responsáveis pela clivagem de glicoforinas, tornando as células sensíveis à ação lítica do Sistema Complemento autólogo. O objetivo do estudo foi identificar possíveis proteases envolvidas nesse processo. A toxina foi expressa, purificada e apresentou suas funções biológicas ativas. O tratamento de eritrócitos humanos com a toxina removeu glicoforinas da membrana, não teve ação sobre Kell, CD59, DAF e CR1 e induziu a deposição de C1q, C3, C4, C5b-9, fator B e properdina. O pré-tratamento das células com os inibidores galardina, bestatina e fenantrolina reduziu a hemólise dependente de complemento autólogo. A ativação de proteases das membranas sobre o substrato fluorescente Abz-FRSSR-EDDnp, induzida pela toxina, foi prevenida por PMSF, simvastatina e fenantrolina, sugerindo o envolvimento de metalo- e serinoproteases no modelo de hemólise dependente de complemento estudado. / Intravascular hemolysis caused by poisoning by spiders Loxosceles, is dependent on the sphingomyelinase D action, a toxin that binds to the erythrocytes membrane and activates proteases responsible for the glycophorins cleavage, rendering the cells sensitive to the lytic action of the autologous complement system. This study aimed to identify possible membrane proteases involved in this process. The toxin was expressed, purified and showed to be functionally active. Treatment of human erythrocytes with the toxin caused the removal of the membrane glycophorins, but did not act on Kell, CD59, DAF and CR1 and induced deposition of C1q, C3, C4, C5b-9, factor B and properdin. Pretreatment of cells with inhibitors galardin, phenanthroline and bestatin reduced the complement-dependent hemolysis. The action of membrane proteases upon the fluorescent substrate Abz-FRSSR-EDDnp, induced by the toxin, was prevented by PMSF, simvastatin, and phenanthroline, suggesting the involvement of metallo- and serine proteases in this complement-dependent hemolysis model.

O envenenamento por aranhas Loxosceles é caracterizado pelo desenvolvimento de dermonecrose. A expressão de metaloproteases induzidas pelas esfingomielinases do veneno pode estar envolvida no loxoscelismo cutâneo. Os resultados mostraram que o veneno de Loxosceles laeta e a proteína recombinante SMase I foram capazes de: induzir a expressão de metaloproteases (MMP-2, MMP-7 e MMP-9); diminuir a expressão de alguns marcadores de superfície e causar morte celular. A indução de MMP-7, como produto da ação do veneno e da SMase I de L. laeta, não foi reportada em outras espécies do gênero. O uso de inibidores de metaloproteases, como a tetraciclina, impediu a morte celular e reduziu a expressão de MMPs. A galardina, um composto que inibe metaloproteases da família das adamlisinas e das MMPs, evitou a clivagem dos marcadores MCP, 2-microglobulina, MHCI, EPCR em queratinócitos humanos tratados. Os resultados revelam que a inibição das metaloproteases de matriz extracelular e da família das adamlisinas pode ser uma alternativa eficaz no tratamento do loxoscelismo cutâneo. / The envenomation by Loxosceles spider characterized by the development of dermonecrosis. Metalloproteinases expression, induced by venom sphingomyelinases, may be involved in cutaneous loxoscelism. The results showed that Loxosceles laeta venom and the recombinant protein SMase I were able to: induce the expression of matrix metalloproteinases (MMP-2, MMP-7 e MMP-9); reduce the expression of some surface markers and cause cell death. The induction of MMP-7, as a product of venom and SMase I action, has not been reported for other genus species. The use of metalloproteinase inhibitors, such as tetracycline, prevented cell death and reduced MMPs expression. Galardin, a compound that inhibits metalloproteinases from the adamlisins family and MMPs, avoided the cleavage of MCP, 2-microglobulin, MHCI and EPCR on the surface of the treated human keratinocytes. These data indicate that inhibition of metalloproteinases can be an effective alternative on the cutaneous loxoscelism treatment.

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

MSc (Zoology) / Department of Zoology / See the attached abstract below

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Jan Raška: Reactions of the jumping spider Evarcha arcuata to aposematic true bugs Abstract: This paper studies the effect of qualities of a prey on predatory behaviour of Evarcha arcuata (Araneae: Salticidae). Naturally coloured aposematic larveae of Pyrrhocoris apterus have been compared to two types of prey: 1) to identically coloured but in defensive secretion different larvae of Scantius aegyptius, and 2) differently coloured larvae of white mutants of P. apterus. The defensive secretion of S. aegyptius has been found less effective in the first interaction with predator than that of P. apterus, however, after several trials the difference of reactions of the spider has not been noticeable. When changed the species of prey, E. arcuata has symmetrically and considerably generalised between the two species. Significant difference has been established in memory test - while P. apterus has been avoided even after one day, S. aegyptius has been attacked as thought the spiders were naive. The learning sequence has been similar in both colour forms of P. apterus; the generalisation of the two colours has been symetrical as well. Both colour forms succeeded in memory test (e.g. spiders have proven difference in comparison with the naive ones), however, white mutants have been successfully attacked...