Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-11T14:47:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO (2015-03-20) - MARCELO SANTOS CARIELO[30-03-2016].pdf: 1081373 bytes, checksum: d94173b038b7893578b286bd3703e416 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-11T14:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO (2015-03-20) - MARCELO SANTOS CARIELO[30-03-2016].pdf: 1081373 bytes, checksum: d94173b038b7893578b286bd3703e416 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / CNPq / Usando a teoria de KCC, estaremos estudando a construção do método da Trofodinâmica Analítica. Apresentaremos os conceitos de estabilidade de Jacobi e estabilidade linear para sistemas de equaçoes diferenciais em nossa modelagem. Veremos como a abordagem da Trofodinâmica Analítica permite um estudo mais adequado, se comparado com os métodos tradicionais, de certos sistemas ecológicos onde a dinâmica populacional dependa da densidade de população, ou das taxas de crescimento destas. Finalizamos com exemplos de aplicação em recifes de corais. / Using KCC theory, we will be studying the construction of the Analytical Trophodynamics method. We will introduce the concepts of Jacobi's stability and linear stability for systems of di erential equations within our modelling. We will show how Analytical Trophodynamics is a more appropriate approach, compared with the traditional methods, for modelling certain ecological systems where the population dynamics depend on population density, or on their growth rates. We conclude with examples of applications in coral reef ecology.

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.