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Previous issue date: 2012-06-15 / Biological invasions exponentially increased in the past century in the whole world, they became conspicuous in practically every ecosystem. By one side, invasive species may have few or none effects upon native communities. In the extreme opposite, they may cause deep structural changes, resulting in local or global species extinction. Thus, it is crucial to known patterns and process related with invasions, in order to take management decisions, when necessary, and/or to prevention new invasions. The understanding of invasion effects upon amphibian populations and communities its an urgent need. This group has been suffering with high rates of population declines and extinctions, and invasions are among the causation factors of this scene. Amphibians could be affected by a variety of non-native species, including amphibians itself. Lithobates catesbeianus, the American bullfrog, is an example of successful invasive species. The bullfrog is present in more than 40 countries throughout the world, including Brazil. The species introduction is often associated with aquaculture activities. Lithobates catesbeianus is a generalist predator; it may be a superior competitor in relation with many species at larval and adult phases; individuals could be vectors of diseases, which are lethal to many other amphibian species. In Brazil, the introduction occurred at 1935, when were imported the first specimens to initiate the first bullfrog farm. The bullfrog farming expanded in following decades, and individuals were translocated to diverse new Brazilian states. Many escapes and releases occurred, resulting in the invasive populations presence in a high number of municipalities. The goals of this thesis are: i) to characterize the current bullfrog distribution in Brazil; ii) to identify the main factors prediction the invasion spatial patterns, regarding abundance and presence of stablished populations; iii) to test for potential negative effects of bullfrog invasion upon amphibian richness; iv) to test if it bullfrog calls may promote competition in the acoustic niche. To attain these goals, besides data compilation from published studies and natural history collections (goal i), samplings were carried out in 90 waterbodies, in three Southern Atlantic Forest areas (goals i, ii and iii), and it was conduced an in situ experiment to test the effects of bullfrog advertisement calls upon a native treefrog advertisement call (goal iv). Based on data collected in field and data compiled from other studies, it was possible to diagnose that the species is present in a many higher number of localities than previous reported. The current spatial distribution patterns of L. catesbeianus abundance, in Atlantic Forest Areas, are mostly predicted by local waterbody descriptors, i.e. fine spatial scale. Spatial models and landscape descriptor also predict bullfrog abundance distribution, but are secondary factors. The same waterbody characteristics were predictors of established population presence. The waterbodies where bullfrogs were found in higher abundances did not showed lower native amphibian richness. The relationship between bullfrog postmetamorphic abundances and native amphibian richness was weak and positive. When spatial, environmental and community composition gradients were taken into account, the bullfrog-richness relationship reveled to be indirect. The bullfrog predicted gradient composition change, which in its turn predicted richness. Its possible to interpret that bullfrog is showing higher abundances in certain communities, and such communities with more bullfrog individuals are species rich. Lithobates catesbeianus showed association with common species, with wide geographical distribution, but was observed co-occurring with a variety of species, even at small abundances. During the experiment simulating an acoustic invasion, it was observed that bullfrog advertisement call may induce change in native frogs advertisement calls. Calling males of Hypsiboas albomarginatus, exposed to a sequence of bullfrog advertisement calls with five min. duration, showed alterations in note duration and frequencies of their calls. Once the advertisement call is the primary reproductive selection basis for many anurans, such change may imply in adaptative loss. The set of the results presented in this thesis, allowed a better diagnostic of Lithobates catesbeianus invasion in Brazil, indicating that its at late invasional stages. It was possible to observe that species distribution is responding to local filter, mostly waterbody features. None negative relationship with native amphibian richness was observed. Nonetheless, there is no data about communities status before invasion to make possible to assert that species loss did not occurred in the past. The results of acoustic invasion experiment are an example that invasion effects upon native species may be subtle. / Invas?es biol?gicas cresceram exponencialmente no s?culo passado em todo o planeta, tornando-se consp?cuas em quase todos os ecossistemas. Esp?cies invasoras podem ter pouca ou nenhuma consequ?ncia sobre as comunidades nativas em um extremo e, em outro, podem acarretar em profunda mudan?a estrutural, culminando com a extin??o local e/ou global de muitas esp?cies. Entender os efeitos das invas?es sobre popula??es e comunidades de anf?bios ? uma necessidade urgente. Esse grupo tem sofrido decl?nios populacionais e extin??es a altas taxas, e invas?es contribuem para esse quadro. Anf?bios s?o afetados por diversos grupos de invasores, incluindo anf?bios invasores. Lithobates catesbeianus, a r?-touro americana, ? um exemplo de esp?cie de anf?bio invasora. A r?-touro est? presente em mais de 40 pa?ses em todo o mundo, incluindo o Brasil. A introdu??o da esp?cie est? geralmente associada com as atividades de aquicultura. Lithobates catesbeianus ? uma predadora generalista, pode ser uma competidora superior a muitas esp?cies nas fases larval e adulta; indiv?duos podem ser vetores de diversas doen?as letais para muitas esp?cies de anf?bios. No Brasil, a introdu??o da r?-touro data de 1935, quando foram importados os primeiros esp?cimes para a instala??o do primeiro ran?rio do pa?s. A ranicultura cresceu nas d?cadas seguintes, e os indiv?duos foram transportados para diversos estados do pa?s, para instala??o de novos ran?rios. Aconteceram muitos escapes e libera??es na natureza, que resultaram na presen?a de popula??es invasoras da esp?cie em v?rios munic?pios. Os objetivos da presente tese s?o: i) caracterizar a distribui??o atual da r?-touro no pa?s; ii) identificar as caracter?sticas espaciais da invas?o da esp?cie na Mata Atl?ntica Sul do Brasil, quanto ? abund?ncia e presen?a de popula??es estabelecidas; iii) testar os potenciais efeitos negativos da invas?o da r?-touro sobre a riqueza de anf?bios nativa; iv) testar se ? poss?vel que a r?-touro promova competi??o no nicho ac?stico com esp?cies nativas. Para atender tais objetivos, al?m de compila??o de dados dispon?veis na literatura (objetivo i), foram realizadas amostragens em 90 corpos d ?gua, em tr?s regi?es de estudo localizadas na Mata Atl?ntica Sul do Brasil (objetivos i, ii e iii), e foi conduzido um experimento que testou os efeitos da introdu??o do som do canto de an?ncio da r?-touro sobre o canto de uma esp?cie nativa (objetivo iv). Com base nos dados coletados em campo, dados compilados de outros estudos, e registros de cole??es cient?ficas, foi poss?vel diagnosticar que a esp?cie est? presente em um n?mero muito maior de localidades do que se conhecia anteriormente. Os padr?es espaciais de distribui??o das abund?ncias de L. catesbeianus, em ?reas da Mata Atl?ntica sul, s?o preditos principalmente por caracter?sticas dos corpos d ?gua, ou seja, fina escala espacial. Modelos espaciais e paisagem tamb?m explicam essa distribui??o, mas apresentaram-se como fatores secund?rios. Caracter?sticas dos corpos d ?gua tamb?m foram as melhores preditoras da presen?a de popula??es estabelecidas. Os corpos d ?gua onde a r?-touro foi encontrada em maior abund?ncia, n?o apresentaram diminui??o da riqueza de anf?bios nativos. A rela??o entre abund?ncia de indiv?duos p?s-metam?rficos de r?-touro e riqueza de anf?bios nativos foi fraca e positiva. Quando foram considerados os gradientes espaciais, ambientais e de composi??o de comunidades, essa rela??o revelou-se como indireta. A r?-touro prediz a mudan?a do gradiente da composi??o que, por sua vez, prediz a riqueza. Pode-se interpretar que a r?-touro est? exibindo maiores abund?ncias em certas comunidades, e que essas comunidades s?o ricas em esp?cies. Lithobates catesbeianus mostrou-se associada a esp?cies comuns, de ampla distribui??o geogr?fica, mas foi observada co-ocorrendo com diversas esp?cies, ainda que em menores abund?ncias. Durante o experimento simulando a invas?o ac?stica, foi observado que o canto de an?ncio da r?-touro pode causar mudan?a no canto de an?ncio das esp?cies nativas. Machos cantores de Hypsiboas albomarginatus, expostos a uma sequ?ncia de cantos de an?ncio de L. catesbeianus com dura??o de cinco minutos, apresentaram altera??es no tempo de emiss?o e na frequ?ncia de notas de seus cantos. Para muitas esp?cies de anf?bios anuros, o canto de an?ncio ? uma das bases reprodutivas, e tais altera??es podem implicar em redu??o adaptativa. O conjunto de resultados dessa tese permitiu um melhor diagn?stico da invas?o da L. catesbeianus no Brasil, indicando que ela encontra-se em est?gios avan?ados de invas?o. Foi poss?vel observar que a distribui??o da esp?cie est? respondendo a filtros locais. Nenhuma rela??o negativa com a riqueza de esp?cies foi observada. Contudo, n?o h? dados sobre essas comunidades pr?-invas?o para que possamos afirmar que n?o ocorreu perda de esp?cies. Os resultados do experimento de invas?o ac?stica s?o um exemplo de que efeitos sobre as esp?cies nativas podem ser muito sutis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.pucrs.br:tede/240 |
| Date | 15 June 2012 |
| Creators | Both, Camila Chiamenti |
| Contributors | Grant, Taran |
| Publisher | Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul, Programa de P?s-Gradua??o em Zoologia, PUCRS, BR, Faculdade de Bioci?ncias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 2008925231902741151, 500, 600, 36528317262667714 |
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