Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/64693
Type: Tese
Title: Estruturas sutis com funções não tão sutis: efeitos indiretos dos construtores de abrigos na organização das comunidades de artrópodes de plantas terrestres em diferentes escalas espaciais, temporais e nas interações tróficas
Authors: Cássio Cardoso Pereira
First Advisor: Tatiana Garabini Cornelissen
First Referee: Flávio de Carvalho Camarota
Second Referee: Walter Santos de Araújo
Third Referee: Walisson Kenedy Siqueira
metadata.dc.contributor.referee4: Camila Silveira de Souza
Abstract: Esta tese é o resultado de um estudo que investigou a importância de diferentes estruturas criadas por artrópodes em plantas para a organização de comunidades de artrópodes terrestres, assim como os efeitos da engenharia de ecossistemas em diferentes escalas espaciais, temporais e suas consequências indiretas em interações tróficas. Ela se divide em três capítulos. Inicialmente, no capítulo 1, disponibilizamos uma extensa base de dados que incluiu mais de 1000 registros únicos de engenharia de ecossistemas por artrópodes, na forma de estruturas construídas em plantas, como galhas, folhas enroladas e folhas unidas com seda. Todos os registros foram publicados na literatura e abrangem tanto estruturas naturais (91% dos registros) quanto estruturas criadas artificialmente por pesquisadores (9% dos registros). Os dados foram coletados entre 1932 e 2021, em mais de 50 países e vários ecossistemas, desde zonas polares a zona tropical. Além de dados sobre plantas hospedeiras e engenheiros, agregamos dados sobre os tipos de construções e a identidade dos inquilinos que utilizam essas estruturas. Este conjunto de dados destacou a importância dessas estruturas sutis para a organização de comunidades de artrópodes terrestres, permitindo testes de hipóteses em estudos ecológicos que abordam a engenharia de ecossistemas e a facilitação mediada pelos abrigos. No segundo capítulo, avaliamos se as estruturas foliares criadas pelo galhador Ditylenchus gallaeformans Oliveira, Santin, Seni, Dietrich, Salazar, Subbotin, Mundo-Ocampo, Goldenberg & Barreto, 2013 (Anguinidae) na espécie Miconia ligustroides (DC.) Naudin (Melastomataceae), contribuem para mudanças na diversidade e composição da comunidade de artrópodes em diferentes escalas espaciais (nível da planta e foliar). Avaliamos também os efeitos da ocupação dos abrigos na escolha de colonizadores secundários e a influência dessas estruturas nos níveis de herbivoria nas plantas hospedeiras. A abundância, riqueza e biomassa de artrópodes foram maiores em abrigos foliares em comparação com folhas intactas. Esses efeitos foram observados em magnitudes semelhantes nas escalas das plantas e das folhas. A composição dos artrópodes diferiu entre plantas com abrigos e plantas sem abrigos e entre abrigos desocupados e folhas intactas. Os abrigos aumentaram a abundância, a riqueza e a biomassa dos artrópodes em quase 100% em comparação com as folhas intactas. No entanto, os abrigos ocupados tiveram uma diminuição na abundância, riqueza e biomassa de artrópodes em quase 60% em comparação com os abrigos desocupados. Finalmente, as plantas sem abrigos exibiram níveis mais elevados de herbivoria foliar do que as plantas com abrigos. Nossas descobertas demonstraram os fortes e positivos efeitos indiretos da indução de galhas que facilitaram a criação de abrigos e os efeitos indiretos dos abrigos na diversidade, composição de espécies e na herbivoria foliar, e devem ser replicados em outros sistemas envolvendo plantas e suas respectivos galhadores. Por fim, no terceiro capítulo, avaliamos as consequências da facilitação gerada pelos abrigos foliares de D. gallaeformans nas comunidades de artrópodes em M. ligustroides ao nível foliar e da planta em um ambiente sujeito a forte sazonalidade climática durante dois anos consecutivos. Os abrigos aumentaram a diversidade de artrópodes e modificaram a composição de espécies em M. ligustroides ao nível foliar e das plantas, e nas estações seca e chuvosa. Comparando os abrigos nas diferentes estações, os abrigos da estação seca exibiram maior abundância, riqueza e biomassa de artrópodes em comparação aos abrigos da estação chuvosa em ambos os anos avaliados. Finalmente, os efeitos globais dos abrigos na diversidade da comunidade de artrópodes associados a M. ligustroides foram positivos e moderadamente fortes na estação seca, aumentando a abundância, a riqueza e a biomassa dos artrópodes em uma média de 65% em ambos os anos. Nosso estudo contribuiu para uma melhor compreensão dos padrões de variação e magnitude da engenharia de ecossistemas em diferentes escalas espaciais e temporais e forneceu novos insights sobre a importância dos abrigos para espécies sensíveis à aridez.
Abstract: This thesis is the result of a study that investigated the importance of different structures created by arthropods on plants for the organization of terrestrial arthropod communities, as well as the effects of ecosystem engineering at different spatial and temporal scales and their indirect consequences on trophic interactions. It is divided into three chapters. Initially, in Chapter 1, we provided an extensive database that included more than 1000 unique records of ecosystem engineering by arthropods, in the form of structures built on plants, such as galls, leaf rolls and leaf ties. All records were published in the literature, and cover both natural structures (91% of records) and structures artificially created by researchers (9% of records). The data was collected between 1932 and 2021, in more than 50 countries and various ecosystems, from polar zones to tropical zone. In addition to data on host plants and engineers, we aggregate data on the types of buildings and the identity of the secondary colonizers using these structures. This dataset highlighted the importance of these subtle structures for the organization of terrestrial arthropod communities, enabling hypothesis testing in ecological studies that address ecosystem engineering and shelter-mediated facilitation. In the second chapter, we evaluated whether the leaf structures created by the galler Ditylenchus gallaeformans Oliveira, Santin, Seni, Dietrich, Salazar, Subbotin, Mundo-Ocampo, Goldenberg & Barreto, 2013 (Anguinidae) in the species Miconia ligustroides (DC.) Naudin (Melastomataceae), contribute to changes in the diversity and composition of the arthropod community at different spatial scales (plant and leaf level). We also evaluated the effects of shelter occupancy on the choice of secondary colonizers, and the influence of these structures on herbivory levels on host plants. Arthropod abundance, richness and biomass were higher in leaf shelters compared to intact leaves. These effects were observed at similar magnitudes at the plant and leaf scales. Arthropod composition differed between plants with shelters and plants without shelters, and between unoccupied shelters and intact leaves. Shelters increased arthropod abundance, richness and biomass by almost 100% compared to intact leaves. However, occupied shelters had a decrease in arthropod abundance, richness and biomass by almost 60% compared to unoccupied shelters. Finally, plants without shelters exhibited higher levels of leaf herbivory than plants with shelters. Our findings demonstrated the strong and positive indirect effects of gall induction that facilitated shelter creation and the indirect effects of shelters on diversity, species composition and leaf herbivory, and should be replicated in other systems involving plants and their respective gallers. Finally, in the third chapter, we evaluate the consequences of the facilitation generated by D. gallaeformans leaf shelters on arthropod communities in M. ligustroides at the leaf and plant level in an environment subject to strong climatic seasonality during two consecutive years. The shelters increased arthropod diversity and modified the species composition on M. ligustroides at the leaf and plant level, and in the dry and rainy seasons. Comparing shelters in different seasons, the shelters of dry season exhibited higher abundance, richness and biomass of arthropods compared to rainy season shelters in both years evaluated. Finally, the overall effects of shelters on the diversity of the arthropod community associated with M. ligustroides were positive and moderately strong in the dry season, increasing arthropod abundance, richness, and biomass by an average of 65% in both years. Our study contributed to a better understanding of the patterns of variation and magnitude of ecosystem engineering at different spatial and temporal scales, and provided new insights into the importance of shelters for aridity-sensitive species.
Subject: Artrópodes
Ecologia
Ecossistema
Galhas (Botânica)
Herbivoria
Sazonalidade
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservacao e Manejo da Vida Silvestre
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/64693
Issue Date: 23-Nov-2023
Appears in Collections:Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tese - Cássio Cardoso Pereira.pdf65.15 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons