Potencial e limitações do uso do tamanho corporal como característica funcional para a bioavaliação de riachos tropicais.

Descrição

Tipo

Dissertação de mestrado

Título alternativo

Potential and limitations of using body size as a functional trait for the bioassessment of tropical streams.

Membros da banca

Frederico Falcão Salles
Tathiana Guerra Sobrinho

Resumo

A degradação de ecossistemas aquáticos, impulsionada por modificações nos usos do solo e pressões antrópicas, compromete a biodiversidade e a integridade dos rios. Macroinvertebrados bentônicos dulcícolas, pela sua diversidade e variabilidade de tolerância a distúrbios, são amplamente utilizados como bioindicadores da qualidade ambiental. O tamanho corporal destes organismos é um atributo funcional promissor para avaliar o efeito de perturbações antrópicas sobre a biota aquática. Este estudo investigou o efeito de variáveis de habitat físico e qualidade ambiental sobre o tamanho de formas imaturas de efemerópteros, plecópteros, tricópteros, odonatos e megalópteros. Esperávamos encontrar organismos com tamanho médio maior em riachos em condição ecológica mais bem preservados e resposta diferencial para diferentes variáveis entre organismos distintos. O estudo foi realizado na unidade hidrológica do reservatório de Furnas, Rio Grande, Minas Gerais, Brasil. Foram amostrados 40 riachos em um gradiente de condições ecológicas. Os indivíduos foram identificados ao nível de gênero, fotografados e medidos com auxílio do software ImageJ. Os dados foram analisados por pré-seleção de variáveis, modelagem Random Forest com avaliação de efeitos locais acumulados (ALE) e Modelos Aditivos Generalizados Mistos (GAMM). Os modelos indicaram que a variação no tamanho médio dos organismos estudados é explicada principalmente pela identidade taxonômica e pelo sítio de amostragem. Isso revela que o tamanho é um traço intrínseco dos organismos, controlado por fatores biológicos e filogenéticos, e seu uso como indicador ecológico deve considerar a variabilidade entre táxons e o contexto ambiental local. Nossos resultados sugerem que distúrbios locais moderados podem favorecer organismos maiores. Em análises individualizadas, efemerópteros e odonatos responderam a variáveis de distúrbios ambientais, enquanto plecópteros, tricópteros e megalópteros mostraram padrões biológicos mais estáveis. Recomendamos que estudos preditivos semelhantes incorporem identificação taxonômica refinada e seleção de preditores táxon-específicos. Embora o tamanho corporal seja uma métrica funcional promissora, sua aplicação exige abordagens multifatoriais e integrativas para avaliar a estrutura e a saúde de comunidades aquáticas.

Abstract

Aquatic ecosystem degradation, driven by land use changes and anthropogenic pressures, compromises biodiversity and riverine integrity. Freshwater benthic macroinvertebrates, due to their high diversity and variable tolerance to disturbances, are widely used as bioindicators of environmental quality. Body size in these organisms is a promising functional trait for assessing the effects of anthropogenic disturbances on aquatic biota. This study investigated the effects of physical habitat and environmental quality variables on the body size of immature forms of mayflies, stoneflies, caddisflies, dragonflies, and fishflies. We expected larger mean body sizes in streams with better ecological condition and differential responses to environmental variables among taxonomic groups. The study was conducted in the hydrological unit of the Furnas Reservoir, Rio Grande basin, Minas Gerais, Brazil. Forty streams were sampled along a gradient of ecological conditions. Individuals were identified to the genus level, photographed, and measured using ImageJ software. Data analyses included variable preselection, Random Forest modeling with Accumulated Local Effects (ALE) evaluation, and Generalized Additive Mixed Models (GAMM). The models indicated that variation in mean body size among the studied organisms was primarily explained by taxonomic identity and sampling site. This suggests that body size is an intrinsic trait, largely controlled by biological and phylogenetic factors, and its use as an ecological indicator should consider taxon-specific variability and local environmental context. Our results further suggest that moderate local disturbances may favor larger organisms. In taxon-specific analyses, mayflies and dragonflies responded to environmental disturbance variables, while stoneflies, caddisflies, and fishflies exhibited more stable biological patterns. We recommend that similar predictive studies incorporate refined taxonomic identification and taxon-specific predictor selection. Although body size is a promising functional metric, its application requires multifactorial and integrative approaches to properly assess the structure and health of aquatic communities.

Assunto

Ecologia, Biomarcadores Ambientais, Fauna Bentônica

Palavras-chave

Bioindicadores, Macroinvertebrados bentônicos, Gradiente de distúrbios

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