Ecologia
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Item Influência da formiga mutualista no investimento em defesas de plantas: um experimento de longa duração no sistema Cecropia-Azteca(Universidade Federal de Viçosa, 2024-07-11) Neves, Gabriela Zorzal; Campos, Ricardo Ildefonso de; http://lattes.cnpq.br/3679330638283908As plantas demonstram estratégias defensivas diversas contra seus inimigos naturais. Estas defesas podem ser diretas, como compostos químicos e estruturas físicas, e indiretas, como a associação com outros animais. As plantas mirmecófitas, por exemplo, vivem em associação íntima com formigas que desempenham função protetora em troca de alimento e locais de nidificação. Nesse sentido, investir em recursos para atrair formigas pode concorrer, em termos de alocação de energia, com o investimento em defesas diretas, gerando o chamado “trade-off”. Mais especificamente, na relação mutualística entre as formigas do gênero Azteca e as árvores do gênero Cecropia, já foi demonstrado que as formigas proporcionam múltiplos benefícios às plantas que vão além da proteção. No entanto, não se sabe exatamente como a presença das formigas influencia as características de defesa dessas plantas. A partir dessa lacuna, essa tese foi dividida em dois capítulos: O primeiro deles teve como objetivo testar se a presença de formigas (Azteca muelleri) e a herbivoria influenciam o investimento em defesas físicas em Cecropia glaziovii. No segundo capítulo foi determinado se a colonização por A. muelleri é capaz de mediar a existência de trade-off entre defesas químicas e físicas em C. glaziovii. Em relação ao primeiro capítulo, conduzimos dois experimentos, sendo um deles de simulação e outro de proteção de herbivoria em plantas no campo. Já no segundo capítulo, realizamos um experimento manipulativo de longo prazo (oito anos) para avaliar o investimento em defesas químicas e físicas em plantas colonizadas e não colonizadas. Com coletas mensais, acessamos dados de densidade de tricomas foliares (defesas físicas) e compostos fenólicos (defesas químicas) de plantas (C. glaziovii) colonizadas e não colonizadas pelas formigas (A. muelleri). Descobrimos que em plantas colonizadas por formigas a produção de tricomas é menor, independentemente da herbivoria. Encontramos também que a presença das formigas é um forte mediador do trade-off entre as defesas químicas e físicas de plantas; devido a redução na produção de tricomas com um incremento de compostos fenólicos apenas nas plantas não colonizadas. Nossos resultados reforçam a importância das formigas como defensoras, mas também como mediadoras da alocação e na provisão de recursos nessas plantas.Item Como ilhas florestais em uma matriz campestre modulam a diversidade funcional de formigas?(Universidade Federal de Viçosa, 2024-07-31) Alves, Gustavo Rocha; Paolucci, Lucas Navarro; http://lattes.cnpq.br/6830452735908765As comunidades biológicas são estruturadas por condições ambientais e processos bióticos. Assim, as espécies presentes na região com capacidade de se dispersar ocupam e se estabelecem de acordo com suas capacidades de superar condições do ambiente (filtros ambientais) e interações com outras espécies. Ambientes abertos (ex. campos) e fechados (ex. florestas) apresentam diferenças quanto às condições ambientais e exercem pressões diferentes nos organismos que ali se estabelecem. Ambientes abertos apresentam maior exposição à radiação, maior amplitude térmica e variações de umidade, enquanto ambientes fechados apresentam barreiras contra radiação, maior umidade e menor amplitude térmica. Ambientes fechados apresentam ainda uma maior complexidade no solo, devido à maior deposição de sedimentos. O Campo Rupestre é um ecossistema montano campestre, composto por uma vegetação herbácea e plantas de porte arbustivo. Nestes ambientes ocorrem naturalmente ilhas florestais (Capões de Mata), que possuem plantas de porte arbustivo e arbóreo. Esses dois ecossistemas contrastantes ocorrem lado a lado e sob as mesmas condições ambientais, o que faz destes sistemas ideais para se investigar como diferenças na estrutura da vegetação podem moldar características funcionais das espécies animais associadas. Assim, investigamos como os atributos morfológicos quantitativos contínuos de formigas respondem às variações ambientais existentes entre estes ambientes. Nossas hipóteses foram que i) a intensidade de radiação, pressão de vapor, amplitude térmica e de umidade selecionam formigas com atributos funcionais mais similares em ambientes abertos, e que ii) estes filtros exercem pressão sobre atributos relacionados à exploração, deslocamento e ocupação dos ambientes. Nós mensuramos oito atributos em até seis indivíduos das 60 espécies de formigas coletadas, e avaliamos a distribuição destes atributos nas comunidades dos diferentes ambientes. Identificamos uma menor dispersão funcional em formigas de Campo Rupestre do que em Capão de Mata. Além disso, os resultados indicam uma forte influência de filtragem ambiental. Formigas de Campo Rupestre apresentaram mandíbulas menores, menor distância interocular, olhos mais compridos e pernas mais compridas do que as formigas de Capão de Mata. Nossos resultados embasam nossa hipótese de que a filtragem ambiental exerce forte influência na estruturação de comunidades de formigas de ambientes montanos. Além disso, demonstram como as comunidades de ambientes abertos estão mais suscetíveis à intensidade de radiação, amplitude de temperatura e umidade, apresentando homogeneização dos atributos relacionados à exploração, deslocamento e ocupação dos ambientes. Palavras-chave: Comunidades, Formigas, Atributos funcionais, Filtros ambientais, Dispersão funcional.Item Mitochondrial DNA markers as taxonomic characters and evidence of independent evolution in leaf-cutting ants genera(Universidade Federal de Viçosa, 2023-10-18) Ndubuisi, Perpetua Onyinyechi; Cardoso, Danon ClemesAnts are among the most ecologically successful insects due to their diversity and occurrence in diverse habitats and terrestrial ecosystems. Ants manifest a diversity of biological attributes and ecological functions from soil modification, participation in nutrient cycling and diversity of biological interactions. In the Neotropics, fungus-growing ants stand out, establishing a symbiotic relationship with Basidiomycete fungi that are maintained, nourished and consumed by these ants. Fungi, on the other hand, receive protection, nutrition and are dispersed together with them. More than 200 species are known and occur from the southern United States to Argentina, with the exception of Chile. The most conspicuous and considered herbivores in the Neotropics are the leaf-cutting ants, which stand out because they exclusively use fresh cut plant material to nourish the symbiotic fungus. Two genera brought together more than 52 species and another 22 subspecies called Atta and Acromyrmex. However, some species did not fit the morphological descriptions of the two genera and were relocated to a new genus called Amoimyrmex. Furthermore, cytogenetic, and molecular data showed such taxonomic modification. However, there are still discussions about whether to keep the three genres or combine them into one. Here, we compare a segment of the mitochondrial genome that includes DNA barcode with the aim of evaluating whether structural molecular traits from molecular sequences can be used in an integrative taxonomic approach. In this study we evaluated the mitochondrial sequence of cytochrome oxidase 1 – tRNA Leucine – Cytochrome oxidase 2 of leaf-cutter ant species obtained from GenBank. In our comparative analysis we found that several molecular traits corroborate each of the leaf- cutter ant genera, such as shared insertions and deletions in the terminal portion of the genes, variation in the size of gene spacers and tRNALeu. Such data are taxonomically informative and can be used in an integrative taxonomic approach. Keywords: Ants. Mitochondrial genome. Leafcutter-ants. Molecular markers.Item Impactos do rompimento da barragem "Fundão" sobre a fauna de artrópodes da bacia do Rio Gualaxo do Norte, Mariana, Minas Gerais(Universidade Federal de Viçosa, 2023-12-20) Piva, Guilherme Campos; Kloss, Thiago Gechel; http://lattes.cnpq.br/2897607208114342A atividade mineradora é uma das principais atividades econômicas no Brasil, sendo também uma significativa fonte de distúrbios ambientais advindos da ação antrópica. Nesse cenário, o rompimento da barragem da SAMARCO/BHP Billiton/Vale “Fundão”, ocorrido em 2015 no município de Mariana (MG), é o maior desastre ambiental da história do Brasil. Esse evento teve papel estruturante na heterogeneidade ambiental, nas condições, recursos e dinâmicas das comunidades biológicas locais. Diante disso, este trabalho buscou compreender os efeitos remanescentes do rompimento da barragem de Fundão sobre a fauna de artrópodes após seis anos do rompimento. O estudo foi desenvolvido ao longo do primeiro afluente da bacia do Rio Doce que recebeu grande volume de rejeitos da barragem de Fundão, o Rio Gualaxo do Norte. Comparamos áreas não-afetadas e afetadas pelo rejeito, para avaliar possíveis efeitos remanescentes sobre a biomassa de insetos voadores e edáficos, e sobre riqueza, abundância e composição de espécies de aranhas. Nossos resultados apontaram que houve efeitos distintos entre grupos de artrópodes. Artrópodes voadores e edáficos sofreram alterações na biomassa em locais alterados pela passagem do rejeito, enquanto a comunidade de aranhas não sofreu alterações significativas. Observamos também que a altura da serapilheira foi maior nas áreas afetadas, o que sugere que a redução dos artrópodes edáficos pode afetar a ciclagem de nutrientes nos ambientes impactados. Por fim, sugerimos que a ausência de efeito sobre a comunidade de aranhas pode estar relacionada à resiliência dessa comunidade aos distúrbios. Palavras-chave: Impacto ambiental. Barragens de rejeitos. Ecossistemas. Aranhas. Insetos. Artrópode.Item Mestre das marionetes: estudo do mecanismo de manipulação comportamental de aranhas por parasitas(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-21) Delazari, Ítalo Mendes; Kloss, Thiago Gechel; http://lattes.cnpq.br/9855353447137415Parasitas com estratégias de transmissão complexas podem alterar o comportamento dos seus hospedeiros, favorecendo sua aptidão. Contudo, sabemos pouco sobre os mecanismos envolvidos nesse processo e evidências recentes sugerem que os parasitas podem utilizar vias pré-programadas no hospedeiro. Aranhas são parasitadas por diferentes organismos, como fungos, dípteros e vespas. Alguns desses inimigos naturais são capazes de alterar o comportamento das aranhas, caracterizado pela construção de teias modificadas antes de sua morte, o que pode fornecer segurança e estabilidade para seu desenvolvimento até a fase de dispersão. Adicionalmente, as teias modificadas construídas por aranhas hospedeiras durante o desenvolvimento de diferentes parasitas frequentemente se assemelham às suas teias construídas durante a ecdise. Além disso, a construção das teias modificadas por algumas aranhas parasitadas por vespas Polysphinctine (Ichneumonidae) parece ocorrer devido a ativação anacrônica do processo de ecdise nas aranhas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar se parasitas filogeneticamente distantes apresentam uma convergência no mecanismo de manipulação de suas aranhas hospedeira, através da ativação anacrônica da ecdise e produção de ecdisteroides no próprio hospedeiro, assim como analisar a expressão gênica de aranhas parasitas por vespas Polysphinctine. Dessa forma, no primeiro capítulo foi conduzida uma revisão sistemática de literatura, examinando as evidências que sustentam essa hipótese para três grupos de parasitas de aranhas: vespas, dípteros e fungos. Encontramos diversas evidências que sugerem que os parasitas estudados possam utilizar o mecanismo de ecdise das aranhas em benefício próprio. Além disso, propomos duas vias principais de ativação desse mecanismo: por meio do sistema neuro-imune das aranhas e pela interação de micróbios presentes nos parasitas com os hospedeiros. Por fim, identificamos possíveis ecdisteroides que possam atuar no processo de manipulação e traçamos direcionamentos para futuros trabalhos que procurem testar essa hipótese. No segundo capítulo, investigamos possíveis diferenças na expressão gênica entre aranhas não parasitadas e parasitadas com o comportamento alterado. Para isso realizamos análises transcritômicas utilizando aranhas Trichonephila clavipes (Araneidae) não parasitadas e parasitadas pela vespa Hymenoepimecis bicolor (Ichneumonidae). Também analisamos a expressão dos genes relacionados a rota da ecdise nas aranhas (Halloween genes). Obtivemos 1421 genes expressos diferencialmente entre aranhas parasitadas com o comportamento alterado e aranhas não parasitadas. Dentre eles, estão genes relacionados com o sistema nervoso, imune e motor. Destacamos os 50 genes com maior diferença na expressão e identificamos alguns deles como potenciais responsáveis pelo comportamento alterado nas aranhas, como os codificadores da Sialina e da Neprilisina-2, que agem no sistema nervoso. Contudo, os genes relacionados à rota da ecdise não apresentaram diferenças entre as aranhas e tiveram baixa regulação em geral. Isso sugere que o mecanismo da ecdise pode não estar diretamente relacionado com a modificação comportamental das aranhas ou que ele seja ativado em etapas anteriores do parasitismo. O mecanismo de manipulação comportamental de aranhas pelas vespas parasitas parece ser muito mais complexo do que esperávamos e pode envolver a ativação de múltiplos sistemas do hospedeiro. Com uma abordagem inédita no estudo de interações vespa-aranha, este trabalho fornece uma nova perspectiva para entender quais os mecanismos envolvidos nas interações envolvendo manipulação. Palavras-chave: Aranhas - Parasitos; Aranhas - Comportamento; Ecdise; Hormônios de muda; Regulação da expressão gênica.Item Ecologia na mídia: como reduzir a distância entre a ciência e a imprensa(Universidade Federal de Viçosa, 2024-06-28) Nepomuceno, Tatiana Pires; Sperber, Carlos Frankl; http://lattes.cnpq.br/3547231533863979Existe uma distância que separa as pesquisas, desenvolvidas na ecologia, da mídia, e, como consequência, a ciência ecológica da sociedade. Os efeitos deste são ainda mais nefastos quando consideramos a crise ecológica crescente e seus impactos socioeconômicos, políticos e na saúde humana. Quando relacionamos estes efeitos frente ao contexto atual de ataques continuados à ciência, em especial pela crescente disseminação de notícias falsas pelas redes sociais, é imperativo que se investigue os obstáculos à difusão científica desde o fazer ciência até a publicação na mídia. Afinal, embora as questões relacionadas ao meio ambiente sejam descobertas pelos cientistas, é a imprensa quem geralmente desempenha o papel na distribuição destas informações à sociedade. A porta de entrada entre os programas de pós-graduação em ecologia (PPG-Ecos) e mídia perpassa por sua Assessoria de Imprensa e, neste contexto, a Comunicação Organizacional estabelecida por um trabalho integrado entre a Assessoria de Imprensa (AI) da instituição, os PPG-Ecos e a mídia exercerão um papel fundamental para aproximar a ciência ecológica da sociedade. Neste trabalho, procuramos compreender os obstáculos à difusão científica, desde o fazer ciência até a publicação na mídia, com foco em ecologia. Nos propusemos a testar dois conjuntos complementares, não excludentes, de hipóteses explicativas: H1: há falhas na comunicação entre as AIs e a imprensa e H2: há falhas na comunicação entre cientistas e suas respectivas Assessorias de Imprensa. Nossos resultados mostraram que os critérios de abrangência (p=0,9586) e uso de linguagem técnica (p=0,3074) não apresentaram influência no aproveitamento dos releases publicados pelas AIs na imprensa. (H1). No entanto, verificamos uma influência positiva do critério relevância de impacto atual ou futuro (p=0,0255). Também identificamos que existe uma falha na comunicação entre PPG-Eco e AI (H2) que dificulta que a produção acadêmico-científica para a imprensa. Portanto, concluímos que mais do que incluir nos releases o critério de impacto atual ou futuro, é necessário criar meios de fomentar o diálogo e comunicação entre PPG-Eco e Assessoria de Imprensa.Item O aquecimento atmosférico moderado melhora a eficiência fotoquímica e a produção de biomassa de duas espécies de plantas do gênero Dimorphandra(Universidade Federal de Viçosa, 2024-02-26) Gonçalves, Marina Efigenia; Souza, João Paulo deUm dos fatores das mudanças climáticas que mais interfere na fisiologia e crescimento das plantas é o aquecimento atmosférico. Contudo, as plantas podem lidar com o aquecimento por meio da plasticidade fenotípica em suas características funcionais. Desta forma, nossos objetivos foram avaliar a influência de dois cenários de aumento na temperatura do ar sobre o crescimento inicial e a morfofisiologia de plantas de Dimorphandra mollis e Dimorphandra wilsonii e comparar a plasticidade fenotípica das respostas funcionais das duas espécies em relação à diferença na temperatura atmosférica. Plantas de D. mollis e D. wilsonii foram cultivadas durante cem dias em três câmaras de germinação, representando três tratamentos de temperatura: temperatura ambiente (25 ºC/23,7 ºC (dia/noite)); aquecimento moderado (27,7 ºC/26,4 ºC); e aquecimento alto (29,4 ºC/28,1 ºC). Nossos resultados mostraram que o aquecimento moderado aumentou os índices de clorofila e produção de biomassa em plantas jovens de D. mollis e D. wilsonii. Os maiores índices de clorofila evidenciam um aumento na capacidade de absorção de luz, o que reflete em maior eficiência fotoquímica das plantas. Dessa forma, maiores índices de clorofila podem ter contribuído para a maior produção de massa seca para raízes, caules e folhas nessas plantas. Contudo, as plantas sob aquecimento moderado apresentaram também aumento na razão raiz/parte aérea, indicando uma alteração no padrão de alocação de biomassa, com maior investimento em raiz do que em parte aérea. Por outro lado, plantas sob aquecimento alto apresentaram indícios de aclimatação térmica, como o alongamento do hipocótilo e do pecíolo e diminuição na área foliar específica. Porém, mesmo com esses ajustes para tolerar o aumento na temperatura, a sobrevivência nesse tratamento foi menor. Dessa forma, o futuro aumento moderado na temperatura do ar pode ser benéfico para as plantas estudadas, enquanto aumentos intensos poderão trazer prejuízos. Em adição, plantas de D. wilsonii demonstraram maior plasticidade fenotípica do que D. mollis, o que pode contribuir para que ela se ajuste mais rapidamente frente ao aquecimento atmosférico. Palavras-chave: Mudanças climáticas; Plasticidade fenotípica; Taxa de sobrevivência; Termomorfogênese.Item Como o sódio modula a biodiversidade e os processos ecológicos da restinga?(Universidade Federal de Viçosa, 2024-03-01) Rodrigues, Lucas Gütler; Paolucci, Lucas Navarro; http://lattes.cnpq.br/4364686482233506A restinga é um ecossistema composto por diferentes mosaicos vegetacionais, o solo é abundante em sal, formando um gradiente salino que aliado a outros componentes do solo, estruturam essas comunidades vegetais. Em ambientes com baixa disponibilidade natural de sódio, a suplementação deste elemento tem efeitos positivos sobre a diversidade de herbívoros e decompositores, potencializando alguns processos ecossistêmicos. Além disso, a disponibilidade de nutrientes influencia o comportamento e o sucesso de forrageamento dos organismos, e pode ajudar a compreender como as comunidades se moldam e se organizam. Entender os efeitos do sódio em um ambiente naturalmente salino pode fornecer informações sobre o papel do sódio em interações ecológicas onde esse recurso não é limitante. Neste trabalho, investigamos como o gradiente salino na restinga afeta processos ecológicos (herbivoria, decomposição e predação) testando as seguintes hipóteses: o aumento no teor de sódio do solo promove aumento de sódio foliar; o aumento na concentração de sódio foliar promove maior herbivoria, abundância de herbívoros e de predadores, além de diminuir defesas físicas e químicas nas plantas; testamos ainda se o aumento no teor de sódio do solo promove maior predação de herbívoros invertebrados e se o aumento no teor de sódio do solo promove aumento de decompositores e na decomposição. Além disso, investigamos as respostas da comunidade de formigas à suplementação de recursos essenciais (sal e açúcar) entre níveis tróficos e estratos de habitats. Para testar os efeitos do sódio, demarcamos 34 pontos amostrais no ambiente de restinga – demarcados pela presença da espécie vegetal Pera glabrata. Em cada ponto amostral coletamos dados do solo, dados vegetais e dados da fauna, além de disponibilizar nutrientes essenciais. Não encontramos relação entre o aumento do teor de sódio do solo e os processos ecossistêmicos analisados, nem em relação aos mecanismos propostos. Em relação à suplementação de recursos essenciais, também não encontramos efeito do teor de sódio do solo sobre a preferência alimentar das espécies de formigas. Mas a comunidade de formigas respondeu aos tipos de recursos e ao estrato do habitat, em que houve preferência pelo recurso açúcar em ambos os níveis tróficos. Juntos, esses resultados demostram como a escassez ou abundância de recursos moldam as comunidades biológicas em um ambiente naturalmente rico em sódio. Palavras-chave: Fatores edáficos, salinidade, herbivoria, predação, recursos, restinga.