Academic literature on the topic 'Cadenas tróficas (Ecología)'

El flujo de carbono hasta los niveles superiores en las redes tróficas acuáticas, se presenta de dos formas básicas: una corta, basada en la producción fitoplanctónica, conocida como planctónica, y otra más larga, que incluye además las bacterias, protozoarios y el proceso denominado microbial loop (cíclico), llamada red trófica microbiana. Incluir esta otra cadena en los estudios de redes tróficas, complementa la visión general de las redes tróficas acuáticas, hoy limitada en ese aspecto. En ese sentido, el análisis de la abundancia natural de los isótopos estables de carbono y nitrógeno, es una técnica que permite definir el papel de los grupos tróficos que integran las redes tróficas acuáticas. La proporción de isótopos de carbono define la fuente autótrofa y la proporción de isótopos de nitrógeno permite inferir, basados en el proceso de fraccionamiento trófico, el nivel trófico de los organismos estudiados.

http://dx.doi.org/10.5007/2175-7925.2016v29n1p67Estudos sobre caracterização da dieta de peixes representam um instrumento que permite determinar relações nas cadeias tróficas, definir hábitos alimentares e a ocupação de habitats e determinar os nichos tróficos das espécies. Para a caracterização da dieta de Rhinodoras dorbignyi, foram realizadas seis coletas bimestrais no alto rio Paranapanema, SP, durante o período de abril de 2010 a fevereiro de 2011. Dos 63 indivíduos capturados, 30 apresentaram algum conteúdo no estômago, sendo utilizados neste estudo. A dieta desta espécie foi determinada utilizando de dois métodos: (i) Índice Alimentar (%IAi); (ii) e a interpretação gráfica da estratégia alimentar. A partir dos resultados obtidos é possível inferir que R. dorbignyi é uma espécie insetívora, sendo que itens de origem autóctone apresentam grande contribuição em sua dieta.

O sexto ano do ensino fundamental têm como parte integrante do plano de ensino da disciplina de Ciências os conteúdos de Ecologia, o qual inclui o estudo das cadeias e teias alimentares. Objetivou-se avaliar a contribuição de uma proposta lúdica na aprendizagem dos conceitos de cadeia alimentar em uma turma do sexto ano do ensino fundamental. Adotou-se como recurso metodológico a utilização de um jogo didático, o qual possui quinze cartas, cada uma com a figura de um ser vivo. Os alunos deveriam utilizar todas as cartas para montar três cadeias alimentares distintas, devendo identificar os níveis tróficos de cada um dos seres representados. Ao término da aula foi aplicado um questionário como forma de avaliar a contribuição do jogo na aprendizagem dos alunos. Observou-se que a maior parte da turma compreendeu de forma significativa os conceitos relacionados às cadeias alimentares, demonstrando assim, a eficiência do jogo como facilitador do processo de ensino aprendizagem.

The sub-tropical north eastern Pacific is one of the major zones in the ocean where nitrogen is removed by bacterial processes which are enhanced by low oxygen concentrations commonly found in the water column along the Pacific coast upwelling areas. It is well established that the nitrogen isotopic signal (δ15N) increases in relation to trophic levels but little is known about the transfer of this δ15N signal from the dissolved fraction to higher trophic levels in oceanic regions with low oxygen. The objectives of this study are: 1) to report δ15N values from different abiotic and biotic components collected in the low-oxygen oceanic region in front of Bahía Magdalena (Mexican subtropical north-eastern Pacific); 2) to compare the δ15N of different trophic levels with analogous organisms in regions where nitrogen fixation is the dominating process, which will allow us to evaluate the actual transfer of δ15N enriched in 15N through the trophic web up to top predators. The δ15N was higher in both abiotic and biological compared to those reported from zones where N fixation is the dominating process. Oxygen concentrations in the oceanic area in front of Bahía Magdalena are low (< 2ml/l) at shallow water depths (< 100m) but not anoxic. Despite this we found that the δ15N signal reflects denitrification and this signal is transferred up though the food web. Efecto potencial del proceso de remoción de nitrógeno sobre el δ15N de distintos taxa en el Pacífico noreste mexicano subtropical El Pacífico subtropical noroeste es una de las zonas más importantes del océano en las cuales el nitrógeno es utilizado por procesos bacterianos que se intensifican bajo condiciones bajas de oxígeno como las que se encuentran comúnmente en las zonas de surgencia a lo largo de las costas del Pacifico. El incremento en la señal isotópica de N con respecto al nivel trófico (δ15N) es bien conocido, sin embargo su transferencia desde la fracción disuelta hasta niveles tróficos altos no ha sido estudiada a profundidad en zonas del océano en las cuales las concentraciones de oxígeno son bajas. Los objetivos de este estudio son: 1) reportar valores de δ15N de diferentes compartimentos (abióticos y bióticos) recolectados en la zona oceánica de baja concentración de oxígeno frente a Bahía Magdalena (Pacifico subtropical noreste Mexicano); 2) comparar δ15N de diferentes niveles tróficos con organismos análogos de regiones en las cuales la fijación de nitrógeno es el procesos dominante; esto nos permitirá evaluar la transferencia real de δ15N enriquecido en 15N a través de la red trófica hasta depredadores tope. El δ15N de los componentes abióticos y abióticos fue más alto que los reportados en regiones con una alta tasa de fijación de N. Las concentraciones de oxígeno en la zona de estudio son bajas (< 2ml/l) a profundidades superficiales (< 100m) aunque no anóxicas. No obstante, la señal de δ15N refleja desnitrificación y esta señal es transferida a lo largo de la cadena trófica.

O estudo objetivou descrever os aspectos da ecologia trófica e estratégia alimentar da espécie Hassar affinis em dois lagos da Baixada Maranhense, uma zona úmida de interesse ecológico internacional (Sítio Ramsar). Os indivíduos foram coletados mensalmente ao longo de 1 ano. Foram analisados 372 estômagos, onde 246 foram provenientes do Lago Cajari e 126 do Lago de Viana. A composição da dieta da espécie foi analisada pelo método de Frequência de Ocorrência, Volumétrico e índice de Importância alimentar. O resultado indicou que 49,1% dos estômagos tinham conteúdo no lago de Cajari. Já para o lago de Viana, o número de estômagos analisados indicou que 65,8% estavam cheios. Os itens alimentares mais consumidos pela espécie no Lago Cajari foi Molusco da espécie Benthonella tenella, Larvas de Insetos da ordem Coleoptera, Odonata, Diptera e Ephemeroptera. No Lago Viana ocorreu a presença dos mesmos itens. Durante a estação seca e chuvosa no lago de Cajari ocorreram diferenças na dieta (item/presa), onde a espécie consumiu em maior porcentagem o item Molusco no período seco e na estação de chuva Larvas de insetos, entretanto para o lago de Viana a espécie não apresentou variação significativa na alimentação em relação a sazonalidade. Em relação a ontogenética, H. affinis apresentou diferenças na alimentação, tanto em sexo quanto em estágio maturacional. Assim, de acordo com as análises dos conteúdos estomacais confirmou-se que a espécie H. affinis possui hábito alimentar onívoro bentônico com estratégia generalista, evidenciando a importância do ecossistema para a cadeia trófica nos dois lagos.

<p>En este trabajo se presentan los primeros resultados de ecología isotópica regional para el extremo norte de la provincia del Neuquén (Argentina). Esta información es clave para la reconstrucción de cambios ecológicos y paleodietas humanas a través del tiempo. Se exponen los resultados obtenidos a partir de la medición de isótopos estables de carbono (13C/12C) y nitrógeno (15N/14N) sobre el colágeno óseo de 39 muestras de fauna y una muestra humana procedentes de sitios arqueológicos de la localidad Barrancas-Buta Ranquil. Se presentan datos para cinco especies silvestres, aunque el foco del análisis se centra en guanaco (Lama guanicoe). La información es interpretada en el marco de los resultados obtenidos de muestreos de vegetación en la región, los cuales indican la distribución y abundancia de especies con las distintas vías fotosintéticas. Debido a su posición, adyacente al ecotono entre las comunidades fitogeográficas del Monte y la Patagonia, la región ofrece un contexto adecuado para el análisis de cambios ecológicos a través del tiempo. <br />La totalidad de las especies vegetales relevadas en el muestreo sistemático siguen la vía fotosintética C3. En concordancia con esto, los valores de especies animales fueron relacionados a una cadena trófica C3. El entierro humano del sitio Buta Có Abajo registró valores que sugieren una dieta compuesta por guanacos y que además incluyó animales pequeños con valores más enriquecidos. En cuanto a los guanacos, se registraron diferencias isotópicas entre las muestras asignadas al Holoceno temprano y el tardío; estas últimas reflejan un mayor consumo de especies con vía fotosintética C3. Por último, en este conjunto de muestras, no se registró relación entre la altitud y los valores isotópicos de ?13C y ?15N, mientras que se observaría una tendencia latitudinal en la que los camélidos del centro sur de Mendoza presentan un mayor consumo de especies vegetales C4 que las procedentes del norte de Neuquén.</p>

A pesca artesanal dirigida ao camarão sete-barbas (Xiphopenaeus kroyeri), usando o método de arrasto motorizado com portas, tem sido praticada na costa de Santa Catarina, onde ele gera emprego e renda, e ajuda a manter a tradição cultural tradicional açoriana viva, desde 1960. Com o objectivo de analisar a qualidade e a quantidade das capturas acidentais da ictiofauna, efetuou-se sazonalmente, dois arrastos por isóbata (10-20‑30 m) entre novembro/2009 e agosto/2010, duração de 20 min/cada, velocidade média dois nós e, registrados temperaturas e salinidades da água de fundo. As capturas totalizaram 10868 peixe (208.34 kg), distribuídos em 31 famílias e 62 espécies, com uma proporção de peixe/camarão de 5,19/1 kg. A família mais abundante foi Sciaenidae (86.13%), seguido por Batrachoididae (2.70%) e Trichiuridae (2,44%). Os índices de diversidade e equabilidade apresentaram padrões similares de variação, os maiores valores ocorreram na Primavera na profundidade de 30 m e a mais baixa no inverno, a 20 m. A análise de Cluster formou quatro agrupamentos, sendo um deles, pequeno e dominante de Sciaenidae Stellifer brasiliensis, S. rastrifer, Paralonchurus brasiliensis, Isopisthus parvipinnis e Larimus breviceps. Os exemplares jovens dessas espécies e de outras, com pouco ou sem valor comercial, camarões miúdos e demais macro-invertebrados acompanhantes capturados são descartados ao mar, geralmente mortos. Além do impacto nas cadeias tróficas, essa prática contínua, pode agravar ainda mais a situação do pescador artesanal com o declínio desses recursos nas capturas futuras

Foram realizadas coletas utilizando vários apetrechos de pesca, entre os meses de março/07 e fevereiro/08, na lagoa Curralinho, uma lagoa marginal no trecho submédio do rio São Francisco, com o objetivo de avaliar a composição ictiofaunística após seu isolamento da calha principal do rio e deplecionamento de água. Foi coletado um total de 4.638 espécimes, com uma biomassa de 129.782,84 g, distribuídos em 16 famílias e 47 espécies das ordens Characiformes, Cyprinodontiformes, Siluriformes, Perciformes, Gymnotiformes e Clupeiformes. Observou-se que os Characiformes foram os mais abundantes, com 87,3% dos exemplares de pequeno (<100 mm) e médio porte (<200 mm). Dentre as espécies encontradas, 26,7% são constantes, 35,6% acessórias e 37,8% acidentais. Characidae concentra a maioria das espécies e indivíduos, seguida de Acestrorhynchidae. Moenkhausia costae, Triportheus guentheri, Pygocentrus piraya e Prochilodus argenteus apresentaram constância de 100%. Invertívoros e piscívoros dominaram quantitativamente e sua biomassa indica um domínio de predadores, tendo os detritívoros apresentado a segunda maior biomassa. Houve uma predominância de espécies sedentárias, com poucos exemplares de espécies migradoras, das famílias Anostomidae e Prochilodontidae e Salminus franciscanus. A riqueza, diversidade e eqüitabilidade apresentaram-se relativamente altas durante todo o período de estudo. Pode-se concluir que a lagoa Curralinho é um importante ambiente de abrigo, alimentação e descanso para a ictiofauna, mantendo peixes forrageiros que servem de base para a cadeia trófica e a sustentação pesqueira. Em vista disso, faz-se necessário o desenvolvimento de políticas ambientais e práticas de manejo que preservem a integridade desses habitats e a funcionalidade de seu papel na conservação da ictiodiversidade deste trecho da bacia do São Francisco.

<p>La característica climática y por lo tanto cultural de Colombia y Latinoamérica, presenta un patrimonio ecológico sin igual, con muchos ecosistemas únicos en el mundo, proveyendo el 30% de los recursos hídricos mundiales.</p><p>Además de esta condición privilegiada, se tienen unas herencias étnicas y civilizatorias como la Chibcha (dentro de las cuales está la cultura Muisca y Tayrona en Colombia), la Inca en el Perú, la Azteca en el centro de México y la más desarrollada de todas como es la Maya (en el sur de México, Guatemala, Belice, norte de El Salvador y Honduras), provenientes de las culturas madres americanas Olmeca (Golfo de México siglo V A.C.) y Aimara (lago Titicaca en Perú y Bolivia, siglo VIII A.C.).</p><p>Esta situación reconocida en todos los países Latinoamericanos, nos exige integrar lo cultural a lo ecológico en un aparato productivo acorde con nuestra mentalidad y nuestra condición tropical que genere ingresos para las personas que habitan alrededor de estos patrimonios invaluables, pero que tengan en cuenta los estilos de vida de las personas que integran estos sistemas productivos, satisfaciendo sus necesidades axiológicas propias de subsistencia, protección, afecto, entendimiento, participación, creación, identidad y libertad entre otros. [1]</p><p>La ciencias humanas aplicadas como son las ciencias administrativas y económicas, unidas a las ciencias naturales como la ingeniería y la ecología son baluartes de conocimiento que deben ser aplicados y transferidos a las personas que operan y dirigen estos servicios eco turísticos para que su ejercicio no produzca los efectos negativos que generan una operación superficial del servicio turístico.</p><p>Por otra parte, el intercambio de experiencias transnacionales de viajeros permiten construir lazos de amistad entre sus miembros que al conocerse cambian la percepción que tienen otras latitudes de nuestros países de nuestras personas y su cultura y se da cuenta del valor que tienen los ecosistemas para la preservación de la especie y de la misma cultura; el enfrentamiento de las consecuencias del Cambio Climático y la función que cumplen la cultura y las acciones empresariales para </p><p>aportarle al planeta la capacidad de restablecerse ante las presiones exógenas o humanas a las que se ve sometido son elementos fundamentales que un buen turismo sustentable puede aportar.</p><p>Los servicios eco turísticos en el patrimonio ambiental del país y de la región latinoamericana son medios para la educación ambiental de propios y extraños si se tienen bien documentados, bien planeados y sobre todo bien fundamentados en principios y valores de sustentabilidad; esto es, que los planes de ecoturismo se constituyan en verdaderas herramientas de promoción de Hábitos y Estilos de vida Sustentable.</p><p>Este artículo entonces pretende contestar a la pregunta: </p><p>¿Cuáles son los métodos, estrategias, procedimientos, técnicas logísticas y de control, principios, valores y conocimientos que deben soportar una actividad eco turística de manera que con la prestación del servicio se satisfagan las necesidades de quienes operan el sistema, de quienes viven en la zona donde opera el sistema, de quienes usan el sistema (cliente o ecoturista) y a la vez protejan los individuos bióticos e inertes, la cadena trófica en la que viven y sirvan para conservar y recuperarlos agregando valor económico, cultural y ecológico?</p><p><strong>¿Qué es el ecoturismo para la creación de valor con responsabilidad social y ecológica?</strong></p><p>La cadena productiva del turismo en ambientes de gran biodiversidad, de fuerte interacción social y de ecosistemas particulares y protegidos lleva necesariamente al ecoturismo.</p><p>El Ecoturismo para la creación de valor con responsabilidad social y ecológica busca Generar métodos, herramientas, estrategias, documentos y procedimientos mediante el diseño, la operación y mejoramiento de sistemas productivos que prestan el servicio eco turístico en Colombia y Latinoamérica de manera sustentable</p><p>La sustentabilidad del servicio se entiende acá como la ejecución de los procesos para prestar el servicio de manera que genere beneficios sociales, económicos y ecológicos y que reduzca la entropía en los recursos naturales en las comunidades involucradas en la presentación del servicio, esto es la responsabilidad ecológica.</p><p>La responsabilidad social está entendida como el propósito que tiene la actividad considerada ( en este caso el servicio ecoturistico) de producir un beneficio a las comunidades involucradas en la prestación del servicio, así como de hacer el bien y agregar valor a los ecoturistas con clientes de este caso; las consecuencias se entenderían como una educación ambiental del cliente o turista, un reducción de la entropía sociológica, un incremento de los ingresos de las personas que ofrecen el servicio incluidos los proveedores y una consecuente reducción de la pobreza.</p>

El bosque seco tropical estacional (BSTE), con una gran riqueza de especies y endemismos, suele estar integrado en hotspots de biodiversidad y, debido a las amenazas por actividades antropogénicas, ha sido catalogado como uno de los bioma terrestre más amenazado del planeta. Se estima que a nivel global queda menos de un 2% de su distribución original, por lo cual su estudio es prioritario para poder acometer su restauración y conservación. El objetivo general de esta tesis fue aplicar protocolos para evaluar de forma rápida y eficiente la diversidad biológica en áreas tropicales. Para este propósito, se integraron herramientas y métodos moleculares con taxonomía y ecología para delimitar el número de especies, así como las asociaciones tróficas de dos grandes grupos de Chrysomelidae en el BSTE de Nicaragua, donde la riqueza de insectos es abrumadora y aún desconocida. Específicamente, para analizar la diversidad de crisomélidos, el trabajo se centró en dos subfamilias especialmente ricas en especies, Cassidinae y Galerucinae sensu lato. El muestreo se realizó en cuatro localidades de BSTE en el rango de distribución en Nicaragua, y se procesaron 1.320 individuos pertenecientes a 251 morfoespecies. Utilizando dos métodos objetivos de delimitación de especies a partir de filogenias de un gen mitocondrial (cox1)—el modelo Generalizado Mixto de Yule y Coalescencia y el modelo de Árboles por Procesos de Poisson—se infirieron hasta 265 especies putativas. Los linajes evolutivos independientes que se identificaron fueron contrastados con evidencia morfológica y en general fueron altamente congruentes con ésta y entre métodos. Los estimadores de riqueza de especies, mostraron que nuestro muestreo no describió la diversidad total, y alcanzó a representar el 64 % de la biodiversidad esperada para crisomélidos de BSTE. Las cuatro comunidades de crisomélidos estudiadas fueron muy diferentes, y en buena parte debido al reemplazamiento de especies (ßsor > 0,681). Adicionalmente, se aplicaron metodologías moleculares para inferir las asociaciones tróficas de los crisomélidos a partir de la amplificación de secuencias cloroplásticas hipotéticamente provenientes de la dieta de los animales, y cuyo ADN estaría presente en sus extracciones de ADN total. Tras evaluar la posibilidad de contaminación ambiental sesgando las inferencias de dieta, pudimos aprovechar fragmentos cloroplásticos para 872 ejemplares de 257 especies putativas, a partir de los que se realizaron 1.133 inferencias de dieta sobre 188 especies vegetales de 43 órdenes, siendo Acanthaceae, Amaranthaceae, Asteraceae, Bignoniaceae, Cordiaceae, Euphorbiaceae, Malvaceae, Poaceae, Rubiaceae, Solanaceae, y muy en particular Fabaceae, las familias que representaron el mayor número de interacciones con las comunidades de Chrysomelidae en el BSTE de Nicaragua. Se aplicaron varias medidas descriptoras de las interacciones tróficas entre crisomélidos y sus plantas hospederas, las cuales permitieron mejorar la compresión de esta interacción, y mostraron que una localidad (Reserva Miraflores-Moropotente) sería la más afectada ante alteraciones del hábitat, al contar con plantas que sustentan muchas interacciones. Finalmente, se exploraron variables ambientales, ecológicas, florísticas y geográficas para evaluar el grado de influencia que éstas podrían tener para explicar las diferencias en composición de las comunidades de crisomélidos en el BSTE en Nicaragua. Los análisis de correlación múltiple entre estas variables mostraron que las diferencias en flora explicarían el 92 % de la variación respecto a las diferencias en las comunidades de crisomélidos, con escasa contribución del componente climático. Una visión de conjunto sobre nuestros resultados sugiere que propuestas de conservación sobre zonas de bosque con los niveles más altos de diferenciación en su composición florística, promoverían la conservación de comunidades únicas y muy ricas de los coleópteros herbívoros que habitan en estos fragmentos de bosque.
The seasonally dry tropical forest (SDTF) with high species richness and endemism, is usually integrated in biodiversity hotspots. Due to several threats by anthropogenic activities, has been listen as one of the world’s most endangered terrestrial biomes. It is estimated that globally only remains less than 2% of its original distribution, so their study is priority to undertake its restoration and conservation. The general objective of this thesis was to implement protocols to assess quickly and efficiently biodiversity in tropical areas. For this purpose, tools and molecular methods were integrated with taxonomy and ecology, to define the number of species and their trophic associations of two large groups of Chrysomelidae in Nicaraguan STDF, where the richness of insects is overwhelming and unknown. Specifically, to analyse the diversity of beetles, this work focused on two subfamilies especially rich in species: Cassidinae and Galerucinae sensu lato. Sampling was conducted at four locations of SDTF in Nicaragua, and 1320 individuals belonging to 251 morphospecies were processed. Using two objectives methods of species delimitation from mitochondrial gene phylogenies (cox1)—the Generalized Mixed Yule and Coalescence model and the Poisson Tree Processes model—they were inferred up to 265 putative species. Those independent evolutionary lineages were compared with morphological evidence and were generally highly consistent with this and between methods. The estimators of species richness showed that our sampling did not describe the total diversity, reaching to represent 64% of the expected leaf beetles biodiversity of SDTF. Four well-studied Chrysomelidae communities were very different, and largely due to the turnover of species (ßsor > 0,681). Additionally, molecular methodologies for inferring Chrysomelidae trophic associations from chloroplast sequences retrieved from gut contents were applied. After evaluating possible environmental contamination skewing inference diets, we could use chloroplastic fragments from 872 individuals belonging to 257 putative species. From these species, we obtained 1133 diet inferences on 188 plant species of 43 orders. Fabaceae, Asteraceae, Solanaceae, and Malvaceae accounted for the largest number of interactions with Chrysomelidae communities in the SDTF of Nicaragua. Several descriptive measures of trophic interactions between leaf beetles and their host plants were applied, and it showed that one locality (Miraflores-Moropotente Reserve) would be the most affected to habitat alterations, by having plants that support many interactions. Finally, environment, ecological, floristic, and geographical variables were explored to assess the degree of influence they might have to explain differences in community composition of leaf beetles in SDTF of Nicaragua. The multiple correlation analyses between these variables showed that differences in flora explain 92% of the variation from differences in leaf beetles communities with little contribution of climate component. A overview of our results suggest that conservation proposals on forest areas with the highest levels of differentiation in its floristic composition, promote the conservation of unique and very rich communities of herbivorous beetles that inhabit these forest fragments.

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Explora la relación entre la masa coporal de las especies que componen el módulo de depredación intragremial y la máxima posición trófica observada en el sistema, su camino de estructuración (secuencia de invasiones plausibles) y la zona de coexistencia. Deriva criterios de coexistencia e invasibilidad en función de la masa de las especies interactuantes. Se encuentra que la forma de estos criterios es independiente del nivel de productividad basal, dimensión del espacio de búsqueda del depredador y estrategia de forrajeo; los cuales tienen una influencia cuantitativa. Más aún la dimensión del espacio de búsqueda y la estrategia de forrajeo influencian el comportamiento cualitativo de partes de la relación con respecto a cambios en la razón de masas depredador presa presentes en el módulo. Debido a la influencia que ejercen sobre estos procesos la masa de las especies afecta la longitud de la cadena trófica presente en el módulo. Estos resultados sugieren relaciones entre el proceso de ensamblaje de una comunidad y la masa corporal de las especies presentes en el conjunto de potenciales colonizadors y la comunidad receptora.
Tesis

El Mar Argentino ha sufrido un impacto humano creciente desde el Holoceno medio hasta hoy en día, fruto del cual se han producido importantes cambios en los niveles más altos de la red trófica. Las actividades extractivas (caza y pesca), tanto la aborigen como la actual, tienen la tendencia a explotar las especies de mayor tamaño, produciendo el efecto conocido en gestión de pesquerías como “fishing down the food web”. En otras palabras el impacto humano llevaría a cadenas tróficas más cortas como consecuencia de la extinción de los depredadores apicales. Sin embargo, las especies que sobreviven a la explotación, si bien reducidas drásticamente en número de individuos, permanecen en el ecosistema y desempeñan un papel trófico. En esta tesis se han analizado los cambios que ocurrieron en la red trófica del Mar Argentino durante el Holoceno medio y tardío como consecuencia de la actividad humana, centrándose principalmente en dos de sus depredadores más abundantes: el lobo marino común (Otaria flavescens) y el lobo marino fino (Arctocephalus australis). Por un lado se observó que los cazadores-recolectores no tuvieron un impacto relevante sobre los patrones de uso del hábitat y alimentación de estas dos especies, ya que durante todo el Holoceno no se produjeron apenas cambios en sus dietas. Sin embargo, sí variaron los patrones de explotación de pinnípedos por parte de los aborígenes, seguramente como consecuencia de cambios en la producción primaria marina que debido a una posible sobreexplotación de los pinnípedos. No hay duda, por el contrario, de que los cambios radicales en la dieta de ambas especies de lobos marinos observados hace unos 150 años fueron la consecuencia de su extinción virtual en el Mar Argentino entre los siglos XVIII y XX. A la vez que las dietas cambiaron, la red trófica se alargó y se hizo menos redundante. Estos sorprendentes resultados se pueden interpretar como la respuesta de los depredadores apicales a la disminución de la presión intraespecífica generada por la explotación humana. Los estudios históricos como la presente tesis pueden ayudar a comprender los mecanismos que actúan en ecosistemas perturbados por la actividad humana y ofrecer una perspectiva más amplia para su restauración.
The Argentine Sea has suffered increasing human impact from the middle Holocene until today, and significant changes in high levels of the marine food web are the result of such an impact. Both aboriginal and industrial exploitation of marine resources (hunting and fishing) are characterised by the preferential removal of the largest species, a process that is supposed to shorten size-structured marine food webs. This process is known in fisheries management as "fishing down the food web" because the human impact would shorten the food chains as a result of the extinction of the top predators. However, the species that are not extinguished remain in the ecosystem and play a trophic role, although they are drastically reduced in number. This thesis analyzed the changes that occurred in the food web of the Argentine Sea during the middle and late Holocene as a result of human activity, mainly focusing on two of its most abundant predators: the South American sea lion (Otaria flavescens) and the South American fur seal (Arctocephalus australis). It was observed that hunter-gatherers did not have a significant impact on habitat use patterns and trophic ecology of these two species, since there were no changes in their diets throughout the Holocene. However, the patterns of exploitation of pinnipeds by aborigines varied through time, probably as a result of changes in marine primary productivity more than overexploitation of pinnipeds by hunter-gatherers. There is no doubt, however, that the radical changes observed about 150 years ago in the diet of both sea lion and fur seal were the result of their virtual extinction in the Argentine Sea between the 18th and 20th century, during the fur trade. While diets changed the food web became longer and less redundant. These surprising results can be interpreted as the response of top predators to the decrease of the intraspecific pressure generated by the human impact. Historical studies such as this thesis may help to understand the mechanisms playing in ecosystems disturbed by human activity and provide a broader perspective for their restoration.

Wildfires are expected to increase in frequency and intensity because of climate change and changes in land use and management. In last decades, the research on fire effects on aquatic systems has grown, but it has been mainly conducted in the short- and mid-term (<5 years). Therefore, longer time frames are needed to assess fire effects on freshwater ecosystems. For instance, fire impacts on riparian and upland forests can be long-lived and wildfires often extirpate fish populations from streams, which may not recover due to barriers within the river network. Regarding fish extirpations, it is worth noting that freshwater fish are one of the most threatened fauna worldwide, especially the small-bodied species. In this context, the overarching goal of this PhD thesis was to investigate the long-term effects of a wildfire in Mediterranean streams. Specifically, this PhD thesis covered the indirect effects of two fire legacies: (1) the riparian canopy reduction and (2) the local extinction of the top predator in these streams, the endangered small-bodied fish Barbus meridionalis. The findings of this PhD thesis showed how the fire legacy in the riparian forest accelerated leaf-litter breakdown in an intermittent Mediterranean stream eight years after fire. The opening of the riparian forest canopy by fire increased light levels and water temperatures and reduced terrestrial-to-aquatic litter inputs. The increased water temperatures engendered by removal of canopy cover enhanced microbial mediated leaf breakdown. The reduction in leaf-litter inputs probably led to lower benthic organic matter levels, bringing to the observed increased shredder aggregation in leaf packs, thereby accelerating leaf breakdown rates. Our results demonstrated that the apex consumer was functionally irreplaceable, its local extinction led to the loss of an important functional role that resulted in major changes to the ecosystem's structure and function. Our mesocom experiment showed that Barbus meridionalis absence led to 'mesopredator release, and also to 'prey release despite intraguild predation, which contrasted with traditional food web theory. Top predator extirpation also changed whole macroinvertebrate community composition and increased total macroinvertebrate density. Regarding ecosystem function, periphyton primary production decreased in apex consumer absence. Moreover, we studied the feeding ecology of B. meridionalis from a functional perspective. Our results indicated that prey morphological and behavioral traits may explain prey vulnerability to predation. Specifically, the trait-based analysis showed that 10 of the 13 traits tested significantly influenced food choice (e.g. body size, concealment, locomotion, aggregation tendency, feeding habits). In addition, the leaf bags experiment confirmed that top predator absence enhanced leaf-litter breakdown, which was caused by the increase in shredder and scraper biomass in the absence of the predatory fish top-down control. Fish absence reduced leaf fungal biomass, but did not decrease microbially mediated leaf breakdown. These results suggested that leaf fungal biomass was stimulated from the bottom-up through nutrient recycling by the top predator. This PhD thesis demonstrated that past fires may have current influence on the structure and function of Mediterranean streams. Moreover, our findings evidenced that intermittent streams can be affected by the consequences of apex consumers’ extinctions, and that the loss of small-bodied top predators can lead to complex ecosystem changes. This PhD thesis interconnected several current topics in ecology research (i.e. fire effects on aquatic systems, top predator declines, and intermittent streams). Its relevance lies in the projected increase in fires in the Mediterranean region and in the current high extinction risk of small-bodied fish in freshwater ecosystems.
Debido al cambio climático y a los cambios en el uso y la gestión de la tierra, se espera que la frecuencia e intensidad de los incendios forestales aumenten. La mayoría de los estudios sobre los efectos de los incendios forestales en los ecosistemas acuáticos continentales cubren el corto y medio plazo (<5 años), siendo necesarias series temporales más largas. En este contexto, el objetivo general de esta tesis doctoral fue investigar los efectos a largo plazo de un incendio forestal en ríos mediterráneos. En concreto, esta tesis doctoral se centra en los efectos de dos legados del fuego: (1) la reducción de la cobertura del bosque de ribera y (2) la extinción local del superdepredador en estos ríos, Barbus meridionalis, un pez amenazado de pequeño tamaño. Los resultados de esta tesis doctoral probaron cómo el legado del fuego en el bosque de ribera aceleró la descomposición de la hojarasca en un arroyo mediterráneo intermitente ocho años después del incendio. Nuestros resultados también demostraron que el superdepredador era funcionalmente insustituible. Nuestro experimento de mesocosmos mostró que la ausencia de Barbus meridionalis provocó el incremento de los depredadores y de los consumidores primarios, y redujo la producción primaria del perifiton. El estudio de la ecología trófica de B. meridionalis desde una perspectiva funcional reveló que los rasgos morfológicos y de comportamiento de los macroinvertebrados pueden explicar su vulnerabilidad a la depredación. Esta tesis también confirmó que la ausencia del superdepredador modificó otra función clave del ecosistema, aceleró la descomposición de las hojas. Nuestros resultados también sugirieron que el superdepredador tiene un papel clave en el reciclado de nutrientes. Esta tesis doctoral ha demostrado que los incendios del pasado pueden influir en la estructura y función actual de los ríos mediterráneos. Además, también ha evidenciado que los ríos intermitentes pueden verse afectados por las consecuencias de la extinción de sus superdepredadores. La relevancia de esta tesis doctoral radica en el incremento esperado de los incendios forestales en la región mediterránea y en el alto riesgo de extinción de los peces de pequeño tamaño en los ecosistemas acuáticos continentales.

Los animales despliegan diferentes estrategias de forrajeo a la hora de buscar alimento para su descendencia, mostrando gran variabilidad entre especies, poblaciones e individuos. Este patrón es especialmente acusado en los bosques mediterráneos debido a su elevada biodiversidad. Tres factores son cruciales a la hora de caracterizar estas estrategias: el tipo de presas que seleccionan preferentemente, el grado de consistencia del comportamiento en el corto plazo y a lo largo del ciclo anual, y la estructura trófica de la población en la que se inserta este comportamiento. En relación con esto, una cuestión de gran interés es determinar cómo se relacionan estas preferencias tróficas con el grado de ornamentación mostrado por los individuos. Según la “hipótesis de los buenos padres”, las hembras se deben fijar en los ornamentos masculinos como indicativos de sus habilidades como progenitores. En consecuencia, sería esperable que individuos más ornamentados muestren estrategias de forrajeo más eficientes. Esto es especialmente cierto en el caso de coloraciones basadas en carotenos, los cuales sólo se pueden obtener a través de la comida. Nuestro objetivo fue caracterizar las estrategias de forrajeo que mostraban los progenitores en nuestra población de estudio, y cómo éstas interaccionaban con los ornamentos basados en carotenos de padres y descendientes. Nuestra especie de estudio modelo fueron los carboneros comunes Parus major mediterráneos. En primer lugar, encontramos que aunque la oruga fue su presa principal, en nuestra zona se usan grandes cantidades de arañas como alimento. Existe también una gran variabilidad entre individuos (rango de uso de arañas por pareja 0-50%). Demostramos que los carboneros comunes son muy consistentes en sus estrategias de forrajeo en el corto plazo, y que preferían estas arañas no sólo en la época reproductora, sino a lo largo de todo el ciclo anual. Es destacable que aunque la población se podría caracterizar como generalista trófica, los individuos mostraron la tendencia a especializarse. Aquellas parejas más especialistas seleccionaron menos orugas y sacaron adelante más pollos. Al analizar la relación entre dieta y coloración del plumaje, encontramos que los padres más ornamentados (mayor tono en el amarillo del pecho) dieron más arañas a sus pollos, que mostraron mejor condición física. Además, aquellos pollos que recibieron más arañas mostraron colores más brillantes. Podemos concluir que en el contexto mediterráneo y en lo que se refiere a la dieta de las aves, la inversión parental es una cuestión de calidad y las arañas tienen una gran importancia como presa alternativa.
Animals display different foraging strategies when feeding their offspring, showing great variability among species, populations and individuals. This pattern is especially accused in Mediterranean forests due to their great biodiversity. There are three main factors to characterize these strategies: prey types selected by parents, the degree of behavioural consistency at both the long and the short term, and the trophic structure of the population. In relation to this, a key question is to determine how ornaments determine foraging strategies. Following the good parent hypothesis, females may rely on male ornaments as indicative of their parental abilities. In consequence, it is to be expected that more ornamented individuals display more efficient foraging strategies. Our aim was to characterize foraging strategies displayed by parents in our study population, and determine how carotenoid-based ornaments affected this display. Our model species were Mediterranean Great tits Parus major. First, we found that although caterpillars were their main prey, in our zone parents delivered high proportions of spiders. Different pairs showed great variability in prey choice, and were highly consistent in their dietary preferences. Although Great tits may be characterized as trophic generalists, different pairs showed a tendency to specialize in different combinations of prey types. More ornamented fathers delivered a higher proportion of spiders to their offspring, and those nestlings receiving more spiders showed an improved body condition and brighter colours. We may conclude, in a Mediterranean context and in relation to dietary preferences of birds, that parental investment is a matter of quality and that spiders have great relevance as preferred alternative prey.

Los ecosistemas andinos están considerados como unos de los más amenazados a nivel mundial y su ictiofauna nativa es una de las más vulnerables debido al alto grado de endemicidad y a la gran variedad de impactos antrópicos que les afectan. Por lo tanto, se ha explorado el estado actual de la ictiofauna del lago Titicaca y las relaciones tróficas entre las especies introducidas y las nativas mediante el uso del análisis de isótopos estables (SIA) (Capítulo 1). SIA demostró que además de los efectos generados por la depredación, las especies exóticas comparten los mismos nichos tróficos con las especies nativas por lo que pueden competir por recursos alimenticios similares (principalmente con las especies pelágicas). Entre éstas, los individuos de Odontesthes bonariensis con tallas mayores a 90 mm presentan un cambio de alimentación relacionado con el consumo de peces. Por otra parte, la ictiofauna nativa presenta un nivel trófico similar, pero al mismo tiempo, una marcada segregación espacial relacionada con el uso de diferentes hábitats y el consumo de diferentes presas, habiendo en términos generales, especies más generalistas que especializadas por un determinado tipo de alimento. Una vez determinada la estructura íctica actual del lago, se estudiaron los efectos causados por los crecientes problemas de contaminación (principalmente por metales pesados) en algunas de las especies más consumidas y en algunos compartimentos del ecosistema (agua y sedimentos) (Capítulo 2). La concentración de Pb en agua y la de Cu, Zn, Cd y Hg en los tejidos de O. bonariensis, Orestias luteus. Orestias agassii y Trichomycterus rivulatus sobrepasaron los límites establecidos para consumo humano por lo que se aconseja un mayor control en las políticas de gestión del lago. Las mayores concentraciones de dichos metales estuvieron asociadas a mayores contenidos de materia orgánica y fueron encontradas en las localidades cercanas a los ríos tributarios influenciadas por actividades mineras (principalmente en la desembocadura del río Ramis). Esta situación generó que se probara la aplicación de biomarcadores hematológicos como herramientas no invasivas para la detección de los desajustes causados por la contaminación de xenobióticos, antes de que tengan consecuencias letales en las poblaciones de peces (Capítulo 3). La frecuencia relativa de eritrocitos con anormalidades nucleares ENAs (mellados, lobulados, con micronúcleos), eritrocitos inmaduros, y degenerados, se incrementó al aumentar las concentraciones de Cu, Zn, Cd, Hg y Co y algunas variables ambientales como los nitritos, el oxígeno disuelto y la conductividad, lo que generó una respuesta por parte del sistema inmune desencadenando un proceso de monocitosis. A pesar de que los efectos de los xenobióticos fueron corroborados, se necesitan conocer los valores de referencia de los parámetros hematológicos y su variabilidad temporal en experimentos dosis-repuesta en laboratorio para validar su uso como biomarcadores del estado de salud de las especies del lago. Todos estos factores antrópicos han generado en las últimas décadas un descenso en las pesquerías del lago cercano al 90%. Así pues, se utilizaron dos tipos de redes de muestreo científico para dilucidar los mejores tamaños de malla para capturar individuos maduros de las especies más abundantes, con la finalidad de mejorar la gestión de los recursos de forma sostenible (Capítulo 4). Las mejores tallas para la captura de individuos maduros de Oncorhynchus mykiss, O. bonariensis y Orestias ispi son 29, 24 y 8 mm respectivamente. Sin embargo, para la gran mayoría de las especies nativas es necesario hacer un estudio de su biología reproductiva para poder tomar medidas de ordenamiento pesquero. Los resultados aportan información novedosa que puede ser aplicada en la monitorización del estado de salud y en el manejo de las comunidades ícticas en beneficio de su conservación.
Andean ecosystems and their native fish fauna are considered among the most threatened and vulnerable ones worldwide due to their high degree of endemicity and the variety of anthropogenic impacts that affect them. Therefore, this thesis has explored the current state of the fish fauna from Lake Titicaca and the trophic relationships between native and introduced species by using stable isotope analysis (SIA) (Chapter 1). As well as the effects caused by predation according to SIA, alien and native species may be sharing the same trophic niche. Probably, these alien species are competing for similar food resources with the native species, especially the pelagic ones. Additionally, the pollution effects caused by the growing population were studied by analyzing heavy metals in water, sediment, and in the most consumed species (Chapter 2). These results revealed that Pb concentration in water as well as Cu, Zn, Cd and Hg concentration in the tissues of Odontesthes bonariensis, Orestias luteus, Orestias agassii and Trichomycterus rivulatus exceeded the threshold for human consumption. This scenario suggests the need for a greater control over the management policies in the lake. The highest concentrations of these metals were associated with higher organic matter content, which were found in the localities near tributary rivers influenced by mining activities (mainly in Ramis River mouth). In addition, haematological biomarkers were tested as a tool to detect adverse effects of pollution before they have lethal consequences for fish populations (Chapter 3). Increases in the percentage of erythrocyte nuclear abnormalities, immature and karyorheic erythrocytes and monocytosis were associated with high heavy metal and environmental parameter concentrations such as nitrites, conductivity or dissolved oxygen. All these human factors have probably generated a ca. 90% decline in fish landings in the lake during the last 30 years. In order to ensure the sustainability of fish populations, two types of scientific sampling gillnets were tested to elucidate the best mesh sizes to capture mature individuals of the most abundant species (Chapter 4). The results provide new information that can be applied in monitoring the health and management of fish communities to benefit conservation.

Els compostos orgànics persistents (COPs) són un conjunt de contaminants que comparteixen una sèrie de característiques comuns. Com el seu nom indica, poden romandre en el medi ambient durant llargs períodes de temps, són molt estables i no es degraden amb facilitat. D'altra banda són tòxics i a causa de les seves propietats fisico-químiques es distribueixen per tot el planeta transportant-se a llocs remots allunyats dels focus emissors. A més, en ser lipofílics, tenen una gran capacitat de bioacumulació en els organismes i per tant es biomagnifiquen al llarg de les xarxes tròfiques. La producció de compostos organoclorats durant el darrer segle per part de l'empresa cloro¬àlcali situada a Flix (al sud oest de Catalunya), ha donat lloc a l'acumulació de fangs contaminats a l'embassament d'aquesta població. Tradicionalment, en relació a les concentracions de contaminants orgànics, els organismes han estat tractats de forma parcial en tot aquest tram final del riu Ebre. Es per aquesta raó que en aquesta tesi s'ha realitzat un estudi més complet de la seva distribució i impacte sobre tots els nivells de les xarxes tròfiques fluvials tot començant pels nivells tròfics inferiors i incloent els principals depredadors. Això ha representat l'anàlisi de diversos compostos organoclorats en diferents matrius biòtiques i abiòtiques: els clorobenzens (PeCB i HCB), els policlorobifenils (PCBs), els hexaclorociclohexans (HCHs), el diclorodifeniltricloroetà (DDT) i els seus metabòlits, així com també els policloroestirens (PCEs). Per complementar la recerca s'ha volgut estudiar la presència d'aquests compostos a llocs allunyats de les principals fonts d'emissió. Per fer això, s'han analitzat mostres al llarg de tot el tram baix del riu Ebre, per comprovar si hi havia diferències de concentracions respecte a l'embassament de Flix, diferències en els patrons de distribució de COPs, o en els fenòmens de biomagnificació d'aquests compostos. Així mateix aquesta tesi estudia l'impacte que ha tingut la fàbrica clor-àlcali situada a l'embassament de Flix sobre les xarxes tròfiques del darrer tram del riu Ebre, i com aquest focus de contaminació puntual, ha afectat els llocs situats a distàncies llargues de les emissions i abocaments. Primer s'estudien les concentracions de COPs i les relacions entre els nivells tròfics inferiors de l'embassament de Flix. En segon lloc s'avaluen els nivells de contaminants que tenen els peixos tant a l'embassament com aigües avall. En tercer lloc es determina l'efecte que tenen els compostos organoclorats en els estadis superiors de les xarxes tròfiques fluvials: els ocells. Per finalitzar, es condensa tota la informació relacionada amb la biomagnificació dels contaminants al llarg de la xarxa tròfica dins de l'embassament de Flix.
Persistent organic pollutants (POPs) are a well-known group of contaminants that have in common some characteristics. As its name indicates, they can remain in the environment for long periods of time, they are stable and do not degrade easily. Furthermore, they are toxic and because of their physical and chemical properties they can be distributed throughout the planet reaching remote places far away from pollution sources. In addition, they are lipophilic and with great capacity to bioaccumulate inside the organisms so they are biomagnified along food webs. The production of organochlorine compounds during the last century by the chlor-alkali plant located at Flix (South West Catalonia) has generated an accumulation of polluted muds inside the water reservoir from this locality. Concerning the concentrations of organic pollutants, so far the organisms living in the last stretch of the Ebro River have only been considered partially. This thesis includes a complete study of the distribution and accumulation of these compounds in fluvial food webs starting from the lower trophic levels and including main predators. Different organochlorine compounds have been analyzed in a wide range of biotic and non-biotic matrices: chlorobenzenes (PeCB and HCB), polychlorobiphenyls (PCBs), hexachlorocyclohexanes (HCHs), dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and its metabolites, as well as the polychlorostyrenes (PCSs). To complement this research, the presence of these compounds has been assessed in sites located far away from main pollution sources. To achieve this, samples from the last stretch of the Ebro River have been analysed in order to assess if there were differences in concentrations in comparison to samples from the Flix water reservoir, differences in distribution patterns of POPs, or differences at the biomagnification processes of these compounds. Firstly it studies concentrations of POPs and the relationships between lower trophic levels from the Flix water reservoir. Secondly it evaluates levels of contaminants from fish inside the Flix water reservoir and downstream. Third, it determines the effect that POPs have at higher trophic levels from fluvial food webs: birds. Finally, it integrates all the information related to the biomagnification of pollutants along the food web within the Flix water reservoir.

En esta tesis se estudia la dinámica del control biológico mediante un modelo matemático de cadena alimenticia simple de tres niveles tróficos. Este modelo matemático esta basado en un modelo depredador presa con respuesta funcional Holling tipo II razón dependiente, incluyendo un depredador superior para obtener un sistema de tres ecuaciones diferenciales ordinarias. Para el cual se estudia la existencia y unicidad, invarianza y acotación de las soluciones. La dinámica del control biológico es estudiada de forma local y asintótica, analizando las condiciones para la coexistencia de las tres especies así como también los escenarios de extinción total y parcial del sistema, de donde vemos cuando tiene o no tiene éxito el control biológico. Los resultados obtenidos fueron contrastados con sus respectivas simulaciones realizadas en un programa desarrollado en la tesis el cual aproxima las soluciones utilizando el método de Runge - Kutta de cuarto orden. PALABRAS CLAVE: DEPREDADOR - PRESA, CADENA ALIMENTICIA, CONTROL BIOLÓGICO, ESCENARIOS DE EXTINCIÓN, ESTABILIDAD ASINTÓTICA, RUNGE-KUTTA.
--- In this work, the dynamic of biological control is studied using a mathematical model of simple food chain of three trophic levels. This mathematical model is based on a predator prey model with holling type II functional response rate dependent. including a top predator described by a system of three ordinary differential equations. We study the existence and uniqueness, invariance and boundednees of solutions.
Tesis

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2016.
Made available in DSpace on 2017-01-24T03:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343639.pdf: 5013655 bytes, checksum: 1793f907bf2af0743d51fdad7e7759ec (MD5) Previous issue date: 2016
O uso de plantas transgênicas ou plantas geneticamente modificadas (GM) que expressam genes com atividade inseticida representam uma alternativa para controlar insetos pragas. As plantas transgênicas resistentes a insetos expressam genes derivados a partir da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt). Durante a esporulação essa bactéria produz proteínas cristais. A atividade entomopatogênica desse microrganismo deve-se à presença de um núcleo inseticida dessa proteína em forma de cristal. Após a ingestão por insetos suscetíveis, esses cristais são dissolvidos no intestino médio do inseto em pH levemente ácido (no caso de coleópteros) ou alcalino (lepidópteros e dípteros) e o núcleo ativado. Após a liberação do núcleo ativo da proteína este se liga a receptores específicos do epitélio, promovendo a ruptura osmótica das células epiteliais do tubo digestivo, determinando a morte dos insetos. Quando as plantas transgênicas foram desenvolvidas, os cientistas afirmavam que as toxinas fossem altamente específicas e não afetavam organismos não-alvo, no entanto, atualmente, há ainda incertezas sobre o modo de ação de toxinas Bt. No estado de Santa Catarina, no sul do Brasil, 50.000 hectares estão ocupados por cultivos de milho, o principal produto agrícola do estado, com cerca de 90% destes cultivos plantados com variedades transgênicas, seguindo um tipo característico de manejo, já que o fabricante da tecnologia coloca à disposição do agricultor um pacote tecnológico , com produtos e práticas que orientam este tipo de cultura. Efeitos negativos de cultivos transgênicos na fauna associada ao longo da cadeia trófica são pouco conhecidos e o uso de insetos indicadores pode servir como uma ferramenta para avaliar os efeitos em cascata dos transgênicos sobre a vida silvestre. Os escarabeíneos (Coleoptera: Scarabaeinae), um táxon com reconhecida importância para a manutenção dos processos ecológicos por participar da decomposição da matéria orgânica, vêm sendo utilizados com sucesso como indicadores ecológicos. Assim, a pesquisa teve como principal objetivo avaliar se existe influência dos transgênicos, através da cadeia trófica, na diversidade, no comportamento e na fisiologia dos escarabeíneos. A tese está dividida em quatro capítulos, dois capítulos realizados na região de Campos Novos, sul do Brasil, e dois em laboratório. O primeiro capítulo relata os possíveis impactos dos cultivos de milho sobre as comunidades de escarabeíneos em fragmentos florestais de Mata Atlântica rodeados por plantações de milho transgênico ou convencional, avaliando o tipo de milho, técnicas de manejo, características vegetacionais, presença de mamíferos e distância espacial. Em 40 fragmentos de Mata Atlântica, sendo 20 circundados por milho convencional e 20 por milho transgênico, através de um protocolo de coleta com 10 armadilhas por fragmento, iscadas com fezes e carne, foi coletado um total de 3454 indivíduos de 44 espécies: 2312 indivíduos de 42 espécies em meio a milho convencional e 1142 indivíduos de 38 espécies em meio a milho transgênico. Diferenças nas comunidades de escarabeíneos foram encontradas e como esperado para áreas fragmentadas, uma maior riqueza de espécies foi observada em fragmentos maiores. A estruturação da comunidade de escarabaeíneos foi explicada pelas características da vegetação, pelo tamanho do fragmento, pela distância espacial e também pelo tipo de cultivo associado a suas técnicas de manejo. Assim, no sul do Brasil, o uso de milho transgênico pode estar acelerando a perda de diversidade e consequentemente os serviços ecossistêmicos providos pelos escarabeíneos podem estar sendo perdidos. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar se existe preferência alimentar pela fauna nativa entre milho convencional ou milho transgênico, revelando se os animais conseguem diferenciá-los. Para tanto foram utilizadas armadilhas fotográficas em dez fragmentos florestais de Mata Atlântica, onde foram oferecidas quatro espigas de milho, duas convencionais e duas transgênicas. Dez mamíferos nativos e sete aves foram fotografadas consumindo milho e não houve preferência de consumo por milho convencional ou transgênico. Nesse cenário, se a alimentação transgênica apresentar algum efeito tardio nos animais que se alimentam desse tipo de milho, animais nativos também irão sofrer tais efeitos já que não conseguem diferenciá-lo. Além disso, se o transgênico passa através das fezes destes animais ao longo da cadeia trófica, a fauna coprófaga poderá sofrer tais efeitos. O terceiro capítulo teve como objetivo testar se a alimentação indireta com milho transgênico pode causar perda de fitness nos besouros escarabeíneos. Para tanto, escarabeíneos foram alimentados em laboratório com fezes de porco seguindo dois tratamentos: um grupo foi alimentado com fezes de cinco porcos que tinham consumido milho transgênico e outro grupo com fezes de cinco porcos que tinham consumido milho convencional. Em um experimento de olfatometria, os indivíduos de Canthon rutilans que foram alimentados com transgênico levaram mais tempo para chegar ao recurso; em um experimento de incorporação de matéria orgânica no solo, a quantidade de fezes enterrada pelos indivíduos de Coprophanaeus saphirinus foi maior para aqueles que se alimentaram com convencional; a incorporação de matéria orgânica por casais de C. rutilans, assim como o sucesso reprodutivo, foi similar nos dois tratamentos, embora os que se alimentaram com transgênico produziram mais bolas ninhos. Podemos supor que estas diferenças encontradas no fitness dos escarabeíneos podem afetar as funções destes nos ambientes naturais, deixando-os menos eficientes na remoção e enterrio das massas fecais. O último capítulo teve como objetivo determinar se a alimentação indireta com milho transgênico pode ter efeito na ecofisiologia dos escarabeíneos, impossibilitando a detecção dos estímulos presentes no ambiente, para isso, avaliamos a resposta antenal, as taxas respiratórias e a atividade da fenoloxidase (PO) de escarabeíneos submetidos aos dois tratamentos alimentares descritos no capítulo três, à base de milho convencional e transgênico. No experimento de eletroantenografia, nenhuma diferença foi detectada nas respostas antenais dos escarabeíneos, entretanto nos experimentos de respirometria e atividade de fenoloxidase foram detectadas evidências de aumento da atividade do sistema imune: aumento da emissão de CO2 durante a respiração e aumento da atividade de fenoloxidase nos besouros que consumiram uma dieta com transgênico, o que pode ser entendido como uma forma de manter o equilíbrio do sistema imunológico em um ambiente prejudicial, sendo possível que o transgênico esteja atuando como um estressor ambiental para organismos não-alvo (escarabeíneos). A maioria dos estudos publicados sobre os efeitos dos transgênicos em organismos não-alvo não mostrou diferenças com base na mortalidade, no entanto, efeitos mais sutis, tais como mudanças comportamentais ou fisiológicas, não foram estudados em besouros, mas a sua importância é evidente. Assim, os efeitos nãoletais demonstrados pelo uso do transgênico nesta pesquisa podem gerar nos besouros escarabeíneos uma menor capacidade competitiva pelos recursos efêmeros e uma maior predação, o que resultaria na diminuição das populações dos mesmos e consequentemente explicaria a perda de diversidade observada nas comunidades em fragmentos de mata nativa, o que pode implicar em prejuízos nos serviços ecossistêmicos providos por estes insetos.

Abstract : The use of transgenic plants or genetically modified (GM) plants expressing genes with insecticidal activity represents an alternative to control insect pests. Transgenic plants resistant to insects expressing genes derived from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt). During sporulation this bacteria produces crystal proteins. The entomopathogenic activity of the microorganism is due to the presence of an insecticide core of this crystal protein. After ingestion by susceptible insects, these crystals are dissolved in the medium of the insect gut in slightly acidic pH (in the case of Coleoptera) or alkaline (Lepidoptera and Diptera) and the core is activated. Upon release of the active core of this protein, it binds to specific receptors in the epithelia, promoting the osmotic disruption of epithelial cells of the gut, causing the death of the insects. When transgenic plants have been developed, scientists believed that the toxins were highly specific and did not affect non-target organisms, however, currently, are still uncertainties in the mode of action of Bt toxins. In the state of Santa Catarina, in southern Brazil, 50,000 hectares are occupied by maize crops, the state's main agricultural product, about 90% of these crops are planted with transgenic varieties, following a characteristic type of management, the manufacturer of technology offers to the farmer a technological package with products and practices that guide this type of culture. Negative effects of GM crops on wildlife associated along the food chain are not well known and the use of insect s indicators can serve as a tool to assess the cascade effects of GM crops on wildlife. The dung beetles (Coleoptera: Scarabaeinae), a taxon of recognized importance to the maintenance of ecological processes to participate in the decomposition of organic matter, has been successfully used as ecological indicators. Thus, the research aimed to assess whether there is influence of GMOs, through the food chain in diversity, behavior and physiology of dung beetles. The thesis was divided into four chapters, two chapters made in the region of Campos Novos, southern Brazil, and two in the laboratory. The first chapter reports the potential impact of maize crops on dung beetles communities in forest fragments of Atlantic Forest surrounded by transgenic or conventional maize plantations, assessing the type of maize, management techniques, vegetation characteristics, presence of mammals and spatial distance. In 40 fragments of Atlantic Forest, 20 surrounded by conventional maize and 20 surrounded by transgenic maize, through a collection protocol with 10 traps per fragment, baited with feces and meat, a total of 3454 individuals of 44 species were collected: 2312 individuals of 42 species among conventional maize and 1142 individuals of 38 species in the midst of transgenic maize. Differences in dung beetles communities were found and as expected for fragmented areas, greater species richness was found in larger fragments. The structure of Scarabaeinae community was explained by the characteristics of the vegetation, the fragment size, the spatial distance and the type of farming associated with their management techniques. Thus, in southern Brazil, the use of transgenic maize may be accelerating the loss of diversity and therefore the ecosystem services provided by dung beetles may have been lost. The second chapter aimed to assess whether there is food preference in native fauna between conventional maize or transgenic maize, revealing if the animals can differentiate them. For this, camera traps were used in ten forest fragments of Atlantic Forest, where they were offered four cobs of maize, two conventional and two transgenic. Ten native mammals and seven birds were photographed consuming maize and no preference of consumption by conventional or transgenic maize was detected. In this scenario, if the GM food present a delayed effect on animals that feed this type of maize, native animals will also suffer such effects, as it cannot differentiate them. Moreover, if the GM passes through the feces of these animals along the food chain, the coprophagous animals can suffer such effects. The third chapter aimed to test if the indirect feeding of transgenic maize can cause loss of fitness in dung beetles. To this end, dung beetles were fed in a laboratory with pig feces following two treatments: one group was fed with feces of five pigs who had consumed transgenic maize and another group with feces of five pigs who had consumed conventional maize. In an olfactometry experiment, the Canthon rutilans individuals who were fed GM took longer time to get in the resource (feces); in an experiment of incorporation of organic matter in the soil, the amount of feces buried by individuals of Coprophanaeus saphirinus was higher in those who were fed feces with conventional maize; the incorporation of organic matter by C. rutilans couples was similar in both treatments, as well as the reproductive success, while those fed with GM produced more balls nests. We can assume that these differences in the "fitness" of dung beetles can affect the functions of these in natural environments, making them less efficient in the removal and burial of fecal masses. The last chapter was for determine whether the indirect feeding with transgenic maize may have effect on the ecophysiology of dung beetles, making them unable to detect the stimuli present in the environment for that, we evaluated the antennal response, respiratory rate and the activity of phenoloxidase (PO) of dung beetles submitted to two feeding treatments described in chapter three, with conventional and transgenic maize. In electroantennography experiment, no difference was detected in the antennal responses of dung beetles, but in the experiments of respirometry and phenoloxidase activity were detected evidence of increased activity of the immune system: increase in emissions of CO2 during respiration and increased of phenoloxidase activity in dung beetles that consumed a diet with transgenic, which can be understood as a way of maintaining the balance of the immune system in an adverse environment, it is possible that transgenic is acting as an environmental stressor to non-target organisms (Scarabaeinae). Most published studies on effects of GM on non-target organisms showed no differences based on mortality, however, more subtle effects such as behavioral or physiological changes have not been studied in dung beetles, but its importance is evident. Thus, non-lethal effects demonstrated by the use of GM in this research can lead to the dung beetles less competitive by ephemeral resources and increase predation, resulting in decreased of populations and thus explain the loss of diversity observed in dung beetles communities in native forest fragments, which can result in losses in ecosystem services provided by these insects.

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Universidade Federal de Sao Carlos
The increasing eutrophication and contamination of aquatic ecosystems motivates the study of interactions between natural dissolved organic matter (DOM), metals and the biota. Metals are mainly released into the environment by industrial processes, whereas organic materials through municipal sewage sludge. The association of these two processes and its effect on the environment poses unknown risks to aquatic communities. The support capacity of aquatic systems is related to its ability to associate with dissolved elements. In this study, the complexation capacity of Monjolinho Reservoir (eutrophic), from which the test organisms were obtained, was evaluated. The results showed that two copper-complexing sites were present, what contributes to the low free copper ion concentration in such environment. It is known that natural DOM is formed by humic like and recently produced organic compounds. Suwannee River natural organic matter was used throughout this investigation as models of humic substance DOM (commercial standard), whereas as model substance of recently produced organic material, cyanobacteria (Anabaena spiroides) exopolysaccharides were used. Considering that the environmental fate and chemical speciation of copper are dominated by natural DOM and that heterotrophic bacteria processes are responsible for nutrient regeneration, carbon transfer and energy, it was also investigated the influence of the interaction DOM-Cuorganisms on copper dynamic and bioavailability. The results showed that the natural bacteria population was copper resistant, tolerating up to 10-6 M total copper concentration. The degradation of DOM by heterotrophic bacteria, detected by fluorescence spectroscopy, revealed that after Cu-complexed DOM degradation, the metal was liberated into the environment, causing toxicity and bioaccumulation in the microbial food chain. Nevertheless, this was less pronounced when the organic materials were exopolysaccharides. In general, the results showed that copper complexed to natural DOM or exopolysaccharides was less toxic to the organisms than free copper ions. The present results are a contribution to aquatic ecosystems management and to the knowledge of copper speciation, availability and interaction with aquatic organisms, as it relates to dissolved organic materials in aquatic ecosystems.
O aumento da eutrofização e da contaminação de ambientes aquáticos levam ao interesse em estudos sobre a interação entre a matéria orgânica dissolvida, metais traços e a biota. Os metais são lançados nos ambientes aquáticos principalmente através dos processos industriais, enquanto que a eutrofização deve-se principalmente à entrada de esgotos domésticos. A união desses dois processos em um só ambiente causa riscos ainda pouco conhecidos à biota. Neste estudo, avaliou-se a capacidade de complexação da água do Reservatório do Monjolinho (eutrofizado), de onde os organismos teste foram obtidos para o desenvolvimento desta pesquisa. Os resultados mostraram que, com pelo menos dois sítios distintos para associação com o cobre, a concentração de cobre livre no reservatório é baixa. Sabe-se que a MOD natural é constituída por substâncias de natureza húmica e compostos recém produzidos pela biota. Neste estudo, foi usada matéria orgânica natural do Suwanee River (padrão comercial) como modelo de substância húmica e, como substância recém produzida, exopolissacarídeos de cianobactérias (obtidos em laboratório). Foi investigada a influência da interação entre MOD-Cu-organismos sobre a dinâmica de cobre e sua biodisponibilização. Os resultados mostraram a degradação de material húmico pelas bactérias heterotróficas e, ainda, que esses organismos são resistentes ao cobre, tolerando uma concentração de cobre total de 10- 6 mol.L-1. Através da atividade das bactérias sobre o complexo MOD-Cu, o cobre foi disponibilizado e magnificado na cadeia trófica. No entanto, não foi detectada liberação do cobre mediante a degradação do complexo exopolissacarídeo-cobre. De modo geral, os resultados mostraram que cobre complexado à MOD ou ao exopolissacarídeo foi menos tóxico aos organismos do que o íon livre. Os resultados aqui apresentados vêm contribuir para o conhecimento sobre a especiação, disponibilidade e interação do cobre com organismos aquáticos considerando a presença da MOD natural, importantes para o gerenciamento de ecossistemas aquáticos.