Influências químicas e físicas do ambiente na ocupação de abrigos artificiais por isópodos terrestres (ISOPODA, ONISCIDEA)

Abstract

Muitos são os fatores que regem as escolhas dos organismos no processo de seleção de habitats. A decisão de colonizar um espaço é o resultado da percepção que o indivíduo compila do cenário em que está inserido, o que reflete diretamente na distribuição das populações e comunidades. Em áreas degradadas, a ecologia da restauração elabora estratégias baseadas em aspectos da ecologia do movimento e da paisagem, investigando como recuperar a biodiversidade nesses locais. A técnica de nucleação é uma dessas alternativas, a qual consiste em disponibilizar abrigos artificiais nos espaços afetados, associados (ou não) a algum atrativo para grupos de fauna específica. Detritívoros são responsáveis pela maioria dos serviços ecossistêmicos do solo, além de potenciais colonizadores primários em áreas degradadas nos primeiros estágios de sucessão ecológica. A presente tese investigou a eficiência de combinações de elementos químicos e físicos do ambiente na dinâmica de ocupação de abrigos artificiais pela fauna edáfica, com foco nas respostas comportamentais de três grupos ecomorfológicos de isópodos terrestres (runner, clinger e roller). Foi necessária verificação da eficácia de métodos de marcação de isópodos, as quais permitissem o monitoramento e identificação de indivíduos em campo por recaptura. Nos Capítulo 1 e 2 foi possível observar a eficiência de esmalte de unha. O material exibiu durabilidade confiável de 15 dias e a sobrevivência dos animais ao processo de marcação variou de acordo com as características da cutícula de cada grupo ecomorfológico. O esmalte também não afetou a habilidade dos animais de ingerem alimento, tão pouco no comportamento locomotor e de agregação em experimentos de laboratório. Os Capítulos 3 e 4 avaliaram o comportamento dos isópodos frente à metabólitos secundários vegetais: flavonoide rutina na alimentação (isolado em um alimento artificial), e óleo essencial de Eucalyptus saligna na sobrevivência e seleção de microhabitats. As três espécies de isópodos demonstraram maiores taxas de ingestão nos tratamentos com menores doses de rutina. A seleção de microhabitats em arenas e a sensibilidade ao óleo essencial também foi relacionada às características de cada grupo ecomorfológico de isópodo, com grande destaque para a importância do comportamento de agregação na sobrevivência e na escolha de abrigos expostos ao volátil. No Capítulo 5 foram utilizados os resultados metodológicos (Cap. 1 e 2) e de avaliação dos parâmetros químicos e físicos (Cap. 2, 3 e 4) para o experimento em campo, combinando esses elementos a abrigos artificiais (papelão), observando os resultados tanto para isópodos como também para grupos mais abundantes de artrópodos de solo. Foram coletados 3457 indivíduos pertencentes a 18 grupos taxonômicos. Nas três áreas estudadas, as três espécies de isópodos ocuparam com maior frequência os abrigos com agregação pré-formadas de coespecíficos, o que corrobora com a eficiência da sinalização química e física em Oniscidea. Para outros grupos de fauna edáfica, na área 1 foi observada alta abundância de colêmbolos nas amostras de serapilheira (controle), aranhas ocorreram em maior número nos abrigos combinados à serapilheira artificial com exposição ao óleo essencial de E. saligna na área 2 e formigas foram encontradas em maior frequência nos abrigos sem aditivos na área 3. De modo geral, Araneae e Isopoda foram os principais colonizadores dos abrigos de papelão. A utilização da técnica de nucleação com esses materiais pode contribuir para experimentos de restauração que tenha enfoque em macrofauna de solo.

There are many factors that govern the choices of organisms in the process of habitat select. The decision to colonize a territory is the result of the individual's perception of the scenario in which it is inserted, and that directly reflects in the populations and communities distribution. In degraded areas, restoration ecology develops strategies based on aspects of movement and landscape ecology investigating how to recover biodiversity in these locations. The nucleation technique is one of these alternatives, which consists of providing artificial shelters in the impacted areas, associated (or not) with some attractive elements for specific fauna groups. Detritivores are responsible for most of the soil's ecosystem services, in addition to potential primary colonizers in degraded areas in the early stages of ecological succession. This thesis investigated the efficiency of combinations of chemical and physical elements of the environment in the occupation dynamics of artificial shelters by the edaphic fauna. It focused on three ecomorphological groups of terrestrial isopods (runner, clinger and roller), to observe each other’s different behavioral responses. Verifying the effectiveness of marking methods was necessary, so that they allowed the monitoring and identification of isopods individuals by recapture in the field. In Chapters 1 and 2, the efficiency of nail polish was assessed through experiments. Besides highlighting the 15-day reliable durability of the material, it has also shown that the animals' survival within the marking process varied according to the cuticle characteristics of each ecomorphological group. Neither has the nail polish affected the animals' ability to ingest food, nor has it affected the locomotor and aggregation behavior in laboratory experiments. Chapters 3 and 4 evaluated the behavior of isopods against plant secondary metabolites: rutin flavonoid in feeding (isolated in an artificial food), and Eucalyptus saligna essential oil for survival and microhabitat selection. The three species of isopods demonstrated higher rates of ingestion in treatments with lower doses of rutin. The selection of microhabitats in arenas and the sensitivity to essential oil was also related to the characteristics of each isopod ecomorphological group, with great emphasis on the importance of aggregation behavior in survival and in the choice of shelters exposed to the volatile. In Chapter 5, the methodological results (Chap. 1 and 2) and the evaluation of the chemical and physical parameters (Chap. 2, 3 and 4) were used for the experiment in the field, combining these elements with artificial shelters (cardboard). In the field, 3457 individuals belonging to 18 taxonomic groups were collected. In the three areas studied, the three species of isopods most frequently occupied shelters with pre-formed co-specific aggregations, which corroborates with the efficiency of intraspecific chemical and physical signaling. For other edaphic fauna groups, in area 1 a high abundance of collembola was observed in the litter samples (control), spiders occurred in greater numbers in shelters combined with artificial litter with exposure to E. saligna essential oil in area 2 and ants were found with higher frequency in shelters without additives in area 3. In general, Araneae and Isopoda were the main colonizers of cardboard shelters. The use of the nucleation technique with these materials can contribute to restoration experiments that focus on soil macrofauna.