Ecologia evolutiva de plantas e insetos adaptados a solos metalíferos

• Autor(a) principal: Dueli, Grazieli de França
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28502
• topic: Habitat (Ecologia); Metais; Candeia (Árvore); Térmita; Análise de sobrevivência (Biometria); Ecologia de Ecossistemas

Solos metalíferos são importantes filtros ecológicos, restringindo o estabelecimento de espécies e beneficiando aquelas evolutivamente adaptados a eles. Os metais podem ser tóxicos e muitos organismos desenvolveram mecanismos para tolerar, excluir ou acumulá-los em seus tecidos. O limiar de toxicidade e deficiência dos elementos metálicos é diferente para cada espécie e mesmo organismos adaptados sofrem custos energéticos para metabolizar os metais do ambiente. Neste estudo, testamos cinco hipóteses sobre o efeito dos metais em plantas e insetos: (i) Candeia sofre um conflito entre bioacumular metais e crescer; (ii) a bioacumulação de metais pelas Candeias atua como uma defesa elementar contra herbívoros mastigadores; (iii) Candeias que crescem sob o estresse dos metais e sob ataque dos herbívoros podem ter seu crescimento comprometido; a concentração de metais nos ninhos afeta: (vi) a sobrevivência dos cupins construtores e (v) a invasão dos ninhos por coabitantes. Para testar essas hipótese, realizamos dois experimentos. No experimento 1, cultivamos 70 Candeias em solos com diferentes concentrações de metais e posteriormente submetemos as plantas a herbívoros em seu habitat natural. Medimos o crescimento das plantas, a porcentagem de área foliar consumida e o número de folhas atacadas e analisamos a concentração de metais nas folhas. Apesar da herbivoria ter sido extremamente baixa, as análises dos dados mostraram que nenhum metal teve efeito sobre a herbivoria. Porém, a herbivoria foi modulada pelos metais acumulados nas folhas e afetou o crescimento das Candeias. Alumínio em concentrações médias e altas afetou negativamente o crescimento das Candeias. O cobre em concentrações médias e altas modulou positivamente a interação, suprimindo os efeitos do alumínio em concentrações médias. Nossos resultados evidenciaram uma modificação na interação herbívoro-planta reduzindo o efeito do antagonismo, ao mostrar uma resposta positva das plantas (crescimento) ao ataque dos herbívoros, sob estresse ambiental. Experimento 2: Coletamos 16 ninhos de cupins em duas áreas com diferentes concentrações de metais. Identificamos os coabitantes, medimos a concentração de metais nos ninhos e avaliamos o tempo de sobrevivência dos cupins operários. A concentração de metais nos ninhos foi bem menor que as encontradas nos solos adjacentes aos ninhos. Curvas de sobrevivência de trabalhadores de cupins foram afetadas negativamente pela concentração de zinco e pela riqueza de espécies de coabitantes nos ninhos. O zinco e o manganês afetaram negativamente a riqueza e a abundância de coabitantes. Habitar solos metalíferos é bastante custoso para os cupins, que ao gastar energia selecionando partículas, tornam-se menos hábeis para defender o ninho. Isso implica em mais coabitantes em ninhos com menos metais, já que os coabitantes devem procurar ambientes menos tóxicos para habitarem e acabam encontrando nesses ninhos um ambiente mais fácil para entrar e se estabelecer. Ambientes metalíferos são difíceis de serem invadidos porque impõem um ajuste adaptativo custoso, porém, possível, garantindo possibilidades de benefícios adaptativos relacionados a esses ambientes.