Insetos engenheiros de ecossistemas em plantas e seus efeitos indiretos na comunidade de artrópodes

Engenheiros de ecossistemas são organismos que direta ou indiretamente determinam a disponibilidade de recursos para outros organismos, através de mudanças físicas em fatores bióticos e abióticos. Por suas atividades, engenheiros de ecossistemas modificam, mantêm, ou criam novos habitats. Reconhece-se atualmente que muitos sistemas planta-herbívoro podem ser compreendidos quando as interações dos organismos com o ambiente físico são avaliadas, e integrou-se à ecologia de ecossistemas o conceito de insetos como modificadores do ambiente ou engenheiros de ecossistemas. Este estudo aborda, de forma qualitativa e quantitativa, o tema engenharia de ecossistemas por insetos em dois capítulos. O primeiro capítulo consiste em uma revisão qualitativa do papel dos insetos construtores de abrigos foliares (AFs) como engenheiros de ecossistemas e uma análise quantitativa do papel dos abrigos foliares nos padrões locais de riqueza e diversidade de artrópodes a partir de dados publicados em 12 estudos. Este capítulo teve por objetivo avaliar o papel dos insetos como engenheiros de ecossistemas e, especificamente, como estruturas físicas criadas por insetos têm o potencial de melhorar as condições abióticas e processos bióticos como predação e parasitismo. Avaliou-se também como as consequências da engenharia de ecossistemas podem afetar a estrutura e composição de comunidades, com efeitos sobre a biodiversidade local através de uma análise quantitativa dos efeitos de abrigos construídos por insetos sobre a colonização secundária por artrópodes. O segundo capítulo consiste em um estudo experimental para avaliar o papel de Pandemis sp. (Lepidóptera, Tortricidae) - uma lagarta construtora de abrigos foliares 2 em plantas de Trigonia rotundifolia (Trigoniaceae) - na comunidade de artrópodes. Nossos objetivos foram verificar se (i) a presença dos abrigos foliares aumenta a frequência de ocorrência, a riqueza e a diversidade de artrópodes nas plantas, (ii) se o tipo de abrigo - natural ou artificial - interfere na colonização de artrópodes, e se (iii) plantas com abrigos foliares presentes apresentam menor taxa de herbivoria foliar. No primeiro experimento realizamos o levantamento de artrópodes em dois grupos de plantas: 1) controle (abrigos ausentes) e 2) plantas com dois abrigos foliares artificiais adicionados. Cada grupo amostral foi avaliado em três censos quinzenais. Neste experimento encontramos maior abundância e riqueza de artrópodes em plantas com abrigos foliares artificiais. No segundo experimento realizamos o levantamento de artrópodes em plantas de grupos 1) controle, 2) plantas com um abrigo artificial e 3) plantas com um abrigo natural. Plantas em cada grupo amostral foram avaliadas em três censos quinzenais. Neste experimento, obervou-se que apenas a riqueza de artrópodes diferiu entre os três tratamentos. Para avaliar se a taxa de herbivoria em Trigonia varia de acordo com a quantidade de abrigos foliares presentes por planta, calculamos a porcentagem média de área foliar removida. Plantas com dois cilindros apresentaram maior taxa de remoção foliar quando comparadas as plantas que não possuíam abrigos. Realizou-se também análises de similaridade para comparar a composição de artrópodes e guildas de herbívoros nos AFs e fora dos AFs. Observou-se que, nos dois experimentos, não houve diferença significativa na composição específica de artrópodes em plantas com AFs e sem AFs. Nossos resultados demonstraram que a comunidade de artrópodes em plantas pode ser indiretamente afetada por lagartas construtoras de abrigos foliares, revelando seu papel como engenheiras de ecossistemas em área de cerrado no Brasil.Ecossystem engineers are organisms that directly or indirectly control resource availability to other organisms, by physical changes in biotic and abiotic factors. By their activities, ecosystem engineers modify, maintain, or create new habitats. It is recognized now that many plant-herbivore systems can be understood as the interactions between organisms and the physical environment are evaluated and integrated to the ecology of ecosystems the concept of insects as environmental modifiers or ecosystem engineers. This study approaches, both qualitatively and quantitatively, the subject insects by ecosystem engineering in two chapters. The first chapter consists of a qualitative review of the role of leaf shelters builders insect as ecosystem engineers and quantitative analysis of the role of leaf shelters in the richness local patterns and diversity of arthropods based on data published in 12 studies. The objective of this chapter was to evaluate the role of insects as ecosystem engineers, and specifically as physical structures created by insects have the potential to improve abiotic conditions and biotic processes such as predation and parasitism. It was also evaluated the consequences of ecosystem engineering can affect the structure and composition of communities with effects on local biodiversity through a quantitative analysis of the effects of shelters built by insects on secondary colonization by arthropods. The second chapter consist of an experimental study to evaluate the role of Pandemis spp. (Lepidoptera, Tortricidae) - a leaf-rolling caterpillar in plant Trigonia rotundifolia (Trigoniaceae) - on arthropod community. Our objectives were to determine whether (i) the presence of leaf shelters increases the frequency of occurrence, the richness and diversity of arthropods in plants, (ii) the type of shelter - natural or artificial - interfere with the colonization of arthropods, and (iii) plants with leaf present shelters have a lower rate of leaf herbivory. In the first experiment we conducted a survey of arthropods in two plant groups: 1) control (absent shelters) and 2) plants with two artificial leaf shelters added. Each sample group was evaluated in three fortnightly censuses. In this experiment found higher abundance and richness of arthropods in plants with artificial leaf shelters. In the second experiment carried out the survey of arthropods in plant groups 1) control, 2) plants with an artificial shelter and 3) plants with a natural shelter. Plants in each sample group were evaluated in three fortnightly censuses. In this experiment, it was observed that only the richness of arthropods differ among treatments. In order to evaluate whether the herbivore rate on Trigonia varies according to the number of leaf shelter per plant was calculate the average percentage of leaf area removed. Plants with two cylinders shown a larger leaf removal rate compared plants that did not have shelters.It was also conducted to compare the similarity analysis of the composition guild arthropods and herbivores in plants with and without leaf shelters. It was observed that in both experiments, there was no significant difference in the species composition of arthropods in plants with and without shelters. Our results demonstrated that the arthropod community in plants can be indirectly affected by leaf-rolling caterpillar, revealing their role as ecosystem engineers in Brazilian Cerrado