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Inimigos naturais: Predadores
GET 106 – Controle Biológico de pragas 2011-2 Inimigos naturais: Predadores Diego Bastos Silva Luís C. Paterno Silveira Juracy Caldeira Lins Jr
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Características de um inimigo natural efetivo
Adaptabilidade às mudanças ambientais; Alto grau de especificidade a uma determinada presa/hospedeiro; Alta capacidade de crescimento populacional; Alta capacidade de busca; Sincronização com a fenologia do hospedeiro/presa e capacidade de sobreviver no ambiente na ausência da presa/hospedeiro;
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Parasito / parasitoide / predador
Usualmente menor que o hospedeiro; Podem completar seu ciclo em mais de um hospedeiro; Vivem às custas do hospedeiro; Todos os estágios de vida num mesmo hospedeiro; Insetos parasitas: Phithiraptera – piolhos Siphonaptera – pulgas Strepsitera
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Parasito / parasitoide / predador
Completam seu ciclo em apenas um hospedeiro; Matam o hospedeiro (característica que os diferenciam dos parasitos comuns) Alguns Autores Consideram Parasitoides Como Predadores Especializados
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Predadores Alimenta-se de várias presas ao longo de sua vida;
Estágios imaturos >> crescimento; Adultos >> manutenção e reprodução; Possuem vida livre; Usualmente maiores que a presa; Requerem grande número de presas
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Predadores 25% dos insetos, em algum momento de sua vida
Praticamente todas as Ordens tem representantes Odonata, Mantodea, Mantophasmatodea, Neuroptera, Megaloptera, Raphidioptera e Mecoptera Quase exclusivamente predatórias
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Hábito alimentar dos predadores
Mastigadores Sugadores mandíbulas fortes e robustas rostro forte e bem desenvolvido
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Hábito alimentar dos predadores
Hábito alimentar completo
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Hábito alimentar dos predadores
Hábito alimentar incompleto
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Hábito alimentar dos predadores
Quanto à dieta Monófagos: consomem apenas um tipo de presa; Oligófagos: consomem poucos tipos de presas; Polífagos (maioria): consomem diversos tipos de presas. Monófagos têm sua abundância estreitamente vinculada à de sua presa enquanto os polífagos dificilmente são afetados por oscilações na disponibilidade das mesmas.
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Todos estes fatores são muito condicionados ao TEMPO desperdiçado
O comportamento para localizar presas/hospedeiros segue uma sequencia convencionada Estímulos encontrados no caminho levam à ação ou inibição Estratégias utilizadas envolvem uma troca entre Lucro QUANTIDADE e QUALIDADE do recurso obtido Custo TEMPO dispendido EXPOSIÇÃO a condições sub-ótimas RISCO de ser predado Todos estes fatores são muito condicionados ao TEMPO desperdiçado Tudo que um inseto faz ≠ de ovipositar = tempo perdido
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Estratégia ótima requer maximização da relação BENEFÍCIO x CUSTO
Então… Estratégia ótima requer maximização da relação BENEFÍCIO x CUSTO Capturar algo mais nutritivo Menor esforço para captura ambos Onde e como procurar? Quanto tempo desperdiçar numa busca antes de abandonar a área? Quanta energia gastar na captura de um recurso regular, uma vez localizado?
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FORRAGEAMENTO predador
DEFESA presa custo energético aumento do tempo gasto aumento do esperar maximizar energia esconder armadilha correr buscar minimizar tempo lutar Adaptado de Malcom 1990 Então… Estratégia de espera: energeticamente econômica alto consumo de tempo estratégia de busca ativa: alto consumo energético econômica no uso do tempo
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Localização - estratégias
ESPERA Após encontrar uma mancha favorável.. mantém-se imóvel – confia nas limitações da visão da presa dificuldade de identificar movimento e forma espera por uma presa em rota de colisão muito próximo – ataque aumento de eficiência com a “crypsis” = camuflagem contra predadores de visão acurada – pássaros para enganar suas presas Predadores escolhem as presas mais lucrativas ou rentáveis (relação custo-benefício mais favorável) Predadores e suas presas normalmente co-evoluem (especialização x generalização)
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mimetismo Hymenopus corolatus
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mimetismo Hymenopus corolatus
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mimetismo Idolum spp.
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especialistas em emboscada
Espera especialistas em emboscada larvas de odonata – esperam a passagem de presas na folhagem pouco submersa após um certo tempo, de acordo com a fome, passam à busca ativa – possibilidade de achar uma nova mancha grande número de predadores aquáticos deixam-se levar pela correnteza – pouco gasto energético para realocação nem todo emboscador é críptico ou lento adultos de Asilidade e Odonata – diurnos, rápidos, bons voadores, boa visão, vorazes ficam muito tempo repousando em locais estratégicos com excelente visão e vôo – alcançam rapidamente uma presa que passa voando perto combina economia de energia + tempo
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algumas técnicas de emboscada gastam energia construção de armadilhas
Espera algumas técnicas de emboscada gastam energia construção de armadilhas aranhas – campeãs (teias)
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emboscada
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emboscada
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emboscada
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emboscada
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emboscada
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BUSCA ATIVA ao acaso (randômica) típico em larvas afidófagas – coccinel., sirfídeos, crisop. a larva avança – pára periodicamente – levanta a parte anterior do corpo – procura algo no ar encontra algo? não larva aumenta as frequências de caminhamento, parada e procura é de comer? não sim sim capturando ou não o recurso
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direcionada (não randômica)
BUSCA ATIVA direcionada (não randômica) voláteis, som e luz muito difícil separar os efeitos várias espécies utilizam vários deles Ex. Philanthus (Hymenoptera: Crabronidae), pred. de abelhas 1º – visão para reconhecer insetos de tamanho apropriado 2º – olfato para reconhecer abelhas ou insetos artificialmente odorizados, e capturá-los 3º – tato para reconhecer as verdadeiras abelhas, que são picadas e mortas, sendo abandonadas as “falsas” abelhas
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Após a localização… predador captura e contém a presa antes de se alimentar apesar da grande diversidade da predação em quase todas as Ordens – há uma convergência modificações nas pernas e aparelho bucal perna raptatória típica partes alongadas espinhos na face interna de um dos segmentos, pelo menos esporas que auxiliam fechamento de uma parte contra outra – preensão
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Mecoptera – Bittacus sp. preensão pela perna posterior
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Aparelho bucal sugador – rostro tubular com elementos perfurantes
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Aparelho bucal sugador – rostro tubular com elementos perfurantes injetam toxinas e saliva proteolítica na presa sugam o fluido corporal
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Aparelho bucal mandíbulas – reforçadas, alongadas, modificadas Neuroptera – Chrysopidae, Myrmeleontidae.... digestão extra-oral por enzimas
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Aparelho bucal outras partes – lábio em ninfas de Odonata
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Aparelho bucal outras partes – lábio em ninfas de Odonata
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Aparelho bucal mandíbulas – reforçadas, alongadas, modificadas uso do ovipositor – adaptado em ferrão (Aculeata)
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ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores
Aparelho bucal mandíbulas – reforçadas, alongadas, modificadas uso do ovipositor – adaptado em ferrão (Aculeata) capacidade de armazenar recurso vivo para suas larvas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Hemiptera Família Anthocoridae Orius sp. Polífagos: tripes, pulgões, moscas-brancas, ácaros, ovos de lepidopteros e pequenas lagartas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Hemiptera Família Miridae Macrolophus sp. Dicyphus sp. Nesidiocoris tenuis Polífagos: moscas-brancas, pulgões, ácaros, ovos de lepidopteros e pequenas lagartas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Hemiptera Família Geocoridae Geocoris sp. Polífagos: moscas-brancas, pulgões, ovos de lepidopteros e pequenas lagartas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Hemiptera Família Nabidae Polífagos: lagartas, pulgões, psilídeos e cigarrnhas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Hemiptera Família Reduviidae Várias espécies predadoras Extremamente Polífagos
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Hemiptera Família Pentatomidae Várias espécies predadoras Alimentam-se preferencialmente de lagartas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Coleoptera Família Coccinelidae Várias espécies predadoras Polífagas: pulgões e cochonilhas, principalmente
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Coleoptera Família Carabidae Calosoma sp. Polífagas: pragas de solo
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Coleoptera Família Staphylinidae Predadores de ovos e larvas de moscas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Neuroptera Famílias Chrysopidae e Hemerobiidae Chrysoperla externa Chrysoperla carnea Ceraeochrysa sp. Polígafos: pulgões, moscas-brancas, ácaros, tripes, ovos de lepidópteros e lagartas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Diptera Família Cecidomyiidae Aphidoletes aphidimyza Polígafos: pulgões, moscas-brancas, ácaros, tripes e cochonilhas
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Diptera Família Syrphidae Importantes predadores de pulgões
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Diptera Família Asilidae Extremamente polífagos
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Dermaptera Família Forficulidae Doru luteipes Polífagos Importante no controle natural de Spodoptera frugiperda em milho
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Ordem Thysanoptera Ordem Hymenoptera (Vespidae / Formicidae) Brachygastra lecheguana – vespa predadora do bicho mineiro do café
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Ordem Mantodea Ordem Mecoptera Ordem Odonata
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Principais Ordens e Famílias de predadores
Acari Família Phytoseiidae Várias espécies Predadores de ácaros
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Defesa das presas contra os predadores
Esconde Camuflagem – imita o ambiente Mimetismo – imita outro organismo Tanatose – finge de morto Autotomia Corre Enfrenta Ameaça: aposematismo, mimetismo Defesa ativa Química: besouros Mecânica: cupins Fisiológica: resposta imune a parasitoides Defesa coletiva Passiva: diminuição da probabilidade de ser predado Ativa: cupins, abelhas e vespas
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Predação intraguilda (PIG)
CONCEITOS BÁSICOS Guilda - Associação de espécies diferentes em torno de um mesmo recurso, num mesmo local, em um dado momento. Ex.: Aves frugívoras do campus da UFLA. Interação Intraguilda - eventos que podem ocorrer entre espécies de uma mesma guilda. Ex.: predação ou competição; Predação Intraguilda - durante a eventual escassez de recurso da guilda, é possível que ocorra predação entre as próprias espécies que compõem a guilda. Ex.: na ausência de frutos, a espécie de ave A preda filhotes de aves da espécie B.
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Predação intraguilda (PIG)
DEFINIÇÃO Evento de predação em que um membro da guilda preda outro da mesma guilda. Predador é chamado de predador intraguilda; Aquele do qual se alimentou é a presa intraguilda; Fonte de alimento em comum é a presa extraguilda.
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PIG em sistemas afidófagos
12 Famílias de IN’s Coccinelidae Carabidae Chrysopidae Syrphidae Cecidomyiidae Nabidae Reduviidae Miridae Anthocoridae Geocoridae
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Predadores Intraguilda
Espécies de maior dimensão corporal Predadores de topo Ex: Zelus renardii (Reduviidae) Podisus maculiventris (Pentatomidae) Harmonia axyridis (Coccinelidae)
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Aphidoletes aphidimyza
Presas Intraguilda Tamanho corpóreo reduzido Baixa mobilidade Espécies com estágios sésseis Ovos e pupas Aphidoletes aphidimyza (Cecidomyiidae) Presa Extraguilda Recurso (pulgões)
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Aspectos que influenciam a PIG
Características ambientais Fenômeno afetado pela escala espacial Tamanho das arenas de estudo Presença de refúgio para estágios suscetíveis Atividades humanas Fetilização Uso do MIP Controle biológico Manejo do ambiente
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Aspectos que influenciam a PIG
Características das plantas Presença de tricomas Cerosidade das folhas Refúgio para presas intraguildas Ex: ovos de A. aphidimyza protegidos por tricomas em determinadas plantas contra a predação intraguilda por joaninhas Características de presas extraguilda Presença de presas extraguilda diminui a intensidade da PIG
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Aspectos que influenciam a PIG
Características de presas intraguilda Mobilidade/imobilidade Estratégias de predação Fases de pupação e muda Características de predadores intraguilda Especificidade alimentar Tamanho relativo
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Vantagens e custos para o predador intraguilda
Eliminação de um predador potencial, por exemplo durante a ecdise; Eliminação de um competidor; Obtenção de um alimento rico em proteína. Custos Risco de ser predado; Risco de ser injuriado; Risco de contaminar-se por patógenos; Risco de ser envenenado por composto tóxico, presente nas presas intraguilda.
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Tipos de PIG PIG protetivo PIG competitiva
O predador mata a presa intraguilda no sentido de se proteger antes do período de alta vulnerabilidade; O consumo da presa é facultativo. Ex: larva do culicídeo Toxorhynchites sp. PIG competitiva O predador seleciona a presa intraguilda para eliminar; Consumo da presa também é facultativo
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Tipos de PIG PIG nutricional PIG oportunista
O principal benefício para o predador intraguilda é o ganho nutricional; Só ocorre em sistemas onde o valor nutricional da presa intraguilda excede o valor nutricional do recurso alimentar (presa extraguilda). PIG oportunista O predador seleciona a presa de acordo com seu tamanho; Determinada pela taxa de encontro; Ex: crisopídeo Chrysoperla rufilabris – sem diferença entre presa intra e extraguilda.
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Como a PIG afeta o controle biológico de pulgões?
Cenário rompente Predador intraguilda afeta negativamente a presa intraguilda Indiretamente libertam populações de pulgões Predou Múmias de Aphidius ervi (Braconidae) Afetou o controle biológico do pulgão Acyrtosihum pisum em campos de alfafa Pterostichus melanarius (Carabidae)
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Como a PIG afeta o controle biológico de pulgões?
Cenário regulativo Presença simultânea de predador intraguilda e presa intraguilda (elemento aditivo ou sinergista); Controle mais efetivo da presa extraguilda; Não há interações antagônicas.
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