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Inimigos naturais: Predadores Diego Bastos Silva Luís C. Paterno Silveira Luís C. Paterno Silveira Juracy Caldeira Lins Jr GET 106 – Controle Biológico.

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1 Inimigos naturais: Predadores Diego Bastos Silva Luís C. Paterno Silveira Luís C. Paterno Silveira Juracy Caldeira Lins Jr GET 106 – Controle Biológico de pragas

2 Adaptabilidade às mudanças ambientais; Adaptabilidade às mudanças ambientais; Alto grau de especificidade a uma determinada presa/hospedeiro; Alto grau de especificidade a uma determinada presa/hospedeiro; Alta capacidade de crescimento populacional; Alta capacidade de crescimento populacional; Alta capacidade de busca; Alta capacidade de busca; Sincronização com a fenologia do hospedeiro/presa e capacidade de sobreviver no ambiente na ausência da presa/hospedeiro; Sincronização com a fenologia do hospedeiro/presa e capacidade de sobreviver no ambiente na ausência da presa/hospedeiro; Características de um inimigo natural efetivo

3 Parasito / parasitoide / predador PARASITO PARASITO Usualmente menor que o hospedeiro; Usualmente menor que o hospedeiro; Podem completar seu ciclo em mais de um hospedeiro; Podem completar seu ciclo em mais de um hospedeiro; Vivem às custas do hospedeiro; Vivem às custas do hospedeiro; Todos os estágios de vida num mesmo hospedeiro; Todos os estágios de vida num mesmo hospedeiro; Insetos parasitas: Insetos parasitas: Phithiraptera – piolhos Phithiraptera – piolhos Siphonaptera – pulgas Siphonaptera – pulgas Strepsitera Strepsitera

4 PARASITOIDE PARASITOIDE Completam seu ciclo em apenas um hospedeiro; Completam seu ciclo em apenas um hospedeiro; Matam o hospedeiro (característica que os diferenciam dos parasitos comuns) Matam o hospedeiro (característica que os diferenciam dos parasitos comuns) Parasito / parasitoide / predador Alguns Autores Consideram Parasitoides Como Predadores Especializados

5 Predadores Alimenta-se de várias presas ao longo de sua vida; Alimenta-se de várias presas ao longo de sua vida; Estágios imaturos >> crescimento; Estágios imaturos >> crescimento; Adultos >> manutenção e reprodução; Adultos >> manutenção e reprodução; Possuem vida livre; Possuem vida livre; Usualmente maiores que a presa; Usualmente maiores que a presa; Requerem grande número de presas Requerem grande número de presas

6 Predadores 25% dos insetos, em algum momento de sua vida 25% dos insetos, em algum momento de sua vida Praticamente todas as Ordens tem representantes Praticamente todas as Ordens tem representantes Odonata, Mantodea, Mantophasmatodea, Neuroptera, Megaloptera, Raphidioptera e Mecoptera Odonata, Mantodea, Mantophasmatodea, Neuroptera, Megaloptera, Raphidioptera e Mecoptera Quase exclusivamente predatórias Quase exclusivamente predatórias

7 Hábito alimentar dos predadores Sugadores mandíbulas fortes e robustas Mastigadores rostro forte e bem desenvolvido

8 Hábito alimentar dos predadores Hábito alimentar completo Hábito alimentar completo

9 Hábito alimentar dos predadores Hábito alimentar incompleto Hábito alimentar incompleto

10 Hábito alimentar dos predadores Quanto à dieta Quanto à dieta Monófagos: consomem apenas um tipo de presa; Monófagos: consomem apenas um tipo de presa; Oligófagos: consomem poucos tipos de presas; Oligófagos: consomem poucos tipos de presas; Polífagos (maioria): consomem diversos 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.

11 O comportamento para localizar presas/hospedeiros segue uma sequencia convencionada O comportamento para localizar presas/hospedeiros segue uma sequencia convencionada Estímulos encontrados no caminho levam à ação ou inibição Estímulos encontrados no caminho levam à ação ou inibição Estratégias utilizadas envolvem uma troca entre Estratégias utilizadas envolvem uma troca entre Lucro Lucro QUANTIDADE e QUANTIDADE e QUALIDADE do recurso obtido QUALIDADE do recurso obtido Custo Custo TEMPO dispendido TEMPO dispendido EXPOSIÇÃO a condições sub-ótimas EXPOSIÇÃO a condições sub-ótimas RISCO de ser predado RISCO de ser predado Todos estes fatores são muito condicionados ao TEMPO desperdiçado Todos estes fatores são muito condicionados ao TEMPO desperdiçado Tudo que um inseto faz de ovipositar = tempo perdido Tudo que um inseto faz de ovipositar = tempo perdido

12 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?

13 tempo gastoaumento docusto energéticoaumento do FORRAGEAMENTO predador DEFESA presa esperar armadilha buscar esconder correr lutar maximizar energia minimizar tempo 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

14 Localização - estratégias ESPERA ESPERA Após encontrar uma mancha favorável.. Após encontrar uma mancha favorável.. mantém-se imóvel – confia nas limitações da visão da presa mantém-se imóvel – confia nas limitações da visão da presa dificuldade de identificar movimento e forma dificuldade de identificar movimento e forma espera por uma presa em rota de colisão espera por uma presa em rota de colisão muito próximo – ataque muito próximo – ataque aumento de eficiência com a crypsis = camuflagem aumento de eficiência com a crypsis = camuflagem contra predadores de visão acurada – pássaros contra predadores de visão acurada – pássaros para enganar suas presas para enganar suas presas Predadores escolhem as presas mais lucrativas ou rentáveis (relação custo-benefício mais favorável) Predadores escolhem as presas mais lucrativas ou rentáveis (relação custo-benefício mais favorável) Predadores e suas presas normalmente co-evoluem (especialização x generalização) Predadores e suas presas normalmente co-evoluem (especialização x generalização)

15 mimetismo mimetismo Hymenopus corolatus

16 mimetismo mimetismo Hymenopus corolatus

17 mimetismo mimetismo Idolum spp.

18 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

19 Espera algumas técnicas de emboscada gastam energia construção de armadilhas aranhas – campeãs (teias)

20 emboscada emboscada

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25 encontra algo? não sim é de comer? não sim capturando ou não o recurso larva aumenta as frequências de caminhamento, parada e procura 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

26 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

27 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 ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

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29 Mecoptera – Bittacus sp. preensão pela perna posterior Mecoptera – Bittacus sp. preensão pela perna posterior ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

30 Aparelho bucal sugador – rostro tubular com elementos perfurantes

31 Aparelho bucal sugador – rostro tubular com elementos perfurantes injetam toxinas e saliva proteolítica na presa –sugam o fluido corporal ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

32 Neuroptera – Chrysopidae, Myrmeleontidae.... digestão extra-oral por enzimas Aparelho bucal mandíbulas – reforçadas, alongadas, modificadas ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

33 Aparelho bucal outras partes – lábio em ninfas de Odonata

34 ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores Aparelho bucal outras partes – lábio em ninfas de Odonata

35 ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

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37 Aparelho bucal –mandíbulas – reforçadas, alongadas, modificadas –uso do ovipositor – adaptado em ferrão (Aculeata)

38 ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores Aparelho bucal –mandíbulas – reforçadas, alongadas, modificadas –uso do ovipositor – adaptado em ferrão (Aculeata) –capacidade de armazenar recurso vivo para suas larvas

39 Principais Ordens e Famílias de predadores Hemiptera Família Anthocoridae Orius sp. Polífagos: tripes, pulgões, moscas- brancas, ácaros, ovos de lepidopteros e pequenas lagartas

40 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

41 Principais Ordens e Famílias de predadores Hemiptera Família Geocoridae Geocoris sp. Polífagos: moscas-brancas, pulgões, ovos de lepidopteros e pequenas lagartas

42 Principais Ordens e Famílias de predadores Hemiptera Família Nabidae Polífagos: lagartas, pulgões, psilídeos e cigarrnhas

43 Principais Ordens e Famílias de predadores Hemiptera Família Reduviidae Várias espécies predadoras Extremamente Polífagos

44 Principais Ordens e Famílias de predadores Hemiptera Família Pentatomidae Várias espécies predadoras Alimentam-se preferencialmente de lagartas

45 Principais Ordens e Famílias de predadores Coleoptera Família Coccinelidae Várias espécies predadoras Polífagas: pulgões e cochonilhas, principalmente

46 Principais Ordens e Famílias de predadores Coleoptera Família Carabidae Calosoma sp. Polífagas: pragas de solo

47 Principais Ordens e Famílias de predadores Coleoptera Família Staphylinidae Predadores de ovos e larvas de moscas

48 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

49 Principais Ordens e Famílias de predadores Diptera Família Cecidomyiidae Aphidoletes aphidimyza Polígafos: pulgões, moscas-brancas, ácaros, tripes e cochonilhas

50 Principais Ordens e Famílias de predadores Diptera Família Syrphidae Importantes predadores de pulgões

51 Principais Ordens e Famílias de predadores Diptera Família Asilidae Extremamente polífagos

52 Principais Ordens e Famílias de predadores Dermaptera Família Forficulidae Doru luteipes Polífagos Importante no controle natural de Spodoptera frugiperda em milho

53 Principais Ordens e Famílias de predadores Ordem Thysanoptera Ordem Hymenoptera (Vespidae / Formicidae) Brachygastra lecheguana – vespa predadora do bicho mineiro do café

54 Principais Ordens e Famílias de predadores Ordem Mantodea Ordem Odonata Ordem Mecoptera

55 Principais Ordens e Famílias de predadores Acari Família Phytoseiidae Várias espécies Predadores de ácaros

56 Defesa das presas contra os predadores Esconde Esconde Camuflagem – imita o ambiente Camuflagem – imita o ambiente Mimetismo – imita outro organismo Mimetismo – imita outro organismo Tanatose – finge de morto Tanatose – finge de morto Autotomia Autotomia Corre Corre Enfrenta Enfrenta Ameaça: aposematismo, mimetismo Ameaça: aposematismo, mimetismo Defesa ativa Defesa ativa Química: besouros Química: besouros Mecânica: cupins Mecânica: cupins Fisiológica: resposta imune a parasitoides Fisiológica: resposta imune a parasitoides Defesa coletiva Defesa coletiva Passiva: diminuição da probabilidade de ser predado Passiva: diminuição da probabilidade de ser predado Ativa: cupins, abelhas e vespas Ativa: cupins, abelhas e vespas

57 Predação intraguilda (PIG) CONCEITOS BÁSICOS Guilda - Associação de espécies diferentes em torno de um mesmo recurso, num mesmo local, em um dado momento. 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. Ex.: Aves frugívoras do campus da UFLA. Interação Intraguilda - eventos que podem ocorrer entre espécies de uma mesma guilda. Interação Intraguilda - eventos que podem ocorrer entre espécies de uma mesma guilda. Ex.: predação ou competição; 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. 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. Ex.: na ausência de frutos, a espécie de ave A preda filhotes de aves da espécie B.

58 DEFINIÇÃO Evento de predação em que um membro da guilda preda outro da mesma guilda. Predador é chamado de predador intraguilda; Predador é chamado de predador intraguilda; Aquele do qual se alimentou é a presa intraguilda; Aquele do qual se alimentou é a presa intraguilda; Fonte de alimento em comum é a presa extraguilda. Fonte de alimento em comum é a presa extraguilda. Predação intraguilda (PIG)

59 PIG em sistemas afidófagos 12 Famílias de INs CoccinelidaeCarabidaeChrysopidaeSyrphidaeCecidomyiidaeNabidaeReduviidaeMiridaeAnthocoridaeGeocoridae

60 Predadores Intraguilda Espécies de maior dimensão corporal Espécies de maior dimensão corporal Predadores de topo Predadores de topo Ex: Ex: Harmonia axyridis (Coccinelidae) Zelus renardii (Reduviidae) Podisus maculiventris (Pentatomidae)

61 Presas Intraguilda Tamanho corpóreo reduzido Tamanho corpóreo reduzido Baixa mobilidade Baixa mobilidade Espécies com estágios sésseis Espécies com estágios sésseis Ovos e pupas Ovos e pupas Aphidoletes aphidimyza (Cecidomyiidae) Presa Extraguilda Recurso (pulgões) Recurso (pulgões)

62 Aspectos que influenciam a PIG Características ambientais Características ambientais Fenômeno afetado pela escala espacial Fenômeno afetado pela escala espacial Tamanho das arenas de estudo Tamanho das arenas de estudo Presença de refúgio para estágios suscetíveis Presença de refúgio para estágios suscetíveis Atividades humanas Atividades humanas Fetilização Fetilização Uso do MIP Uso do MIP Controle biológico Controle biológico Manejo do ambiente Manejo do ambiente

63 Aspectos que influenciam a PIG Características das plantas Características das plantas Presença de tricomas Presença de tricomas Cerosidade das folhas Cerosidade das folhas Refúgio para presas intraguildas Refúgio para presas intraguildas Ex: ovos de A. aphidimyza protegidos por tricomas em determinadas plantas contra a predação intraguilda por joaninhas Ex: ovos de A. aphidimyza protegidos por tricomas em determinadas plantas contra a predação intraguilda por joaninhas Características de presas extraguilda Características de presas extraguilda Presença de presas extraguilda diminui a intensidade da PIG Presença de presas extraguilda diminui a intensidade da PIG

64 Aspectos que influenciam a PIG Características de presas intraguilda Características de presas intraguilda Mobilidade/imobilidade Mobilidade/imobilidade Estratégias de predação Estratégias de predação Fases de pupação e muda Fases de pupação e muda Características de predadores intraguilda Características de predadores intraguilda Especificidade alimentar Especificidade alimentar Tamanho relativo Tamanho relativo

65 Vantagens e custos para o predador intraguilda Vantagens Vantagens Eliminação de um predador potencial, por exemplo durante a ecdise; Eliminação de um predador potencial, por exemplo durante a ecdise; Eliminação de um competidor; Eliminação de um competidor; Obtenção de um alimento rico em proteína. Obtenção de um alimento rico em proteína. Custos Custos Risco de ser predado; Risco de ser predado; Risco de ser injuriado; Risco de ser injuriado; Risco de contaminar-se por patógenos; Risco de contaminar-se por patógenos; Risco de ser envenenado por composto tóxico, presente nas presas intraguilda. Risco de ser envenenado por composto tóxico, presente nas presas intraguilda.

66 Tipos de PIG PIG protetivo PIG protetivo O predador mata a presa intraguilda no sentido de se proteger antes do período de alta vulnerabilidade; O predador mata a presa intraguilda no sentido de se proteger antes do período de alta vulnerabilidade; O consumo da presa é facultativo. O consumo da presa é facultativo. Ex: larva do culicídeo Toxorhynchites sp. Ex: larva do culicídeo Toxorhynchites sp. PIG competitiva PIG competitiva O predador seleciona a presa intraguilda para eliminar; O predador seleciona a presa intraguilda para eliminar; Consumo da presa também é facultativo Consumo da presa também é facultativo

67 Tipos de PIG PIG nutricional PIG nutricional O principal benefício para o predador intraguilda é o ganho nutricional; 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). Só ocorre em sistemas onde o valor nutricional da presa intraguilda excede o valor nutricional do recurso alimentar (presa extraguilda). PIG oportunista PIG oportunista O predador seleciona a presa de acordo com seu tamanho; O predador seleciona a presa de acordo com seu tamanho; Determinada pela taxa de encontro; Determinada pela taxa de encontro; Ex: crisopídeo Chrysoperla rufilabris – sem diferença entre presa intra e extraguilda. Ex: crisopídeo Chrysoperla rufilabris – sem diferença entre presa intra e extraguilda.

68 Como a PIG afeta o controle biológico de pulgões? Cenário rompente Cenário rompente Predador intraguilda afeta negativamente a presa intraguilda Predador intraguilda afeta negativamente a presa intraguilda Indiretamente libertam populações de pulgões Indiretamente libertam populações de pulgões Pterostichus melanarius (Carabidae) Predou Múmias de Aphidius ervi (Braconidae) Afetou o controle biológico do pulgão Acyrtosihum pisum em campos de alfafa

69 Cenário regulativo Cenário regulativo Presença simultânea de predador intraguilda e presa intraguilda (elemento aditivo ou sinergista); Presença simultânea de predador intraguilda e presa intraguilda (elemento aditivo ou sinergista); Controle mais efetivo da presa extraguilda; Controle mais efetivo da presa extraguilda; Não há interações antagônicas. Não há interações antagônicas. Como a PIG afeta o controle biológico de pulgões?


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