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

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;

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

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

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

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

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

Hábito alimentar dos predadores Hábito alimentar completo

Hábito alimentar dos predadores Hábito alimentar incompleto

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.

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

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?

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

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)

mimetismo Hymenopus corolatus

mimetismo Hymenopus corolatus

mimetismo Idolum spp.

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

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

emboscada

emboscada

emboscada

emboscada

emboscada

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

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

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

ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

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

ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores Aparelho bucal sugador – rostro tubular com elementos perfurantes

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

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

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

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

ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores

ACEITAÇÃO/MANIPULAÇÃO - predadores Aparelho bucal mandíbulas – reforçadas, alongadas, modificadas uso do ovipositor – adaptado em ferrão (Aculeata)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Principais Ordens e Famílias de predadores Diptera Família Asilidae Extremamente polífagos

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

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

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

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

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

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.

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.

PIG em sistemas afidófagos 12 Famílias de IN’s Coccinelidae Carabidae Chrysopidae Syrphidae Cecidomyiidae Nabidae Reduviidae Miridae Anthocoridae Geocoridae

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

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

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

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

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

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.

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

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.

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)

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.