Tese
Diet choice and habitat structure mediate coexistence of predatory mites on Jatropha curcas
A escolha de dieta e a estrutura de habitat mediam a coexistência de ácaros predadores em pinhão manso
Registro en:
MARQUES, Renata Vieira. Diet choice and habitat structure mediate coexistence of predatory mites on Jatropha curcas. 2019. 100 f. Tese (Doutorado em Entomologia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.
Autor
Marques, Renata Vieira Marques
Institución
Resumen
Many animals select their diet based on the nutrient composition of their food, aiming to increase their performance. There are several studies showing that animals have a higher fitness when they feed on a mixed diet instead of feeding on single diets. Here, I studied two species of predatory mites, Iphiseiodes zuluagai and Euseius concordis, that showed a higher fitness when they fed on a diet composed of mixtures of the two natural prey species. Most importantly, these predators actively forage to obtain such a mixed diet. These two predators are being evaluated for their capacity to control the pest mites Polyphagotarsonemus latus and Tetranychus bastosi in plantations of the biodiesel plant Jatropha curcas. In the first chapter I assessed the performance of the predator E. concordis with a decreasing number of either of the two prey species to assess the optimal consumption of each prey. I found that the predator E. concordis selected a diet that maximized its reproduction. However, in nature, food items are usually patchily distributed, and with an increased distance between nutritionally complementary food types, the foraging animal needs to spend more energy and time to commute between different food sources. Thus, in the second chapter, I investigated whether the predator E. concordis does actively mix their diet when this requires foraging over longer distances than in the previous study, and I evaluated the effect on their fitness using their natural prey. Furthermore, the structure of the natural habitat of the prey is more complex than the structure offered in the experiments of Chapter 2. Thus, the foraging costs will also increase with increasing habitat complexity. In chapter 3, I therefore evaluated if the predator E. concordis mixed its diet when the two prey species occured spatially separated on a small J. curcas plant and if it benefitted from this. Although the predator had to spend time and energy to cover long distances to obtain a mixed diet, on small, intact plants, the predator actively foraged for a mixed diet, resulting in an increased oviposition. The structure of communities in nature as well as in biological control systems is not only affected by the interactions between plants and their pests, but also by interactions among their natural enemies. In theory, some interactions between the predators (such as intraguild predation) are predicted to disrupt pest control. Therefore, I investigated the possible interactions between the predatory mites E. concordis and I. zuluagai in Chapter 4. First, I show that the two predator species co-occur on the same J. curcas plants in the field. Second, I show that the two species are involved in reciprocal intraguild predation. Subsequently, I show that increasing the spatial structure and supplying alternative food resulted in increased coexistence of the two intraguild predators. In conclusion, these results suggest that to improve the persistence of predators in the field, it is important to increase the spatial structure of the habitat and offer a diverse predator diet. Muitos animais selecionam sua dieta baseado na composição dos nutrientes visando aumentar sua performance. Existem diversos estudos que mostram que os animais têm seu fitness aumentado quando eles se alimentam de uma dieta mista ao invés de uma dieta simples. Nesta tese, foram estudados dois ácaros predadores, Iphiseiodes zuluagai e Euseius concordis, que apresentaram maior fitness quando se alimentaram de uma dieta composta por uma mistura de duas espécies de presa naturais. Mais impressionante, estes predadores forragearam em busca de obter a dieta mista. Estas espécies de predadores estão sendo avaliadas pela sua capacidade de controlar os ácaros pragas Polyphagotarsonemus latus e Tetranychus bastosi em plantações de pinhão manso (Jatropha curcas), de onde se extrai biodiesel. No primeiro capítulo foi avaliado a performance do predador E. concordis em função da diminuição do número de cada uma de suas espécies de presas para se verificar o consumo ótimo de cada presa. Foi verificado que o predator E. concordis selecionou a dieta que maximizou sua reprodução. Entretanto, na natureza os itens alimentares estão espacialmente distribuídos. A medida que se aumenta a distância entre os alimentos que nutricionamente completam sua dieta, o animal precisa gastar maior energia e tempo em busca dos seus recursos alimentares. Sendo assim, no segundo capítulo foi investigado se o predador E. concordis percorre longas distâncias para misturar sua dieta e avaliou- se o efeito disto em seu fitness. Na natureza a complexidade do habitat das presas é maior do que foi avaliado em laboratório e as presas podem estar mais afastadas umas das outras. Sabe-se que o custo aumentará com a maior complexidade do habitat. Por isso, no terceiro capítulo foi avaliado se o predador E. concordis mistura sua dieta quando as suas presas estão separadas espacialmente em plantas de Jatropha curcas e se os predadores se beneficiam disto. Apesar do tempo e gasto energético durante a procura por uma dieta mista. Em plantas pequenas, o predador demonstrou procurar ativamente por uma dieta mista e se beneficiou dela. A estrutura das comunidades na natureza, assim como, em sistemas de controle biológico, não é somente influenciada pelas interações entre as plantas e suas pragas, mas também em função das interações entre seus inimigos naturais. Na teoria, algumas interações entre os predadores (como a predação intraguilda) são descritas como perturbadoras do efetivo controle das pragas. Por essa razão, no capítulo 4 foi avaliada a possibilidade de ocorrer a predação intraguilda entre as duas espécies de ácaros predadores. Para isto, primeiramente foi verificado coocorrência dos ácaros E. concordis e I. zuluagai nas mesmas plantas em campo. Em seguida, mostrou-se que os predadores estavam envolvidos em predação intraguilda recíproca. Subsequentemente, foi visto que o aumento das estruturas espaciais e a presença de fontes alternativas de alimento parece ser uma estratégia viável para manter a coexistência entre estes predadores. Em conclusão, estes resultados sugerem que para aumentar a persistência dos predadores no campo é importante aumentar a estrutura espacial do habitat e os alimentos alternativos da dieta do predador. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico