Como fatores bióticos e abióticos podem influenciar a capacidade de resistência dos habitats às invasões e o potencial invasor de espécies não-nativas de macrófitas aquáticas submersas

Abstract

RESUMO: Introduções de espécies exóticas tornaram-se um problema proeminente que ecólogos e gestores ambientais têm enfrentado nos últimos anos, e as introduções têm aumentado dramaticamente nas últimas décadas. Além disso, uma preocupação emergente é que com as mudanças climáticas essas introduções podem se agravar, acarretando diversos impactos sobre a biodiversidade. Portanto, a compreensão dos mecanismos que levam as espécies nãonativas a invadir os diferentes ecossistemas é de extrema importância, a fim de minimizar as causas e os possíveis impactos decorrentes das invasões. Plantas aquáticas têm se espalhado rapidamente e invadido diversos ambientes, onde já têm causado severos impactos sobre a biodiversidade e funções ecológicas. Portanto, um grande desafio para a pesquisa de plantas invasoras é desenvolver a capacidade de prever o potencial invasor das espécies e a capacidade de resistência dos habitats às invasões. Algumas hipóteses baseadas em teorias ecológicas podem explicar o sucesso ou o insucesso nas introduções de espécies não-nativas em diferentes habitats. Alguns pesquisadores tem direcionado seus estudos em responder como as relações planta-herbívoros podem influenciar o estabelecimento e a propagação de plantas não-nativas. Isso porque há estudos indicam que os herbívoros podem desempenhar um importante papel no processo de invasão de espécies. As condições ambientais e a disponibilidade de recursos impõem limitações aos organismos que demandam dos indivíduos diferentes estratégias ecológicas condicionadas a restrições evolutivas e históricas. Logo, condições restritivas como fatores abióticos e bióticos (por exemplo, caraterísticas do sedimento, temperatura, competição com espécies nativas, etc.) atuam como filtros ambientais que podem diminuir as chances de invasão e estabelecimento de espécies não-nativas em diversas regiões. Entretanto, as respostas plásticas demonstradas por algumas espécies podem ser um dos principais meios de adaptação à heterogeneidade ambiental, fator este que pode aumentar a invasão de espécies não-nativas. Embora diversas hipóteses sejam sugeridas e testadas para as invasões biológicas, os resultados acerca dos diferentes mecanismos relacionados ao potencial invasor e à qualidade dos habitats ainda são contraditórios e estão longe de ser elucidados. Porém, é sabido que diferentes mecanismos devem agir conjuntamente sobre as invasões. Neste trabalho, realizamos estudos experimentais e observações de campo, testando essas hipóteses separadamente e em conjunto para melhor entender os processos que levam à invasão de uma espécies não-nativa em um novo ecossistema

ABSTRACT: Introductions of exotic species have become a prominent problem that ecologists and environmental managers have confronted in the last years, and the introductions have increased dramatically in recent decades. In addition, an emerging concern is that with climate change these introductions can exacerbate, causing several impacts on biodiversity. Therefore, understanding the mechanisms which lead non-native species to invade the different ecosystems is extremely important in order to minimize the causes and potential impacts of invasions. Aquatic plants have spread rapidly and invaded several environments, where they have caused severe impacts on biodiversity and ecological functions. Therefore, a great challenge for research on invasive plants is to develop the ability to predict the invasive potential of the species and the resistance of the habitats to invasions. Some hypotheses based on ecological theories can explain the success or failure in the introductions of non-native species in different habitats. Some researchers have directed their studies to answer as plantherbivore relationships can influence the establishment and spread of non-native plants. There are several studies indicating that herbivores may play an important role in the process invasion species. Environmental conditions and the availability of resources impose limitations to the different organisms that require of the individual’s ecological strategies conditioned by historical and evolutionary restrictions. Therefore, restrictive conditions such as abiotic and biotic factors (e.g. sediment characteristics, temperature, competition with native species, etc.) operate as environmental filters that can reduce the chances of invasion and establishment of non-native species in various regions. However, the plastic responses demonstrated by some species can be a main means of adaptation to environmental heterogeneity, and this factor may increase the invasion potential of non-native species. Although several hypotheses are suggested and tested for biological invasions, the results about of the different mechanisms related to the invasive potential and quality of habitats are still contradictory and are far from being elucidated. However, different mechanisms might act jointly and sometimes synergistically on invasions. In this thesis, we carried out experimental and field observations to test these hypotheses separately and together to better understand the processes that lead to the invasion of non-native species in a new ecosystem