Especificidade por hospedeiro, abundância e prevalência de ervas-de- passarinho (Psittacanthus – Loranthaceae) em uma savana amazônica afetada por queimadas

Mistletoes are photosynthetic hemi-parasitic plants commonly associated to savanna trees and shrubs, showing various degrees of host specialization. I predict that the distribution of mistletoes may depend on their specialization in relation to potential hosts, of seed dispersal efficiency to the right and compatible hosts, and on directly/indirectly influences of local natural environmental factors (i.e. fire events). The aim of this study was to understand how the distribution of different mistletoes is determined by intrinsic and extrinsic factors at different spatial scales. The factors that explain their distribution may be historical, as well as ecological, or environmental, depending on the scale there are evaluated. Additionally, to subsidy large scale monitoring studies on mistletoes; I investigated whether single surveys could underestimate the presence of mistletoe seeds and of infections on their host trees. Three sympatric mistletoe species of the genus Psittacanthus (Loranthaceae) were considered, all of them from an isolated Amazonian savanna, near Alter do Chão, Pará, Brazil. In the first chapter, I found a low overlap among trees used as hosts by the three mistletoe species in an area that has been unburned for about 10 years. Mistletoe-host compatibility, instead of seed dispersal, was the main factors responsible for this pattern observed. In the second chapter, I conducted a three-year study to investigate the distribution of P. plagiophyllus at small spatial scale, the most common mistletoe species. Seed dispersal performed by Elaenia cristata (Tyrannidae, Aves) was more important than host tree conditions (tree size, presence of infections) to determine mistletoe aggregation among host trees of the same species. In the third chapter, I showed that repeated surveys conducted to the same host trees could improve the detection of mistletoe seeds by 50%. Furthermore, single surveys were not efficient to detect perfectly previous established infections. In the last chapter, the information gathered from chapter 1 was used together with simultaneous observers to survey all host trees for mistletoes in 35 savanna plots, under different fire histories, within an area of 100 km2. Furthermore, 19 study sites were used to determine the effect of fire on the post-recolonization dynamics of P. plagiophyllus. High tolerance to fire and successful colonization after fire events were probably the main factors determining the distribution of these species in the savanna. Psittacanthus plagiophyllus was the only species affected by fire frequency. However, this species was widely distributed and had the higher prevalence among all mistletoes. Psittacanthus collum-cygni was more abundant very close to forest edges than in a hundred meters farther away in continuous savanna. Psittacanthus biternatus, the most generalist and fire resistant species, had a very low prevalence, which could be related to its low reproductive rate, and therefore, its lower ability to recolonize after fire. Finally, P. plagiophyllus was able to colonize areas one year after light fires, but was less likely to colonize areas with highly intense fires.Ervas-de-passarinho são plantas hemiparasitas fotossintetizantes comumente associadas a árvores e arbustos de savanas, apresentando vários graus de especialização por hospedeiros. A distribuição das ervas-de-passarinho pode depender do seu grau de especialização, da eficiência da dispersão de sementes para hospedeiros compatíveis, e das influências diretas e indiretas de fatores locais (i.e. queimadas) sobre suas populações. O principal objetivo deste estudo foi entender quais fatores determinam a distribuição das ervas-de-passarinho em diferentes escalas espaciais, variando desde a escala dentro de hospedeiros, entre hospedeiros distintos, e entre sítios de savana distintos. Os fatores que explicam a distribuição podem variar desde fatores históricos, assim como fatores ecológicos, e fatores ambientais, dependendo da escala espacial avaliada. Adicionalmente, para subsidiar estudos de monitoramento em larga escala para as ervas-de-passarinho, foi investigado se amostragens únicas aos hospedeiros poderiam subestimar a presença de sementes e infecções pré-estabelecidas de ervas-de-passarinho. Três espécies de ervas-de-passarinho do gênero Psittacanthus (Loranthaceae) foram consideradas, todas elas em uma mancha de savana isolada da Amazônia, próxima a Alter do Chão, Pará, Brasil. No primeiro capítulo, foi encontrada uma baixa sobreposição entre as espécies de árvores utilizadas como hospedeiras pelas três espécies de ervas-de-passarinho, em uma área que não foi queimada por aproximadamente 10 anos. A compatibilidade entre as ervas-de-passarinho e hospedeiros, ao invés da deposição de sementes, foi o principal fator relacionado ao padrão de uso de espécies de árvores pelas ervas-de-passarinho. No segundo capítulo, foi conduzido um estudo ao longo de três anos consecutivos para investigar a distribuição em pequena escala espacial de Psittacanthus plagiophyllus, a erva-de-passarinho mais comum deste estudo. A dispersão de sementes realizada pela ave Elaenia cristata (Tyrannidae) foi mais importante que características do hospedeiro (tamanho da árvore, presença de infecções) para determinar a agregação das ervas-de-passarinho entre hospedeiros de uma mesma espécie. No terceiro capítulo, mostrou-se que amostragens repetidas conduzidas no mesmo hospedeiro podem melhorar a detecção de sementes em até 50%. Além disso, amostragens únicas não foram completamente eficientes para detectar infecções previamente estabelecidas. No último capítulo, a informação acumulada do capítulo 1, referente aos hospedeiros utilizados pelas ervas-de-passarinho, foi utilizada junto com observações simultâneas para amostrar todos os indivíduos das espécies hospedeiras das ervas-de-passarinho em 35 parcelas de savana, sob diferentes históricos de fogo, numa área de 100 km2. Além disso, 19 sítios de estudo foram vii amostrados para determinar o efeito do fogo sobre a dinâmica de recolonização de P. plagiophyllus. A tolerância ao fogo e recolonizações bem sucedidas são provavelmente os principais fatores determinando a distribuição destas espécies na savana. Psittacanthus plagiophyllus foi a única espécie significativamente afetada pela frequência de fogo. Entretanto, esta espécie foi amplamente distribuída e obteve a maior prevalência entre todas as ervas-de-passarinho. Psittacanthus collum-cygni foi mais abundante bem perto das bordas das florestas do que cerca de 100 m longe delas. Psittacanthus biternatus, a espécie mais generalista e resistente ao fogo, obteve uma prevalência muito baixa, o que pode estar relacionado à baixa taxa reprodutiva da espécie e, portanto, deve possuir uma baixa habilidade de recolonizar após o fogo. Finalmente, P. plagiophyllus foi capaz de colonizar áreas um ano após queimadas de baixa intensidade, mas menos apta a colonizar áreas com alta intensidade de fogo

Toxicidade de produtos compatíveis com a agricultura orgânica ao bicho‑mineiro do cafeeiro

The objective of this work was to evaluate the toxicity of organic farming‑compatible products to the coffee leaf miner Leucoptera coffeella. Lime sulphur, enriched Bordeaux mixture (Viça Café Plus), and the “supermagro” biofertilizer were first tested in laboratory. The most promising product was tested afterwards under field conditions. In laboratory, different concentrations of each product were applied on L. coffeella eggs and on infested coffee‑mined leaves. Only lime sulphur had ovicidal effects at an acceptable concentration (1.6%) for field applications, but no significant effect on larvae mortality was found. Enriched Bordeaux mixture and the “supermagro” biofertilizer had no effect on L. coffeella eggs and larvae. In the field trial, biweekly or monthly sprayings of lime sulphur at different concentrations caused population decrease after 30 days; however, this effect was not significant after 60 or 90 days.O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade de produtos compatíveis com a agricultura orgânica ao bicho‑mineiro Leucoptera coffeella. A calda sulfocálcica, a calda Viçosa comercial (Viça Café Plus) e biofertilizante supermagro foram testados inicialmente em laboratório. O produto mais eficaz foi posteriormente testado em condições de campo. Em laboratório, diferentes concentrações de cada produto foram aplicadas sobre ovos de L. coffeella e sobre folhas de café infestadas com o bicho‑mineiro. Apenas a calda sulfocálcica teve efeito ovicida a uma concentração (1,6%), viável para aplicação no campo; porém, sem nenhum efeito significativo sobre a mortalidade das larvas. A calda Viçosa comercial e o biofertilizante supermagro não tiveram efeito sobre ovos e larvas de L. coffeella. No experimento de campo, a pulverização quinzenal ou mensal de diferentes concentrações da calda causou a redução da população 30 dias após a aplicação; no entanto, esse efeito não foi significativo após 60 ou 90 dias

Toxicidade de produtos compatíveis com a agricultura orgânica ao bicho‑mineiro do cafeeiro

The objective of this work was to evaluate the toxicity of organic farming‑compatible products to the coffee leaf miner Leucoptera coffeella. Lime sulphur, enriched Bordeaux mixture (Viça Café Plus), and the “supermagro” biofertilizer were first tested in laboratory. The most promising product was tested afterwards under field conditions. In laboratory, different concentrations of each product were applied on L. coffeella eggs and on infested coffee‑mined leaves. Only lime sulphur had ovicidal effects at an acceptable concentration (1.6%) for field applications, but no significant effect on larvae mortality was found. Enriched Bordeaux mixture and the “supermagro” biofertilizer had no effect on L. coffeella eggs and larvae. In the field trial, biweekly or monthly sprayings of lime sulphur at different concentrations caused population decrease after 30 days; however, this effect was not significant after 60 or 90 days.O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade de produtos compatíveis com a agricultura orgânica ao bicho‑mineiro Leucoptera coffeella. A calda sulfocálcica, a calda Viçosa comercial (Viça Café Plus) e biofertilizante supermagro foram testados inicialmente em laboratório. O produto mais eficaz foi posteriormente testado em condições de campo. Em laboratório, diferentes concentrações de cada produto foram aplicadas sobre ovos de L. coffeella e sobre folhas de café infestadas com o bicho‑mineiro. Apenas a calda sulfocálcica teve efeito ovicida a uma concentração (1,6%), viável para aplicação no campo; porém, sem nenhum efeito significativo sobre a mortalidade das larvas. A calda Viçosa comercial e o biofertilizante supermagro não tiveram efeito sobre ovos e larvas de L. coffeella. No experimento de campo, a pulverização quinzenal ou mensal de diferentes concentrações da calda causou a redução da população 30 dias após a aplicação; no entanto, esse efeito não foi significativo após 60 ou 90 dias

Ecologia de ervas-de-passarinho Neotropicais: um importante componente do dossel de ecossistemas brasileiros

Mistletoes have been studied in temperate countries regularly because they can be pests of cultivated plants and forest plantations. In comparison with temperate habitats, little is known about the ecology of mistletoes in the Neotropics. More emphasis should be given to neotropical mistletoes because they could be important elements of plant communities, acting as key resources for pollinators, seed dispersers and herbivores. Using a combination of findings from early mistletoe studies and empirical evidence from several recent case studies, we report emerging patterns of mistletoe interactions with associated organisms and propose aims for further studies. There has been increasing interest in working with mistletoes in Brazil. Although there are some data on the ecology of mistletoe seed dispersal, reproductive biology studies are scarce and represent a wide range of fieldwork to be explored. Knowledge of the basic biology of mistletoes will be very important for modeling their spatial distribution using metapopulation or epidemiological approaches. In this review, we summarize the studies conducted in the neotropical region in order to provide a framework for current research and new ideas for future investigations of mistletoes, especially in Brazil.Ervas-de-passarinho têm sim sido regularmente estudadas em países temperados por afetar negativamente espécies cultivadas e florestas manejadas. Em comparação com ambientes temperados pouco se conhece sobre a ecologia das ervas-de-passarinho neotropicais. Desta forma, é necessário maior conhecimento sobre o grupo porque são importantes elementos de comunidades vegetais, atuando como recurso-chave para polinizadores, dispersores de sementes e herbívoros. Através de uma combinação de trabalhos clássicos já publicados com evidências empíricas recentes, nós apresentamos padrões emergentes da interação entre ervas-de-passarinho com os organismos associados e questionamentos para estudos adicionais. Existe um crescente interesse neste grupo no Brasil. E embora existam informações sobre dispersão de sementes, estudos sobre biologia reprodutiva são raros e representam um campo a ser explorado. O conhecimento da biologia básica das ervas-de-passarinho será relevante para modelar sua distribuição espacial usando uma abordagem metapopulacional ou epidemiológica. Nesta revisão nós sumarizamos os principais estudos conduzidos na região Neotropical para fornecer um panorama atual das pesquisas desenvolvidas, bem como novas ideias para futuras investigações, especialmente no Brasil.26427

Ecologia de ervas-de-passarinho Neotropicais : um importante componente do dossel de ecossistemas brasileiros

Ervas-de-passarinho têm sim sido regularmente estudadas em países temperados por afetar negativamente espécies cultivadas e florestas manejadas. Em comparação com ambientes temperados pouco se conhece sobre a ecologia das ervas-de-passarinho neotropicais. Desta forma, é necessário maior conhecimento sobre o grupo porque são importantes elementos de comunidades vegetais, atuando como recurso-chave para polinizadores, dispersores de sementes e herbívoros. Através de uma combinação de trabalhos clássicos já publicados com evidências empíricas recentes, nós apresentamos padrões emergentes da interação entre ervas-de-passarinho com os organismos associados e questionamentos para estudos adicionais. Existe um crescente interesse neste grupo no Brasil. E embora existam informações sobre dispersão de sementes, estudos sobre biologia reprodutiva são raros e representam um campo a ser explorado. O conhecimento da biologia básica das ervas-de-passarinho será relevante para modelar sua distribuição espacial usando uma abordagem metapopulacional ou epidemiológica. Nesta revisão nós sumarizamos os principais estudos conduzidos na região Neotropical para fornecer um panorama atual das pesquisas desenvolvidas, bem como novas ideias para futuras investigações, especialmente no Brasil.Mistletoes have been studied in temperate countries regularly because they can be pests of cultivated plants and forest plantations. In comparison with temperate habitats, little is known about the ecology of mistletoes in the Neotropics. More emphasis should be given to neotropical mistletoes because they could be important elements of plant communities, acting as key resources for pollinators, seed dispersers and herbivores. Using a combination of findings from early mistletoe studies and empirical evidence from several recent case studies, we report emerging patterns of mistletoe interactions with associated organisms and propose aims for further studies. There has been increasing interest in working with mistletoes in Brazil. Although there are some data on the ecology of mistletoe seed dispersal, reproductive biology studies are scarce and represent a wide range of fieldwork to be explored. Knowledge of the basic biology of mistletoes will be very important for modeling their spatial distribution using metapopulation or epidemiological approaches. In this review, we summarize the studies conducted in the neotropical region in order to provide a framework for current research and new ideas for future investigations of mistletoes, especially in Brazil

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost