Orientadores: Gustavo Quevedo Romero, Paulo Sérgio Moreira Carvalho de OliveiraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O efeito top-down mais comumente associado no delineamento de comunidades e de redes tróficas é a predação. Predadores podem consumir suas presas, mas também sua presença no ambiente pode alterar a morfologia, o comportamento e o uso do habitat pelas presas. Estudos ecológicos têm considerado a identidade dos predadores e seu tamanho corporal como relevantes na determinação das suas funções nos ecossistemas. Uma vez que mais de 80% dos animais tem ciclos de vida em mais de um ecossistema, predadores que se alimentam destes organismos podem causar cascatas tróficas inter-ecossistemas. Plantas da família Bromeliaceae estão entre as mais utilizadas como abrigo para formigas na região Neotropical e, possuindo tanque, essas plantas são ocupadas por inúmeros organismos terrestres e aquáticos, muitos dos quais possuem ciclos de vida complexos e fazem conexões inter-ecossistemas. Uma vez que a formiga Odontomachus hastatus estabelece seus ninhos nas raízes das bromélias Vriesea procera e Quesnelia arvensis, enquanto as formigas Gnamptogenys moelleri e Camponotus crassus estabelecem seus ninhos nas folhas dessas bromélias-tanque, estas espécies de formigas podem alterar a diversidade de metazoários nos ecossistemas terrestre e aquático das bromélias por meio da predação. Como consequência, essas formigas podem causar cascatas tróficas inter-ecossistemas e interferir em processos ecossistêmicos nas bromélias (e.g., ciclagem de nutrientes e sua disponibilidade para as plantas). No presente estudo, fizemos coletas em campo e desenvolvemos experimentos em casa de vegetação e em campo utilizando métodos isotópicos e fisiológicos para averiguar, no primeiro capítulo, como a identidade de cada uma das espécies de formigas contribuiu para a nutrição e desenvolvimento de suas plantas hospedeiras por meio dos rejeitos dos ninhos. No segundo capítulo, investigamos o efeito da formiga O. hastatus sobre a diversidade de metazoários aquáticos e terrestres presentes nas bromélias V. procera em três diferentes localidades da Mata Atlântica. No terceiro capítulo, investigamos o efeito das três espécies de formiga sobre a diversidade aquática de metazoários, sobre o processamento dos detritos no tanque das bromélias e a ciclagem de nutrientes dos detritos para as bromélias. Nossos resultados demostram que as formigas, especialmente O. hastatus, afetam a diversidade de metazoários aquáticos, e alteraram apenas a composição de metazoários terrestres. Odontomachus hastatus foi a espécie que mais contribuiu para a nutrição e desenvolvimento das bromélias por meio dos detritos dos ninhos presentes nas raízes, enquanto C. crassus favoreceu o processamento da matéria orgânica e o fluxo de nitrogênio dos detritos para as bromélias via tanqueAbstract: The most commonly top-down effect associated in designing communities and food webs is predation. Predators can consume their prey, but their presence in the environment can alter the morphology, behavior and habitat use by prey. Ecological studies have considered the identity of predators and their body size in determining their roles in ecosystems. Since more than 80% of animals have complex life cycles in more than one ecosystem, predators that feed on these organisms can cause cross-ecosystem cascade effects. Bromeliaceae are among the most common plants used as a shelter for ants in the Neotropics and also are occupied by numerous terrestrial and aquatic metazoans, which many of them have complex life cycles. Since Odontomachus hastatus, Gnamptogenys moelleri and Camponotus crassus establish their nests in Vriesea procera and Quesnelia arvensis, they may change the diversity of species in terrestrial and aquatic bromeliad ecosystems through predation. As a result, these ants can cause cross-ecosystem effects and may change ecosystem processes in bromeliads (e.g., nutrient cycling and nutrient availability for plants). In this study, we surveyed in the field and developed greenhouse and field experiments using isotopic and physiological methods to investigate, in the first chapter, how each ant species contributes to the nutrition and development of its host plant through nest debris. In the second chapter, we investigated the effect of O. hastatus on the terrestrial and aquatic diversity of metazoans in V. procera bromeliads at three different localities of the Atlantic Forest. In the third chapter, we investigated the effect of the three ant species on the aquatic diversity of metazoans, on the detritus processing and nutrient cycling from detritus to bromeliads. Our results demonstrate that ants, especially O. hastatus, affected the diversity of aquatic metazoans, and O. hastatus contributed more to the nutrition and development its host bromeliads (Vriesea procera and Quesnelia arvensis) through nest debris. On the other hand, C. crassus favored the processing of organic matter and nitrogen flow from detritus to Q. arvensis bromeliads through the tankDoutoradoEcologiaDoutor em Ecologia2011/10137-88377/12-0FAPESPCAPESCNP
