Eficiência de métodos de amostragem de vespas sociais
Efficiency of social wasp sampling methods
DOI:10.34117/bjdv6n10-670
Recebimento dos originais: 28/09/2020 Aceitação para publicação: 29/10/2020
Bruno Corrêa Barbosa Doutor em Ecologia
Laboratório de Ecologia Comportamental e Bioacústica (LABEC)
Departamento de Zoologia, Programa de Pós-graduação em Biodiversidade e Conservação da Natureza, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, Minas Gerais Brasil.
Contato: barbosa.bc@outlook.com
Tatiane Tagliatti Maciel
Mestre em Ciências Biológicas – Comportamento e Biologia Animal Laboratório de Ecologia Comportamental e Bioacústica (LABEC)
Departamento de Zoologia, Programa de Pós-graduação em Biodiversidade e Conservação da Natureza, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, Minas Gerais Brasil.
Contato: tatitagliatti@hotmail.com
Fábio Prezoto Doutor em Zoologia
Laboratório de Ecologia Comportamental e Bioacústica (LABEC)
Departamento de Zoologia, Programa de Pós-graduação em Biodiversidade e Conservação da Natureza, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, Minas Gerais Brasil.
Contato: fabio.prezoto@ufjf.edu.br
RESUMO
A literatura fornece diferentes metodologias para amostragem de vespas sociais, que incluem métodos passivos e ativos, no entanto, não há consenso sobre seu uso. A esse respeito, o objetivo deste estudo foi avaliar simultaneamente a eficiência dos métodos passivos e ativos mais utilizados para estudo de fauna de vespas sociais. O estudo foi realizado no Jardim Botânico da Universidade Federal de Juiz de Fora, localizado no sudeste de Minas Gerais, no período de 2011-2013. Foram coletadas 38 espécies no total, divididas em 27 espécies para busca ativa, 20 espécies para busca por colônias, 19 espécies para armadilhas do dossel e 18 espécies para armadilhas atrativas de sub-bosque. O método mais eficiente foi a busca ativa que obteve índice de Eficiência (IE) de 71%. Apesar de cada método capturar espécies exclusivas, vale destacar que a busca ativa obteve seis espécies, seguida por busca por colônias com duas espécies e armadilha atrativa com apenas uma espécie. Devido nenhuma metodologia ter sido capaz de capturar todas as espécies no presente estudo, fica evidente que o consórcio das metodologias é a melhor maneira para registrar a riqueza de espécies de uma área, de forma que quanto mais métodos empregados, maiores as chances de captura do maior número de espécies possíveis, considerando que em estudos de diversidade, uma única espécie exclusiva de um método já vale o esforço para sua utilização.
ABSTRACT
The literature provides different methodologies for sampling social wasps, including passive and active methods, however, there is no consensus on their use. In this respect, the objective of this study was to simultaneously evaluate the efficiency of the most used passive and active methods for studying social wasp fauna. The study was conducted in the Botanical Garden of the Federal University of Juiz de Fora, located in the southeast of Minas Gerais, in the period 2011-2013. A total of 38 species were collected, divided into 27 species for active searching, 20 species for searching for nests, 19 species for canopy traps and 18 species for attractive understory traps. The most efficient method was the active search, which obtained an Efficiency Index of 71%. Although each method captures exclusive species, it is worth mentioning that the active search obtained six species, followed by the search for colonies with two species and an attractive trap with just one species. Because no methodology was able to capture all species in the present study, it is evident that the consortium of methodologies is the best way to record the species richness of an area, so that the more methods employed, the greater the chances of capturing the species. greater number of possible species, considering that in diversity studies, a single species exclusive to a method is already worth the effort for its use.
Keywords: Atlantic Rainforest, collection methodologies, diversity, inventory.
1 INTRODUÇÃO
O crescente interesse em estudos de diversidade de vespas sociais no Brasil se deve à reconhecida importância ecológica que esses insetos apresentam atuando no equilíbrio trófico dos ecossistemas (Prezoto et al., 2008; Prezoto et al., 2016) como predadores de insetos praga (Prezoto et al 2019), polinizadores (Clemente et al., 2012) e como bioindicadores de qualidade ambiental (Souza et al., 2010).
As vespas sociais desempenham seu papel ecológico através da atividade forrageadora, considerada um dos comportamentos mais importantes para a sua sobrevivência (Richter, 2000). As vespas forrageiam em busca de água, fibras vegetais (celulose), proteínas (captura de presas) e carboidratos (néctar, seiva, frutas, exsudados de insetos) (Andrade; Prezoto, 2001; De Souza et al. 2011; Prezoto et al. 2016; Lóz et al 2019), e é durante o forrageio que elas são frequentemente capturadas.
Na literatura é possível encontrar diversos métodos de amostragem aplicados em estudos de vespas sociais e, recentemente, alguns autores vêm propondo uma padronização desses métodos a fim de otimizar as amostragens e, ainda, facilitar a comparação dos dados de diferentes trabalhos (ver Souza et al 2015; Maciel et al in press). Os métodos mais utilizados são a busca ativa e uso de armadilhas atrativas.
Na busca ativa os insetos são capturados durante o voo através de uma rede entomológica, que deve ser feita de um material leve, forte e durável, podendo apresentar tamanhos variados. Normalmente, um aro de aproximadamente 35 cm de diâmetro é conectado a um cabo de
aproximadamente 100 cm. Uma variação bastante utilizada da busca ativa, é a busca por colônias, onde o pesquisador inspeciona árvores, plantas e cavidades de construções para encontrar colônias de vespas sociais ativas. Esse método impede que a diversidade de um local seja superestimada ou que as espécies sejam consideradas erroneamente constantes, uma vez que o número de colônias e não de indivíduos é o que é considerado, fazendo com que as espécies enxameantes e independentes tenham o mesmo peso (Prezoto et al in press).
Já o uso de armadilhas atrativas baseia-se no comportamento de forrageamento das vespas sociais, atraindo-as pela volatilização da substância utilizada (Saraiva et al 2017). As armadilhas são facilmente elaboradas a partir de garrafas de Polietileno Tereftalato (PET) com aberturas laterais e preenchidas com alguma substância atrativa, geralmente suco de frutas, e penduradas em árvores por barbante (Maciel et al in press).
O desenvolvimento e aperfeiçoamento de métodos de coleta é essencial para monitorar, por exemplo, espécies invasoras ou de alguma importância econômica ou médica. Da mesma forma, escolher o método ideal para cumprir com o objetivo da pesquisa requer conhecimento, não só da biologia do inseto alvo, mas também do desempenho de cada método em campo. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar simultaneamente a eficiência dos métodos passivos e ativos mais utilizados para estudos de fauna de vespas sociais.
2 MATERIAL E MÉTODOS ÁREA DE ESTUDO
O trabalho foi realizado no Jardim Botânico da Universidade Federal de Juiz de Fora (21° 43’ 28”S - 43°16’ 47”O 800 m a.s.l.), inserido no domínio Floresta Atlântica, com fitofisionomia Floresta Estacional Semidecidual Montana, localizado no perímetro urbano de Juiz de Fora, sudeste de Minas Gerais, Brasil, que apresenta clima subtropical quente com inverno seco e verão chuvoso (Cwa), segundo a classificação de Köppen-Geiger (Sá-Júnior et al. 2012). A área, de 84 hectares de extensão, foi classificada como complexo de expressiva riqueza com espécies ameaçadas de extinção e com predominância de plantas pioneiras, além da presença considerável de espécies exóticas (Santiago et al. 2014). As coletas foram realizadas em dois transectos pré-definidos de aproximadamente 850m em uma área denominada bosqueamento do Jardim Botânico da Universidade Federal de Juiz de Fora.
COLETA DE DADOS
As coletas ocorreram entre setembro de 2011 e agosto de 2013. Como método passivo de amostragem foram utilizadas armadilhas atrativas em dois estratos vegetais (sub-bosque e dossel), como método ativo, busca ativa e busca por colônias.
Armadilhas atrativas – Mensalmente, foram instaladas armadilhas atrativas elaboradas com garrafas do tipo “PET” transparentes de dois litros, com três aberturas triangulares laterais (2 X 2 X 2 cm) na porção inferior (aproximadamente 10 cm da base) (cf. Maciel et al in press). As substâncias atrativas utilizadas foram suco natural de maracujá e suco natural de goiaba (1kg de fruta batida com 250g de açúcar refinado mais dois litros de água). Cada armadilha foi iscada com 250ml de suco de maracujá ou goiaba (cf. Souza et al. 2015). Foram instaladas 32 armadilhas em transectos pré definidos sempre a uma distância de 10 m uma das outras e em duas alturas, 1,5m (sub-bosque) 10 m (dossel) do solo. As armadilhas permaneceram em campo por cinco dias consecutivos e a triagem do material foi realizada no próprio local com o uso de uma peneira para facilitar a separação do líquido dos insetos.
Busca ativa e Busca por colônias – Também mensalmente, a busca ativa e por colônias foi realizada por cinco dias consecutivos, no intervalo entre 8:00 e 17:00 (totalizando 960 horas de atividade), nos percursos pré-definidos do Jardim Botânico que contemplaram as áreas de mata e de construções. Para que o esforço da coleta fosse padronizado, apenas um pesquisador ficou responsável pelas coletas ativas. Foram realizadas buscas por indivíduos voando ou pousados e por colônias em construções humanas, afloramentos rochosos, cavidades em tronco de árvores e dosséis. Quando localizadas, as colônias foram fotografadas e alguns indivíduos coletados com rede entomológica e fixados em álcool 70% para posterior identificação.
IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL
Para identificação, foram utilizadas chaves propostas por Richard (1978). O material coletado foi depositado no Laboratório de Ecologia Comportamental e Bioacústica (LABEC) da Universidade Federal de Juiz de Fora e alguns indivíduos foram montados em via seca para compor a caixa testemunha.
ANÁLISE DOS DADOS
Análises ecológicas foram realizadas para cada método utilizando-se os índices de diversidade de Shannon (H') e o de equitabilidade de Pielou (J’) baseado em H'. Os índices foram gerados pelo programa PAST 3.08 (Hammer et al., 2001). Foi aplicado ainda o Índice de Eficiência (IE), dado pela
fórmula: IE = S * 100/SM, onde S é o número de espécies capturadas por cada método e SM o total de espécies registradas no experimento.
Para analisar a riqueza de espécies de vespas sociais no local de estudo, assim como para cada método utilizado, foram confeccionadas curvas de rarefação de espécies (senso Gotelli & Colwell 2001) com o programa EstimateS9 (Colwell 2013) com 5000 aleatorizações. O estimador não-paramétrico Jackknife de 1ª ordem foi utilizado para projetar a riqueza de espécies máxima que cada método poderia alcançar.
3 RESULTADOS
Foram registrados 631 indivíduos e 354 colônias, totalizando 38 espécies de 10 gêneros, sendo que 60,5% das espécies foram representados por Polybia (n=13) e Mischocyttarus (n=10) (Tabela 1). Durante a coleta por busca ativa, foram coletados 148 indivíduos de 27 espécies, sendo mais abundantes Polybia platycephala Richards, 1951 (n= 23), Agelaia multipicta (Haliday, 1836) (n= 19), Polistes versicolor (Olivier, 1791) (n= 19) e Mischocyttarus drewseni Saussure, 1954 (n= 16), que totalizaram juntas 52% da amostra por busca ativa. O teste de Jackknife 1ª ordem estimou 30 espécies para esse método de coleta (Figura 1A). A busca ativa obteve índice de Eficiência (IE) de 71%.
A busca por colônias registrou 272 colônias, sendo 175 de fundação independente e 97 de fundação enxameante. No total, foram registradas 20 espécies com 49% representados por apenas três espécies: Mischocyttarus socialis (Saussure, 1854) (n= 48), P. platycephala (n= 44) e Polistes
versicolor (Olivier, 1791) (n= 42). O resultado do teste Jackknife 1ª ordem foi de 26 espécies
estimadas (Figura 1E) e o índice de Eficiência (IE) para este método foi de 52%.
As armadilhas atrativas capturaram 483 indivíduos, de 23 espécies. A. multipicta (n= 230) e
P. platycephala (n= 77) representaram 64% da amostra total e o teste de Jackknife 1ª ordem estimou
29 espécies para esse método. As armadilhas atrativas apresentaram 60% de eficiência (IE) de coleta. Em relação aos índices ecológicos, a Busca Ativa obteve H’ = 2.2795 e J = 0.8579 e busca por colônias obteve H’ = 2.335 e J = 0.7795; já armadilhas atrativas obtiveram H’ = 1.895 e J = 0.6129.
Apesar de todos os métodos registrarem espécies exclusivas (seis espécies para a busca ativa, três espécies para busca por colônias e duas espécies para armadilhas atrativas), nenhum método sozinho foi capaz de registrar todas as espécies. Interessante destacar que o sub-bosque registrou o mesmo número de espécies exclusivas que o dossel.
Tabela 1: Espécies de vespas sociais e seus métodos de coletas no Jardim Botânico da Universidade Federal de Juiz de Fora no período de setembro de 2011 a agosto 2013. * = Espécie exclusiva do método; ** = Espécie exclusiva do estrato.
Espécies Busca ativa Busca por colônias Armadilha atrativa 1,5m Armadilha atrativa 10m Tribo Epiponini
Agelaia multipicta (Haliday, 1836) X - X X
Agelaia vicina (Saussure, 1854) X X X** -
Apoica pallens (Fabricius, 1804) - X X X
Brachygastra augusti (Saussure, 1854) X* - - -
Brachygastra lecheguana (Latreille, 1824) X* - - -
Parachartergus fraternus (Gribodo, 1892) X X - -
Polybia bifasciata (Saussure, 1854) - X - X**
Polybia chrysothorax (Lichtenstein, 1796) - X X** -
Polybia fastidiosuscula Saussure, 1854 X X X X
Polybia ignobilis (Haliday, 1836) - X X X
Polybia jurinei Saussure, 1854 - X X X
Polybia liliacea (Fabricius, 1804) - - X*, ** -
Polybia lugubris Ducke, 1905 - - X X
Polybia occidentalis Olivier, 1791 - X* - -
Polybia paulista (Ihering, 1896) X* - - -
Polybia platycephala Richards, 1951 X X X X
Polybia sericea (Olivier, 1791) - X X X
Polybia scutelaris (White, 1841) X* - - -
Polybia striata (Fabricius, 1787) - - X*, ** -
Protonectarina sylveirae (Saussure, 1854) X X - -
Protopolybia exigua (Saussure, 1854) X X - X**
Protopolybia sedula (Saussure, 1854) X* - - -
Synoeca cyanea (Fabricius, 1775) - X X X
Tribo Mischocytarini
Mischocyttarus araujoi Zikan 1949 - X* - -
Mischocyttarus socialis (Saussure, 1854) X X - -
Mischocyttarus cassununga (Von. Ihering, 1903) X X X X
Mischocyttarus drewseni Saussure, 1954 X X - X**
Mischocyttarus flavosculetatus Zikán, 1935 X X - -
Mischocyttarus iheringi Zikán, 1935 X X - -
Mischocyttarus rotundicollis (Cameron, 1912) X X X X
Mischocyttarus sp1 - X X X
Mischocyttarus sp2 - X X X
Mischocyttarus wagneri (Buysson, 1908) - X* - -
Tribo Polistini
Polistes actaeon Haliday, 1836 X X - X**
Polistes cinerascens Saussure, 1854 X* - - -
Polistes pacificus pacificus Fabricius 1804 X X - X**
Polistes simillimus Zikán, 1951 X X - -
Figura 1: Curvas de rarefação de estimadores de riqueza de espécies e curva de acúmulo de espécies registradas no Jardim Botânico da Universidade Federal de Juiz de Fora no período de setembro de 2011 a agosto 2013: A - Curva representado estimadores e espécies acumuladas para o método de Busca Ativa; B - Curva representado estimadores e espécies acumuladas para o método de armadilha atrativa; C - Curva representado estimadores e espécies acumuladas para o método de armadilha atrativa de sub-bosque; D - Curva representado estimadores e espécies acumuladas para o método de armadilha atrativa de dossel; E - Curva representado estimadores e espécies acumuladas para o método de busca por colônias.
4 DISCUSSÃO
Os métodos de amostragem avaliados são os mais comumente utilizados em estudos de levantamento de vespas sociais (Barbosa et al 2016; Maciel et al 2016). Sobre eles, alguns autores sugerem que alguns métodos são mais eficientes que outros (e.g. Silveira, 2002; Ribeiro-Junior, 2008; Locher et al. 2014; Maciel et al. 2016) e nossos resultados confirmam essa diferença e sugerem que a utilização de mais de um método de amostragem aumenta a riqueza encontrada na área de estudo.
A presença abundante das espécies A. multipicta e P. platycephala se deve ao fato de serem espécies enxameantes, ou seja, apresentam colônias populosas e consequentemente um maior número de operárias em forrageio e maior probabilidade de captura.
Quanto aos métodos, a busca ativa e a busca por colônias juntas obtiveram índice de eficiência de 92%, registraram mais espécies exclusivas, apresentaram os maiores índices de Shannon e riqueza compatível com os resultados dos testes de Jackknife. Assim, pode-se dizer que esse tipo de método é de fato o mais eficiente para coleta de vespas sociais, corroborando o encontrado em trabalhos de diversidade que, ao utilizarem mais de um método de amostragem, também registraram maior riqueza nos método ativos (Souza et al 2016; Somavilla & Oliveira 2017).
Já as armadilhas atrativas, apesar de apresentarem um menor IE (60%), também registraram espécie exclusiva. A grande vantagem desse método é a possibilidade do desenvolvimento de outras atividades enquanto as armadilhas estão em campo, o que muitas vezes permite ao pesquisador utilizar outro tipo de método. Importante salientar que as armadilhas atrativas normalmente são instaladas a uma altura padrão de 1,5m do solo (e.g. Locher et al. 2014; De Souza et al. 2011), no entanto os dados do presente trabalho mostram a vantagem de uma variação nas alturas das armadilhas já que a altura de 10m registrou espécies exclusivas.
Assim, tendo que vista que nenhum método ter sido capaz de registrar todas as espécies no presente estudo, fica evidente que o consórcio das metodologias é a melhor maneira para registrar a riqueza de espécies de uma área, de forma que quanto mais métodos empregados, maiores as chances de captura do maior número de espécies possíveis, considerando que em estudos de diversidade, uma única espécie exclusiva de um método já vale o esforço para sua utilização. No entanto, se o pesquisador optar por utilizar somente um método, de acordo com os dados, sugere-se a utilização dos métodos ativos de coleta.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho foi financiado pela Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo Conselho de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico (CNPq) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG).
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