Associação de anfípodes herbívoros com a alga parda Sargassum filipendula e suas epífitas : variação temporal e efeito da dieta sobre a aptidão

GLAUCO BARRETO DE OLIVEIRA MACHADO

“ASSOCIAÇÃO DE ANFÍPODES HERBÍVOROS COM A ALGA PARDA

SARGASSUM FILIPENDULA E SUAS EPÍFITAS: VARIAÇÃO TEMPORAL E

EFEITO DA DIETA SOBRE A APTIDÃO”

CAMPINAS, 2013

Dedicatória

Dedico esse trabalho a minha família, especialmente aos meus queridos pais, Jocélia e Paulo.

Agradecimentos

À minha orientadora Profa. Dra. Fosca Pedini Pereira Leite pelos ensinamentos e incentivo ao meu trabalho.

À minha coorientadora Dra. Silvana Gomes Leite Siqueira por compartilhar comigo sua experiência e conhecimento ao longo dessa etapa da minha formação.

À Profa. Dra. Tânia M. Costa por me incentivar nessa jornada desde a graduação.

Aos queridos amigos Karina, Andressa, Leandro e Amanda pela amizade que, mesmo a distância nos últimos anos, me faz lembrar onde estão as coisas boas do mundo.

Aos amigos Elena, Cyro, João, Camila e Monique por terem compartilhado comigo muito mais do que a caótica rotina de graduação, e por ainda ser assim.

Às queridas Nili e Dani, as quais eu tive a sorte de conhecer durante o mestrado, sou grato pela amizade e pelos momentos compartilhados.

Ao Pedro J. por compartilhar seu tempo comigo, por ouvir e compreender, e por estar sempre por perto.

Aos colegas da pós pela convivência, que sem dúvida tornou mais agradável os momentos difíceis do mestrado, em especial a Deborah, Gabriela M., Kamila, Hélio, Iara, Camila V., Tina, Jessie, Cris, Jeferson, Ileyne, Mayra, Polliana, Maru, Angélica e Nadia.

Aos colegas de laboratório pela convivência, momentos do café e conversas, que passaram a fazer parte do meu cotidiano, em especial a Sueli, Silvana, Luiza, Marília, Edson, Artur, Aline, Simone e Laryssa, pelo auxílio fundamental em coletas, triagem e manutenção da sala de aquários.

Aos companheiros Pedro, Fernando, Tiago e André, com os quais tive o prazer de compartilhar a mesma casa durante esse tempo, sou grato pela tranquila convivência. Ao Victor K., com quem comecei essa história, e ao qual sou grato pelo apoio no início do mestrado, e mesmo antes disso tudo.

Aos professores membros da avaliação deste trabalho: Dr. Gustavo Q. Romero, Dr. Ronaldo A. Christofoletti, Dr. Renato C. Pereira e Dr. Marcel O. Tanaka, pelas valorosas críticas e sugestões.

Aos Professores José Roberto Trigo, Thomas Michael Lewinsohn, e Antonia Cecília Z. Amaral por cederem a infraestrutura de seus laboratórios para execução de etapas deste trabalho.

Ao Centro de Biologia Marinha da USP (CEBIMar) pela infraestrutura oferecida, que foi essencial para a realização deste trabalho.

À Célia, secretária do programa de pós-graduação em Ecologia, pela ajuda fundamental em assuntos burocráticos.

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pela bolsa concedida (Processo 2011/03392-1).

À minha família, Jocélia, Paulo e Gustavo, a qual sou profundamente grato pelo apoio de todas formas às minhas escolhas, que incluem essa jornada.

Sumário

Resumo ... x

Abstract ...xii

Introdução Geral ... 1

Capítulo 1: Variação temporal da composição de espécies de Ampithoidae associadas à alga parda Sargassum filipendula e suas epífitas ... 4

Introdução ... 4

Material e Métodos ... 5

Resultados ... 8

Discussão ... 14

Capítulo 2: Efeitos da dieta sobre a aptidão de Cymadusa filosa Savigny, 1816 e Sunampithoe pelagica Milne Edwards, 1830 (Amphipoda: Ampithoidae) ... 18

Introdução ... 18 Material e Métodos ... 20 Resultados ... 26 Discussão ... 32 Considerações finais ... 37 Referências bibliográficas ... 38

Resumo

Macroalgas oferecem alimento e hábitat para pequenos herbívoros, como anfípodes. O papel da macroalga como alimento é um dos principais fatores que influencia a interação herbívoro-macroalga. Dessa forma, para compreender essa interação, é imprescindível conhecer as consequências da dieta sobre a aptidão de pequenos herbívoros e a associação desses animais com as macroalgas em campo. Nesse estudo, avaliamos a variação temporal de anfípodes herbívoros da família Ampithoidae e da alga parda Sargassum filipendula e suas epífitas. Em complemento, investigamos o efeito do consumo de algas com diferentes características (Sargassum filipendula e duas algas epífitas, Dictyota cervicornis e Hypnea musciformis) sobre a aptidão de dois ampitoídeos, Cymadusa filosa e Sunampithoe pelagica, bem como a preferência e taxa alimentar desses anfípodes. A composição das espécies de Ampithoidae variou quanto ao tempo e foi influenciada pela biomassa de Sargassum e pela intensidade de epifitismo. Sunampithoe pelagica destacou-se como a espécie de ampitoídeo mais abundante, apresentando forte associação com a biomassa de Sargassum. As espécies C. filosa, Ampithoe marcuzzi e A. ramondi ocorreram em menor abundância e acompanharam a variação da biomassa de epífitas. Nos experimentos de aptidão, jovens de S. pelagica alimentados com Sargassum, em comparação àqueles nos tratamentos com Hypnea e Dictyota, apresentaram maior sobrevivência, o que sugere uma dieta restrita apresentada por essa espécie. Para C. filosa, a sobrevivência foi semelhante entre jovens submetidos às três dietas, porém, aqueles alimentados com Sargassum apresentaram maior crescimento e sucesso reprodutivo. Em um experimento de múltipla escolha de algas, adultos de C. filosa e S. pelagica apresentaram maior preferência de consumo pela alga Sargassum. Quando não oferecida escolha quanto ao alimento, as três

algas foram consumidas por adultos de C. filosa a uma mesma taxa. Em contraste, Sargassum foi a alga mais consumida por adultos de S. pelagica no experimento de taxa alimentar. Apesar de ambas espécies de anfípodes apresentarem maior preferência e sucesso ao consumirem Sargassum, elas responderam de maneiras distintas quando oferecidas outras algas, o que pode refletir as diferenças observadas entre essas espécies quanto aos seus padrões de ocorrência em campo. Nesse sentido, enquanto um importante componente na interação entre pequenos herbívoros e macroalgas, a dieta pode influenciar as respostas de anfípodes herbívoros às variações de biomassa das macroalgas. Além disso, nossos resultados reforçam a importância de se considerar as especificidades de cada herbívoro para compreensão do impacto desses animais sobre a comunidade de algas.

Abstract

Macroalgae offer food and habitat for small herbivores, such as amphipods. The role of the macroalgae as food is one of the main driving factors of the herbivore-macroalga interaction. Hence, in order to comprehend this interaction, one must necessarily know the consequences of the diet on the fitness of small herbivores and on the association between these animals and the algae in the field. We herein assess the temporal variation of herbivore amphipods, of the Ampithoidae family, and of the brown seaweed Sargassum filipendula and its epiphytes. In addition, we explore the effects of the consumption of algae with different characteristics (Sargassum filipendula and two epiphytes, Dictyota filosa and Sunampithoe pelagica) on the fitness of two ampithoids, Cymadusa filosa and Sunampithoe pelagica, as well as on their feeding preference and rate. The composition of Ampithoidae species displayed temporal variation and was influenced by the Sargassum biomass and the intensity of epiphytism. Sunampithoe pelagica revealed itself as the most abundant species of Ampithoidae, and was strongly associated to the Sargassum biomass. The C. filosa, Ampithoe marcuzzi and A. ramondi species were less abundant, and they accompanied the variation of the epiphyte biomass. In the fitness experiments, young S. pelagica being fed Sargassum, as compared to the groups being fed Hypnea and Dictyota, displayed larger survival rates. This suggests that this species has a restricted diet. Regarding C. filosa, the survival rate was similar for the young specimens subjected to three diets, but those fed Sargassum showed greater growth and higher reproductive success. In a multiple choice experiments, C. filosa and S. pelagica adults were shown to prefer consuming Sargassum. When they were not offered a choice, C. filosa adults consumed the three algae at the same rate. In contradistinction to this, in the feeding rate

experiment S. pelagica adults consumed Sargassum the most. In spite of the two amphipod species displaying greater preference and success rates when consuming Sargassum, they reacted differently when other algae was offered them, which might explain the observed differences regarding their occurrence patterns in the field. Therefore, as an important factor of herbivore-macroalgae interaction, feeding can influence the responses of herbivorous amphipods to changes in macroalgae biomass. Furthermore, our results stress the importance of considering the specificities of each herbivore in order to understand the impact of these animals on the community of algae.

Introdução Geral

Macroalgas apresentam alta produtividade primária em ecossistemas marinhos, em alguns casos tão elevada quanto àquela observada para plantas terrestres (Gao & McKinley 1994). Além da relevância enquanto produtores primários, as macroalgas atuam como hábitat para uma grande diversidade de animais (Little & Kitching 1996, Christie et al. 2009). Os integrantes dessa fauna associada encontram nas macroalgas um refúgio contra exposição a ondas (Dean & Connell 1987) e predação (Edgar 1983a, Schneider & Mann 1991), e podem ser limitados pela disponibilidade temporal desse substrato (Norton & Benson 1983, Jacobucci et al. 2009).

As características morfológicas das macroalgas, principalmente tamanho e complexidade estrutural, influenciam a composição da fauna associada (Lippert et al. 2001, Christie et al. 2009). Porém, para aqueles animais que se alimentam da macroalga, outras características, como valor nutricional e presença de metabólitos secundários, são tão importantes quanto à morfologia (Nicotri 1980, Hay et al. 1990, Cruz-Rivera & Hay 2000). Nesse caso, a associação de pequenos herbívoros com macroalgas depende do valor desse substrato como alimento e refúgio (Norton & Benson 1983, Duffy & Hay 1991, Poore & Steinberg 1999). O balanço entre essas duas demandas (alimento e refúgio) tem um papel central na interação entre pequenos herbívoros e macroalgas (Arrontes 1990, Hay et al. 1987, Duffy & Hay 1991, Jormalainen et al. 2001).

Há duas linhas principais de estudos que abordam a interação entre pequenos herbívoros e macroalgas: uma busca conhecer a dieta desses herbívoros e qual o efeito do consumo de macroalgas sobre a aptidão desses animais (Nicotri 1980, Duffy & Hay 1994, Poore & Steinberg 1999), bem como quais são as principais características do alimento que

influenciam esses resultados (Cruz-Rivera & Hay 2000, Cruz-Rivera & Hay 2001); e outra que tem por objetivo avaliar qual o impacto desses pequenos herbívoros sobre a organização da comunidade de algas (Duffy & Hay 2000, Poore et al. 2009, Aumack et al. 2011). A primeira linha de estudos, em conjunto com estimativas sobre a variação da densidade de pequenos herbívoros, pode ser considerada um importante passo prévio no desenvolvimento da segunda abordagem, uma vez que os impactos sobre a composição de algas têm sido considerados altamente espécie-específico (Duffy & Hay 2000).

Entre os pequenos herbívoros associados a macroalgas, algumas espécies de anfípodes se destacam por sua elevada abundância (Tararam & Wakabara 1981, Tanaka & Leite 2003). Em alguns casos, esses anfípodes apresentam tolerância a metabólitos secundários produzidos pelas macroalgas (Duffy & Hay 1991, Hay et al. 1990), o que permite um aumento na variedade da dieta desses herbívoros (Poore et al. 2008). Essa e outras características das macroalgas, como valor nutricional e resistência física, influenciam o consumo pelos anfípodes e, por consequência, afetam a preferência alimentar e aptidão desses animais (Duffy & Hay 1991, Poore & Steinberg 1999, Cruz-Rivera & Hay 2003).

Anfípodes são frequentemente utilizados como modelos nos estudos sobre a interação entre pequenos herbívoros e macroalgas (Brawley & Adey 1981, Brawley & Fei 1987, Hay et al. 1987, Duffy & Hay 1994, Duffy & Hay 2000). Entre esses, os anfípodes da família Ampithoidae consomem a macroalga hospedeira e a utilizam como substrato para construção de tubos (Colan 1982, Ruffo 1982, Barnard & Karaman 1991, Poore et al. 2008). Nesse caso, por ser uma associação mediada tanto pela oferta de alimento como de habitat, a abundância de anfípodes herbívoros pode ser influenciada pela variação temporal da biomassa de macroalgas (Jacobucci et al. 2009).

A proposta desse estudo foi de avaliar a interação entre espécies da família Ampithoidae e a macroalga Sargassum filipendula e suas epífitas, que são habitualmente observadas no litoral do estado de São Paulo, na franja do infralitoral de costões rochosos. No Capítulo 1, abordamos a variação temporal da abundância de anfípodes ampitoídeos e do seu substrato. Em seguida, no Capítulo 2, investigamos o efeito do consumo de Sargassum filipendula e das epífitas, Hypnea musciformis e Dictyota cervicornis, sobre a aptidão de dois anfípodes herbívoros, bem como sua preferência e taxa alimentar sob o consumo das três macroalgas.

Capítulo 1: Variação temporal da composição de espécies de Ampithoidae associadas à alga parda Sargassum filipendula e suas epífitas

Introdução

As macroalgas estão entre os grupos mais conspícuos em costões rochosos, junto a outros organismos incrustantes, e exercem um papel fundamental nesses ecossistemas, uma vez que representam habitat para diversos grupos animais (Little & Kitching 1996, Christie et al. 2009). A composição da fauna associada a macroalgas é influenciada pelas características desse substrato, como variação temporal (Mukai 1971, Russo 1989, Jacobucci et al. 2009), morfologia (Taylor & Cole 1994, Lippert et al. 2001), valor nutricional (Nicotri 1980, Cruz-Rivera & Hay 2000) e defesas químicas (Hay et al. 1990, Duffy & Hay 1994).

Entre os grupos associados a macroalgas, os anfípodes se destacam por sua elevada abundância (Tararam & Wakabara 1981, Taylor & Cole 1994, Tanaka & Leite 2003). Em especial, os herbívoros dessa ordem apresentam uma estreita relação com macroalgas (Norton & Benson 1983, Hay et al. 1990, Duffy & Hay 1991, Poore & Steinberg 1999) e podem influenciar a organização da comunidade de algas no ambiente marinho (Duffy & Hay 2000, Aumack et al. 2011). Portanto, estudos que abordem a composição desses anfípodes em macroalgas podem contribuir para a compreensão dos efeitos dessa interação. A associação de anfípodes herbívoros com macroalgas depende do valor desse substrato como alimento e refúgio contra pressões ambientais (e.g. predação e ação de ondas) (Hay et al. 1987, Duffy & Hay 1994, Poore & Steinberg 1999, Sotka 2007). Devido a essa estreita associação, a variação temporal das macroalgas pode influenciar intensamente a abundância desses anfípodes e de outros pequenos herbívoros que compõem

sua fauna associada (Mukai 1971, Jacobucci et al. 2009). Nesse contexto, algas epífitas exercem um importante papel na interação anfípodes-macroalga, uma vez que aumentam a complexidade estrutural do habitat (Hall & Bell 1988, Martin-Smith 1993), o que ameniza pressões ambientais (e.g. predação) (Edgar 1983a, Schneider & Mann 1991), e compõem a dieta de algumas espécies de anfípodes (Duffy 1990, Cruz-Rivera & Hay 2000, Karez et al. 2000, Aumack et al. 2011).

A família Ampithoidae (Amphipoda) é caracterizada por espécies herbívoras e que constroem tubos nas macroalgas e angiospermas marinhas a que estão associadas (Colan 1982, Ruffo 1982, Barnard & Karaman 1991, Poore et al. 2008). Esses pequenos herbívoros podem representar um importante elo trófico entre os ambientes bentônico e pelágico, uma vez que compõem a dieta de algumas espécies de peixes (Dubiaski-Silva & Masunari 2008). Esses anfípodes são encontradas no litoral do estado de São Paulo em níveis inferiores do costão rochoso e, frequentemente, associados à alga parda Sargassum e suas epífitas (Tararam & Wakabara 1981, Tararam et al. 1986, Jacobucci et al. 2009).

O principal objetivo desse estudo foi descrever a associação de anfípodes ampitoídeos com Sargassum e suas epífitas por meio de um estudo sobre a variação temporal da densidade desses organismos e, dessa forma, verificar (1) o quanto da composição das espécies de Ampithoidae é influenciada pela biomassa de Sargassum; e (2) quanto o epifitismo influencia na ocorrência das espécies de Ampithoidae.

Material e Métodos

Área de estudo

As coletas foram realizadas na região infralitoral da Praia da Fortaleza (23º32’S, 45º10’W) localizada na enseada da Fortaleza, Ubatuba, litoral norte de São Paulo. O costão

rochoso estudado apresenta um grau moderado de exposição a ondas (Széchy & Paula 2000). Sargassum filipendula é a alga dominante no local de estudo, ocorrendo em associação com outras algas epífitas, como Dictyopteris delicatula, Dictyota cervicornis e Hypnea musciformis (Széchy & Paula 2000, Jacobucci et al. 2009).

Variação temporal do banco de Sargassum e epífitas

Para avaliar a densidade de Sargassum filipendula e epífitas no local de estudo quanto à variação temporal, cinco quadrados de 0,25 m X 0,25 m de frondes dessa alga foram amostrados aleatoriamente em um único evento a cada estação, entre janeiro e outubro/2012. Por meio de mergulho livre, as algas submersas foram raspadas do substrato rochoso ao longo de um transecto de 50 m de extensão e em profundidade entre 1 e 2 metros. As amostras foram armazenadas em sacos de tecido e transportadas em caixas térmicas. Em laboratório, para cada amostra, as frondes foram lavadas para remover a fauna vágil. As epífitas foram separadas do Sargassum e identificadas. Após 48h em estufa a 60ºC, foi obtido o peso seco de Sargassum e de cada epífita.

Para verificar o efeito temporal sobre a densidade de Sargassum e suas epífitas, uma Análise de Variância (ANOVA) foi realizada considerando tempo como um fator (4 níveis, fator fixo). O teste a posteriori de Tukey foi utilizado para verificar diferenças entre os grupos. O pressuposto de homogeneidade de variâncias foi observado pelo teste Cochran e, quando necessário, os dados foram transformados em log10 para atender a esse

pressuposto. Quando a homogeneidade de variâncias não foi observada mesmo após a transformação dos dados, a ANOVA foi realizada com os dados não transformados, pois se trata de uma análise robusta para lidar com heterogeneidade de variâncias, especialmente nos casos em que os dados são balanceados (Underwood 1997).

Variação temporal de Ampithoidae e associação com algas

Para estimar a abundância de Ampithoidae quanto à variação sazonal e a associação desse grupo com a biomassa de Sargassum filipendula e o epifitismo, frondes de Sargassum foram coletadas na Praia da Fortaleza, entre janeiro e novembro/2012. A cada estação, foram realizadas duas coletas em eventos distintos (consideradas como réplicas temporais) e, a cada coleta, cinco frondes de Sargassum foram amostradas aleatoriamente ao longo de um transecto de 50 m de extensão. Por meio de mergulho livre, cada fronde submersa foi raspada do substrato e armazenada em saco de tecido com malha de 200 µm. As amostras foram transportadas em caixas térmicas ao laboratório e congeladas.

Em laboratório, a fauna vágil associada ao Sargassum foi removida por lavagens sucessivas em água e fixada em álcool 70% para posterior triagem, identificação (Ruffo 1982, Barnard & Karaman 1991) e contagem dos anfípodes ampitoídeos. Após remoção da fauna, as frondes de Sargassum e suas epífitas foram mantidas em estufa a 60ºC por 48h para avaliar o peso seco da fronde e a intensidade de epifitismo (razão entre biomassa da epífita e biomassa total da fronde, expressa em porcentagem).

Para verificar o efeito temporal sobre a composição das espécies de Ampithoidae, foi realizada uma Análise de Variância Multivariada Permutacional (PERMANOVA) (Anderson 2005), considerando tempo (4 níveis, fator fixo) e as covariáveis biomassa de Sargassum e epifitismo. Essa análise foi baseada na matriz de similaridade de Bray-Curtis construída a partir dos dados de abundância das espécies. Os dados foram submetidos à transformação de raiz quadrada para aumentar o peso das espécies com baixa frequência. Foram feitas 999 permutações para a realização dos testes. Para verificar um padrão de possíveis diferenças entre as períodos de amostragem, uma análise de escalonamento

multidimensional não métrica (nMDS) foi realizada a partir da matriz de similaridade de Bray-Curtis baseada na abundância das espécies.

Uma Análise de Covariância (ANCOVA) foi realizada para verificar o efeito do tempo sobre a abundância de cada espécie de Ampithoidae, considerando tempo como um fator, e a biomassa de Sargassum e o epifitismo como covariáveis. O teste a posteriori de Tukey foi utilizado para verificar diferença entre grupos quando observado o efeito de algum fator. O pressuposto de homogeneidade de variâncias foi verificado pelo teste Cochran. Em complemento, análises de regressão linear simples foram realizadas para verificar a relação entre a abundância de cada espécie de Ampithoidae (variável dependente) e a biomassa de Sargassum e o epifitismo (variáveis independentes).

Resultados

Macroalgas

Foi observada variação temporal da alga parda Sargassum filipendula e de suas epífitas. A densidade de Sargassum foi elevada no Verão e diminuiu no Outono, sendo observados valores intermediários durante o Inverno e a Primavera (Figura 1A; ANOVA, Teste Cochran = 0,5993 ns; gl = 3; QM = 354,41; F = 5,36; P = 0,0095). Por sua vez, as epífitas apresentaram elevada densidade durante o Verão e o Outono, e diminuíram no Inverno, sendo observado um valor intermediário durante a Primavera (Figura 1B; ANOVA, Teste Cochran = 0,4753 ns, gl = 3; QM = 0,40; F = 6,35; P = 0,0048; dados transformados em log10).

Verão Outono Inverno Primavera 0 5 10 15 20 25 30 35 40 _a b ab ab a Den sid ad e d e S a rg a ss u m (g 0 .0 6 2 5 m -2 ) Estação

Verão Outono Inverno Primavera -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

B

A

Figura 1. Densidade sazonal de macroalgas (média±erro padrão). (A) Sargassum filipendula; (B) Epífitas, dados transformados em log10. Letras iguais entre colunas indicam ausência de diferença significativa (Teste

Tukey, P > 0,05).

Entre as epífitas, a alga vermelha Hypnea musciformis destacou-se como a macroalga mais frequente em todas as estações do ano, com elevadas densidades durante o Verão e o Outono (ANOVA, Teste Cochran = 0,4796 ns; gl = 3; QM = 0,41; F = 7,97; P = 0,0018; Teste Tukey, P < 0,05; dados transformados em log10). De forma similar, a alga

parda Dictyopteris delicatula foi observada ao longo de todas as amostragens, porém, com menor contribuição relativa à biomassa total de epífitas e sem apresentar variação sazonal (ANOVA, Teste Cochran = 0,8102, P < 0.05; gl = 3; QM = 0,77; F = 1,40; P = 0,2796). Outras macroalgas, como Dictyota cervicornis, compuseram menos de 8% da biomassa de epífitas (Tabela 1).

Tabela 1. Contribuição relativa (%) da biomassa de macroalgas à composição de epífitas. Algas epífitas com baixa contribuição estão representadas como Outras.

Estação H. musciformis D. delicatula Outras

Verão 68,32 31,37 0,31

Outono 78,03 18,01 3,96

Inverno 85,07 9,54 5,39

Variação temporal de Ampithoidae

Foram coletados na área de estudo um total de 1569 anfípodes da família Ampithoidae associados a Sargassum e suas epífitas, e identificados em quatro espécies: Sunampithoe pelagica Milne Edwards, 1830 (1390 indivíduos), Ampithoe marcuzzi Ruffo, 1954 (71 indivíduos), Cymadusa filosa Savigny, 1816 (36 indivíduos) e Ampithoe ramondi Audouin, 1826 (18 indivíduos). Para alguns indivíduos, a identificação em espécie não foi possível devido ao pequeno tamanho, sendo esses considerados Ampithoidae jovens (54 indivíduos).

As espécies S. pelagica e A. marcuzzi ocorreram em todas as estações. Sunampithoe pelagica apresentou elevada contribuição relativa ao longo do ano, com expressiva dominância durante o Inverno e a Primavera. Não observamos a ocorrência de C. filosa durante Primavera, nem de A. ramondi durante o Inverno. Essas duas espécies ocorreram em menores abundâncias ao longo do estudo (Tabela 2).

Tabela 2. Contribuição relativa (%) da abundância de cada espécie de Ampithoidae por estação. Indivíduos jovens cuja identificação em espécie não foi possível estão representados em Ampithoidae jovem.

Estação S. pelagica A. marcuzzi C. filosa A. ramondi Ampithoidae jovem

Verão 83,43 6,14 4,14 1,86 4,43

Outono 65,04 20,33 4,88 3,25 6,50

Inverno 96,76 0,43 0,22 0,00 2,59

Primavera 98,23 0,35 0,00 0,35 1,06

A composição das espécies de Ampithoidae foi influenciada pelo fator tempo e pelas covariáveis biomassa de Sargassum e epifitismo (PERMANOVA, Tabela 3). Apesar da variabilidade na distribuição dos pontos apresentada no gráfico de escalonamento multidimensional (estresse de 0,09), foi possível notar uma tendência a dois agrupamentos,

um referente às estações Verão e Outono, e outro referente às estações Inverno e Primavera (nMDS, Figura 2).

Tabela 3. PERMANOVA para composição de espécies de Ampithoidae quanto a tempo, biomassa de

Sargassum e epifitismo. Dados transformados em raiz quadrada. N = 10 por estação (exceto para o Verão, no

qual uma amostra foi perdida, e Outono, no qual uma amostra não apresentava ampitoídeos). Fonte de Variação g.l. QM Pseudo-F P

Tempo 3 1702,5 2,40 0,018 Sargassum 1 9361,4 13,20 0,001 Epifitismo 1 2878,1 4,06 0,008 Resíduo 32 709,3 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 MDS Eixo 2 MDS - Eixo 1 Verão Outono Inverno Primavera

Figura 2. Escalonamento multidimensional para composição de Ampithoidae entre estações. Estresse de 0,09.

Todas as espécies de Ampithoidae, exceto S. pelagica, apresentaram variação temporal (ANCOVA, Tabela 4). As maiores abundâncias de C. filosa, A. marcuzzi e A. ramondi ocorreram principalmente no Verão, com redução nas estações seguintes (Figura

3), um padrão similar àquele observado para variação da densidade de epífitas. Embora não tenha sido verificada diferença significativa na abundância de S. pelagica entre os períodos de coleta, foi possível notar uma redução no número de indivíduos dessa espécie durante o Outono em comparação às outras estações (Figura 3). Verificamos um efeito da biomassa de Sargassum sobre a abundância de todas as espécies de Ampithoidae, exceto A. ramondi. Por sua vez, o epifitismo influenciou apenas a abundância de A. marcuzzi (ANCOVA, Tabela 4).

Tabela 4. ANCOVA para abundância das espécies de Ampithoidae quanto a tempo, biomassa de Sargassum e epifitismo. N = 10 por estação (exceto para o Verão, no qual uma amostra foi perdida).

Fonte de Variação Teste Cochran g.l. QM F P

S. pelagica 0,6835 ns Tempo 3 847,54 0,76 0,5250 Sargassum 1 7973,83 7,14 0,0116 Epifitismo 1 0,83 0,0001 0,9784 Resíduo 33 1116,24 A. marcuzzi 0,7744 ns Tempo 3 37,75 4,92 0,0062 Sargassum 1 96,83 12,63 0,0012 Epifitismo 1 35,19 4,59 0,0397 Resíduo 33 C. filosa 0,9192 ns Tempo 3 14,81 10,40 0,0001 Sargassum 1 11,85 8,32 0,0069 Epifitismo 1 1,03 0,72 0,4009 Resíduo 33 A. ramondi 0,7603 ns Tempo 3 3,80 3,59 0,0238 Sargassum 1 0,17 0,16 0,6900 Epifitismo 1 0,23 0,22 0,6461 Resíduo 33

Verão Outono Inverno Primavera 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 A b u n d ân cia

Verão Outono Inverno Primavera 0 1 2 3 4 5 6 7 Ampithoe ramondi b b ab

Verão Outono Inverno Primavera 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 _{Cymadusa filosa} Ampithoe marcuzzi Sunampithoe pelagica b b a A b u n d ân cia Estação

Verão Outono Inverno Primavera 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 b ab a a Estação

Figura 3. Abundância das espécies de Ampithoidae (média±erro padrão) por estação. Letras iguais entre colunas indicam ausência de diferença significativa (Teste Tukey, P > 0,05). N = 10 por estação (exceto para o Verão, no qual uma amostra foi perdida).

Quando considerada a abundância de ampitoídeos e a biomassa de S. filipendula, verificamos uma relação positiva para todas as espécies, exceto para A. ramondi (Figura 4). Não observamos uma forte relação entre epifitismo e abundância dos ampitoídeos (S. pelagica: F = 2,30; r2 = 0,058; P = 0,1382; A. marcuzzi: F = 1,59; r2 = 0,041; P = 0,2148; C. filosa: F = 0,01; r2 = 0,0004; P = 0,9076; A. ramondi: F = 0,53; r2 = 0,014; P = 0,4718).

0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 100 120 140 160 A bundâ nc ia A bundâ nc ia 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 2 4 6 8 10 12 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Cymadusa filosa Sargassum (g) 0 2 4 6 8 10 12 14 0 1 2 3 4 5 Ampithoe ramondi Ampithoe marcuzzi Sunampithoe pelagica Sargassum (g)

Figura 4. Relação entre abundância de ampitoídeos e biomassa de Sargassum filipendula. Sunampithoe

pelagica: n = 39; QM = 22862,77; F = 21,48; r2 = 0,367; P < 0,001. Ampithoe marcuzzi: n = 39; QM = 63,30;

F = 5,37; r2 = 0,127; P = 0,0262. Cymadusa filosa: n = 39; QM = 25,54; F = 9,72; r2 = 0,208; P = 0,0035.

Ampithoe ramondi: n = 39; QM = 0,17; F = 0,13; r2 = 0,004; P = 0,7163.

Discussão

Nossos resultados enfatizam a influência que a variação temporal de Sargassum filipendula e suas epífitas pode exercer sobre a abundância das espécies de Ampithoidae. No entanto, esse efeito parece não atuar do mesmo modo sobre esses anfípodes herbívoros, uma vez que a composição de espécies variou entre as estações. Cymadusa filosa, A. marcuzzi e A. ramondi ocorreram de forma expressiva durante o Verão e o Outono, o que possivelmente implicou maior variedade de espécies nessas estações em comparação ao Inverno e à Primavera, ao passo que S. pelagica ocorreu em elevada abundância em todas

as estações. Espécies de pequenos herbívoros podem diferir entre si quanto ao uso de macroalgas como alimento e refúgio, demandas que influenciam a interação desses animais com seus hospedeiros, e portanto, podem responder de maneiras distintas à variação das macroalgas compartilhadas como substrato (Duffy & Hay 1994, Cruz-Rivera & Hay 2000, Jacobucci et al. 2009).

A elevada biomassa de Sargassum no Verão pode refletir o pico máximo de desenvolvimento vegetativo da macroalga, seguido de sua senescência no Outono e regeneração nas estações seguintes (Inverno e Primavera). Tal sequência das etapas de desenvolvimento de Sargassum é descrita em outros estudos (Critchley et al. 1987, Trono & Lluisma 1990), apesar da expressiva variação existente quanto à época de ocorrência dessas etapas (Veloso & Széchy 2008).

Quanto às epífitas, a elevada biomassa no Verão coincide com a maior disponibilidade de espaço oferecido por S. filipendula para o estabelecimento dessas algas. Porém, apenas a variação da biomassa de Sargassum não explica a elevada densidade de epífitas no Outono. Aguilar-Rosas & Galindo (1990) observaram que o estabelecimento de epífitas ocorre principalmente nas partes perenes do Sargassum, próximo aos apressórios, o que explicaria sua elevada biomassa mesmo no período de senescência da alga parda. A redução de epífitas do Verão para o Inverno é registrada em outros estudos (Aguilar-Rosas & Galindo 1990, Leite & Turra 2003, Széchy & Sá 2008), e pode ser consequência de condições ambientais que influenciam o desenvolvimento dessas algas (Jacobucci et al. 2010).

Sunampithoe pelagica parece apresentar uma distribuição restrita a poucos grupos de algas pardas da Ordem Fucales presentes no infralitoral, como as do gênero Sargassum, Fucus e Cystoseira (Ruffo 1982, Tararam et al. 1986, Dubiaski-Silva & Masunari 1995,

Viejo 1999). Em contraste, C. filosa, A. marcuzzi e A. ramondi apresentam uma ampla distribuição quanto ao tipo de substrato a que estão associados, ocorrendo em algas verdes, vermelhas e pardas, além de algumas angiospermas marinhas (Ruffo 1982, Tararam et al. 1986, Dubiaski-Silva & Masunari 1995, LeCroy 2002). Nesse caso, as menores abundâncias de C. filosa, A. marcuzzi e A. ramondi em Sargassum, quando comparadas a S. pelagica, pode ser uma consequência da ocupação desses anfípodes em outras espécies de macroalgas que ocorrem na área de estudo.

Além disso, espécies associadas a um mesmo substrato podem estar sujeitas a diferentes riscos de predação (Nelson 1979, Main 1985). Essa diferença pode refletir as características particulares das espécies associadas, como mobilidade e tamanho, que influenciam a vulnerabilidade desses animais a certos predadores que se orientam visualmente, como peixes (Main 1985, Edgar & Aoki 1993). Uma vez que a demanda por refúgio também é um importante fator sobre a ocorrência de pequenos herbívoros em macroalgas (Duffy & Hay 1994), é possível que S. pelagica esteja menos vulnerável a predação do que os outros ampitoídeos, o que explicaria a elevada abundância dessa espécie no Sargassum em comparação às demais.

Apesar da pouca influência do epifitismo sobre a abundância das espécies de Ampithoidae, essa variável influenciou a composição do grupo. As espécies C. filosa, A. marcuzzi e A. ramondi parecem se beneficiar da elevada carga de epífitas durante o Verão e o Outono, possivelmente reduzindo o risco à predação e aproveitando a maior disponibilidade de alimento (Edgar 1983a, Schneider & Mann 1991, Karez et al. 2000). Durante as outras estações, a menor quantidade de epífitas pode expor essas espécies a predadores, o que explicaria a menor ocorrência delas em Sargassum. Nesse caso, a ocupação de outros substratos com maior complexidade estrutural (Russo 1987,

Bartholomew et al. 2000) e defesas químicas (Hay et al. 1989, Hay et al. 1990, Duffy & Hay 1991) poderia favorecer o sucesso desses ampitoídeos.

Por outro lado, o epifitismo exerceu pouca influência sobre a variação da abundância de S. pelagica, que parece apresentar uma estreita relação com Sargassum. Nesse caso, é possível que S. pelagica encontre na alga parda tanto alimento como refúgio adequados. Além disso, é importante notar que entre as quatro espécies de Ampithoidae desse estudo, S. pelagica tem o menor tamanho corporal (Ruffo 1982, LeCroy 2002), o que representaria uma vantagem dessa espécie em relação às outras, principalmente em períodos com menor intensidade de epifitismo, uma vez que a predação seletiva por tamanho é conhecida como um importante fator que atua sobre a abundância de pequenos invertebrados em macroalgas e angiospermas marinhas (Nelson 1979, Edgar 1983b, Main 1985, Edgar & Aoki 1993).

Nosso estudo evidenciou que a composição de Ampithoidae está associada à biomassa de Sargassum e que o epifitismo pode exercer um papel importante sobre a composição desse grupo. No entanto, essa associação pode variar temporalmente e parece depender das demandas de cada espécie de ampitoídeo. Nesse caso, investigações futuras sobre o valor de Sargassum, suas epífitas e outras macroalgas como alimento e refúgio para cada um desses pequenos herbívoros podem esclarecer as associações observadas em in situ (Duffy & Hay 1991, Poore & Steinberg 1999).

Capítulo 2: Efeitos da dieta sobre a aptidão de Cymadusa filosa Savigny, 1816 e

Sunampithoe pelagica Milne Edwards, 1830 (Amphipoda: Ampithoidae)

Introdução

Um tópico de interesse no estudo da herbivoria é o efeito do consumo de plantas e macroalgas sobre a aptidão dos herbívoros (Damman 1987, Poore & Steinberg 1999, Cruz-Rivera & Hay 2003). Tal abordagem, seguida do estudo de outros fatores que influenciam a abundância dos herbívoros (e.g., predação) (Price et al. 1980), é um importante passo para compreender a interação entre herbívoros e produtores primários. Medidas de sobrevivência, crescimento e reprodução são frequentemente utilizadas para avaliar a aptidão de herbívoros (Damman 1987, Poore & Steinberg 1999, Hemmi & Jormalainen 2002, Cruz-Rivera & Hay 2003). Como tais medidas dependem do tempo de desenvolvimento do organismo, espécies com ciclo de vida curto, como pequenos invertebrados, têm se mostrado adequados para o estudo das consequências da dieta sobre a aptidão.

O uso de plantas e macroalgas por pequenos herbívoros está associado à oferta conjunta de alimento e refúgio adequados (Price et al. 1980, Duffy & Hay 1991, Jormalainen et al. 2001). As características do hospedeiro, como valor nutricional, presença de compostos secundários e resistência física, afetam a preferência alimentar e a aptidão desses consumidores e, por consequência, influenciam a interação entre pequenos herbívoros e produtores primários (Hay & Fenical 1988, Cruz-Rivera & Hay 2003).

Em ecossistemas marinhos, pequenos herbívoros, como anfípodes e gastrópodes, têm recebido especial atenção pelo potencial de influenciar a organização da comunidade de algas (Lubchenco & Menge 1978, Duffy & Hay 2000, Aumack et al. 2011). Em especial, esses herbívoros podem controlar a biomassa de epífitas (Brawley & Adey 1981,

Aumack et al. 2011) e, dessa forma, beneficiar a produtividade da macroalga hospedeira. Nesse caso, não apenas a avaliação da distribuição e abundância de pequenos herbívoros é uma importante informação, como é imprescindível conhecer o valor das macroalgas como alimento para esses animais (Arrontes 1999).

Os anfípodes herbívoros Cymadusa filosa Savigny, 1816 e Sunampithoe pelagica Milne Edwards, 1830 ocorrem em regiões tropicais e temperadas quentes frequentemente em associação com macroalgas (Conlan 1982, LeCroy 2002). Cymadusa filosa apresenta uma ampla distribuição geográfica, com registros nos Oceanos Atlântico, Pacífico e Índico (Conlan 1982, Peart 2004). O hábito alimentar desse anfípode, e de outras espécies do mesmo gênero, é frequentemente alvo de estudos (Jacobucci & Leite 2008, Jacobucci et al. 2008, Poore et al. 2008). Em contraste, há poucos estudos sobre a dieta de S. pelagica (Jacobucci & Leite 2008, Jacobucci et al. 2008), e nenhum relata os efeitos da dieta sobre a aptidão desse anfípode, que possui uma distribuição restrita, com ocorrência registrada apenas no Mar Mediterrâneo e no Oceano Atlântico (Conlan 1982, LeCroy 2002). Ambos herbívoros co-ocorrem em associação com a alga parda Sargassum e suas epífitas no litoral sudeste do Brasil (Tararam & Wakabara 1981, Tanaka & Leite 2003, Jacobucci et al. 2009).

A proposta do nosso estudo foi comparar o efeito do consumo de três macroalgas com distintas características (Sargassum filipendula e duas algas epífitas, Hypnea musciformis e Dictyota cervicornis) sobre a aptidão dos anfípodes herbívoros Cymadusa filosa e Sunampithoe pelagica, e assim verificar (1) as consequências do consumo de diferentes macroalgas para esses herbívoros, em termos de sobrevivência, crescimento e reprodução; e (2) preferência e taxa alimentar desses anfípodes sob o consumo das três macroalgas.

Material e Métodos

Coleta e manutenção de algas e anfípodes

As algas utilizadas para alimentação dos anfípodes das culturas e dos experimentos (Sargassum filipendula, Hypnea musciformis e Dictyota cervicornis) foram coletadas na Praia da Fortaleza, Ubatuba. Sargassum filipendula é uma alga parda com talo cilíndrico, ereto e ramificado em estruturas similares a folhas (Simons 1906). Espécies do gênero Sargassum frequentemente apresentam compostos polifenólicos que podem atuar como defesas contra herbívoros (Van Alstyne & Paul 1990). No entanto, as espécies tropicais de Sargassum, em comparação àquelas temperadas, parecem não apresentar concentrações suficientes desses compostos ao ponto de reduzir a ação de herbívoros (Steinberg & Paul 1990, Van Alstyne & Paul 1990). Dictyota cervicornis é uma alga parda com morfologia foliácea (Littler et al. 1983) e, assim como outras espécies do mesmo gênero, apresenta metabólitos secundários que podem atuar como defesas químicas contra a herbivoria (Paul & Hay 1986, Hay & Fenical 1988, Pereira et al. 2002). Essa alga parda é observada em manchas ao longo do costão na área de estudo, mas também pode ocorrer em menor frequência como epífita de S. filipendula. Por fim, H. musciformis é uma alga vermelha com morfologia cilíndrica e ramificada (Duffy & Hay 1991), e ocorre na área de estudo principalmente como epífita de S. filipendula. A presença de compostos químicos que atuam como defesas contra a herbivoria raramente são relatados para espécies do gênero Hypnea (Ceh et al. 2005). Tais algas foram escolhidas para os testes por sua considerável abundância em campo. Após serem coletadas, a fauna associada foi removida por lavagens sucessivas em laboratório e as algas foram mantidas em aquários com oxigenação constante.

Anfípodes das espécies C. filosa e S. pelagica foram obtidos a partir da coleta de frondes de Sargassum na Praia da Fortaleza e, eventualmente, em outras praias. Em laboratório, os anfípodes foram removidos das algas e criados em aquários (capacidade de 20L) com oxigenação constante, sob fotoperíodo de 12h e temperatura de 22ºC. Os anfípodes foram alimentados com Sargassum e suas epífitas.

Experimentos de Aptidão

Para verificar o efeito da dieta sobre a aptidão de C. filosa e S. pelagica, foram comparados sobrevivência, crescimento e reprodução de anfípodes submetidos ainda jovens ao consumo monoespecífico de algas. O experimento foi conduzido para cada espécie de anfípode e consistiu de três tratamentos, cada um com uma das seguintes algas: Sargassum filipendula, Dictyota cervicornis e Hypnea musciformis, e um controle, no qual os anfípodes foram mantidos sem alimentação.

Fêmeas ovígeras de C. filosa e S. pelagica foram obtidas das culturas de anfípodes e individualizadas em recipientes com 80 mL de água do mar até a liberação de jovens. Para cada tratamento e controle, foram utilizados de 1 a 6 jovens de cada fêmea (N = 25 jovens para S. pelagica e N = 40 jovens para C. filosa) para reduzir efeitos hereditários que poderiam causar viés entre os tratamentos. Além disso, devido ao elevado número de jovens necessário para esse experimento, não foi possível utilizar indivíduos nascidos ao mesmo dia. Nesse caso, procuramos controlar o efeito da idade por utilizar recém-nascidos com uma diferença de no máximo 3 dias quanto à idade. Adicionalmente, a partir da mesma prole, alguns anfípodes jovens de cada espécie foram utilizados para estimar a variação do tamanho inicial dos indivíduos no experimento.

Os anfípodes jovens foram mantidos individualizados em recipientes com 50-60 mL de água do mar. Algas livres de epibiontes visíveis foram oferecidas em abundância ao longo do experimento. A individualização dos jovens foi realizada para facilitar o acompanhamento da sobrevivência dos indivíduos e o momento da ovulação de fêmeas. Nesse caso, cada anfípode foi considerado como uma réplica (amostra independente) nas análises posteriores.

Diariamente, cada tratamento foi verificado em estereomicroscópio quanto à presença de indivíduos mortos, surgimento de características morfológicas para determinação do sexo e presença de fêmeas com óvulos (ovos não fecundados). A água foi substituída e os recipientes lavados de 2 a 5 dias para evitar o crescimento de patógenos. O experimento foi encerrado no dia em que todas fêmeas vivas de pelo menos um tratamento apresentaram jovens (indíviduos recém-eclodidos de ovos) ou óvulos (49º dia para C. filosa e 25º dia para S. pelagica). Nesse momento, todos os anfípodes foram sacrificados e mensurados.

A sobrevivência foi avaliada como o número médio de dias que os indivíduos estiveram vivos em cada tratamento até o dia em que fêmeas foram sacrificadas para verificar a reprodução. Para avaliar o crescimento (mm/dia), foram mensurados (da extremidade distal do télson até a região anterior da cabeça) apenas os anfípodes vivos até a morte do último indivíduo do controle. Isso foi feito para garantir que todos os indivíduos nos tratamentos se alimentaram e reduzir a variação nos dados de crescimento (Cruz-Rivera & Hay 2000).

Uma vez que ovos não fecundados (considerado no estudo como óvulos) podem estar presentes no marsúpio da fêmea independente da cópula, a observação de jovens no marsúpio é uma forma de garantir que a energia alocada para reprodução por ambos os

sexos possa ser avaliada. Dessa forma, nesse experimento foi oferecida a possibilidade de acasalamento entre machos e fêmeas maduros (condição assumida quando observado mais de 50% de fêmeas com óvulos no tratamento).

Cada fêmea foi separada com um macho em um recipiente com 200 mL de água do mar. Durante esse período, os anfípodes foram alimentados com as mesmas algas nas quais se desenvolveram. Diariamente, as fêmeas foram observadas em estereomicroscópio para verificar a presença de óvulos, ovos ou jovens. A partir de uma semana, toda fêmea que apresentasse jovens no marsúpio foi fixada em álcool a 70%. Fêmeas não fecundadas foram fixadas somente quando apresentaram óvulos após um processo de muda, para garantir a comparação de óvulos com a mesma idade. A reprodução foi avaliada por meio das seguintes variáveis: crescimento da fêmea (mm/dia), tamanho da fêmea no momento da ovulação ou eclosão de jovens (mm), quantidade de óvulos ou jovens.

As variáveis correspondentes a sobrevivência, crescimento e reprodução foram comparadas entre os tratamentos por meio de ANOVA de um fator, com dieta como fator fixo. Quando observado o efeito desse fator, o teste a posteriori Tukey foi utilizado para verificar diferença entre grupos.

Experimentos de preferência e taxa alimentar

Para verificar se os resultados obtidos no experimento de aptidão com jovens refletem a preferência alimentar dos indivíduos adultos das duas espécies de Ampithoidae, foi conduzido um experimento de múltipla escolha com algas. Os anfípodes adultos foram obtidos das culturas em laboratório. Fêmeas com jovens no marsúpio não foram utilizadas para evitar a adição de outras variáveis (condição ovígera, quantidade de filhotes, entre

outras). O tamanho dos adultos de C. filosa utilizados nesse experimento variou de 12,79 mm a 18,42 mm, enquanto que os adultos de S. pelagica variaram de 6,69 mm a 9,15 mm.

Anfípodes foram dispostos individualmente em recipientes com 200 mL de água do mar (N = 20 para ambas as espécies) e com cerca de 90 a 110 mg de cada alga (S. filipendula, D. cervicornis e H. musciformis), livre de epibiontes visíveis, por períodos de 65h (C. filosa) e 70h (S. pelagica). Como grupo controle, um número igual de réplicas com apenas as três algas foram mantidas durante o mesmo período para avaliar a mudança no peso das algas devido a outros fatores não relativos ao consumo por anfípode (respiração e produção das algas) (Peterson & Renaud 1989).

Para obtenção da biomassa das algas (peso úmido em mg) utilizadas no experimento, pedaços das três espécies de algas foram levemente secos em papel absorvente e pesados em balança de precisão de 0,1 mg ao início e final do experimento. O peso inicial das algas dos recipientes com anfípodes foi corrigido segundo a fórmula: H0’=H0*Cf/C0, onde H0 é o peso inicial da alga sujeita ao consumo por anfípode, C0 é peso inicial da alga no controle e Cf, o peso final da alga no controle (Cronin & Hay 1996). O consumo em cada recipiente foi considerado como a diferença entre o peso inicial corrigido e o peso final.

Os resultados desse experimento foram analisados por meio de uma análise multivariada, o Teste T2 de Hotelling, que é adequada a esse caso, uma vez que há dependência entre os tipos de alimento oferecidos. Para o teste, foi utilizado o consumo proporcional de cada espécie de alga em relação ao total consumido em um recipiente, conforme proposto por Lockwood (1998) para análise estatística de experimentos de múltipla escolha de alimento. Quando observado o efeito da espécie de alga sobre o consumo, um teste de múltiplas comparações foi utilizado para verificar as diferenças

quanto ao consumo entre os tipos de alimento (Lockwood 1998). As réplicas nas quais anfípodes morreram durante o experimento não foram consideradas nas análises.

Para verificar se os anfípodes adultos de ambas as espécies apresentam diferenças quanto às taxas alimentares quando submetidos ao consumo de uma única espécie de alga, realizamos um experimento no qual não foi oferecida a escolha de alimento. Os anfípodes foram dispostos individualmente em recipientes com 60 mL de água do mar e apenas uma espécie de alga (N = 20 para cada alga). Os mesmos procedimentos descritos acima (tempo de experimento e obtenção das variáveis respostas) foram aplicados para esse experimento. Os resultados foram analisados por uma ANOVA, considerando espécie de alga como fator fixo. Quando observado o efeito desse fator, o teste a posteriori de Tukey foi utilizado para verificar diferenças entre grupos. Réplicas com anfípodes mortos ao final do experimento não foram consideradas nas análises.

Nesse último experimento, uma vez que o tamanho dos anfípodes poderia influenciar nas taxa de consumo entre as diferentes algas, buscamos utilizar adultos de tamanhos semelhantes entre todos os tratamentos. Para ambas as espécies, não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos quanto ao tamanho dos anfípodes utilizados (C. filosa: ANOVA, Teste Cochran = 0,5533 ns; gl = 2; QM = 1,45; F = 0,62; P = 0,5429; S. pelagica: ANOVA, Teste Cochran = 0,6035 ns; gl = 2; QM = 0,01; F = 2,73; P = 0,0769, dados transformados em log10).

Antes de todas as análises univariadas, a homogeneidade de variâncias foi verificada pelo teste Cochran e, quando necessário, transformações dos dados em log10 ou

raiz quadrada foram realizadas para atender a esse pressuposto. Quando a homogeneidade de variâncias não foi observada mesmo após a transformação dos dados, a ANOVA foi realizada com os dados não transformados nos casos em que os tratamentos apresentavam o

mesmo número de réplicas, já que esse é um teste robusto para lidar com heterogeneidade de variâncias (Underwood 1997).

Resultados

Aptidão de anfípodes

A dieta influenciou a sobrevivência de jovens de S. pelagica, mas não de C. filosa. A sobrevivência de jovens de C. filosa foi similar entre as três dietas (ANOVA, Teste Cochran = 0,4820, P < 0,05; gl = 3; QM = 6332,36; F = 79,32; P < 0,001). Para essa espécie, a sobrevivência no controle foi menor do que nos tratamentos com algas (Teste Tukey, P < 0,05) (Figura 1). Por sua vez, os jovens de S. pelagica alimentados com Sargassum apresentaram maior sobrevivência em relação àqueles submetidos às dietas com Hypnea, Dictyota e ao controle, entre os quais não houve diferença (ANOVA, Teste Cochran = 0,9289, P < 0,05; gl = 3; QM = 1673,80; F = 106,78; P < 0,001; Teste Tukey, P < 0,05) (Figura 1).

Para S. pelagica, devido à elevada mortalidade de jovens nos tratamentos com Hypnea e Dictyota, não foi possível comparar crescimento e reprodução entre as três dietas. Após a morte de jovens nos outros tratamentos, aqueles alimentados com Sargassum foram acompanhados diariamente para verificar se fêmeas produziam óvulos, como indicativo do potencial reprodutivo de anfípodes sob o consumo dessa alga. Nesse caso, a sobrevivência foi considerada como o número médio de dias que os jovens estiveram vivos em cada tratamento até o dia em que fêmeas em Sargassum começaram a apresentar óvulos. Fêmeas de S. pelagica com óvulos foram observadas a partir do 22º dia de experimento, sendo que mais da metade das fêmeas passaram a apresentar óvulos a partir do 25º dia.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 b a a a So b rev iv ên cia Dieta 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Sargassum Hypnea Dictyota Controle Sargassum Hypnea Dictyota Controle

Sunampithoe pelagica Cymadusa filosa b b a b So b rev iv ên cia Dieta

Figura 1. Sobrevivência média em dias (±erro padrão) de jovens de C. filosa (N = 40) e S. pelagica (N = 25) por dieta. Letras iguais entre colunas indicam ausência de diferença significativa (Teste Tukey, P > 0,05).

Para C. filosa, todas as variáveis de crescimento e reprodução foram influenciadas pela dieta. Jovens submetidos à dieta de Sargassum apresentaram maiores taxas de crescimento e reprodução, enquanto que aqueles sob consumo de Hypnea apresentaram o menor desenvolvimento. Jovens em Dictyota tiveram um desempenho intermediário.

O tamanho médio inicial dos jovens de C. filosa foi de 3,20±0,37 mm. O crescimento foi maior no tratamento com Sargassum em relação aos tratamentos com Dictyota e Hypnea (ANOVA, Teste Cochran = 0,4584 ns; gl = 2; QM = 0,22; F = 148,66; P < 0,001; Teste Tukey, P < 0,05). Por sua vez, os anfípodes submetidos à dieta com Dictyota apresentaram maior crescimento do que aqueles em Hypnea (Teste Tukey, P < 0,05) (Figura 2).

-- -- --0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 b c a

Sargassum Hypnea Dictyota

C res cim en to ( m m /d ia) Dieta

Figura 2. Crescimento médio de jovens de C. filosa (±erro padrão) sob consumo de Sargassum (N = 35),

Hypnea (N = 38) ou Dictyota (N = 36). Letras diferentes entre colunas indicam diferença significativa (Teste

Tukey, P < 0,05).

Quanto à reprodução de C. filosa, apenas nos tratamentos com Sargassum e Dictyota, por apresentarem a maioria das fêmeas com óvulos mais cedo (aos 25 dias de experimento), foi permitido o acasalamento entre machos e fêmeas para a produção de jovens. No tratamento com Hypnea, fêmeas com óvulos foram observadas a partir do 28º dia de experimento, ainda assim, representando menos da metade de fêmeas nesse grupo. Dessa forma, foram comparados números de jovens somente entre fêmeas de Sargassum e Dictyota, enquanto que o número de óvulos foi comparado entre os três tratamentos (mesmo com a possibilidade de acasalamento, algumas fêmeas nos tratamentos de Sargassum e Dictyota não chegaram a se reproduzir, sendo possível apenas a contagem de óvulos).

Fêmeas de C. filosa no tratamento com Sargassum apresentaram maior crescimento (ANOVA, Teste Cochran = 0,5003 ns; gl = 2; QM = 0,07; F = 82,80; P < 0,001; Teste Tukey, P < 0,05), tamanho no momento da ovulação/eclosão de jovens (ANOVA, Teste Cochran = 0,5003 ns; gl = 2; QM = 96,39; F = 82,80; P < 0,001; Teste Tukey, P < 0,05) e

número de óvulos (ANOVA, Teste Cochran = 0,4768 ns; gl = 2; QM = 36,20; F = 64,77; P < 0,001; Teste Tukey, P < 0,05) em relação àquelas alimentadas com Hypnea e Dictyota (Figura 3). Por sua vez, fêmeas no tratamento com Dictyota apresentaram maior crescimento, tamanho e número de óvulos em comparação àquelas submetidas à dieta com Hypnea (Teste Tukey, P < 0,05) (Figura 3).

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

C

Sargassum Hypnea Dictyota

C rescim en to ( m m /d ia) 0 2 4 6 8 10 12 14 Dieta b c a

Sargassum Hypnea Dictyota

T am an h o ( m m ) Dieta

Sargassum Hypnea Dictyota

0.0 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 9.0

B

A

Sargassum Hypnea Dictyota

Nú m er o d e ó v u lo s Dieta

Figura 3. Variáveis resposta referentes à reprodução de C. filosa. (A) Crescimento médio de fêmeas (±erro padrão) sob consumo de Sargassum (N = 13), Hypnea (N = 12) ou Dictyota (N = 12); (B) Tamanho médio de fêmeas (±erro padrão) sob consumo de Sargassum (N = 13), Hypnea (N = 12) ou Dictyota (N = 12); (C) Número médio de óvulos (±erro padrão) sob consumo de Sargassum (N = 3), Hypnea (N = 11) ou Dictyota (N = 6) (dados transformados em raiz quadrada). Letras diferentes entre colunas indicam diferença significativa (Teste Tukey, P < 0,05).

Fêmeas de C. filosa que se reproduziram no tratamento com Sargassum apresentaram um número maior de jovens em comparação àquelas na dieta com Dictyota (Sargassum: N = 11, 4,43±1,42 jovens; Dictyota: N = 6, 2,79±0,66 jovens) (ANOVA, Teste Cochran = 0,8198 ns, gl = 1; QM = 10,41; F = 7,00; P = 0,0183; dados transformados em raiz quadrada).

Preferência e taxa alimentar

Nos experimentos de múltipla escolha de alimento, a alga parda Sargassum foi preferencialmente consumida por adultos de C. filosa e S. pelagica em comparação às outras algas (Tabela 1). Adultos de C. filosa consumiram cerca de 5 e 11 vezes mais Sargassum do que Dictyota e Hypnea, respectivamente. Por sua vez, adultos de S. pelagica se alimentaram cerca 3 vezes mais de Sargassum do que da alga Dictyota. Ao final do experimento com S. pelagica, foi verificado um pequeno aumento médio na massa úmida de Hypnea (Figura 4).

Tabela 1. Análise de preferência alimentar de C. filosa e S. pelagica entre as algas Sargassum (S), Hypnea (H) e Dictyota (D). (a) Teste T2 de Hotelling para consumo proporcional médio entre algas; (b) Teste de múltiplas comparações do consumo médio entre algas (valores representam limites inferior e superior do intervalo de confiança de 95%). Intervalos de confiança que contêm valor 0 indicam ausência de diferença significativa entre pares de algas (P > 0,05).

(a) T2 g.l. F P C. filosa 52,63 2, 16 24,77 <0,001 S. pelagica 12,69 2, 16 5,97 0,012 (b) C. filosa S. pelagica S – H 0,420 0,893 0,265 1,731 S – D 0,314 1,123 0,093 1,593 H – D -0,226 0,350 -0,689 0,379

-3 0 3 6 9 12 15

Sargassum Hypnea Dictyota Sargassum Hypnea Dictyota

C o n su m o ( m g ) Alga 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Cymadusa filosa Sunampithoe pelagica

C o n su m o ( m g ) Alga

Figura 4. Consumo médio (±erro padrão, N = 18) de Sargassum, Hypnea e Dictyota por C. filosa e S.

pelagica em experimento de múltipla escolha.

Quando não foi oferecida escolha de alimento, as algas Sargassum (N = 15), Hypnea (N = 17) e Dictyota (N = 18) foram consumidas em taxas similares por adultos de C. filosa (ANOVA, Teste Cochran = 0,3702 ns, gl = 2; QM = 764,72; F = 1,91; P = 0,1590). Por sua vez, adultos de S. pelagica consumiram a alga parda Sargassum (N = 20) em uma taxa maior do que as algas Hypnea (N = 16) e Dictyota (N = 8), que não apresentaram diferença entre si quanto ao consumo (ANOVA, Teste Cochran = 0,4644 ns, gl = 2; QM = 1073,46; F = 110,28; P < 0,001) (Figura 5).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 b b

Sargassum Hypnea Dictyota Sargassum Hypnea Dictyota

C o n su m o ( m g ) Alga 0 5 10 15 20 25 30 35 40

45 Cymadusa filosa Sunampithoe pelagica

a C o n su m o ( m g ) Alga

Figura 5. Consumo médio (±erro padrão) de Sargassum, Hypnea e Dictyota por C. filosa e S. pelagica em experimento de taxa alimentar. Letras iguais entre colunas indicam ausência de diferença significativa (Teste Tukey, P > 0,05).

Discussão

Nossos resultados evidenciam que Sargassum filipendula tem um importante valor como alimento para os herbívoros Cymadusa filosa e Sunampithoe pelagica. No entanto, esses dois anfípodes apresentam diferenças quanto às restrições na dieta. Apesar da preferência de C. filosa por Sargassum e do seu melhor desenvolvimento nessa alga, Hypnea e Dictyota parecem representar uma fonte alternativa de alimento, ao passo que S. pelagica possui restrições quanto à dieta, o que é suportado pela baixa sobrevivência desse ampitoídeo em Hypnea e Dictyota. Valor nutricional, presença de metabólitos secundários e resistência física das macroalgas podem influenciar o uso dessas como alimento e habitat por pequenos herbívoros e, por consequência, afetam a aptidão e preferência alimentar desses consumidores (Nicotri 1980, Poore & Steinberg 1999, Cruz-Rivera & Hay 2001, Hemmi & Jormalainen 2002, Huang et al. 2006).

Em outros estudos, as algas do gênero Sargassum e Dictyota são caracterizadas com elevado valor nutricional (avaliado como conteúdo de matéria orgânica e concentração de

nitrogênio) em relação a Hypnea (Duffy & Hay 1991, Cruz-Rivera & Hay 2001), o que explicaria a menor aptidão de ambos anfípodes sob o consumo dessa alga. Porém, uma avalição do conteúdo nutricional dessas algas na área estudo é necessária para suportar tal sugestão.

A maior resistência física apresentada por Hypnea em comparação a Sargassum e Dictyota (Cruz-Rivera & Hay 2001) pode dificultar o consumo da alga vermelha. Observações em laboratório suportam parcialmente essa sugestão. Nos primeiros dias do experimento de aptidão com jovens de C. filosa, notamos que H. musciformis era consumida em uma taxa menor do que às outras duas algas, o que sugere uma reduzida capacidade de trituração desses anfípodes recém-nascidos, que possivelmente possuem estruturais bucais menores do que aquelas apresentadas pelos adultos.

No entanto, a resistência física dessas algas explica apenas parcialmente nossos resultados, uma vez que Dictyota parece apresentar menor resistência do que Sargassum (Pennings & Paul 1992, Cruz-Rivera & Hay 2001), a macroalga mais consumida por ambos anfípodes nos experimentos de múltipla escolha. A preferência alimentar de herbívoros não está somente associada ao valor nutricional e à resistência física do alimento, mas também à capacidade do consumidor em lidar com as defesas químicas apresentadas por plantas e algas (Freeland & Janzen 1974, Duffy & Hay 1994).

As algas da ordem Dictyotales, como as do gênero Dictyota, são conhecidas por apresentarem metabólitos secundários que atuam como defesas contra herbivoria (Paul & Hay 1986, Hay & Fenical 1988, Pereira et al. 2000). Pequenos herbívoros, como anfípodes e poliquetas, parecem tolerar tais compostos químicos e, dessa forma, beneficiam-se da associação com algas dessa ordem por diminuírem o risco à predação (Hay et al. 1987, Hay et al. 1988). No entanto, alguns anfípodes herbívoros podem evitar algas com metabólitos

secundários (Duffy & Hay 1994, Pereira et al. 2000) e apresentar menor aptidão sob o consumo desse alimento. Poore & Steinberg (1999) verificaram que o ampitoídeo Perampithoe parmerong evitou o uso de algas da ordem Dictyotales como alimento e habitat, possivelmente, devido à presença de metabólitos secundários avaliados durante o estudo. A forte rejeição de S. pelagica em relação a D. cervicornis pode estar relacionada à presença de compostos secundários nessa alga que inibem a herbivoria (Paul & Hay 1986, Pereira et al. 2002).

A preferência alimentar de adultos de C. filosa e S. pelagica corrobora com os resultados dos experimentos de aptidão com jovens, como observado para outros herbívoros (Poore & Steinberg 1999, Taylor et al. 2003, Taylor & Brown 2006). A relação entre preferência e aptidão é especialmente importante para pequenos herbívoros com pouca capacidade de dispersão, como aqueles com desenvolvimento direto (anfípodes e outros peracáridos), uma vez que a prole possivelmente permanecerá um longo período no local onde a fêmea se alimenta (Arrontes 1999, Poore & Steinberg 1999).

Epífitas compõem parte significativa da dieta de alguns integrantes da fauna associada a macrófitas (Duffy 1990, Cruz-Rivera & Hay 2000, Karez et al. 2000, Aumack et al. 2011). No entanto, observamos que a principal epífita de S. filipendula, H. musciformis, parece ter pouco valor como alimento para os anfípodes desse estudo, principalmente para S. pelagica. Uma vez que o consumo de Hypnea resultou em menor crescimento e sucesso reprodutivo em comparação a Sargassum para ambos anfípodes, o principal benefício oferecido pelo epifitismo parece ser o refúgio contra predação, uma vez que epífitas aumentam a complexidade estrutural do hábitat (Hall & Bell 1988, Martin-Smith 1993), uma característica que pode diminuir o risco de predação (Schneider & Mann 1991).