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Distribuição de Chironomidae (Diptera) em ecossistemas lênticos e lóticos no semiárido do Rio Grande do Norte

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Academic year: 2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE ECOLOGIA BACHARELADO EM ECOLOGIA

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

DISTRIBUIÇÃO DE CHIRONOMIDAE (DIPTERA) EM ECOSSISTEMAS LÊNTICOS E LÓTICOS NO SEMIÁRIDO DO RIO GRANDE DO NORTE

Autor:

JOSÉ ELIAS SILVANO

Natal/RN 2018

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JOSÉ ELIAS SILVANO

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

DISTRIBUIÇÃO DE CHIRONOMIDAE (DIPTERA) EM ECOSSISTEMAS LÊNTICOS E LÓTICOS NO SEMIÁRIDO DO RIO GRANDE DO NORTE

Monografia apresentada ao curso de Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito à obtenção do Título de Bacharel em Ecologia.

Orientador:

Prof. Dr. Herbet Tadeu de Almeida Andrade

Natal/RN 2018

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JOSÉ ELIAS SILVANO

DISTRIBUIÇÃO DE CHIRONOMIDAE (DIPTERA) EM ECOSSISTEMAS LÊNTICOS E LÓTICOS NO SEMIÁRIDO DO RIO GRANDE DO NORTE

Monografia apresentada ao curso de Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito à obtenção do Título de Bacharel em Ecologia.

Natal, 20 de junho de 2018.

Banca examinadora

___________________________________________________________________________ Dr. Herbet Tadeu de Almeida Andrade - UFRN

(Presidente / Orientador)

___________________________________________________________________________ MSc. Miguel Rocha Neto

(Examinador 1)

___________________________________________________________________________ Dra. Renata Antonaci Gama - UFRN

(Examinador 2)

___________________________________________________________________________ Bela. Rayanne Karen Cunha Gurgel - UFRN

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Dedico primeiramente a Deus por capacitar-me para chegar até aqui. À minha amada esposa Luciane e nossos preciosos filhos José Gabriel e Isaac Matheus.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço a toda minha família pelo apoio incondicional nesta jornada, pois foram muitos momentos de ausência e abdicação de suas insubstituíveis presenças.

Ao meu excelente orientador, Prof. Dr. Herbet Tadeu de Almeida Andrade, pela indispensável atenção e apoio nos momentos cruciais, tornando-se um amigo e grande incentivador da pesquisa científica na área ecológica e entomológica.

Aos meus queridos amigos que fiz durante a Universidade, os quais, combateram comigo essa difícil batalha: Ubiratan Jr., Elizama Fernandez, Ernani Monteiro, Thavilla Ferreira, Thayná Rabelo, Lorraine Gregório, Maria Iohara, Muhammed Hochay, Maria Elizandra, Ariadne Santiago, Cleto Freire, Fábio Silva, Louize Freyre, Isabela Guimarães, Daniel Rovira e tantos outros por momentos de estudos, debates, idas a campo, companheirismo e ajuda mútua que sempre serão lembrados por mim. Aprendi muito com cada um de vocês.

Ao Laboratório de Entomologia da UFRN, à Técnica de Laboratório Rayanne Gurgel e aos amigos de Laboratório: Gustavo, Pedro, Caio, Rafael, Lorena, Layane, Victor e Jaqueline. Aos voluntários de campo: Rodolfo Alves e Paulo Gabriel.

Ao corpo Docente do Curso de Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, por todo conhecimento transferido no período Acadêmico, além do despertar e incentivo à pesquisa científica dentro e fora do ambiente Acadêmico. Em especial aos professores: Alexandre Fadigas, Carlos Fonseca, Aristotelino Ferreira, José Attayde, Eduardo Venticinque, Leonardo Versieux, Gustavo Paterno, Rafael Domingos e às professoras: Gislene Ganade, Priscila Lopes, Heloisa Brum e Marina Fagundes.

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“Se, a princípio, a ideia não é absurda. Então, não há esperança para ela”. Albert Einstein

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RESUMO

A distribuição da fauna macrobentônica é fortemente influenciada por mudanças no habitat, considerada uma ótima bioindicadora ambiental e por isso está entre as mais pesquisadas nos ecossistemas aquáticos. Dentre os representantes mais estudados dos macrobentos estão os Diptera, da família Chironomidae, normalmente considerados como indicadores de má qualidade ambiental em ecossistemas lóticos ou lênticos. Este trabalho foi desenvolvido a partir de dados do Laboratório de Entomologia e Laboratório de Ecologia Aquática da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, incluindo dados publicados de estudos feitos na região norte-rio-grandense da Bacia do Rio Piranhas-Açu. Envolveu treze pontos de coleta em três diferentes tipos de ecossistemas aquáticos: lótico perene, lótico intermitente e lêntico. Foi proposto, como objetivo geral, avaliar a distribuição dos gêneros da família Chironomidae na Bacia do Rio Piranhas-Açu, a maior do Estado do Rio Grande do Norte. Foram coletados e analisados um total de 3022 indivíduos distribuídos em 3 subfamílias. A riqueza estimada através do método de Chao 2, foi de 47 gêneros. A riqueza total encontrada foi de 37 gêneros nos três tipos de ambientes, distribuídos em 25 gêneros para o ecossistema lótico perene, 19 para o lótico intermitente e 14 para o ambiente lêntico. A distribuição da subfamília Chironominae foi mais abundante em todos os ecossistemas, enquanto que a Orthocladiinae não apareceu na amostragem para o ecossistema lêntico e a Tanypodinae apresentou a mesma riqueza no ambiente lótico perene e intermitente. As larvas de Chironomus, Dicrotendipes, Goeldichironomus, Polypedilum, Tanytarsus e Larsia foram registradas em todos os ambientes. A matriz de similaridade Sorensen-Dice mostrou que os ecossistemas lêntico e lótico apresentaram uma semelhança que varia de 0 a 50% na composição faunística dos ambientes pesquisados. Os resultados obtidos da análise (F = 7,8528, R2 = 0,41653, P = 0,001) evidenciaram significativamente que os gêneros da família Chironomidae estão distintamente distribuídos nos diferentes tipos de ecossistemas aquáticos.

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ABSTRACT

The distribution of macrobenthic fauna is strongly influenced by changes in habitat, considered a great environmental bioindicator and is therefore among the most researched in aquatic ecosystems. Among the most studied representatives of macrobenthos are the Diptera, Chironomidae family, usually regarded as poor environmental quality indicators in lotic or lentic ecosystems. This work was developed from the Entomology Laboratory and Aquatic Ecology Laboratory of the Federal University of Rio Grande do Norte data, including published data from studies in north-rio-grandense region of the Piranhas-Açu River Basin. Involved thirteen collection points in three different types of aquatic ecosystems: perennial lotic, intermittent lotic and lentic. It has been proposed as a general objective, to evaluate the distribution of Chironomidae family genera in Piranhas-Açu River Basin, the biggest of Rio Grande do Norte. A total of 3022 individuals were collected and analyzed in 3 subfamilies. The estimated richness by Chao 2 method of, was 47 genera. The total richness found was of 37 genera in the three types of environments, distributed in 25 genera for the perennial lotic ecosystem, 19 for the intermittent lotic and 14 for the lentic environment. The distribution of subfamily Chironominae was more abundant in all ecosystems, while Orthocladiinae did not appear in the sample for the lentic ecosystem and Tanypodinae showed the same richness in perennial and intermittent lotic environment. The larvae of Chironomus, Dicrotendipes, Goeldichironomus, Polypedilum, Tanytarsus and Larsia were recorded in all environments. The Sorensen-Dice similarity matrix showed that the lentic and lotic ecosystems presented a similarity ranging from 0 to 50% in the faunistic composition of the surveyed environments. The results obtained from the analysis (F = 7.8528, R2 = 0.41653, P = 0.001) showed that the genera of the Chironomidae family are distinctly distributed in different types of aquatic ecosystems.

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LISTA DE FIGURAS E TABELAS

PÁGINA

FIGURA 1 – Ciclo de vida da família Chironomidae 11

FIGURA 2 – Morfologia externa da larva de Chironomidae 12

TABELA 1 – Pontos amostrados 17

FIGURA 3 – Área de estudo com os pontos amostrados na Bacia do Rio Piranhas-Açu

18

FIGURA 4 –

Ecossistema lótico perenizado do Rio Piranhas-Açu pela Barragem Armando Bezerra Gonçalves na Cidade de Açu–RN

18

FIGURA 5 – Coletores de macroinvertebrados 19

FIGURA 6 – Riqueza observada na área de estudo 21

TABELA 2 – Estrutura taxonômica dos gêneros da família Chironomidae encontrados nos diferentes ecossistemas aquáticos estudados

22

FIGURA 7 – Abundância relativa das três subfamílias: Chironominae, Orthocladiinae e Tanypodinae em relação aos diferentes ecossistemas na área de estudo

23

FIGURA 8 – Análise de agrupamento hierárquico por grupo pareado (UPGMA) 23 FIGURA 9 – Ordenação espacial entre os ecossistemas lóticos e lênticos nos

pontos pesquisados

24

TABELA 3 – Matriz de similaridade de Sorensen-Dice com as medidas de associações faunísticas entre os pontos amostrados

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SUMÁRIO PÁGINA 1. INTRODUÇÃO………. 11 2. HIPÓTESES... 15 3. OBJETIVOS……….. 16 4. MATERIAIS E MÉTODOS………..………... 17 4.1 Área de Estudo………... 17

4.2 Coleta de dados e identificação dos macroinvertebrados... 19

4.3 Análise dos dados... 20

5. RESULTADOS………..………... 21

6. DISCUSSÃO……….. 26

7. CONSIDERAÇÕES FINAIS………... 28

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11

1. INTRODUÇÃO

A comunidade de macroinvertebrados bentônicos apresenta grande riqueza taxonômica incluindo moluscos, anelídeos, aracnídeos, crustáceos, insetos, entre outros. É uma das mais diversificadas, tanto em número de espécies, quanto em formas e modos de vida. Colonizam e vivem ao menos um período do seu ciclo de vida (Figura 1) nos mais variados ecossistemas aquáticos: nascentes, rios, riachos, lagos, lagoas, lagunas, represas, corredeiras, brejos e tipos

de substratos orgânicos ou inorgânicos. Atualmente estão entre os principais organismos

pesquisados em ecossistemas aquáticos para seu biomonitoramento e avaliação de impactos ambientais e são considerados uma ferramenta eficaz no manejo e recuperação de ecossistemas aquáticos antropizados (Silveira et al., 2004; Ottoni, 2009).

A classe Insecta é o grupo vivo mais diversificado existente com cerca de 1 milhão de espécies descritas no cenário atual, incluindo os insetos semiaquáticos e os verdadeiramente aquáticos (que chegam em torno de 10 Ordens) com adaptações na respiração, locomoção, reprodução, osmorregulação, ciclo de vida e alimentação, com mais de 60.000 espécies registradas no Planeta. Dentre eles estão os insetos da Ordem Diptera (termo criado por Aristóteles, di = duas; pteron = asa), que apresentam indivíduos imaturos de fácil reconhecimento devido ao formato corporal vermiforme, além da completa ausência de apêndices torácicos articulados (ápodas) e adultos alados que exibem suas asas posteriores reduzidas e anteriores em evidência, o que justifica sua nomenclatura (Grimaldi e Engel, 2005;

Hamada et al., 2014).

Figura 1 – Ciclo de vida da família Chironomidae. Fonte: Adaptado de Hamada et al., 2014.

Fase aérea Fase aquática Massa ovígera Fase Larval 1 Fase Larval 2 Fase Larval 3 Pupa Fase Larval 4

Eclosão dos ovos Macho

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O aspecto morfológico externo da família Chironomidae na fase larval (Figura 2) conta com uma cabeça bem desenvolvida não retrátil e com peças bucais mastigadoras. Apresenta 13 segmentos corporais sendo 10 abdominais e 3 torácicos; primeiro e último segmentos possuem pares de pseudópodos dotados de garras que auxiliam na locomoção, alimentação e fixação no casulo ou substrato. Estes aspectos morfológicos concedem à família características que tornam possível pertencerem a uma diversidade de grupos tróficos como predadores, minadores, coletores, raspadores e filtradores, além de influenciar diretamente sua ampla distribuição nos mais variados ambientes lóticos e lênticos. Quando adultas suas principais características morfológicas são uma nervura “M” não ramificada; cabeça achatada no sentido posterior; quilha; pernas longas (anteriores mais longas que as demais); pulvilos (estrutura bilobada entre as garras) presentes ou ausentes; espiráculo torácico anterior notadamente oval e peças bucais sem mandíbulas (Borror et al., 1969; Hamada et al., 2014).

Figura 2 – Morfologia externa da larva de Chironomidae. Fonte: Adaptado de Hamada et al., 2014. As larvas da família Chironomidae são ótimas bioindicadoras ambientais, pois são resistentes a vários níveis de poluição e representam um dos mais importantes grupos de insetos aquáticos que ocorrem em altas densidades na fase imatura, compondo significativamente os biótopos lacustres e fluviais (Allan, 1995; Goulart e Callisto, 2003). De uma forma geral elas apresentam uma elevada capacidade adaptativa, suportando fortes alterações ambientais e colonizando uma diversidade de ambientes, incluindo os mais variados tipos de vegetação aquática e sedimentos. Enquanto inseto, bons exemplos de sua notável adaptação são a sua capacidade de respirar o oxigênio dissolvido na água através da superfície corporal; a predominância na região Ártica; a presença de hemoglobina no fluido corpóreo de alguns gêneros; a colonização de águas oceânicas e fontes termais (Hamada et al., 2014).

A importância ecológica da família Chironomidae é reconhecida pela literatura, visto que participam ativamente na ciclagem de nutrientes da cadeia detritívora e de diferentes níveis tróficos consumindo uma grande variedade de algas, macrófitas e microrganismos associados ao sedimento. Além disso, compõem a base da cadeia alimentar conectando estes recursos

Segmentos torácicos Segmentos abdominais

Túbulos abdominais Procercos Pseudópodos anteriores Pseudópodos posteriores Túbulos anais Cabeça

(13)

13

basais a outros invertebrados e peixes de pequeno porte (Takeda et al., 1997; Hirabayashi e Wotton, 1998). Sua ampla diversidade atualmente conta com 11 subfamílias, distribuídas em 355 gêneros, onde 109 gêneros são encontrados na região Neotropical. Estimativas indicam que existem mais de 4.000 espécies dulcícolas e que no Brasil foram registradas aproximadamente 379 espécies em 5 subfamílias (Ashe et al.,1987; Mendes et al., 2003; Hamada et al., 2014).

O ambiente lótico tem como principal característica o fluxo hídrico unidirecional em sentido à foz, possuindo parâmetros associados tais como: velocidade da correnteza, profundidade, largura, turbulência contínua, mistura das camadas de água, maior concentração de oxigênio e maior heterogeneidade de habitats (Williams e Feltmate, 1994). Os rios e riachos são sistemas abertos resultantes de seu papel como canais transportadores do excesso da precipitação não absorvida nos ambientes terrestres e formados pelo processo de erosão (Silveira, 2004). Além dos perenes, existem também os ambientes lóticos intermitentes que apresentam as mesmas características e parâmetros associados, porém de forma temporária que sazonalmente apresentam secas periódicas previsíveis (Comín et al., 1994).

Os ambientes lênticos, geralmente, são sistemas fechados tendo como principal característica a ausência de correnteza ou quase nenhuma movimentação natural da água. Alguns dos parâmetros associados a este tipo de ecossistema são: a menor concentração de oxigênio, menor heterogeneidade de habitats e uma distribuição irregular de nutrientes dissolvidos ou em suspensão (Thorp e Covich, 2001; Hamada et al., 2014).

A região do Seridó norte-rio-grandense apresenta uma matriz diversificada de habitats aquáticos, tais como: ervas litorâneas, plantas aquáticas, algas, vegetação submersa, detritos de madeira, serapilheira e biomassas de raiz. A composição do substrato consiste principalmente em lama, areia, pedras e cascalho (Medeiros et al., 2008). A distribuição e a diversidade dos macroinvertebrados aquáticos sofrem influências da quantidade de matéria orgânica, estrutura do substrato, mudanças na produtividade primária e concentração de nutrientes (Ward, 1992).

A distribuição da família Chironomidae no semiárido do Rio Grande do Norte tem sido foco de alguns trabalhos recentemente, dada a importância ecológica deste diverso grupo de macroinvertebrados, que além de serem relevantes para avaliações de impactos ambientais são fundamentais na conexão de recursos básicos na teia trófica dos diferentes ecossistemas aquáticos (Trivinho-Strixino e Strixino, 1995; Takeda et al., 1997; Hirabayashi e Wotton, 1998).

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A presente pesquisa tem como objetivo fazer uma avaliação na distribuição dos gêneros da família Chironomidae na Bacia Hidrográfica do Rio Piranhas-Açu, a maior do Estado do Rio Grande do Norte, caracterizando a diversidade deste grupo nos diferentes ecossistemas lênticos e lóticos, tanto perenes quanto intermitentes, buscando ampliar o conhecimento científico nos ecossistemas aquáticos do semiárido brasileiro.

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2. HIPÓTESES

As hipóteses são as seguintes: H0 (Hipótese de nulidade)

Não há diferença na distribuição da família Chironomidae entre os diferentes ecossistemas aquáticos do semiárido do Rio Grande do Norte.

H1 (Hipótese Alternativa)

Existe diferença significativa na distribuição da família Chironomidae entre os diferentes ecossistemas aquáticos do semiárido do Rio Grande do Norte, em função da seleção de habitat.

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3. OBJETIVOS

Geral:

Avaliar a distribuição da fauna Chironomidae em diferentes ambientes aquáticos colonizados no semiárido do Estado do Rio Grande do Norte.

Específicos:

Caracterizar a diversidade da família Chironomidae nos diferentes ecossistemas lênticos e lóticos no semiárido do Estado do Rio Grande do Norte.

Analisar a similaridade faunística e medir suas associações entre os ambientes colonizados.

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4. MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 Área de estudo

Este trabalho foi desenvolvido a partir de dados do Laboratório de Entomologia e do Laboratório de Ecologia Aquática da UFRN, incluindo dados publicados de pesquisas feitas na porção norte-rio-grandense da Bacia do Rio Piranhas-Açu (Bacia 02) e envolve treze pontos de coleta em três diferentes tipos de ecossistemas aquáticos (Tabela 1). De acordo com a Agência Nacional de Águas (ANA, 2016), a Bacia do Piranhas-Açu é a maior do Atlântico Nordeste Oriental e tem uma área total de drenagem de 43.683 Km2. Abrange 102 municípios na Paraíba e 45 no Rio Grande do Norte, sendo composta por sete sub-bacias: Piancó, Peixe, Alto Piranhas (Paraíba) e Médio Piranhas, Espinharas, Seridó, Baixo Piranhas-Açu (Rio Grande do Norte).

Tabela 1 – Pontos amostrados.

Ponto Localidade Cidade Ecossistema 1 Gargalheiras Acari

Lêntico 2 Cruzeta Cruzeta

3 Itans Caicó

4 Carnaúba São João do Sabugi 5 Passagem das traíras São José do Seridó 6 Esguicho Ouro Branco 7 Caldeirão de Parelhas Parelhas 8 Boqueirão de Parelhas Parelhas 9 Pendências Pendências

Lótico perene 10 Alto do Rodrigues Alto do Rodrigues

11 Ipanguaçu Ipanguaçu

12 Açu Açu

13 Riacho Damião Parelhas Lótico Intermitente

Os dados para os ecossistemas lênticos são do Laboratório de Ecologia Aquática – UFRN e foram coletados ao longo da Bacia do Rio Piranhas-Açu na região do Seridó (Figura 3), totalizando oito açudes/barragens com substratos predominantemente argilosos.

As amostras coletadas para o estudo do ecossistema lótico perene são do Laboratório de Entomologia – UFRN e foram feitas em quatro pontos no trecho do Baixo Piranhas-Açu entre os municípios de Açu e Pendências (Figura 3). O Ponto 9 à jusante da Ponte de Pendências, apresentou correnteza quase nula (semilótico), sedimento pedregoso e pobre em matéria orgânica, enquanto que os demais pontos apresentaram correnteza moderada e sedimento arenoso grosso (Figura 4).

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O estudo para o ecossistema lótico intermitente se deu no Riacho Damião, (Figura 3) que é um riacho intermitente de primeira ordem e afluente do Rio Piranhas-Açu (Rocha et al., 2012). A precipitação na área de estudo é irregular com média anual de 500mm (Amorim et al., 2005; Souza et al., 2008). O solo é superficial (solo raso), com baixa permeabilidade e baixo acúmulo de água subterrânea. A esparsa vegetação natural na área da bacia de drenagem é predominantemente de Caatinga.

Figura 3 – Área de estudo com os pontos amostrados na Bacia do Rio Piranhas-Açu. Fonte: Adaptado de Rocha et al., 2012.

(A) (B)

Figura 4 – Ecossistema lótico perenizado do Rio Piranhas-Açu (A) pela Barragem Armando Bezerra Gonçalves

na Cidade de Açu – RN (B). Fonte: Labent PONTOS COLETADOS ECOSSISTEMA LÊNTICO Gargalheiras Cruzeta Itans Carnaúba

Passagem das traíras Esguicho

Caldeirão de Parelhas Boqueirão de Parelhas

ECOSSISTEMA LÓTICO PERENE

Pendências Alto do Rodrigues Ipanguaçu Açu

ECOSSISTEMA LÓTICO INTERMITENTE

Riacho Damião 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 11 12 13 9 2 1 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13

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4.2 Coleta de dados e identificação dos macroinvertebrados

A coleta dos organismos para os ecossistemas lênticos foi feita com um extrator de sedimentos cilíndrico tipo “Corer Kajak” (Figura 5.A) (Brinkhurst, 1974). Foram coletadas três amostras na região litorânea de cada açude e feita a lavagem do sedimento grosseiro com uma peneira de 100 micrômetros. Os indivíduos foram fixados com formaldeído 10% e levados para triagem e identificação em laboratório. Foram identificados em nível de gênero com o auxílio do microscópio (400x), utilizando a chave de identificação Trivinho-Strixino (2011). Foram armazenados em tubos Eppendorfs e depositados na Coleção Entomológica “Adalberto Antônio Varela-Freire” da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).

Para o tratamento e coleta das amostras do ecossistema lótico perene, foram seguidas as recomendações da Environmental Protection Agency (US-EPA) nos seus Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers (Barbour, 1999). Seguindo métodos diretos de coletas de sedimento e vegetação aquática (Garcia de Jalón e González Del Tánago, 1986), com uma peneira coletora triangular (tipo D-frame tip net) (Figura 5.B) de cabo longo com trama de 0,8mm. O material foi acondicionado em recipientes plásticos e preservado in natura, em álcool etílico hidratado (70%), depois foram submetidas à limpeza, triagem, contagem e identificação no Laboratório de Entomologia da UFRN. Os indivíduos foram separados por subfamílias, depois montadas lâminas semipermanentes em solução Hoyer (água destilada, glicerina, goma arábica e hidrato de cloral) para identificação microscópica a nível de gênero seguindo as chaves de Wiederholm (1983), Epler (1995), Trivinho-Strixino e Strixino (1995) e Epler (2001).

(A) (B) (C)

Figura 5 – Coletores de macroinvertebrados. (A) Corer Kajak, (B) peneira tipo D-frame tip net e (C) Surber.

Os dados para o estudo do ecossistema lótico intermitente foram coletados a partir de diferentes habitats do riacho. Na presença de fluxo hídrico foram coletadas amostras nas corredeiras e poças, já na ausência dele a amostragem foi feita em diferentes poças isoladas. As coletas foram feitas com um amostrador Surber com 900 cm2 de área e 250 micrômetros de malha (Figura 5.C). As amostras foram fixadas em formalina a 5% e depois de terem sido

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montadas lâminas semipermanentes em solução Hoyer os indivíduos foram identificados a nível de gênero (Epler, 2007; McCafferty, 1981; Merrit e Cummins, 1996; Trivinho-Strixino e Strixino, 1995).

4.3 Análise dos dados

A Abundância Relativa das subfamílias Chironominae, Orthocladiinae e Tanypodinae, foi calculada usando-se a Equação 1.

(1)

Onde, n é a subfamília calculada e N o total de todas as subfamílias encontradas no respectivo ecossistema.

A análise de agrupamento de Chironomidae foi feita pelas médias aritméticas não ponderadas das medidas de dissimilaridade (evitando extremos). O método hierárquico de análise UPGMA (Unweighted Pair-Group Method using Arithmetic Avarages) foi escolhido para gerar o dendrograma (diagrama de árvore). A matriz de similaridade foi construída a partir do Coeficiente de Coincidência de Sorensen-Dice. Para estimar a riqueza dos ambientes utilizou-se o método Chao 2. Estas análises foram geradas no PAST® (Paleontological Statistics

Software Package For Education And Data Analysis) versão 3.19.

A distribuição da família Chironomidae dentro e entre as amostras dos diferentes ecossistemas aquáticos abordados foi evidenciada pelo Escalonamento Multidimensional Não Métrico (NMDS) e baseada no Coeficiente de Similaridade de Sorensen-Dice, sendo testada pela Análise de Variância Multivariada de Permutação (PERMANOVA) com 999 permutações aleatórias. Estas análises foram geradas no programa RStudio® versão 3.5.0.

Para a construção da matriz de similaridade de Sorensen-Dice foi usada a Equação 2.

(2)

Onde, a é o número de gêneros presentes em ambas as comunidades analisadas, b é o número de gêneros que existem na amostra 1 e ausentes na amostra 2, c é o número de gêneros que presentes na amostra 2 e ausentes na amostra 1. Estes índices variam de 0 (sem similaridade) a 1 (iguais). 𝐴𝑏𝑢𝑛𝑑â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 = 𝑛 . (100 𝑁 ) 𝑆𝑠= 2𝑎 2𝑎 + 𝑏 + 𝑐

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5. RESULTADOS

A partir das amostras coletadas foi confeccionada uma tabela descritiva contendo os organismos encontrados durante a pesquisa. Trata-se de uma lista de presença e ausência dos gêneros da família em estudo, representando a estrutura taxonômica encontrada nos diferentes ecossistemas aquáticos abordados.

Foram coletados um total de 3022 indivíduos da família Chironomidae, sendo 450 nos ecossistemas lênticos, 444 nos lóticos perenes e 2128 no ambiente lótico intermitente, distribuídos em 3 subfamílias. A riqueza estimada pelo método de Chao 2 foi de 47 gêneros para a região amostrada, sendo que a riqueza observada no estudo foi de 37 gêneros, distribuídos em 25 para o ecossistema lótico perene, 19 para o lótico intermitente e 14 para os ambientes lênticos (Figura 6).

Os gêneros Chironomus, Dicrotendipes, Goeldichironomus, Polypedilum, Tanytarsus e Larsia foram registrados em todos os ambientes (Tabela 2). A subfamília mais abundante em toda a amostragem foi a Chironominae (51%) representada por um total de 19 gêneros, a Tanypodinae (33%) por 12 e a subfamília Orthocladiinae (16%) por 6. O ecossistema lótico perene apresentou 25 gêneros, enquanto que o lótico intermitente foi representado por 19 e o ambiente lêntico por um total de 14 gêneros.

(22)

22

Tabela 2 – Estrutura Taxonômica dos gêneros da família Chironomidae encontrados nos diferentes ecossistemas

aquáticos estudados. A presença do gênero é definida com “X” e a ausência com “—”.

Família Chironomidae Subfamília / Gênero Ecossistemas LÓTICO LÊNTICO Perene Intermitente CHIRONOMINAE Aedokritus — X X Apedilum — X — Asheum X — X Chironomus X X X Caladomyia — — X Cladotanytarsus X — — Dicrotendipes X X X Fissimentum — X — Goeldichironomus X X X Microtendipes X — — Neozavrelia X — — Parachironomus X — — Paratanytarsus — — X Paratendipes — X — Polypedilum X X X Rheotanytarsus X — X Saetheria X X — Sublettea X — — Tanytarsus X X X ORTHOCLADIINAE Cardiocladius X — — Corynoneura — X — Cricotopus X X — Lopescladius X — — Nanocladius X — — Onconeura X — — TANYPODINAE Ablabesmyia X X — Coelotanypus — — X Clinotanypus — X X Djalmabatista X — — Larsia X X X Labrundinia — X — Macropelopia X — — Macropelopiini — — X Paramerina X — — Procladius X X — Tanypus — X — Thienemannimyia X X — Riqueza observada 25 19 14

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Figura 7 – Abundância Relativa das três subfamílias: Chironominae, Orthocladiinae e Tanypodinae em relação

aos diferentes ecossistemas na área de estudo.

Em relação a estrutura taxonômica da família Chironomidae na área de estudo para as três subfamílias (Figura 7), foi observado que para os ecossistemas lóticos perenes 52% das amostras foi representada pela Chironominae, 28% através da Tanypodinae e 20% pela Orthocladiinae. Nos ecossistemas lóticos intermitentes 53% Chironominae, 37% Tanypodinae e 10% Orthocladiinae. Já nos ecossistemas lênticos não foi registrado nenhum representante da subfamília Orthocladiinae e a estrutura do ecossistema se deu com 71% de Chironominae e 29% Tanypodinae.

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24

O Coeficiente de Coincidência de Sorensen-Dice foi usado para representar a similaridade entre as amostras através da UPGMA (Figura 8), agrupando-as a partir de dados binários excluindo a dupla ausência, baseado na estrutura faunística de Chironomidae encontrada nos 13 pontos de coleta. A Correlação Cofenética encontrada foi de 0,8137 sugerindo que o método de agrupamento é adequado.

O Escalonamento Multidimensional Não Métrico (NMDS), (Figura 9), representa a ordenação espacial dos diferentes ecossistemas lênticos e lóticos agrupados pelo Coeficiente de Similaridade de Sorensen-Dice para os pontos pesquisados, preservando a dissimilaridade original. O estresse nos dados é uma medida de desvio similar ao ajuste do chi-quadrado e para os dados nas duas dimensões foi de 0,08 classificado como estresse tipo 1 (laços fracos).

Figura 9 – Ordenação espacial entre os ecossistemas lóticos e lênticos nos pontos pesquisados

O resultado da análise PERMANOVA foi (F = 7.8528, R2 = 0,41653, P = 0,001). O modelo estatístico testou a hipótese e explica cerca de 41% da variância dos dados, sendo que o valor de P=0,001 evidencia que existe significância na distribuição da família Chironomidae nesses diferentes ambientes.

A matriz de similaridade (Tabela 3) mostra uma semelhança faunística variável entre os pontos amostrados. Os índices de similaridade entre os ecossistemas lóticos variaram de 29 a 68%, entre os ecossistemas lênticos variaram de 18 a 88% e entre os ecossistemas lóticos e lênticos variaram de 0 a 50%.

Ecossistemas

Lóticos Lênticos

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Tabela 3 – Matriz de Similaridade de Sorensen-Dice com as medidas de associações faunísticas entre os pontos amostrados.

Índices Lótico 1 Lótico 2 Lótico 3 Lótico 4 Lótico 5 Lêntico 1 Lêntico 2 Lêntico 3 Lêntico 4 Lêntico 5 Lêntico 6 Lêntico 7 Lêntico 8

Lótico 1 1 — — — — — — — — — — — — Lótico 2 0,56 1 — — — — — — — — — — — Lótico 3 0,58 0,60 1 — — — — — — — — — — Lótico 4 0,47 0,60 0,68 1 — — — — — — — — — Lótico 5 0,29 0,50 0,34 0,43 1 — — — — — — — — Lêntico 1 0,33 0,19 0,10 0,11 0,17 1 — — — — — — — Lêntico 2 0,46 0,36 0,28 0,33 0,33 0,66 1 — — — — — — Lêntico 3 0,15 0,18 0,09 0,33 0,41 0,22 0,40 1 — — — — — Lêntico 4 0,50 0,32 0,25 0,28 0,29 0,66 0,61 0,46 1 — — — — Lêntico 5 0,33 0,19 0,20 0,23 0,26 0,50 0,66 0,66 0,66 1 — — — Lêntico 6 0 0 0 0,14 0,10 0,40 0,33 0,33 0,22 0,40 1 — — Lêntico 7 0,30 0,27 0,19 0,33 0,33 0,44 0,60 0,80 0,61 0,88 0,33 1 — Lêntico 8 0,44 0,37 0,23 0,43 0,43 0,42 0,40 0,53 0,66 0,42 0,18 0,53 1

Pontos: Lótico 1(Pendências), Lótico 2(Alto do Rodrigues), Lótico 3(Ipanguaçu), Lótico 4(Açu), Lótico 5(Parelhas), Lêntico 1(Acari), Lêntico 2(Cruzeta), Lêntico 3(Caicó),

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6. DISCUSSÃO

No presente estudo encontrou-se uma maior riqueza da família nos ambientes lóticos do que nos lênticos devido a maior heterogeneidade da matriz ambiental nestes ambientes. A subfamília Chironominae foi a dominante em todos os ambientes amostrados, representando mais da metade da estrutura das comunidades coletadas. Esta subfamília frequentemente é apontada como dominante nos trópicos devido sua tolerância as adversidades ambientais e hábitos alimentares generalistas que vão desde detritivoria, herbivoria e até mesmo predação, explicando em parte sua dominância (Ashe et al.,1987; Hamada et al., 2014).

A estrutura da comunidade nos diferentes ecossistemas aquáticos mostrou um padrão na distribuição espacial de alguns gêneros da família e percebeu-se um agrupamento faunístico distinto. Os resultados das análises estatísticas corroboram a hipótese de que existe sim uma diferença significativa na distribuição dos diferentes gêneros da família Chironomidae nos ecossistemas lênticos e lóticos na região semiárida do Rio Grande do Norte. As distintas comunidades formadas apontam para uma seleção de habitat, onde as diferentes espécies percebem e usam o ambiente de forma não aleatória, ocupando manchas de habitat que resultem em melhor sobrevivência, estabelecimento e sucesso reprodutivo (Fretwell, 1972).

A variância nos dados não foi melhor explicada pelo modelo estatístico usado devido a contribuição significativa dos organismos amostrados no ecossistema aquático intermitente (lótico 5), pois com seus distúrbios hidrológicos característicos, o sistema durante a estação de cheia se “comporta” como lótico perene e estações de seca como pequenas poças (manchas de habitat) como se fossem ambientes lênticos (Maltchik, 2006).

A distribuição da família apresentou significativamente maior semelhança dentro de cada tipo de ecossistema do que entre eles, mesmo com a ocorrência dos gêneros Chironomus, Dicrotendipes, Goeldichironomus, Polypedilum, Tanytarsus e Larsia em todos os ambientes. Os gêneros Chironomus, Goeldichironomus e Tanytarsus foram registrados em todos os ambientes, contradizendo em parte sua ecologia e modo de vida, pois são larvas com preferência por ambientes lênticos. Uma das possíveis explicações seria o fato de alguns dos trechos do Rio Piranhas-Açu onde foram feitas as coletas apresentarem correnteza quase nula, justificando seu registro (Epler, 1995).

A subfamília Orthocladiinae não foi registrada nos ecossistemas lênticos o que já era esperado, pois as larvas deste táxon estão presentes com mais frequência em ambientes lóticos com correntezas moderadas integrando diferentes grupos tróficos como raspadoras, coletoras,

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fragmentadoras, minadoras e predadoras, porém, ocasionalmente, colonizam ambientes lênticos também. Em alguns casos podem até mesmo serem a família dominante, como foi encontrado em pesquisa nas águas rápidas do Rio Canoas, localizado na Serra do Subaio da cidade de Teresópolis, RJ (Sanseverino et al., 1998).

O gênero Larsia foi o único da subfamília Tanypodinae encontrado em todos os ambientes, os demais são da subfamília Chironominae. Essa exceção pode ser relacionada a principal característica da subfamília a qual é predadora e de vida livre sendo muito comuns, podendo ser encontradas tanto em ambientes lóticos quanto lênticos associadas ao sedimento e vegetação aquática (Hamada et al., 2014).

Os gêneros da subfamília Chironominae que foram encontrados somente nos ambientes lóticos perenes foram: Cladotanytarsus, Microtendipes, Neozavrelia, Parachironomus e Sublettea. Estes gêneros geralmente são encontrados em ambientes lótico e associados à vegetação aquática típica de correnteza. Dados interessantes foram os gêneros Cladotanytarsus que pode ser considerado raro dentro da família e o gênero Parachironomus que possuem somente quatro espécies comuns no Brasil, reforçando a importância do registro do organismo na região do semiárido brasileiro (Hamada et al., 2014).

Os gêneros da subfamília Orthocladiinae encontrados exclusivamente neste ecossistema foram: Cardiocladius, Lopescladius, Nanocladius e Onconeura. Todos eles também são principalmente encontrados em ambientes com correntezas e associados ao substrato arenoso e pedregoso. Nesse caso o gênero de destaque foi o Cardiocladius que frequentemente ocorrem juntamente com imaturos da família Simuliidae (Hamada et al., 2014).

Nesse mesmo ecossistema perene foram registrados os gêneros da subfamília Tanypodinae: Djalmabatista, Macropelopia e Paramerina. Os dois primeiros são mais generalistas e vivem tanto em ambientes lóticos quanto lênticos associados a boas concentrações de matéria orgânica, enquanto que o Paramerina é relativamente raro e habitam locais com correnteza e com pouca pressão antrópica.

Nos ecossistemas lênticos só foram amostrados dois gêneros de Chironominae: Caladomyia, Paratanytarsus. Estes por sua vez habitam ecossistemas lóticos e lênticos e estão associados a sedimentos arenosos. Para a subfamília Tanypodinae foram encontrados dois gêneros: Coelotanypus e Macropelopiini. Ambos são comuns em ambientes lênticos e ricos em matéria orgânica.

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No ecossistema lótico intermitente os gêneros da subfamília Chironominae registrados foram: Apedilum, Fissimentum e Paratendipes. Os dois últimos são comumente encontrados tanto em ambientes lóticos quanto lênticos associados a substratos lodosos e arenosos. Já as larvas do gênero Apedilum são geralmente encontradas em ambientes lênticos, porém foram registradas nesse ambiente lótico intermitente em poças temporárias, o que de certa forma “simula” um micro-habitat lêntico. Elas apresentam um ciclo de vida relativamente curto e são oportunistas, o que justificaria seu registro na pesquisa (Nolte, 1995).

Para a subfamília Orthocladiinae o único gênero que apareceu exclusivamente no ambiente intermitente foi o Corynoneura, que preferem ambientes com maiores correntezas e vivem geralmente em fissuras de rochas ou ainda em vegetação dos próprios córregos, mas algumas espécies são encontradas junto às macrófitas aquáticas de sistemas lênticos (Hamada et al., 2014). E a subfamília Tanypodinae foi representada por Labrundinia e Tanypus. O gênero Labrundinia ocorre em quase todos os ambientes aquáticos, tanto lênticos quanto lóticos. São mais comuns em córregos e rios de baixa velocidade, no Brasil foram registradas apenas duas espécies. (Roque et al., 2004 apud Hamada et al., 2014). Já o gênero Tanypus vive em sedimentos lodosos ricos em matéria orgânica de sistemas lênticos, além de preferirem sistemas fortemente eutrofizados onde geralmente são dominantes. O registro deste gênero no sistema lótico intermitente poderia ser explicado pelos intensos distúrbios hidrológicos sofridos por este biótopo no semiárido brasileiro (Rocha et al., 2012).

7. CONSIDERAÇÕES FINAIS

No presente estudo, tendo como representação a região semiárida do nordeste brasileiro, especificamente a Bacia Hidrográfica do Rio Piranhas-Açu, envolvendo um estudo sobre a biodiversidade da família Chironomidae, registrou-se 37 gêneros e observou-se a subfamília Chironominae como a mais rica, em gêneros, independentemente do biótopo aquático.

A estrutura da comunidade de gêneros nos diferentes ecossistemas aquáticos analisados apresenta-se dentro de um padrão de distribuição espacial, assimilando-se, portanto, agrupamentos distintos para ambientes também distintos, uma seleção de habitat.

Considera-se os gêneros Chironomus, Dicrotendipes, Goeldichironomus, Polypedilum, Tanytarsus e Larsia como grupos a serem melhor estudados com vista ao biomonitoramento aquático, considerando-se que, são representantes daqueles três ambientes, mostrando-se como

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organismos bem adaptados a fatores físico-químicos, a exemplo da baixa concentração de oxigênio, especificamente em ambiente lênticos.

Evidencia-se neste trabalho o registro do gênero Cladotanytarsus grupo raro de se encontrar, bem como, Parachironomus possuidor de quatro espécies registradas até então para todo o Brasil, indicando nesta oportunidade, uma ampliação da distribuição deste gênero para região Neotropical.

A pesquisa avaliou a distribuição da família Chironomidae nos diferentes ecossistemas aquáticos do semiárido potiguar. É uma região de elevada importância no cenário brasileiro, todavia ainda carece de estudos para melhor compreender a colonização e estabelecimento dessa diversificada família de insetos.

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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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