Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/30534
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dc.contributor.advisorMagalhães, Maria Filomena,1964--
dc.contributor.advisorGkenas, Christos-
dc.contributor.authorKodde, Alexa Philippa-
dc.date.accessioned2018-01-13T11:50:21Z-
dc.date.available2018-01-13T11:50:21Z-
dc.date.issued2017-
dc.date.submitted2017-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10451/30534-
dc.descriptionTese de mestrado em Ecologia e Gestão Ambiental, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017pt_PT
dc.description.abstractO número de espécies introduzidas mundialmente mais do que duplicou nas últimas duas décadas, e a disseminação de espécies não-nativas constitui uma ameaça para a conservação da biodiversidade e agora é considerada uma grave questão ambiental, de interesse público. Os ecossistemas dulçaquícolas são um dos ecossistemas mais diversos e ameaçados no mundo, com mais de 29% de espécies dulçaquícolas ameaçadas de extinção e 20% de todos os peixes dulçaquícolas avaliados como ameaçados por espécies não-nativas. As espécies invasoras podem interagir de múltiplas formas negativas com as espécies nativas, e podem causar declínios rápidos e a extinção de algumas. Os esforços para minimizar os efeitos das espécies invasoras e para melhorar a nossa capacidade de preservar as espécies nativas em declínio são dificultados pela complexidade das influências combinadas de múltiplas interações bióticas e das suas relações com fatores abióticos, como a temperatura, que podem influenciar significativamente o impacto das espécies invasoras nos ecossistemas recetores. Prevê-se que as mudanças climáticas provoquem um aquecimento global de cerca de 1-5ºC em relação a 1986-2005, ao longo do século XXI, e que isto medie fortemente as invasões biológicas nos ecossistemas dulçaquícolas. A competição específica de temperatura pode ser particularmente importante ao estudar os impactos de espécies invasoras sobre as espécies nativas de ecossistemas de água doce, em climas alterados futuros. A Península Ibérica alberga uma fauna de peixes de água doce rica em espécies endémicas, uma grande proporção das quais é atualmente de elevada preocupação de conservação e se encontra muito ameaçada pela degradação e fragmentação do habitat e por invasões biológicas. Os peixes de água doce ibéricos são muito sensíveis aos impactos das espécies invasoras, sendo este impacto considerado como a principal causa de declínio de peixes nativos. De fato, as águas doces ibéricas estão entre os sistemas mais invadidos do mundo, com cada vez mais espécies novas de peixes sendo introduzidas, e espécies previamente estabelecidas expandindo as suas distribuições. A Península Ibérica é potencialmente suscetível a mudanças climáticas significativas, com um aquecimento médio previsto de cerca de 5ºC, em relação a 1986-2005, e potencialmente superior a 7°C, resultando na seca substancial e aquecimento da região, e aumento da variabilidade inter-anual na ocorrência de eventos extremos de calor e de seca. Neste contexto, será importante compreender até que ponto o aumento da temperatura afetará as interações entre peixes invasores e nativos e se isso poderá resultar em mudanças nas relações de competição entre espécies, de modo a prever possíveis tendências futuras em termos de invasões biológicas e perda de biodiversidade. O objetivo desta dissertação foi avaliar experimentalmente os efeitos da presença de duas espécies de peixes invasoras ecologicamente prejudiciais no sucesso alimentar de um peixe ibérico típico, e a forma como esses efeitos podem ser mediados pela temperatura. As espécies utilizadas neste estudo foram o escalo do Sul Squalius pyrenaicus, e a perca-sol Lepomis gibbosus e o chanchito Australoheros facetus, que possuem tolerâncias de temperatura potencialmente variáveis que poderiam influenciar os resultados da competição por alimento. Os indivíduos utilizados nas experiências foram amostrados em ribeiras da Bacia do Sado, por pesca elétrica, entre Janeiro de 2016 e Maio de 2017. Os ensaios experimentais foram desenhados para testar o efeito da temperatura sobre o sucesso alimentar de cada espécie individual, e sobre o sucesso alimentar do escalo quando na presença de outra espécie, ou outro escalo ou uma das espécies invasoras. As experiências incluíram três grupos de uma espécie única, um para cada espécie, e três grupos de pares de espécies, de dois escalos e de escalo com cada uma das espécies invasoras. Cada grupo de espécies foi testado a 19, 24 e 29ºC, temperaturas que representam, pelo menos parcialmente, a variedade de condições que podem vir a ocorrer futuramente na região do Sado, já que a temperatura máxima da água registada durante as amostragens realizadas foi de 24ºC e o aumento esperado da temperatura do ar para a região é de cerca de 5ºC (i.e. 24±5ºC). No total este desenho resultou num total de 18 tipos de ensaios, os quais foram replicados entre 6 e 9 vezes. Cada experiência incluiu de 10 entregas de uma larva de Chironomidae, com intervalos de pelo menos dois minutos. O sucesso alimentar de cada indivíduo foi quantificado a partir do número de presas capturadas e do tempo médio de captura das presas. A variação nestas métricas foi testada usando o teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis, e o teste a posteriori de comparação múltipla de Dunn. Para os ensaios de uma única espécie, foram feitas comparações entre tratamentos de temperatura para cada espécie e para a mesma temperatura entre espécies. Para os ensaios de pares de espécies, comparamos os mesmos pares de espécies entre temperaturas e entre pares de espécies, à mesma temperatura. Em ensaios de uma única espécie, o número de presas capturadas pelo escalo não foi significativamente diferente entre as temperaturas. Por outro lado, a perca-sol capturou significativamente menos presas a 24ºC do que a 29ºC. Da mesma forma, o chanchito mostrou uma ligeira tendência para capturar menos presas a 19ºC, do que nas duas temperaturas mais elevadas. A 19ºC, não foram encontradas diferenças significativas no número de presas capturadas entre espécies . No entanto, a 24ºC, o chanchito capturou significativamente mais presas do que o escalo e a perca-sol, e a 29ºC, o escalo capturou significativamente menos presas do que o chanchito. O tempo médio para capturar presas não foi avaliado para o escalo a 19ºC devido a existirem poucas observações (N<5). O escalo não mostrou diferenças significativas no tempo para capturar presas entre 24 e 29ºC. Do mesmo modo, não foi encontrada nenhuma variação para a perca-sol entre os três tratamentos de temperatura, embora tenha ocorrido uma ligeira tendência para capturar presas mais lentamente a 24ºC. Por outro lado, o chanchito capturou presas de forma significativamente mais rápida nos dois tratamentos de alta temperatura, do que a 19ºC. A 24ºC, o chanchito capturou presas cerca de 30 vezes mais rápido do que o escalo. A 29ºC, ambas as espécies invasoras capturaram as presas 10 vezes mais rápido do que o escalo. Em ensaios de pares de espécies, o número de presas capturadas pelo escalo em diferentes temperaturas, não foi significativamente diferente. A 19ºC, o escalo capturou significativamente mais presas quando na presença de outro escalo do que do chanchito. A 24ºC, o escalo capturou significativamente mais presas, tanto quando com outro escalo como com a perca-sol, do que com o chanchito. A 29ºC, o escalo capturou significativamente mais presas quando com outro escalo do que quando com qualquer das espécies invasoras. Não houve diferenças significativas no tempo que o escalo demorou a capturar presas entre os 19, 24 e os 29ºC, quando na presença de outro escalo. Quando com a perca-sol, o tempo necessário para capturar presas foi semelhante aos 19 e 24ºC. Ao competir com o chanchito a 19 e 29ºC, o tempo que escalo levou a capturar presas também foi semelhante. A 19ºC, o escalo capturou presas mais rapidamente quando com a perca-sol do que com um conspecífico, mas três vezes mais lento quando com o chanchito. A 24ºC, escalo foi significativamente mais rápido quando com perca-sol, do que com outro escalo. A 29ºC, o escalo foi mais rápido quando competia com perca-sol e mais lento quando com chanchito, em comparação com quando com outro escalo. Estes resultados indicam que a perca-sol e o chanchito têm um efeito negativo sobre o sucesso alimentar do escalo nativo, e que esse efeito é acentuado pelo aumento de temperatura quando na presença de chanchito, enquanto que as interações entre escalo e perca-sol são menos acentuadas e mais variadas a todas as temperaturas. Em geral, os resultados deste estudo sugerem que a competição entre peixes nativos e invasores em ecossistemas dulçaquícolas ibéricos se pode tornar mais provável sob as temperaturas mais altas esperadas em futuros climas alterados, com vantagens para os invasores. Isso poderá contribuir para um aumento do sucesso de introdução e estabelecimento de espécies invasoras, possivelmente levando ao aumento de deslocamento de espécies nativas, mudanças na dieta e perda de biodiversidade. Para compreender melhor as interações complexas que poderão ameaçar a fauna dulçaquícola Ibérica sob climas futuros, será importante, por exemplo, realizar testes de sucesso alimentar sob uma maior variedade de temperaturas, avaliar o efeito de tamanho e de estágios de ontogenia dos peixes, e analisar a influência de outras variáveis, como o fluxo e a turbidez, que podem também vir a variar no futuro. Clarificar as múltiplas influências que afetam o sucesso alimentar das espécies dulçaquícolas será fundamental para prever melhor a evolução das interações entre espécies à medida que o clima muda e aprimorar a nossa capacidade de gerir e preservar os ecossistemas de água doce ibéricos.pt_PT
dc.description.abstractThe number of species introduced worldwide has more than doubled over the last couple of decades. Freshwater ecosystems are one of the most diverse and threatened ecosystems in the world, with over 29% freshwater species threatened with extinction and 20% of all assessed freshwater fish listed as threatened by non-native species. Efforts to minimize the effects of invaders and to preserve declining native species are complicated by the complexity of the combined influences of multiple biotic interactions and abiotic factors, such as temperature, that could significantly drive the impact of invasive species on recipient ecosystems. Climate change is expected to cause a global warming of about 1-5ºC relative to 1986–2005 over the 21st century, that may strongly mediate biological invasions in freshwater ecosystems. Temperature-specific competition may particularly important when studying the impacts of invasive species on freshwater biota, in future altered climates. The Iberian Peninsula harbours a rich and highly endemic freshwater fish fauna, is among the most heavily invaded systems in the world, and is also potentially susceptible to significant climatic changes. In this context, it will be important to understand to what extent increased temperatures will affect interactions between invasive and native fish in the region, and whether that could result in changes in competitive dominance between species. The objective of this dissertation was to experimentally assess the effects of two ecologically damaging invasive fishes on the foraging success of a typical Iberian fish and how these can be mediated by temperature. Model species were the native Southern Iberian chub Squalius pyrenaicus, and the invasive pumpkinseed sunfish Lepomis gibbosus and chameleon cichlid Australoheros facetus, which have variable temperature tolerances that could influence the outcomes of competition for food. Experimental trials were designed to test for the effect of temperature on the foraging success of each species when on its own and on foraging success of chub when in the presence of another species, either another chub or each of the invasive species. The experiments included three single species groups, one for each species, and three paired species groups, of two chubs and of chub with each of the invasive species. Each species group was tested at 19, 24 and 29ºC, to represent, at least partially, the range of conditions in future climates in Iberian fresh waters, resulting in a total of 18 trials. Each trial consisted of 10 deliveries of Chironomidae larvae at two-minute intervals. Foraging success by each fish was derived from the number of prey captured and the mean time to capture prey. Variation in these metrics was tested among temperature treatments for each species group and for the same temperature among species groups. Temperature did not significantly affect the number of, or the speed with which, the chub captured prey, both when alone and when competing with a conspecific. However, chub tended to underperform, in terms of speed, at 24ºC and there was a slight trend indicating the increase in prey capture with the rise in temperature, when foraging alone. Chub only captured, on average across temperatures, about half as many prey as either invasive in single trials. In single trials, pumpkinseed showed a slight advantage over chameleon cichlid and more considerably so in relation to chub, at 19ºC, whereas at 24ºC chameleon cichlid captured more prey and did so faster than chub and pumpkinseed. At 29ºC, pumpkinseed and chameleon cichlid were at their fastest and all species captured more prey than at the other temperatures. When in paired trials, both invasive species outperformed the chub and captured more preys at all temperatures and chub took less time to capture preys when in the presence of the invasive species, than when competing with another chub. Whilst temperature did not affect the foraging success of chub across species groups, for each temperature treatment, foraging success varied depending on the species competing with the chub. At 19 and 24ºC, chub captured significantly less prey when competing with chameleon cichlid, than when with a conspecific, whereas at 29ºC this occurred when with either invasive species. Our results indicate that both pumpkinseed and the chameleon cichlid have negative effects on the foraging success of the native chub and that these effects are heightened as temperature rises when with chameleon cichlid, but are less accentuated when with pumpkinseed. This suggests that competition between native and invasive fish in Iberian fresh waters may become more likely at the higher temperatures expected under future altered climates, with advantages for invaders. Clarifying further the multiple influences on fish foraging success will be critical to better predict the evolution of species interactions as the climate changes, and enhance our ability to manage and preserve Iberian freshwater ecosystems.pt_PT
dc.language.isoengpt_PT
dc.rightsopenAccesspt_PT
dc.subjectCyprinidaept_PT
dc.subjectSucesso alimentarpt_PT
dc.subjectPeixes invasorespt_PT
dc.subjectAlterações climáticaspt_PT
dc.subjectPenínsula Ibéricapt_PT
dc.subjectTeses de mestrado - 2017pt_PT
dc.titleEffects of invasive fish and temperature on the foraging success of Southern Iberian chubpt_PT
dc.typemasterThesispt_PT
thesis.degree.nameMestrado em Ecologia e Gestão Ambientalpt_PT
dc.identifier.tid201867826-
dc.subject.fosDomínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicaspt_PT
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