Modelagem matemática da dinâmica populacional de afídeos e parasitoides sob influência da paisagem e do endossimbionte Hamiltonella defensa.

• Processo: 23/07437-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia Teórica
• Pesquisador responsável: Carolina Reigada Montoya
• Beneficiário: Renan Moreira Leite
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Modelos matemáticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: heterogeneidade de paisagem | Modelo Matemático | Serviço ecossistêmico de controle biológico | Ecologia de metapopulações

Resumo

Afídeos apresentam diversos simbiontes, tanto facultativos quanto obrigatórios, os quais podem promover diversas funções benéficas. Um exemplo de simbionte facultativo frequentemente presente em populações de diferentes espécies de afídeos é a bactéria Hamiltonella defensa, que protege seus hospedeiros do ataque de parasitoides, aumentando a sobrevivência dos afídeos contra os ataques a custo da redução de sua longevidade e fecundidade. A presença de simbionte em populações de afídeos é variável e depende de vários fatores, dentre eles a presença de inimigos naturais e das chances de propagação na população de seus hospedeiros. Assim, a vantagem em se abrigar simbiontes está relacionada a relação custo/benefício proporcionada. Por exemplo, na presença de parasitoides, abrigar H. defensa confere proteção e aumento de fitness aos afídeos, entretanto, na ausência desses inimigos naturais, devido à perda energética, a presença de simbiontes deixa de ser vantajosa aos indivíduos. A presença de simbiontes também depende das taxas de transmissão vertical, a qual é predominante e diz respeito à transmissão da microbiota de progenitor para prole, e de transmissão horizontal, na qual os microorganismos se propagam ao longo de toda uma população. A presença de simbiontes pode interferir nas interações dos afídeos com a comunidade a qual pertencem. Por exemplo, a riqueza e abundância de espécies vegetais que compõem a paisagem afeta diretamente a abundância das espécies de afídeos, a qual por sua vez, afeta indiretamente a abundância dos parasitoides associados a eles, aumentando a taxa de parasitismo e resultando na redução da população de afídeos. Esses efeitos "bottom-up" e "up-down" são responsáveis por manter o equilíbrio dessas populações, as quais se regulam por meio desse mecanismo de feedback negativo. Os simbiontes podem alterar através de alterações demográficas os efeitos destes feedbacks, atuando como fonte de diferenciação e adaptação populacional. Considerando os efeitos da paisagem (riqueza/abundância de plantas hospedeiras para os afídeos) e da presença de inimigos naturais sobre a variação e manutenção da população de simbiontes em populações de afídeos, este estudo tem como objetivo principal avaliar, através de modelagem matemática, as consequências das interações afídeos-parasitoides-simbiontes em paisagens com diferentes graus de heterogeneidade.