Papel efetivo de uma espécie no fluxo de matéria e energia: estimativa do nicho isotópico de Astyanax sp. aff. fasciatus - Persch, Tanilene Sotero Pinto (2011)
O objetivo deste trabalho constitui-se em testar um novo conceito de nicho para animais que modifiquem sua função ecológica em relação ao desenvolvimento ontogenético. O modelo de nicho isotópico considera todas as fases do desenvolvimento ontogenético, bem como a biomassa da espécie, sendo esta resultante do balanço entre peso e abundância. Primeiramente, estabelece-se a probabilidade de sobrevivência por idade, determinada através da equação: (1) Pt = e-M.t; onde Pt é a probabilidade de um animal chegar a idade t, e é a base dos logaritmos naturais, M é a taxa de mortalidade natural e t é a idade dos indivíduos. O padrão de crescimento em peso da espécie é descrito conforme a equação de von Bertalanffy (1938): (2) Wt = a. (Linf (1 - e-k.(t-t0)))b; onde Wt é o crescimento em peso, a é o coeficiente de proporcionalidade da relação peso-comprimento, Linf é o comprimento assintótico, e é a base dos logaritmos naturais, k é a constante de crescimento, t é a idade dos indivíduos, t0 é o parâmetro relacionado com o comprimento do animal ao nascer e b é o coeficiente de alometria da relação peso-comprimento. A biomassa é ajustada pelo produto das equações 1 e 2, sendo: (3) Bt = Wt.Pt; onde Bt é a biomassa por recruta, Wt o resultado da curva de crescimento em peso e Pt da probabilidade de sobrevivência. A assinatura isotópica segue o padrão do desenvolvimento ontogenético da espécie. No caso de seguir uma relação linear: (4) d 15N(t) = a. L(t) + b; onde d15N(t) é a assinatura isotópica na idade t, L(t) é o comprimento dos indivíduos na idade t e a e b são parâmetros da equação de reta. Considerando que a equação anterior (4) relaciona d 15N com tamanho, é possível converter esta estimativa em uma função da idade aplicando-se a função de crescimento em comprimento de von Bertalanffy: (5) dt 15N(t) = a. (Linf.(1 - e-k (t-t0))) + b; onde Linf é o comprimento assintótico, e é a base dos logaritmos naturais, k é a constante de crescimento, t é a idade dos indivíduos, t0 é o parâmetro relacionado com o comprimento do animal ao nascer, d15N(t) é a assinatura isotópica na idade t, L(t) é o comprimento dos indivíduos na idade t e a e b são parâmetros da equação de reta entre a assinatura isotópica e o tamanho. O relativo impacto isotópico (dt 15N) de um grupo etário dentro de uma comunidade depende da assinatura isotópica daquela idade específica e da sua abundância como biomassa, definido então por: (6) dF 15N = [dt 15N(t) . B(t)]dt . B(t)dt; onde é a integral definida da idade 0 até a longevidade máxima da espécies (A95), definida por Taylor como a idade para atingir 95% do comprimento assintótico (Linf), sendo estimada como - 2,996/k. No presente trabalho, as integrais referentes à equação 6 foram resolvidas através do software Maple 14 (Maplesoft). Como modelo de espécie para este estudo escolhemos Astyanax sp. affinis fasciatus (Cuvier, 1819) que é exclusivamente de água doce, bentopelágico e de ampla distribuição, ocorrendo entre o México e a Argentina. O programa de amostragens foi desenvolvido através de duas campanhas amostrais na Lagoa da Pinguela (29º49 S; 50º10 W), no município de Osório, Rio Grande do Sul. As amostras foram coletadas em novembro/dezembro de 2009 e março/abril de 2010. Os espécimes foram coletados utilizando-se uma rede de arrasto de praia de 50m de comprimento, 1,5m de altura e malha com 5mm entre nós adjacentes. Foram processadas amostras referentes a 23 indivíduos de A. sp. aff. fasciatus para determinar as assinaturas isotópicas de 15N e 13C (UC Davis Stable Isotope Facility, na Universidade da Califórnia, EUA). Um total de 1.181 espécimes de A. sp. aff. fasciatus foram capturados (713 machos, 104 fêmeas e 364 juvenis), com uma proporção aproximada de seis macho para cada fêmea. A média de comprimento total em machos foi de 10,53cm, em fêmeas 11,01cm e em juvenis 7,51cm. Identificou-se uma tendência linear crescente de aumento do valor de assinatura isotópica de 15N (d 15N=0,2054.Lt+8,2823; R²=0,58; p=0,00002) e 13C (d 13C=0,3479.Lt -23,413, R²=0,37; p=0,00197) em função do comprimento total (Lt) dos indivíduos, indicando variação de fonte primária de carbono e alteração de nível trófico em função do crescimento dos animais. A integral definida da Biomassa por recruta para A. sp. aff. fasciatus, com idades entre 0 e três anos, teve como resultado numérico 1,97g, significando que, em média, cada indivíduo nascido produz 1,97 gramas de peso. A integral definida (0-3 anos) para o produto da Biomassa (eq. 3) pela variação de dt 15N em função do tamanho (eq. 5), apresentou como resultado numérico 20,13. Desta forma, a estimativa do Nicho Isotópico (dF 15N. eq. 6) para A. sp. aff. fasciatus foi estimado em 10,20. Para d 13C, a integral definida (0-3 anos) para o produto da Biomassa (eq. 3) pela variação de dt 13C em função do tamanho (eq. 5), apresentou como resultado numérico - 39,83. Desta forma, a estimativa do Nicho Isotópico (dF 13C. eq. 6) para A. sp. aff. fasciatus foi estimado em -20,17