Ácaros predadores em agroecossistemas de soja-feijão caupi – diversidade e interações tróficas determinadas a partir de dados de DNA metabarcoding
controle biológico, diversificação de agroecossistemas, comportamento alimentar, genômica ambiental
Os ácaros constituem um grupo de extrema importância nos agroecossistemas, onde se encontra uma grande diversidade de espécies fitófagas e predadoras. Algumas espécies de ácaros fitófagos podem atingir o status de pragas; em contrapartida, os ácaros predadores são importantes fornecedores de serviços ecossistêmicos. Por exemplo, na parte aérea das plantas, os ácaros predadores constituem os principais inimigos naturais dos ácaros fitófagos e de pequenos insetos. A diversificação dos agroecossistemas (estrutura e a composição da vegetação) afeta as comunidades de ácaros e, geralmente, favorece o fornecimento de serviços ecológicos de regulação. Estes serviços são afetados pelo número de espécies e sua abundância, mas sobretudo pela diversidade funcional. O manejo apropriado dos agroecossistemas depende, em grande parte, do conhecimento sobre a composição das comunidades associadas e das relações tróficas entre os organismos. Uma abordagem de ecologia comparativa para o estudo de agroecossistemas conduzidos sob diferentes práticas culturais e níveis de diversificação pode ser extremamente informativa para a determinação de fatores que otimizam os serviços ecológicos. O objetivo geral do trabalho foi fornecer informação sobre a composição e o funcionamento das comunidades envolvendo ácaros predadores em cultivos de soja e feijão-caupi, visando a avaliação do efeito de diferentes práticas culturais sobre elas. Foram estudadas áreas de produção na Região Nordeste e Centro-Oeste do Brasil e, também, áreas experimentais, em cultivo sucessional ou não, conduzidas com e sem a remoção de plantas espontâneas. Para a caracterização taxonômica realizou-se a identificação dos ácaros predadores e de suas presas potenciais, sempre que possível a nível de espécie. Para a caracterização funcional dos agroecossistemas utilizamos duas abordagens: i) análises de diversidade das comunidades; ii) estudo das relações tróficas in situ. Este último constitui um desafio, considerando o tamanho reduzido dos ácaros predadores (cerca de 500µm), que impede a observação do comportamento em campo, e a impossibilidade de realizar estudo do conteúdo do aparelho digestivo, devido à digestão pré-oral. Por isso, utilizamos novas metodologias baseadas em DNA metabarcoding, que se apoiam no sequenciamento de alto rendimento (HTS - do inglês High-throughput sequencing) e na análise de dados através de plataformas de bioinformática. Esta metodologia já vem sendo utilizada para insetos, mas para microartrópodes está em suas primeiras etapas de desenvolvimento, e avaliações sobre o efeito de fatores bióticos e abióticos sobre sua eficiência fazem-se necessárias para a apropriada análise dos resultados. Foram analisados dados de comunidades de cultivos comerciais no Maranhão e no Piauí, e de áreas experimentais na Embrapa Meio-Norte, as quais foram previamente identificadas no escopo de um projeto já finalizado, mas que não haviam sido detalhadamente explorados. Foram realizadas análises de abundância, frequência e riqueza das espécies de ácaros fitófagos e predadores nos cultivos e esses dados correlacionados com as práticas culturais e com a composição da cobertura vegetal (no caso de experimentos sem capina). A composição florística dos agroecossistemas está associada à composição das comunidades, mas não houve diferenças significativas entre os cultivos com e sem plantas espontâneas. Foram determinadas as relações tróficas das comunidades em cultivos experimentais de soja e de caupi no Piauí, e de soja no Distrito Federal, baseadas na utilização da extração de DNA e sequenciamento de alto rendimento. Para a utilização dessas metodologias, foram testados e otimizados protocolos e primers grupo-específicos. Foram realizados experimentos de alimentação controlada em laboratório com e sem escolha de presa pelos predadores e avaliou-se a efetividade e o sucesso da metodologia na detectabilidade de presas no interior dos predadores. A metodologia se provou eficaz também para ácaros coletados em campo, dos quais foi possível extrair DNA e detectar suas presas consumidas e assim colaborar para a descrição das interações tróficas presentes no ambiente amostrado.