Diferenças regionais nas redes de comunidades de besouros aquáticos que se instalam em lagos distróficos no norte da Polónia

Jul 12, 2023

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12699 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

As relações entre as espécies que formam as redes em pequenos lagos distróficos permanecem pouco reconhecidas. Para investigar e compreender melhor o funcionamento das comunidades de besouros em diferentes ecossistemas, criamos três modelos de redes que submetemos à análise de redes gráficas. Esta abordagem exibe redes de conexões (arestas) baseadas em correlação entre objetos (nós), avaliando as características de toda a rede e os atributos dos nós e arestas no contexto de suas funções, expressas por métricas de centralidade. Utilizamos este método para determinar a importância de espécies específicas nas redes e nas relações interespecíficas. As nossas análises baseiam-se em material faunístico recolhido em 25 lagos distróficos em três regiões do norte da Polónia. Encontramos um total de 104 espécies representando diferentes elementos ecológicos e grupos tróficos funcionais. Mostramos que a rede de relações entre a biomassa das espécies difere consideravelmente nas três regiões de estudo. O Kashubian Lakeland teve a maior coesão e densidade, enquanto a rede no Suwalki Lakeland foi a mais fina e heterogênea, o que pode estar relacionado à estrutura fractal e ao grau de desenvolvimento dos lagos estudados. Predadores de pequeno porte que se reuniram em diferentes grupos com espécies com preferências ecológicas semelhantes dominaram todas as redes. Encontramos as maiores correlações no Masurian Lakeland, onde obtivemos a maior centralização da rede. Pequenos tirfófilos normalmente ocupavam os lugares centrais da rede, enquanto a periferia da rede consistia em aglomerados com diferentes preferências de habitat, incluindo grandes predadores. As espécies mais importantes para a coesão e densidade da rede foram principalmente espécies tirfófilas, como Anacaena lutescens, Hygrotus decoratus, Enochrus melanocephalus e Hydroporus negligenciaus. Os valores dos atributos que determinam o papel das espécies nas redes comunitárias foram influenciados por fatores bióticos e ambientais.

A extensa literatura sobre hidrobiologia é dominada por publicações nas quais é dada muita atenção à estrutura das biocenoses e às relações entre comunidades de organismos e condições ambientais específicas 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . Em contraste, as comunidades de organismos são relativamente raramente estudadas de uma perspectiva funcional, como uma intrincada rede de interações em um sistema predador-presa amplamente definido no qual a biomassa flui . A estrutura e o funcionamento de redes entre diferentes espécies em água doce ainda não foram estudados13. É claro que os invertebrados, incluindo os besouros, são o componente dominante das redes tróficas dos ecossistemas aquáticos . São um grupo de organismos altamente diversificados em termos de espécies e ecologia, estão amplamente distribuídos no ambiente e normalmente ocorrem em grande número em habitats muito diferentes15. A literatura mostra que os besouros utilizam um conjunto de nutrientes de diferentes níveis tróficos, embora a maioria dos besouros sejam predadores, o que sublinha o seu importante papel nas redes tróficas como reguladores do número de outros organismos . A classificação dos besouros em grupos funcionais específicos, indicando não apenas o tipo de alimento consumido, mas também a forma como o alimento é obtido, é extremamente importante para uma análise mais abrangente das redes tróficas12,18,19.

A aplicação da análise de redes baseada na teoria dos grafos está se tornando cada vez mais popular como ferramenta de pesquisa em ecologia de ecossistemas aquáticos, pois fornece maior conhecimento sobre a estrutura da biocenose, formação, funcionamento trófico e respostas às mudanças nas condições ambientais, especialmente quando a modelagem é baseada em dados coletados em campo12,13,20,21,22,23. Tais estudos também oferecem uma abordagem diferente para uma espécie que não é apenas mais um elemento de uma rede, mas também um representante da multidimensionalidade interativa em todo o ecossistema24.