Abundância, trofodinâmica, variabilidade genética e orientações para manejo da espécie invasora Procambarus clarkii (Girard, 1852) (DECAPODA, CAMBARIDAE) no sudeste brasileiro

Abstract

O lagostim Norte-Americano Procambarus clarkii está dentre as espécies exóticas estabelecidas no Brasil, registrada no estado de São Paulo. Este crustáceo de água doce apresenta grande potencial de invasão (ampla plasticidade ecológica, elevada agressividade, enorme poder de dispersão). Além disso, é portador do oomiceto Aphanomyces astaci, ao qual as espécies de crustáceos nativas do Brasil podem não ser imunes. Inúmeros impactos já foram associados à presença de P. clarkii em várias partes do mundo, desde danos ao ecossistema até impactos sobre a biota nativa. A fim de contribuir com informações relevantes para o desenvolvimento de estratégias de manejo e mitigação de impacto desta espécie no Brasil, esta pesquisa (1) levantou informações sobre a dinâmica populacional e o efeito da sazonalidade na sua abundância, (2) aperfeiçoou e propôs um método padronizado, rápido e acessível para o monitoramento das populações invasoras, (3) testou uma abordagem para controle populacional, (4) verificou a ecologia alimentar e as variações sazonais e intrapopulacionais na dieta, relacionando estes aspectos com o potencial de impacto, (5) analisou a diversidade genética de 9 populações estabelecidas no estado de São Paulo através da utilização de marcadores mitocondriais, (6) sumarizou o panorama legal sobre espécies invasoras, e (7) propoe ações para o manejo de invasão de P. clarkii. Foi definida uma metodologia padronizada para o acompanhamento das populações invasoras de P. clarkii, baseada no método de Schumacher e Eschmeyer para populações fechadas. As análises de dinâmica populacional demonstraram que não há efeito sazonal na abundância da população estudada e que a mesma segue crescendo com taxas consideráveis. Após testar um método de controle populacional baseado na remoção periódica de indivíduos ao longo de um ano, percebeu-se que a abundância populacional aumentou drasticamente e que o controle populacional através de remoção intensiva de indivíduos deve ser mais eficiente que a remoção extensiva. O estudo da dieta evidenciou a voracidade destes lagostins, que se alimentam continuamente de itens diversificados, tanto de origem animal quanto vegetal. Sua alta plasticidade trófica contribui para o alto potencial de estabelecimento em novos ambientes, uma vez que pode utilizar diferentes recursos alimentares dependendo da sua disponibilidade. Esta alta diversidade alimentar também está relacionada com o elevado poder de impacto, uma vez que fontes de diferentes níveis tróficos são utilizadas como recurso alimentar, podendo gerar um desequilíbrio trófico multidirecional, além de ameaçar a abundância e diversidade das espécies consumidas. Nas análises moleculares, foram encontradas apenas 7 haplótipos compartilhados por indivíduos de populações diferentes. Nenhum haplótipo é compartilhado entre populações brasileiras e indivíduos de populações autóctones, embora 3 haplótipos sejam observados entre populações nativas e outros 4 sejam encontrados em algumas populações brasileiras. As diferentes abordagens analíticas aplicadas ao longo deste estudo indicam que P. clarkii está adequadamente adaptado às situações bióticas e abióticas encontradas no Brasil, não havendo nenhuma estação em que os indivíduos encontrem barreiras importantes que pudessem dificultar sua sobrevivência e expansão, de forma que é indiferente a época do ano em que se fará maiores investimentos em manejo das populações invasoras.

Amongst the non-native species currently stablished in Brazil, the North-American freshwater crayfish Procambarus clarkii, is highlighted. This species has notable economic importance worldwide due to its value to aquaculture among aquarists. The occurrence of this species in Brazil seems to be restricted to the State of São Paulo. Procambarus clarkii shows a remarkable potential of invasion as a result of its wide ecological plasticity, elevated aggressiveness and high dispersion capacity. Additionally, it hosts the oomycete Aphanomyces astaci, which might infect and threat native crustaceans. Many impacts were associated to the establishment of this crayfish around the world, from ecosystem disturbances to the harm of native biota. In order to provide relevant information to the development of impact mitigation actions and management strategies related to P. clarkii’s invasion in Brazil, this research (1) evaluated the population dynamics and the effect of seasonality on abundance of one invasive population, (2) adapted and proposed a standardized method to monitor invasive populations which is easily executed and of low budget, (3) tested an approach for population control, (4) verified the trophic ecology of this freshwater crayfish, considering seasonal and intrapopulational variations, relating this aspect to invasive capacity and potential impact, (5) analyzed the genetic variability of 9 populations established in the State of São Paulo through molecular mitochondrial markers, (6) summarized the legal panorama about invasive species, and (7) proposes management actions to deal with P. clarkii invasion. After testing some traditional methods for abundance estimation, in search for the most easily replicated and performed, we defined a standardized methodology to monitor invasive populations of P. clarkii, based in the estimation method of Schumacher and Eschmeyer for closed populations. The population dynamic analysis demonstrated that seasonality does not play a role in abundance and that the population is in continuous growth. The test of population control, based on periodical removal of individuals for a year did not result in a decrease on abundance as we expected. Thus, we believe that intensive animal removal might be more promising than extensive removal. The diet evaluation evidenced the remarkable voracity of this crayfish, which continuously feeds on a variety of items as macrophytes, algae, insects, crustaceans, mollusks, fishes and amphibians. We also found a notable trophic plasticity that must contribute for the great establishment and potential impact offered by this species. The molecular analysis showed 7 haplotypes that are shared among individuals from different populations. No haplotype is shared between native and Brazilian populations however, some native populations share 3 haplotypes and some Brazilian share 4 haplotypes. The variable approaches used in this thesis indicate that P. clarkii is adequately adapted to biotic and abiotic conditions in Brazil and it seems that there is no season in which individuals are under important ecological pressure related to population abundance or food resources, which would difficult their survivorship or range expansion. Thus, according to our data, there is no specific season in which population are subjected to any notable pressure that could be favored for management.