Abundância estrutura interações de contato com corais em recifes brasileiros

Abstract

Interações ecológicas entre as espécies de um ecossistema desempenham um importante papel na estrutura e funcionamento de comunidades. Portanto, uma das questões centrais em ecologia é compreender os mecanismos que afetam as interações ecológicas em diferentes ecossistemas. Os ambientes recifais apresentam uma das maiores riquezas de espécies e de interações ecológicas. Nesses ecossistemas, o substrato é densamente ocupado por organismos bentônicos, que frequentemente se contatam fisicamente e interagem entre si. O tipo de interação estabelecida pode favorecer o contato físico entre as espécies envolvidas, no caso de mutualismos, ou desfavorecer esse contato, no caso de interações antagonísticas. No Brasil, ecossistemas recifais são principalmente representados por recifes biogênicos marginais e por recifes rochosos. Apesar de ecossistemas semelhantes a esses ocorrerem em todo o mundo, a maior parte dos estudos sobre interações ecológicas entre organismos bentônicos, sobretudo em ecossistemas tropicais, foi feita em recifes de corais. Nesse estudo, avaliamos as interações de contato físico entre corais pétreos e outros organismos bentônicos em quatro áreas ao longo da costa brasileira, duas no leste e duas do sul, investigando se as interações ocorreram de acordo com a abundância das categorias de organismos envolvidos. Ainda, utilizamos a abordagem de redes complexas para examinar a estrutura das interações das três áreas de estudo mais ao norte. O número de espécies de corais e outras categorias de organismos bentônicos foi maior em recifes do leste do que do sul, assim como o número de categorias nas interações de contato com corais. Nos quatro locais de estudo, a abundância das categorias diretamente determinou a abundância das interações de contato entre organismos bentônicos, independente da identidade ou riqueza das categorias ou das características físicas dos recifes. Em todas as áreas de estudo, as espécies de corais interagiram mais com o grupo bentônico mais abundante: a matriz de algas epilíticas. Essa grande importância da abundância das espécies nas interações estudadas pode ser explicada pelas condições particulares dos recifes brasileiros, conhecidos por suas altas taxas de sedimentação e, mais ao sul, baixas temperaturas, comparados a regiões onde recifes de corais geralmente ocorrem. Nas três redes de interações obtidas, os organismos mais abundantes interagiram mais entre eles, enquanto organismos menos abundantes interagiram menos entre si. As redes de interação apresentaram alto aninhamento e conectância, mas baixa modularidade. Esses padrões sugerem uma baixa especificidade das interações estudadas e reforçam o papel da abundância na estrutura das interações de contato entre organismos sésseis em diferentes recifes ao longo da costa brasileira. <br>

Abstract : Ecological interactions among species within an ecosystem can play an important role in the structure and functioning of natural communities. Therefore, one of the central questions in ecology is to understand the mechanisms shaping ecological interactions in different ecosystems. Reef environments present some of the highest known levels of species richness and ecological interactions. In these ecosystems, the substrate is densely occupied by sessile organisms, which frequently contact physically and interact mutually. The type of interaction may favor physical contact among the interacting species, as in the case of mutualisms, or reduce these contacts, as in the case of antagonistic interactions. In Brazil, reef ecosystems are mostly represented by biogenic marginal reefs and by rocky reefs. Although systems such as these occur worldwide, most studies on ecological interactions among benthic organisms, especially in the tropics, were conducted on coral reefs. In this study, we evaluated physical contact interactions among hard corals and other benthic organisms in four areas along the Brazilian coast, two in the eastern and two in the southern region, by assessing whether interactions occurred as expected from the abundance of the categories of organisms involved. We also used complex network approaches to examine the structure of interactions in the three northernmost study areas. The number of coral species and other categories of benthic organisms was larger on eastern reefs, as was the number of categories of contact interactions with corals. In all four study areas, the abundance of the categories directly influenced the abundance of contact interactions among the benthic organisms, regardless of the identity or richness of the categories or the physical characteristics of the reef. In all study areas, coral species interacted more with the most abundant benthic group: the epilithic algal matrix. This substantial importance of species abundance in the studied interactions may be explained by the particular conditions of Brazilian reefs, known for their high sediment rates and, further south, low temperatures. Additionally, in the three networks obtained, the abundant organisms interacted more among themselves, whereas few interactions occurred among less abundant groups. The networks presented high nestedness and connectance, but low modularity. These patterns indicate the low specificity of the studied interactions and reinforce the role of abundance as an important driver of the contacts among sessile organisms along the Brazilian coast.