Desvendando interações: a temperatura e a competição com espécies nativas, podem afetar o rendimento do invasor coral sol Tubastraea coccinea (Lesson 1829)?

Abstract

O impacto das espécies invasoras vem aumentando nas últimas décadas devido à globalização, ameaçando a biodiversidade marinha. Tubastraea spp. (coral sol) têm se espalhado pelo mundo, mostrando um rápido aumento na abundância e/ou na ocupação espacial e efeitos adversos nos ecossistemas receptores em algumas regiões. Especialmente no Brasil eles se tornaram grandes invasores, estendendo-se descontinuamente por mais de 3000 km ao longo da costa brasileira. No entanto, apesar do aumento nos esforços de pesquisa sobre ecologia/biologia do coral sol na última década, informações sobre a tolerância ambiental e as interações com espécies nativas ainda são escassas. Neste contexto, a temperatura pode ser um fator importante, pois afeta fortemente as interações entre as espécies, principalmente através de sua influência na fisiologia do organismo. Assim, no presente estudo, nós avaliamos os efeitos da temperatura sobre o invasor T. coccinea e o zoantídeo nativo Palythoa caribaeorum, bem como suas interações, através de um experimento de mesocosmos de três semanas, expondo às espécies (individualmente e juntas) a uma faixa de temperatura de 16 a 31°C. Sendo acompanhado pela medição das principais características fisiológicas (metabolismo, crescimento, taxas de alimentação, comportamento competitivo) que fundamentam o desempenho das espécies e, portanto, a força competitiva. Os resultados mostraram que na Ilha do Arvoredo, Brasil, sendo o limite de distribuição sul de ambas as espécies, (1) P. caribaeorum exibiu uma maior tolerância térmica que T. coccinea, (2) os ataques físicos de T. coccinea não afetaram ao P. caribaeorum, mas os custos metabólicos no coral sol aumentaram, enquanto desencadeou um crescimento no zoantídeo levando ao eventual ?Overgrowth? do coral do sol, e (3) que a temperatura interagiu sinergicamente com a presença do competidor em ambas as espécies em seu limite superior térmico (31°C). Nossos resultados sugerem que a invasão bem-sucedida de T. coccinea está associada principalmente a características de história de vida-r, e não à força competitiva ou à tolerância ambiental e, portanto, algumas comunidades que abrigam competidores nativos específicos podem ser mais resistentes à invasão do coral sol.

Abstract: The impact of invasive species has been increasing in recent decades due to globalization, threatening marine biodiversity. Tubastraea spp. (sun coral) have been spreading worldwide, showing rapid increases in abundance and/or spatial occupancy and adverse effects on recipient ecosystems in some regions. Especially in Brazil they have become major invaders, extending discontinuously for more than 3000 km along the Brazilian coast. Yet, despite increased research efforts on sun coral ecology/biology over the last decade, information about the species? environmental tolerance and interactions with native species is still scarce. In this context, environmental temperature may be an important driver, as it strongly affects species interactions, primarily through its influence on organismal physiology. Thus, in the present study we assessed the effects of temperature on the invasive T. coccinea and the native zoanthid Palythoa caribaeorum, as well as their interactions, via a three-week mesocosm experiment, exposing the species (individually and grafted together) to a temperature range of 16-31ºC. This was accompanied by measuring key physiological traits (metabolism, growth, feeding rates, competitive behavior) that underlie species performance, and hence, competitive strength. The results showed that at Arvoredo Island, Brazil, currently the southern distribution limit of both species, (1) P. caribaeorum exhibited a wider thermal tolerance than T. coccinea, (2) T. coccinea?s physical attacks did not affect P. caribaeorum, but induced increased metabolic costs in the former, while triggering increased growth in the latter, leading to eventual overgrowth of the sun coral, and (3) that temperature interacted synergistically with the presence of the competitor in both species at their upper thermal limit (31ºC). These findings suggest that T. coccinea?s successful invasion is mainly associated with r-selected life history traits, rather than competitive strength or environmental tolerance, and thus, some communities harboring specific native competitors may be more resistant to sun coral invasion.