Núcleo de Ecologia e Manejo de Insetos – NEMI

Entre os dias 26 de fevereiro e 11 de março de 2024 estarão abertas inscrições para seleção de bolsista PIBE para atuar na área de Zoologia. Poderão se inscrever alunos dos cursos de Agronomia e Engenharia Florestal que tenham sido aprovados na disciplina Zoologia Geral e que possuam disponibilidade de tempo de 20 horas semanais. O valor da bolsa é de R$ 1.007, 98 (bolsa de R$ 787,98 + auxílio -transporte de R$ 220,00). Mais informações sobre as atividades realizadas no estágio e os requisitos para inscrição podem ser conferidos no edital abaixo:

• Edital de seleção – PIBE 2024
• Anexo I – Formulário de inscrição

Todos já ouviram pela menos uma vez a expressão antiga que diz que “prevenir é melhor que remediar”. Essa expressão é verdadeira para uma infinidade de situações, inclusive em relação à invasão de insetos pragas. Estudos mostram que os custos anuais associados à insetos invasores é de 70 bilhões de dólares em todo o mundo, o equivalente a mais de 350 bilhões de reais. Com tanto dinheiro sendo gasto para manejar insetos invasores, não é difícil de imaginar que é muito mais barato evitar os processos de invasão biológica em vez de tentar controlar ou erradicar a espécie após a invasão.

Órgãos de fiscalização do governo podem adotar medidas para impedir introduções acidentais de organismos, mas como saber onde elas são mais prováveis de ocorrer? Com essa pergunta em mente, nosso grupo desenvolveu um método que combina informações sobre as regiões adequadas para a espécie, a existência de aeroportos e portos que servem de vias de introdução, e de mapas de probabilidade de invasão e estabelecimento para o século 21. Com isso, é possível identificar quais as regiões que apresentam maior risco de invasão de insetos a fim de priorizar as medidas preventivas. Essa informação é importante porque além dos custos associados ao manejo de pragas agrícolas, existe o risco do aumento no uso de inseticidas que podem causar graves problemas ambientais.

O artigo intitulado Prevention is better than cure: Integrating habitat suitability and invasion threat to assess global biological invasion risk by insect pests under climate change foi publicado na revista Pest Management Science, pode ser acessado na íntegra aqui. O estudo foi realizado em isolamento social devido à pandemia, e só foi possível graças ao trabalho de profissionais de serviços essenciais.

Essa é a pergunta feita já no título do novo artigo publicado pelo NEMI. O questionamento refere-se a lagarta das vagens, Spodoptera eridania, uma praga agrícola que tem causado danos significativos na soja, inclusive com tecnologia Bt, e outras culturas economicamente importantes. Como os insetos não regulam sua temperatura corporal, as variações na temperatura influenciam drasticamente seu desenvolvimento.  De modo geral, quanto maior a temperatura, mais rápido é o desenvolvimento e o crescimento populacional dos insetos. Mas será que o aquecimento global não resultará em temperaturas excessivamente elevadas para a lagarta das vagens? Para responder essa pergunta, utilizamos informações sobre a biologia da espécie obtidas em laboratórios da UFSC campus de Curitibanos, modelos matemáticos e dados sobre temperatura diária para o sul do Brasil.

Nossos resultados mostraram que o aumento na temperatura previsto por diferentes cenários de mudanças climáticas favorecerá o crescimento populacional da lagarta das vagens na maior parte do sul do Brasil, principalmente no norte do Rio Grande do Sul e no planalto serrano catarinense. Por outro lado, as temperaturas mais elevadas no noroeste do Paraná tenderão a afetar negativamente essa espécie. Esses resultados tem implicações para o manejo da espécie, que tem causado danos devido a surtos ocorridos em lavouras de soja com tecnologia Bt.

Nosso trabalho intitulado “The hotter the better? Climate change and voltinism of Spodoptera eridania estimated with different methods” foi publicado na revista Journal of Thermal Biology, e pode ser acessado na íntegra clicando aqui.

Em breve traremos novidades sobre outras publicações do nosso grupo!

Assim como os demais organismos vivos,  os insetos se adaptaram às condições climáticas a que foram expostos ao longo do processo evolutivo. Alterações nas condições climáticas em um curto período de tempo podem gerar mudanças significativas no crescimento populacional de insetos, com potenciais consequências ecológicas, sanitárias e econômicas. No caso de pragas agrícolas, o maior crescimento populacional pode levar a danos mais severos às lavouras.

Nosso grupo desenvolveu um estudo publicado na revista Bulletin of Entomological Research para avaliar como a broca pequena do tomateiro, Neoleucinodes elegantalis responde a variações na temperatura e aplicou esse conhecimento para prever como o aquecimento global pode influenciar o número de gerações anuais dessa praga no sul do Brasil. Nossos modelos previram que a maior parte do sul do Brasil irá sofrer um aumento no número de gerações da broca pequena do tomateiro, especialmente as regiões mais frias que incluem as áreas de maior altitude na mesorregião serrana de Santa Catarina e no norte do Rio Grande do Sul. Nessas regiões, esse aumento pode ser de até 37%. Os resultados desse estudo têm implicações para o conhecimento das possíveis vulnerabilidades do setor agrícola frente às mudanças climáticas.

O estudo intitulado “Selection of models to describe the temperature-dependent development of Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera: Crambidae) and its appplication to predict the species voltinism under future climate conditions” é resultado da pesquisa de iniciação científica da aluna de agronomia Hevellyn Talissa dos Santos. O artigo pode ser lido na íntegra clicando nesse link.

Em breve mais atualizações sobre os estudos desenvolvidos pelo nosso grupo!

Como sabemos, a temperatura varia entre os anos e também localmente. Alguns verões podem ser mais quentes, outros mais amenos, e o mesmo pode ocorrer nas demais estações do ano. Essa variação está relacionada a fenômenos naturais que agem a nível regional e global, como o El Niño, a La Niña e a Oscilação do Atlântico Norte, entre outros. Também é de conhecimento geral que a temperatura tende a ser maior nas latitudes menores, mais próximas à linha do Equador, e menor nas latitudes e altitudes maiores.  Por exemplo, a temperatura média anual é maior no norte do Brasil (menor latitude) em comparação com o sul (maior latitude). Da mesma forma, a temperatura média é maior no litoral catarinense (menor altitude) em comparação com a região serrana do estado (maior altitude), apesar de estarem em uma mesma latitude.

Como a temperatura é considerada um dos principais fatores que influenciam a biologia e a dinâmica populacional dos insetos, a equipe do NEMI desenvolveu um estudo recentemente publicado na revista Neotropical Entomology sobre a variação espacial e temporal no número de gerações anuais de insetos-praga no Sul do Brasil. O sul do Brasil é a área de estudo perfeita para este tipo de análise devido à marcante heterogeneidade climática característica da região.

Os resultados mostraram que o local foi o fator que mais influenciou no número de gerações anuais das espécies estudadas. A variação interanual no número de gerações foi influenciada pelo local, sendo mais intensa nas regiões mais frias avaliadas, que compreendem a região serrana de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. O estudo fornece uma importante contribuição para o entendimento de como variações espaço-temporais na temperatura afetam o número de gerações anuais de insetos e seu impacto no crescimento populacional desses organismos. Nossos resultados indicam que algumas regiões podem ser mais suscetíveis a surtos de insetos-praga que outras.

Mais informações podem ser obtidas acessando o artigo completo nesse link. Em breve traremos mais informações dos trabalhos desenvolvidos no nosso laboratório!

Ocorrência das 10 espécies estudadas. Clique na imagem para visualizá-la em tamanho maior.

Todos sabem que as abelhas nativas são importantes polinizadoras de plantas silvestres e cultivadas. Mas poucos sabem que a polinização é responsável por um aumento anual de mais de 3 trilhões de reais na produção agrícola! Infelizmente, muitas espécies de abelhas estão ameaçadas pelas alterações ambientais causadas pelo homem. Esse fenômeno é muitas vezes chamado de distúrbio do colapso das colônias, e se refere ao desaparecimento de populações de abelhas em determinadas regiões do mundo.

Reconhecer quais fatores influenciam o desaparecimento de abelhas é importante para que medidas sejam tomadas para que elas e seu papel sejam conservados. Recentemente, nosso grupo avaliou as mudanças no uso do solo dentro da faixa de distribuição de 10 espécies de abelhas sem ferrão nativas do Brasil. Como sabemos, a conversão de ambientes naturais para uso urbano ou agrícola pode afetar negativamente muitas espécies. Além disso, avaliamos os efeitos das mudanças climáticas sobre a distribuição dessas espécies, e a eficiência das áreas de proteção ambiental na conservação das abelhas.

Mudanças na distribuição das 10 espécies de abelhas sem ferrão estudadas. Clique na imagem para visualizá-la em tamanho maior.

Nós descobrimos que nas últimas décadas ocorreu um aumento da área agrícola e uma redução nas áreas naturais dentro da faixa de distribuição das espécies estudadas. Esse resultado indica que espécies mais suscetíveis a alterações ambientais podem apresentar uma redução na quantidade de colônias. Além disso, nossos modelos previram que sete das dez espécies estudadas terão uma redução na área considerada climaticamente adequada até 2070. Para piorar a situação, a rede áreas protegidas existentes atualmente não é suficiente para conservar as áreas climaticamente adequadas para as abelhas sem ferrão.

Esses resultados mostram que medidas precisam ser adotadas para conservar essas espécies essenciais a manutenção dos ecossistemas e produção agrícola. O artigo na íntegra foi publicado na revista internacional Regional Environmental Changes, e pode ser acessado clicando aqui.

Animais como os mamíferos e as aves são capazes de regular a sua temperatura corporal.  No nosso caso, independentemente de ser verão ou inverno, a temperatura do corpo de uma pessoa sadia estará próxima a 36,5 ºC. Se a temperatura do corpo variar muito abaixo desse valor, existe o risco de hipotermia, se ela atingir valor acima de 37,8 ºC, a pessoa apresenta febre. Ambas as situações podem levar uma pessoa à morte.

Mas nem todos os animais tem a capacidade de regular a temperatura do corpo como os mamíferos e aves. Os insetos, por exemplo, tem a temperatura do corpo próxima a temperatura ambiente. Por esse motivo, a temperatura é muito importante para o ciclo de vida desses animais. Quanto maior é a temperatura, mais rápido é o metabolismo do inseto e, consequentemente, mais rapidamente ele se desenvolve. E quanto maior a velocidade de desenvolvimento de um inseto, mais rapidamente a sua população aumenta. Se o inseto for uma praga agrícola, quanto maior for a sua população na lavoura, maior será o dano causado e os prejuízos para o produtor.

Resumo gráfico do estudo conduzido pelo NEMI.

Tendo em vista essa relação dos insetos com a temperatura, nosso grupo de pesquisa estudou como a lagarta das vagens (Spodoptera eridania), uma importante praga de diversas culturas agrícolas, responde a diferentes temperaturas. Observamos que a 15ºC o tempo de desenvolvimento dessa espécie é de 120 dias. Quando a mesma espécie é mantida a 32ºC, o tempo de desenvolvimento diminui para apenas 25 dias! Além disso, nesse estudo utilizamos modelos matemáticos para entender a relação entre a temperatura e o desenvolvimento da lagarta das vagens. Juntamente com dados de temperatura diários, esses modelos podem ser utilizados para prever a ocorrência da lagarta das vagens em campo, auxiliando o produtor no manejo dessa praga.

O artigo intitulado “Temperature-dependent development models describing the effects of temperature on the development of Spodoptera eridania“ é resultado do primeiro capítulo da dissertação do mestre Fábio Sampaio, e foi publicado na revista internacional Pest Management Science. Em breve publicaremos um artigo sobre como as mudanças climáticas afetarão a lagarta das vagens no sul do Brasil.

Aguardem novas informações!

Foto de Nicolas Olejnik.

Você sabia que mais de 90% das principais espécies cultivadas do mundo dependem de polinizadores para a reprodução, e que  os polinizadores aumentam a produção mundial em até 577 bilhões de dólares anuais? Além disso, as abelhas também polinizam diversas espécies de plantas contribuindo para a conservação das nossas florestas. Com essas informações, é fácil de perceber a necessidade de conservar esses importantes polinizadores.

Infelizmente, nas últimas décadas têm ocorrido um declínio na população de abelhas em todo o mundo, principalmente devido a alterações no ambiente causadas pelos seres humanos. Por esse motivo, nosso grupo de pesquisa tem trabalhado com espécies de abelhas nativas do Brasil, buscando fornecer informações que viabilizem a conservação desses importantes polinizadores.

Recentemente, publicamos um trabalho que empregou modelos matemáticos para avaliar a distribuição de espécies de mamangavas do gênero Bombus que ocorrem na América do Sul em condições climáticas atuais, passadas e aquelas projetadas para o futuro. Juntamente com dados sobre o uso do solo e a rede de áreas protegidas, essas informações foram  utilizadas para propor espécies e áreas prioritárias para a conservação das mamangavas. Observamos que entre as seis espécies avaliadas, três  são as mais ameaçadas e devem ter prioridades para a conservação (Bombus bellicosus, B. brevivillus e B. brasiliensis). Além disso, identificamos as áreas prioritárias para a conservação das mamangavas levando em consideração aquelas que têm a ocorrência do maior número de espécies.

Nosso grupo continua a pesquisar as abelhas nativas do Brasil que são fundamentais para a produção de alimento e o funcionamento dos ecossistemas. Aguardem informações sobre nossos outros estudos!

As informações foram publicadas no artigo: Krechemer, FS & Marchioro, CA. 2020. Past, present, and future distributions of bumble bees in South America: identifying priority species and areas for conservation. Journal of Applied Ecology.

Os organismos vivos estão adaptados ao ambiente que vivem, incluindo ao clima a que foram expostos ao longo da evolução. Mudanças no clima que ocorram rapidamente de forma a impossibilitar o processo de adaptação das espécies podem resultar em alterações drásticas nas suas áreas de distribuição. Compreendendo o impacto que essas alterações podem causar nos ecossistemas e no bem-estar humano, diversos estudos se dedicaram em tentar prever como as espécies reagirão às mudanças climáticas. No entanto, poucos avaliaram como essas mudanças podem impactar a interação entre as espécies.

Nosso grupo desenvolveu um estudo publicado recentemente na revista Apidologie para avaliar justamente isso. Utilizamos como modelos as abelhas sem ferrão conhecidas popularmente como mandaçaias e a bracatinga. Como a resposta às mudanças climáticas é específica para cada espécie, verificamos uma redução drástica de até 94% na interação espacial entre polinizadores e a bracatinga até o fim do século. Considerando o importante papel dos polinizadores para a produção de alimento e manutenção de florestas, nossos resultados indicam que a alterações como a prevista por nossos modelos podem ter consequências severas para a humanidade se não reduzirmos a emissão de gases do efeito estufa.

O trabalho intitulado “Climate change can affect the spatial association between stingless bees and Mimosa scabrella in the Brazilian Atlantic Forest” pode ser acessado aqui.

Brevemente teremos novidades sobre outro estudo desenvolvido pelo nosso grupo sobre conservação de espécies de abelhas nativas brasileiras. Aguardem!

Assistir a um filme, debaixo da coberta, comendo pinhão e bebendo um bom vinho. Essa combinação é considerada perfeita para um dia de inverno típico para muitos que moram no sul do Brasil. Talvez fique ainda melhor com uma paçoca de pinhão ou um entrevero (carne de gado, porco e pinhão). Essa iguaria muito consumida no sul é proveniente da araucária (Araucaria angustifolia),  pinheiro do paraná ou, ainda, pinheiro brasileiro. Espécies nativas de roedores, marsupiais, aves e até mesmo primatas também se alimentam do pinhão, uma fonte rica de carboidratos disponível nas matas de araucária.

No passado, o corte dessa árvore símbolo da Mata Atlântica para uso da sua madeira colocou a espécie em risco. A situação ficou ainda pior com a perda de hábitat devido ao desmatamento. Atualmente a araucária é considerada criticamente ameaçada de extinção pela IUCN, que é a principal entidade que avalia o status de conservação de espécies em todo o mundo.

Devido à importância cultural e ecológica da araucária, e do seu risco de extinção, nosso grupo decidiu avaliar se as mudanças climáticas poderiam ser uma ameaça adicional a essa espécie que está adaptada às condições climáticas mais frias do sul do país. Nosso estudo utilizou informações sobre a ocorrência atual da espécie e características do solo e do clima para entender a relação entre a distribuição da araucária e o ambiente que ela ocupa.

Quando projetamos nosso modelo para cenários futuros de mudanças climáticas percebemos que a área adequada para a espécie sobreviver pode ser reduzida em até 77%!  Em termos práticos, isso significa uma área muito menor com araucária, menos alimento para a fauna nativa e menos pinhões para serem apreciados na nossa casa.

Mas não basta apontar o problema, temos que pensar em uma solução. Por isso nosso estudo avaliou as unidades de proteção que são efetivas na conservação da araucária no futuro, e quais áreas podem dar origem a novas unidades com vistas na proteção da espécie em longo prazo. Além disso, nesse trabalho propusemos a conservação da araucária pelo uso, principalmente nas regiões que precisam se adequar ao Código Florestal Brasileiro. É claro que para que nossa estimada araucária seja protegida, será necessário um grande esforço político e, nesse caso, a pressão da população é fundamental!

O artigo completo pode ser acessado clicando nesse link.

Artigo: Present and future of the critically endangered Araucaria angutifolia due to climate change and habitat loss. Marchioro, CA; Santos, KL; Siminski A.