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Cladocerans, an important zooplankton community, are consumers from the base of the food web of aquatic environments. We investigated the contribution of producers (phytoplankton and periphytic biofilm) and particulate organic carbon (POC). Collections were carried out in lakes of the Upper Paraná River Floodplain, the last stretch free of dams in the second-largest South American basin. Isotope ratios (δ13C and δ15N) were measured, besides the contributions of probable food sources to the cladocerans biomass. The phytoplankton constituted the source of carbon for cladocerans, followed by POC. Thus this work, in addition to emphasizing the importance of cladocerans in nutrient cycling, highlighted the need for the conservation of environments surrounding the lakes as they are the sources of organic matter for aquatic communities. Besides, the analyzed zooplanktonic organisms demonstrated their role in the interconnection between the green and brown food webs, which have been studied separately for a long time. RESUMO O papel dos cladóceros no acoplamento da teia alimentar verde e marrom. Os cladóceros, importante comunidade zooplanctônica, são consumidores da base da cadeia alimentar dos ambientes aquáticos. O objetivo foi identificar a real contribuição dos produtores (fitoplâncton e biofilme perifítico) e do carbono orgânico particulado (COP) na biomassa dos cladóceros. As coletas foram realizadas em lagoas da planície de inundação do alto rio Paraná, último trecho livre de barragens na segunda maior bacia da América do Sul. As razões isotópicas (δ¹³C e δ15N) e as contribuições de prováveis fontes de alimento para a biomassa de cladóceros foram medidas. Verificou-se valores enriquecidos de δ15N para o fitoplâncton de ambiente sob impacto antrópico, COP com valores de d13C semelhante a plantas C3 e diferenças na assinatura do d13C do fitoplâncton dos ambientes estudados. Ademais, que o fitoplâncton constituiu a maior fonte de carbono para os cladóceros (35% ou mais da biomassa dos cladóceros), seguido pelo COP (30% ou mais). Assim, o presente trabalho, além de enfatizar a importância dos cladóceros na ciclagem de nutrientes, destacou a necessidade de conservação dos ambientes no entorno dos lagos, uma vez que são fontes de matéria orgânica para as comunidades aquáticas. Além disso, os organismos zooplanctônicos analisados demonstraram seu papel na interconexão entre as cadeias alimentares verde e marrom, que há muito vêm sendo estudadas separadamente.

[eng] All marine ecosystems in the Mediterranean Sea are highly threatened by anthropogenic stressors that can alter their structure and function, especially in rocky shores. Moreover, extreme climate events are becoming more frequent and intense in our times. To detect the potential impacts and the vulnerability of any ecosystem, the combination of experimental and observational studies in the field is vital. In addition, long-term monitoring programs carried out simultaneously on human-protected and human- impacted environments may be crucial to discern the nature of the impacts. Macroalgal beds dominate the shallow benthic Mediterranean habitats where they play a pivotal role. Among them, the canopy-forming Cystoseira sensu lato species represent the highest structural complexity level and provide unique habitats with ecological services comparable to terrestrial forests. Canopy-forming algae are in decline in many coastal areas where, among other impacts, overgrazing by herbivorous can lead to the loss of these diverse habitats shifting towards degraded sea urchin barren grounds. Conservation tools such as marine reserves or No-take zones (NTZs) have the potential to reduce some of the anthropogenic threats and to restore benthic habitats through trophic cascade effects caused by the major abundance of predator. Besides, active ecosystem restoration strategies may speed up the recovery of impacted ecosystems. Nevertheless, there is an important lack of continuous and long-term studies providing robust ecological data of the natural dynamic and vulnerability of macroalgal assemblages while integrating the role of marine conservation. In this dissertation, different methodological approaches were combined to explore the long-term dynamics of macroalgal communities and the role of different conservation strategies (NTZs and active restoration) in the Montgrí, Medes Islands, and Baix Ter (MIMBT) Natural Park (NW Mediterranean Sea). In the first two chapters, the analysis of long-term monitoring datasets provided essential information to understand how macroalgal assemblages and sea urchin populations respond to natural fluctuations and anthropogenic disturbances, mainly overfishing. In the third chapter, field monitoring and sampling were combined with genetic analyses to increase the ecological knowledge of the canopy-forming alga Treptacantha elegans as well as to describe their recent expansion. In the fourth and last chapter, active restoration actions as seeding experiments were conducted in aquaria and in the field to optimize restoration techniques to recover degraded shallow ecosystems. In addition, different restoration strategies were combined in the field inside and outside the Medes Islands NTZ to evaluate the role of marine protection on restoration activities. The results of this thesis showed that the abundance and structure of the main macroalgal assemblages in the MIMBT Natural Park were stable at large over the last fifteen years. Overall, any effect of marine protection was observed on the most representative species of this habitat but we found a higher abundance of canopy- forming algae inside the NTZ than in unprotected areas. Contrarily, sea urchin populations were deeply affected by a severe storm in 2008 which caused the almost depletion of its populations in all the studied areas. Although similar trajectories of sea urchin abundance have been observed over the years between both protection regimes due to the large stability of the sea urchin high-density state, clear differences in the recovery of sea urchin populations were found after the storm linked to marine protection. The sea urchin populations inside the NTZ recovered slowly than the populations outside the NTZ inside due to the higher predatory fish abundance inside the NTZ. In contrast to the global widespread decline of canopy-forming macroalgal assemblages across many regions during the last decades, Treptacantha elegans has increased their distributional range and has shown an extraordinary expansion along the Catalan northern coast over the last two decades. The results of this thesis contributed to explaining this geographical and depth range extension, which could be linked to some ecological attributes such as their relative fast-growing dynamics, early fertile maturity, and high turnover rate. Besides, the molecular analyses have shown that all the populations of T. elegans in the Catalan coast constitute a single genetic group that could be originated in the MIMBT Natural Park under the marine protection benefit. Given the fast and stable population dynamics of T. elegans, this species was selected as a potential species to actively restore degraded shallow rocky ecosystems (e.g., sea urchin barren grounds) turning them into productive marine forests. In this way, the effectiveness of active restoration actions combined with passive strategies such as marine protection (e.g., NTZs) was experimentally demonstrated. This thesis addressed marine vegetation changes in the shallow rocky shores of the MIMBT Natural Park integrating the macroalgal and sea urchin dynamics in front of natural and human-related impacts, and the role and effectiveness of Marine Protected Areas and restoration actions as conservation tools at lower trophic levels. Besides, since most of this thesis is based on long-term monitoring data, a valuable baseline of the algal community’s structure and functioning was provided here which could be vital to predict and detect ecological changes that could jeopardize the preservation of marine forests., [spa] Els ecosistemes bentònics mediterranis es troben fortament amenaçats per pressions, tant a nivell local com global, que poden alterar la seva estructura i funcionament, especialment en els fons rocosos litorals. A més, els episodis climàtics extrems esdevenen cada vegada més freqüents i intensos. Per a detectar els possibles impactes sobre qualsevol ecosistema així com la seva vulnerabilitat, la combinació d’estudis observacionals i experimentals al camp és primordial. En aquest sentit, els estudis a llarg termini realitzats simultàniament en zones impactades i en zones protegides de l’acció humana, poden ser crucials per a identificar la naturalesa dels impactes. Al mar Mediterrani, les comunitats de macroalgues dominen els hàbitats bentònics soms, on tenen un paper primordial. D’entre elles, les algues de tipus arborescent del gènere Cystoseira representen el nivell més elevat de complexitat estructural i proporcionen hàbitats amb serveis comparables als boscos terrestres. Aquestes algues es troben en declivi en diverses zones costaneres. És aquí on, entre altres impactes, la sobrepastura dels herbívors pot portar a la pèrdua d’aquests hàbitats rics i diversos i la seva transició cap a fons degradats dominats pels eriçons. Les eines de conservació, així com ara les reserves marines o les àrees on està prohibida completament l’extracció (NTZs), tenen el potencial de reduir algunes de les amenaces derivades de l’acció humana i de restaurar els hàbitats bentònics gràcies als efectes dels depredadors a través de les cascades tròfiques. A més de la restauració passiva a través de la creació d’aquestes àrees protegides, la restauració activa dels ecosistemes impactats pot accelerar la seva recuperació. No obstant això, hi ha una manca important d’estudis continuats i a llarg termini que proporcionin dades ecològiques robustes sobre la dinàmica natural i la vulnerabilitat dels hàbitats de macroalgues i que alhora integrin el paper de les diferents eines de conservació marina. En aquesta tesi, s’han combinat diferents metodologies per explorar la dinàmica de les comunitats de macroalgues juntament amb el paper de diferents estratègies de conservació (NTZs i restauració activa) al Parc Natural del Montgrí, les Illes Medes i el Baix Ter (MIMBT), situat al Nord-oest del mar Mediterrani. En els primers dos capítols, les anàlisis de dades d’estudis a llarg termini han proporcionat informació essencial per millorar la nostra comprensió sobre com les comunitats de macroalgues i les poblacions d’eriçons responen a les fluctuacions naturals i a les pertorbacions d’origen antròpic, principalment, la sobrepesca. En el tercer capítol, mostrejos en el camp s’han combinat amb anàlisis genètics per augmentar el coneixement ecològic de l’alga arborescent Treptacantha elegans i per descriure la seva recent expansió. Al quart i últim capítol, s’han realitzat accions de restauració activa, com ara experiments de sembra en aquaris i al camp per optimitzar les tècniques de restauració dels ecosistemes poc profunds degradats. A més, s’han combinat diferents estratègies de restauració a camp, dins i fora de la NTZ de les Illes Medes, per avaluar el paper de la protecció en les activitats de restauració. Els resultats d’aquesta tesi mostren que la abundància i la composició de les principals comunitats algals del Parc Natural del MIMBT s’han mantingut estables al llarg dels darrers quinze anys. En general, no es va observar cap efecte de la protecció en les espècies d’algues més representatives, tot i que si que es van trobar abundàncies més elevades de l’alga T. elegans a dins de la NTZ que a les zones no protegides de l’acció humana. Al contrari, les poblacions d’eriçons es van veure profundament afectades per una forta tempesta l’any 2008, el que va provocar el declivi gairebé total d’aquestes poblacions a les zones estudiades. Tot i que s’havien observat trajectòries similars en l’abundància d’eriçons al llarg del temps, tant a dins com a fora de la NTZ, degut a la gran estabilitat de les poblacions d’eriçons quan les poblacions presenten elevades densitats, en aquesta tesi es van trobar clares diferències en la recuperació d’aquestes poblacions després de la tempesta que estarien vinculades a l’efecte de la protecció marina. Les poblacions d’eriçons a dins de la NTZ es van recuperar més lentament que les de les zones no protegides degut a la major abundància de peixos depredadors a dins de la NTZ. Davant de la davallada generalitzada de les macroalgues arborescents que s’ha pogut observar a moltes regions al llarg de les darreres dècades, l’alga Treptacantha elegans ha demostrat una extraordinària expansió a la costa nord catalana al llarg de les dues darreres dècades, augmentat considerablement la seva distribució. Els resultats d'aquesta tesi contribueixen a explicar aquesta expansió, tant en fondària com a nivell geogràfic, que podria estar relacionada amb alguns trets ecològics, com ara la seva dinàmica de creixement relativament ràpid, la maduresa reproductiva precoç i la seva elevada taxa de renovació poblacional. A més, les anàlisis moleculars mostren que totes les poblacions de T. elegans a la costa catalana constitueixen un únic grup genètic que podria tenir el seu origen al Parc Natural del MIMBT com a conseqüència de la protecció marina. Atesa la dinàmica ràpida i estable de les poblacions de T. elegans, es va seleccionar aquesta com a potencial espècie per restaurar activament els ecosistemes rocosos poc profunds degradats (els blancalls originats per la sobrepastura d’eriçons) convertint-los en productius boscos marins. Gràcies a això, també s’ha demostrat experimentalment l’èxit de combinar accions de restauració activa amb estratègies passives com la protecció marina (p.e. NTZs). Aquesta tesi aborda els canvis de vegetació marina als fons soms i rocosos del Parc Natural del MIMBT integrant la dinàmica de les macroalgues i els eriçons enfront dels impactes naturals i humans, i, el paper i l’eficàcia de les zones marines protegides i de les accions de restauració com a eines de conservació per als nivells tròfics més basals. A més, atès que la major part d’aquesta tesi es basa en dades d’estudis a llarg termini, aquesta tesi proporciona una valuosa referència de la dinàmica i de l’estat actual de les comunitats infralitorals dominades per algues, el que podria ser vital per predir i detectar canvis ecològics que puguin posar en perill la preservació dels boscos marins.

A raiva é uma zoonose viral que acomete o sistema nervoso central (SNC) de mamíferos, considerada um grave problema de saúde pública. Herbívoros (bovinos e equinos) são frequentemente acometidos pela in-fecção após serem atacados por morcegos hematófagos (Desmodus rotundus). A técnica de imunofluorescência direta (IFD) realizada em tecidos frescos, recomendada pela Organização Mundial de Saúde (OMS), é utilizada para o diagnóstico da raiva. A técnica de imuno-histoquímica (IHQ) é utilizada para detectar antígenos em tecidos fixados, pelo uso de anticorpos monoclonais/policlonais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade da IHQ na detecção de antígenos do vírus da raiva em amostras de SNC de herbívoros fixadas em formol, analisando a distribuição antigênica em diferentes fragmentos do SNC. Os resultados demonstraram concordância das técnicas de IFD e IHQ. A IHQ mostrou maior sensibilidade em amostras de bovinos em relação às de equinos, especialmente quando realizada em fragmentos de cerebelo e tronco encefálico. A detecção de antígeno nestes fragmentos foi mais consistente para ambas as técnicas, nas duas espécies. Estes resultados demonstram que a IHQ pode ser empregada para a vigilância epidemiológica da raiva, entretanto, recomenda-se cautela ao se empregar a IHQ para diagnóstico de doença em herbívoros, especialmente quando o fragmento encaminhado ao laboratório for apenas o hipocampo. Rabies is a viral zoonosis that causes disease in the central nervous system (CNS) of mammals and it is considered a serious problem of public health. Herbivorous (bovines and equines) are often infected after being attacked by vampire bats (Desmodus rotundus). The direct fluorescent antibody technique is used as a diagnostic test to detect viral antigens in fresh tissues and is recommended by the World Health Organization. The immunohistochemistry technique (IHC) is used to detect the viral antigen through the use of monoclonal/policlonal antibodies in formalin-fixed tissues. The aim of this work was to evaluate the sensitivity of the IHC in samples of CNS of herbivorous fixed in formol, analyzing the antigenic distribution in different fragments of the CNS. The results demonstrated good agreement between the two techniques for the rabies diagnosis. The IHC presented higher sensitivity in samples of cattle comparing to horse samples, especially in fragments of cerebellum and brain stem. These fragments demonstrated to be more suitable for antigen detection by both techniques in the two species. These data demonstrate that the IHC is suitable for rabies vigilance yet cautions should be taken in examining cattle and horses samples, when the submitted specimen is only the hippocampus.

A fauna do solo exerce importante papel nos processos ecológicos do ecossistema. Estudos sobre a composição e estrutura dessas comunidades são importantes para entender o seu funcionamento. Assim o objetivo deste trabalho foi avaliar a comunidade de Coleoptera, coletada mediante armadilhas de solo, quinzenalmente, durante o período de treze meses (08/2003-08/2004), na Mata do Mergulhão, Rio de Janeiro. Foram capturados 10.820 espécimes, representados por 24 famílias, sendo considerados abundantes Nitidulidae (4.782 indivíduos), Curculionidae (3.176 indivíduos), Scarabaeidae (2.019 indivíduos) e Staphylinidae (326 indivíduos), capturadas em todo período de coleta. De acordo com as guildas tróficas, os indivíduos das famílias coletados, podem ser agrupados em detritívoros (4.802 espécimes), herbívoros (3.218 espécimes), decompositores (2.019 espécimes), predadores (621 espécimes) e fungívoros (160 espécimes). Foi constatada maior ocorrência de detritívoros (44,4%), herbívoros (29,7%) e decompositores (18,7%). Foram capturados 6.685 exemplares (61,8%) no período de outubro/2003 a março/2004, na estação chuvosa, e 4.135 exemplares (38,2%) na estação seca. Foram observadas maiores capturas nos meses de outubro e dezembro de 2003, e março de 2004. The soil fauna plays an important role in the ecological function of an ecosystem and studies on the composition and structure of these communities are important to understand your functioning. The objective of our study was to evaluate of community of the soil fauna Coleoptera, collected bimonthly through pitfall trap, from August 2003 to August 2004. A total of 10,820 specimens from 24 families of Coleoptera were captured, but Nitidulidae (4,782 individuals), Curculionidae (3,176), Scarabaeidae (2,019) and Staphylinidae (326) were considered abundant families. According to the trophic guild, the collected individuals can be divided into detritivores (4,802 specimens), herbivores (3,218), decomposers (2,019), predators (621) and fungivoros (160). These results indicate no dominance of a single trophic group, however, the high occurrence of detritivores (44.4%), herbivores (29.7%) and decomposers (18.7%) was registered. About 61.8% (6,685 individuals) were captured during October 2003 to March 2004, a rainy period, and 38.2% (4,135) during the dry period indicating a pronounced seasonal difference in the relative abundance of individuals sampled. The high frequency of individuals was observed during the October and December, 2003, and March, 2004.

A presente pesquisa objetivou avaliar os efeitos da taxa de crescimento de ramos na abundância dos insetos herbívoros de vida livre associados a Caryocar brasiliense em três diferentes "habitats" (cerrado, mata seca e pastagem). Em cada "habitat" foram escolhidas 20 árvores e em cada uma, marcados quatro ramos, que foram monitorados mensalmente de junho a novembro de 2001. Durante esse monitoramento foi encontrado um total de 47 morfoespécies de insetos (quatro ordens), associados aos ramos de C. brasiliense. A taxa de crescimento dos ramos foi significativamente diferente entre os "habitats" estudados. Contudo, apenas no cerrado se observou relação significativa entre a abundância de herbívoros e a taxa de crescimento dos ramos. The present research aimed at evaluating the effects of branch growth rate in the abundance of free life herbivore insects associated with Caryocar brasiliense in three different habitats (savannah, dry forest, and pasture). In each habitat 20 trees were chosen and in each tree four branches were marked,they were monitored monthly from June to November of 2001. During the monitoring, 47 morphoespecies (four orders) were found associated with branches of C. brasiliense. Branch growth rate was significant by different, among the studied habitats. However, just in the savannah a significant relationship among the abundance of herbivores and branch growth rate was observed

No presente trabalho foram medidas, ao longo de 126 dias de crescimento, as principais modificações na composição química e na digestibilidade da matéria seca (MS) de três cultivares (Empasc-307-Testo, Empasc-309-Areia e Roxo) de capim-elefante (Pennisetum purpureum Schumach.). A produção e a qualidade destas gramíneas forrageiras tropicais foram determinadas, em parte, pelo período de crescimento. Com o alongamento do período de crescimento, as plantas apresentaram maior altura e produção de MS, aumentando a concentração de fibra em detergente neutro (FDN) e lignina, na medida em que ocorreu forte redução na digestibilidade da MS e FDN. A contribuição do colmo na produção total de MS acentuou-se, chegando ao final do período com relação folha:colmo de 35:65%. Em estádio mais avançado de crescimento, mesmo apresentando semelhante concentração de lignina, a digestibilidade do colmo foi inferior à da folha. A perda de qualidade, medida pela redução na digestibilidade, observada com o envelhecimento do capim-elefante está relacionada ao espessamento e lignificação da parede celular, acompanhada por redução na proporção de folhas na produção total de MS. No colmo, além da lignina, outras barreiras contribuem para a redução da digestibilidade.

Tradicionalmente, las áreas pastorales del Pirineo han constituido la base de la economía local, albergando además una parte importante de su valor paisajístico y de su riqueza biológica. Los cambios de uso de muchas de estas áreas, a veces amparadas por figuras de protección, dan lugar a numerosos interrogantes. Ello se debe a que, a diferencia de otro tipo de ambientes, la conservación de los pastos está vinculada al mantenimiento del pastoreo. Algunos estudios parecen haber demostrado que existe una relación estrecha entre el cese o declive paulatino del pastoreo y la pérdida de diversidad vegetal en las comunidades utilizadas, concluyendo que la mayor diversidad se obtendría en niveles moderados de pastoreo. La utilización espacial y temporal de las unidades pastorales y su efecto sobre el pasto, la alimentación de los herbívoros en función de la oferta vegetal, así como las relaciones entre los diferentes manejos y cargas ganaderas con la diversidad, configuran un sistema complejo. El conocimiento de este sistema resulta imprescindible para la gestión razonable de la montaña.

The depopulation of mountainous areas and the accompanying reduction in livestock that has traditionally grazed on the spontaneous vegetation of these areas, has led to the uncontrolled growth of shrubs and a significant increase in the risk of fire due to the increased availability of combustible fuel. The reintroduction of extensive grazing may be a viable way of ensuring a sustainable ecosystem compatible with the economic and social life of these areas. Modifications to native plant communities as a result of grazing, however, may lead to directional changes in their structure and composition. Thus, knowledge of animal-plant relationships is essential if foresters are to make appropriate management decisions. Current knowledge of these animal-plant interactions is here reviewed, with special attention paid to tolerance mechanisms, the effects of grazing and plant community dynamics. El despoblamiento de las áreas de montaña y con él la disminución del censo ganadero que aprovechaba los recursos vegetales de estas áreas ha dado lugar a una progresiva degradación del pasto y a una invasión incontrolada de la vegetación arbustiva, con el consiguiente incremento de la masa combustible y del riesgo de incendios. La reorientación de la actividad hacia sistemas ganaderos extensivos surge como una alternativa viable para asegurar un ecosistema sostenible y compatible con el mantenimiento de la vida económica y social de estas áreas. Sin embargo, el conjunto de modificaciones que acontecen en la cubierta vegetal, como consecuencia del pastoreo, pueden dar lugar a cambios direccionales en la estructura y composición de la comunidad vegetal. En consecuencia, la comprensión de las relaciones entre animales y plantas es esencial para que el gestor de espacios forestales pueda tomar las decisiones de manejo oportunas al objetivo propuesto. En este trabajo se revisa la información generada sobre la respuesta de la vegetación a la acción del ganado, prestando especial atención a los mecanismos de tolerancia, efectos del pastoreo y dinámica de la comunidad vegetal.

[EN] Plant distribution among substrates and its reproductive correlates are examined for Viola cazorlensis, a reputedly chasmophilous species, in two populations of the Sierra de Cazorla (Jaen province, southeastern Spain). The species was not confined to rocky substrates. For the two populations combined, 40% of the plants were rooted in the ground (sandy soils), 39% in large, nearly horizontal rocks, and 21% in cliffs. All reproductive aspects examined exhibited significant differences between substrates. Ground and cliff plants were similar in number of flowers produced per individual, and exceeded rock plants in this magnitude. The proportion of flowers setting fruit increased in the direction ground-rocks-cliffs. The number of fruits (capsules) eventually produced per individual increased in the direction rocks- ground-cliffs. The higher quality of cliffs as a substrate for V. cazorlensis depended on the fact that mammalian herbivores affected differentially plants in different substrates, heavily depressing capsule production by ground and rock plants. It is concluded that cliffs represent an “enemy-free space” for V. cazorlensis. Results are interpreted in relation to the demo­ graphy of this species and the persistence of its populations., El presente trabajo describe el uso de sustratos por V. cazorlensis en dos poblaciones de Ia Sierra de Cazorla (Jaén), asi como el valor diferencial de cada uno de ellos en términos de ãxito reproductivo. La especic no se halla confinada en los sustratos rocosos en ninguna de las localidades estudiadas. En ci conjunto de las dos poblaciones, el 40 % de las plantas están en el suelo, el 39% en lastras y ci 21 % en paredes de roca. Todos los parametros reproducti­ vos examinados difieren significativamente en los diferentes sustratos. Las plantas del suelo y paredes tienen una producción de fibres similar, superando ampliamente a las plantas de lastras. La tasa de cuajado de [rubs aumenta en Ia dirección suelo-lastras-paredes. La pro­ ducciOn efectiva de cápsulas aumenta en Ia dirección lastras-suelo-paredes. La mayor repro­ ducción de V. cazorlensis en las paredes se debe a que los mamiferos herbIvoros deprimen diferencialmente Ia reproducciOn de las plantas que ocupan distintos sustratos, actuando selectivamente en contra de las plantas del suelo. Los resultados se discuten en relación con Ia demografIa de Ia especie y Ia persistencia de sus poblaciones.