Resumen de O papel da onivoria na dinâmica das cadeias alimentares

José Luiz de Attayde, Michel Iskin, Luciana Carneiro

• English

  THE ROLE OF OMNIVORY IN THE DYNAMICS OF FOOD CHAINS. Food chain theory is one of the most tested ecological theories and has been applied with a relative success in the restoration of eutrophic temperate lakes. However, its applicability to the restoration of eutrophic tropical lakes has been questioned as some of its assumptions ignore common features that are dynamically important in food chains of these systems, which includes the high degree of omnivory found among tropical fish. The aim of this work was to theoretically investigate the consequences of omnivory by predators for the population dynamics of autotrophs and herbivores in a food chain with three trophic levels. Two differential equations were used to describe the dynamics of the system along a gradient of predator density and prey preference by predators. The results from the graphical analysis of isoclines show that increasing predator density and/or prey preference for herbivores tends to stabilize the dynamics of interactions between autotrophs and herbivores. On the other hand, some degree of omnivory seems to be necessary to allow the persistence of herbivores in the system when predator density is high. This result is consistent with the idea that food chain with weak omnivorous interactions are more persistent and, therefore, more stable than food chains without omnivory. The mechanism responsible for the stabilizing effect of omnivory in our model is the prey switching by predator, which change the predator functional response from a type II to a type III as the degree of omnivory increases. Therefore, we conclude that an adaptative foraging of omnivorous predators enhance the persistence of herbivores in the system, at least in the absence of a numerical response of predators.

  Key words: Omnivory, Adaptative forraging, Stability, Food chain.

• português

  A teoria de cadeias alimentares é uma das teorias mais testadas da ecologia e tem sido aplicada com relativo sucesso na recuperação de lagos eutrofizados em zonas climáticas temperadas. No entanto, sua aplicabilidade para a restauração de lagos tropicais eutrofizados tem sido questionada por apresentar alguns pressupostos que ignoram características comuns e dinamicamente importantes das cadeias alimentares desses ambientes, dentre os quais podemos destacar o elevado grau de onívoria dos peixes tropicais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar teoricamente as conseqüências da predação por predadores onívoros para a dinâmica das populações de autótrofos e herbívoros em uma cadeia alimentar de três níveis tróficos. Um sistema de duas equações diferenciais foi utilizado para descrever a dinâmica das populações de autótrofos e herbívoros ao longo de um gradiente de densidade de predadores e de preferência dos predadores pelos dois itens alimentares. Os resultados da análise gráfica das isoclinas do modelo demonstram que um aumento na densidade de predadores e/ou na preferência dos predadores pelos herbívoros tende a estabilizar a dinâmica das interações entre autótrofos e herbívoros. Por outro lado, algum grau de onívoria parece ser necessário para permitir a persistência de herbívoros quando as densidades dos predadores são elevadas. Esse resultado é consistente com a idéia de que cadeias alimentares com interações onívoras fracas são mais persistentes e, portanto, mais estáveis do que cadeias alimentares sem onívoria. O mecanismo responsável pelo efeito estabilizador da onívoria no nosso modelo é a substituição de presas pelo predador, que modifica a forma da resposta funcional de um tipo II para um tipo III à medida que o grau de onívoria aumenta. Portanto, concluímos que um forrageamento adaptativo do predador onívoro facilita a persistência dos herbívoros ao menos na ausência de uma resposta numérica do predador.

  Palavras-chave: Onivoria, Forrageamento adaptativo, Estabilidade, Cadeia alimentar.