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Abelhas, vespas e formigas das montanhas da Cadeia do Espinhaço
João da Silva
Lucas Perillo                                                            
Postado dia 30/03/2021 - Atualizado dia 05/01/2022
Biólogo - Mestre e Doutor em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre pela UFMG. Residente pós-doutoral do mesmo programa. Diretor e co-fundador da Bocaina, realiza o curso de Especialização em Comunicação Pública da Ciência da UFMG - Amerek. 









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Este texto é para falar um pouco sobre a minha tese de doutorado. Trabalhei com biodiversidade e ecologia de comunidades, utilizando as vespas, formigas e abelhas como objeto de estudo. Comecei o projeto em 2013 e defendi em 2017, depois de 4 anos de muita experiência enriquecedora no laboratório, na sala de aula, mas sobretudo no campo!

As montanhas 

As montanhas estão entre os melhores lugares para estudar sobre a biodiversidade, mas é bem desafiador, não é difícil de imaginar. Exige longas caminhadas, o acesso é difícil e o clima nem sempre ajuda… Por outro lado, é fascinante ver que, mesmo percorrendo distâncias curtas, você pode sair de um ambiente típico de uma região tropical, e chegar em um ambiente que seria similar a uma região muito mais fria. Bem diferente do entorno...

Em poucos quilômetros podemos passar por grandes variações de temperaturas, umidade, tipos de solo e de vegetação... Já deu pra perceber que estas montanhas também devem estar na linha de frente dos efeitos de mudanças climáticas, né?

As montanhas abrigam espécies peculiares, muitas delas únicas daquele local, as quais chamamos de endêmicas. Outras espécies sequer foram descobertas! Na verdade, as montanhas são verdadeiros laboratórios naturais de biodiversidade, ricas em espécies, condições ambientais e oportunidades para os organismos que vivem lá.

Poderíamos pensar em diversas espécies e grupos para estudar e entender as montanhas, mas se tem uns bichos que dominam o planeta, são os tais dos insetos. São milhões de espécies, e algumas são sensíveis a pequenas mudanças do ambiente, indicando o que acontece lá. Por isso que muitas pesquisas que buscam entender como os ecossistemas funcionam usam os insetos como grupo de estudo. Tem muito pesquisador por aí estudando borboletas, besouros, abelhas de diversas partes do mundo…


O campo rupestre e a Cadeia do Espinhaço

No Brasil temos várias áreas montanhosas, mas o maior conjunto está na Cadeia do Espinhaço, uma cordilheira situada nos estados de Minas Gerais e Bahia que se estende por mais de 1.200 km e tem picos que ultrapassam os 2.000 metros acima do nível do mar! Vários parques e lugares naturais famosos estão nessa cordilheira: Serra do Cipó, Chapada Diamantina, o Caraça... Muitos lugares que vale a pena conhecer.

Escolhemos como objeto de estudo o campo rupestre, uma das formações rochosas mais singulares da paisagem brasileira e mundial (Fig. 1A). Para tal, selecionamos áreas ao longo da Cadeia do Espinhaço, conjunto de serras e montanhas que abriga grande parte deste ecossistema (Harley 1995; Vasconcelos 2009; 2011; Fernandes 2016), e possui diversas áreas insubstituíveis para a conservação da biodiversidade (Silva et al. 2008; Silveira et al. 2016) (Fig. 1B).

Mapa mostrando os campos rupestres e o espinhaço

Figura 1: A- Mapa ilustrando a localização do campo rupestre no Brasil (adaptado de Silveira et al. 2016). B- Mapa Cadeia do Espinhaço. Em detalhe as áreas consideradas prioritárias para a conservação da biodiversidade (retirado de Silva et al. 2008).

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O campo rupestre é um ambiente aberto e rochoso, com vegetação azonal (isto é, que tem características independentes do esperado para a região geográfica) (Alves et al. 2014; Silveira et al. 2016) e ocorre nos topos de montanhas do leste do Brasil (geralmente acima de 900 m de elevação) (Costa 2005). Sua formação rochosa é de origem pré-cambriana, remodeladas por movimentos das placas tectônicas a partir do Paleógeno (Ab’Sáber 2000; Abreu 2005). Portanto, são consideradas paisagens antigas e inférteis, climaticamente tamponadas, que variam pouco ao longo do tempo (old climatically-buffered infertile landscapes - OCBILs) (Hopper et al. 2016; Silveira et al. 2016), contendo provavelmente a mais antiga vegetação aberta do leste da América do Sul (Silveira et al. 2016). Têm litologia predominante composta por quartzitos e arenitos (rochas ricas em sífica que são metamórficas e sedimentares, respectivamente), com presença de neossolos litólicos (solos minerais, não hidromórficos, que possuem o mais baixo grau de desenvolvimento pedogenético) e afloramentos ferruginosos (rochas ricas em ferro), associados sobretudo ao domínio da caatinga e do cerrado (Giulietti et al. 1987, Ribeiro & Fernandes 2000; Benites et al. 2003, 2007; Jacobi & Carmo 2008).

Diversos estudos têm demonstrado que o campo rupestre apresenta uma grande biodiversidade, com elevada presença de elementos endêmicos, tanto na flora quanto na fauna (Giulietti et al. 1987, 1997; Silva & Bates 2002; Gonçalves et al. 2007; Vasconcelos & Neto 2007; Vasconcelos 2008; Oliveira 2010, Leite et al. 2012).

João da Silva
O campo rupestre ocupa somente 0,78% da área do Brasil e abrigam mais de 15% da diversidade de plantas vasculares do país (mais de 5.000 espécies) (Silveira et al. 2016), recebendo o status de região mais rica em espécies no Brasil, país mais rico em número de espécies do mundo. A vegetação de campo rupestre e de altitude é ainda uma das mais ameaçadas (Costa et al. 1998; MMA 1999; Viana et al. 2005; Ribeiro & Freitas 2010).
Fig. 2 Campo rupestre

Muitos fatores contribuem para a grande diversidade biológica destas formações campestres, tais como a considerável variação altitudinal (Alves et al. 2014), que causa isolamento de populações nas diferentes serras (Costa 2005), a idade ancestral de suas formações geológicas, a variedade de microclimas (Barbosa et al. 2015) e a presença de um mosaico de fitofisionomias campestres e florestais (Rapini et al. 2008). Além do campo rupestre, encontramos formações florestais inseridas na vegetação campestre, como as matas de galeria (que cobrem as margens dos corpos d'água) e os capões de mata. Os capões de mata são ilhas de vegetação arbórea localizadas nessa matriz campestre dominante nos topos de montanha. Essas ilhas florestais são de formação edafoclimática (definidas pelo clima, relevo e características do solo), sendo dependentes de clima e solo específicos para o seu desenvolvimento (Coelho et al. 2017a; 2017b). Poucos trabalhos foram desenvolvidos nestes ambientes associados ao campo rupestre, com exemplos de estudos de flora (Rizzini 1979; Meguro et al. 1996; Coelho 2016) e entomofauna (estudo dos insetos) (Pereira et al. 2017). Portanto, todas estas características credenciam os campos rupestres como valiosa fonte de estudos de padrões evolutivos e de distribuição geográfica de espécies.
Grande parte do ecossistema campo rupestre é encontrado em uma das principais cadeias de montanha do Brasil, que recebe a alcunha de Cadeia do Espinhaço (Rückenknochengebirge), nome dado pelo Barão Wilhelm Ludwig von Eschwege, naturalista alemão que viveu no nosso país no início do século XIX (Eschwege 2005). A Cadeia do Espinhaço se estende por mais de 1.200 km (Norte-Sul), desde a Serra de Ouro Branco (sul) até o norte da Chapada Diamantina (Giulietti et al. 1987). Possui uma das mais relevantes variações altitudinais de todo território nacional, com elevações variando entre 700 e 2.072 m, mas com largura leste-oeste poucas vezes ultrapassando os 100 km (Oliveira 2010). O Espinhaço ainda está inserido na interseção de três importantes biomas da América do Sul: a Caatinga, o Cerrado e a Mata Atlântica, sendo os dois últimos considerados hotspots da biodiversidade do Brasil (Myers et al. 2000), locais que abrigam grande biodiversidade, endemismo e sofrem grande pressão antrópica (causadas pelo homem), incluídos entre os mais ameaçados do planeta (Mittermeier et al. 1999; Klink & Machado 2005). O campo rupestre aparece como refúgios biogeográficos em meio a esses três domínios (Giulietti et al. 1997; Gontigo 2008). Esse contexto espacial, somado às variações de elevação, tipos de solo e microclima, garantem um vasto mosaico de fitofisionomias (tipos vegetacionais associados aos solos) (Giulietti et al. 1997).
As vespas e abelhas: o grupo Aculeata (Hymenoptera)

Inserido na ordem de insetos Hymenoptera, o grupo monofilético Aculeata é composto por insetos que possuem o ovipositor modificado em forma de ferrão como vespas, formigas e abelhas (veja Rafael et al. 2012; Peters et al. 2017) (Fig. 3). No Brasil, temos espécies presentes em 23 das 26 famílias existentes de Aculeata (Silveira et al. 2002; Melo et al. 2012) e inúmeras espécies são descritas a cada ano. Escolhemos esses insetos como objeto de estudo porque são interessantes organismos para se estudar, já que são mega-abundantes, coletados facilmente, possuem um curto tempo de geração e respondem rapidamente às modificações do ambiente (Kremen et al. 1993; Missa et al. 2009). Ainda existe uma grande lacuna em levantamentos básicos de espécies (Oliveira 2016) e em estudos ecológicos e sobre conservação (Lewis & Basset 2007). Mais de 87% das plantas angiospermas dependem de polinizadores bióticos para reprodução (Ollerton et al. 2011; Novais et al. 2016) e neste grupo está inserido o maior número de espécies de polinizadores (Potts et al. 2010). Ainda prestam outros variados serviços ecossistêmicos, atuando no controle biológico de presas agrícolas, na produção de mel e cera e têm um papel fundamental nas relações ecológicas (LaSalle & Gauld 1993).

Apesar da sua grande diversidade e importância para a humanidade, os invertebrados são frequentemente negligenciados nas políticas de conservação da biodiversidade (Cardoso et al. 2011), sobretudo em ambientes montanhosos (Pryke & Samways 2010). Investimento em estudos de taxonomia (Ely et al. 2017), estrutura das comunidades, distribuição geográfica, além da busca pela real diversidade dos insetos (Basset et al. 2012, 2015) são medidas importantes para delimitar áreas de interesse para conservação visando a manutenção dos serviços ambientais descritos acima.
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Figura 3. Alguns espécimes representantes das três superfamílias de Aculeata (Hymenoptera). Chrysidoidea – A: Chrysididae. B: Bethylidae. Vespoidea – C: Scoliidae. D: Pompilidae. E: Vespidae. Apoidea – F: Sphecidae. G: Crabronidae. H: Apidae. Fotos: Lucas Perillo.

Para o levantamento das vespas e abelhas, utilizamos três tipos de armadilha. São elas: armadilha Malaise (Fig. 4A), armadilha Moericke (pan trap; Fig. 4B) e armadilha pitfall de solo (Fig. 4C). Estes são métodos complementares utilizados para coleta das diferentes famílias de abelhas, vespas e formigas (García 2003; Moreira et al. 2016).

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Figura 4. Tipos de armadilha utilizados. Fotos: Lucas Perillo.

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Área estudadas

Escolhemos 12 diferentes montanhas ao longo da Cadeia do Espinhaço para estudar as variações latitudinais e elevacionais das abelhas, vespas e formigas. Foram eles a: Parque Nacional (PN) Chapada Diamantina; b: Pico do Barbado; c: Pico das Almas; d: Pico da Formosa; e: Parque Estadual (PE) Serra Nova; f: Serra de Botumirim; g: PE do Rio Preto; h: PE Pico do Itambé; i: Pico do Breu; j: Reserva particular do Patrimônio Natural (RPPN) Santuário do Caraça; k: PE Pico do Itacolomi; l: PE Serra do Ouro Branco. Em cada localidade, selecionamos duas áreas de coleta em diferentes elevações: uma na base (em torno de 1.100m de elevação) e outra nas proximidades do topo da montanha (variando entre 1.400 e 2.000m). O objetivo foi entender os padrões de distribuição de vespas e abelhas ao longo do gradiente latitudinal e altitudinal da Cadeia do Espinhaço e como as variáveis climáticas exercem influência nas diferentes escalas de diversidade das vespas e abelhas (Aculeata). 

O artigo científico das abelhas, vespas e formigas do Espinhaço

As antigas montanhas tropicais são megadiversas, mas pouco se sabe sobre a distribuição de suas espécies. Isso é especialmente verdadeiro quando consideramos os insetos, um grupo megadiverso que hospeda mais de 1 milhão de espécies descritas. No Brasil, a Serra do Espinhaço hospeda o ecossistema campo rupestre, o mais biodiverso hotspot de biodiversidade brasileiro. Usamos um conjunto de dados exclusivo construído a partir de amostras de espécies de abelhas, vespas e formigas (Aculeata: Hymenoptera) em 24 locais de estudo em 12 montanhas, cobrindo 1200 km de sul a norte e uma faixa de elevação de 1.000 a 2.000 m. Estudamos essas montanhas para desvendar os efeitos dos gradientes latitudinais e de elevação na distribuição de Aculeata e para compreender os efeitos das variáveis ​​climáticas. Coletamos 12.000 indivíduos e 843 espécies em 120 dias no campo. Para isso percorremos uns 20.000 km de carro e 1.398 km à pé. A latitude não teve efeito sobre a diversidade e encontramos uma diminuição geral na diversidade com a elevação. Temperatura, vento e precipitação foram importantes impulsionadores da diversidade, sendo a temperatura o mais importante. A diferença na composição das espécies aumentou com a extensão das montanhas e com as distâncias geográficas e ambientais.

Nossos resultados mostraram que a variação na riqueza e composição de espécies nas montanhas está fortemente associada ao gradiente de elevação, que apresentou variação climática mais forte do que o gradiente latitudinal. Portanto, apesar de ter faixas de elevação estreitas, os efeitos biogeográficos das montanhas tropicais geram alta diversidade. Enfrentando as mudanças climáticas globais, este gradiente de elevação limitado pode limitar as mudanças de alcance das espécies, levando a graves perdas de biodiversidade.


Para saber mais:



Autores do Artigo

APOIO

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Agradecimentos: 

Os autores agradecem pela ajuda no campo: Matteus Carvalho, Heron Hilário, Ivan Monteiro, Caio Marques, Pedro Gingola, Thaís Tavares, Caio Ambrósio, Júlio Perillo, Mellina Galantini, Arleu Viana, João Pedro (Jota), Daniela Melo, Luisa Azevedo, André Araújo, Núbia Campos, Frederico Neves, Humberto Brant, Rayana Melo e Jéssica Martins. 

Os autores agradecem pela ajuda no laboratório: Caio Silveira, Thaís Tavares, Lucas Freitas, Lorenzzo Monteran, Bruna Vaz, Franklin Logan, Júlia Toffalini, Matheus Galvão, Isabella Villani, Laura Braga, Isa Mariah, Bruna Boa Sorte, Mellina Galantini, Maria Eliza Nogueira, Mariana Côrtes, Matheus Belchior, Poliana Gomes, Paola Mitraud, Daniel Vieira.

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