Bivalves invasores : revisão sistemática e experimento de consumo de fitoplâncton

Abstract

Resumo: A bioinvasão em ambientes aquáticos, particularmente de bivalves de água doce, é um problema crescente com impactos econômicos e ecológicos significativos. Este estudo teve como objetivo principal avaliar os impactos causados por bivalves não nativos invasores nos ecossistemas aquáticos de água doce. O estudo foi dividido em dois capítulos, sendo o primeiro uma revisão sistemática global sobre os impactos dos bivalves não nativos invasores nos últimos 10 anos e as possíveis lacunas de conhecimento sobre o tema. A revisão abrangeu 397 artigos, no entanto, a distribuição geográfica das publicações foi limitada, com países desenvolvidos contribuindo com a maioria dos estudos. Além disso, a maioria dos estudos focou em poucas espécies, como Corbicula fluminea e Dreissena polymorpha, amplamente reconhecidas devido aos seus impactos ecológicos e econômicos. As metodologias utilizadas nos estudos apresentaram vieses, com predominância de estudos em menor escala espacial e temporal, baseados em dados observacionais e com evidências mais frequentes nos níveis ecológicos individual e populacional. Ao todo, 93 estudos continham dados suficientes para classificação do impacto dos bivalves invasores de acordo com o Environmental Impact Classification for Alien Tax (EICAT). Os impactos mais relatados foram indiretos, envolvendo interações com outras espécies, alterações nos ecossistemas e alterações químicas e físicas, o que era esperado uma vez que estes organismos são considerados engenheiros ecossistêmicos. No entanto, 41 artigos não forneceram dados suficientes para determinar o nível de impacto, possivelmente subestimando os efeitos, magnitudes e direção dos impactos dos bivalves não nativos invasores. No segundo capítulo foi realizado um experimento comparativo entre o bivalve não nativo invasor Corbicula fluminea e o nativo Diplodon parodizi. O objetivo foi avaliar as taxas de consumo (taxas de filtração e ingestão) e a seletividade alimentar dessas duas espécies e seus efeitos na comunidade planctônica. Os resultados não indicaram diferenças significativas nas taxas de filtração e ingestão entre os bivalves nativos e invasores. No entanto, houve diferenças significativas na seletividade alimentar, com o bivalve nativo rejeitando cianobactérias com maior intensidade do que o bivalve invasor. Esses resultados, mostram um uso diferencial de recursos das comunidades de fitoplâncton pelos bivalves nativos e não nativos, e ressaltam a importância de maiores investigações sobre as interações das espécies e efeitos no ecossistema aquático (e.g. cascata trófica, partilha de recursos e competição). A espécie nativa pode apresentar uma desvantagem em relação a espécie não nativa devido à sua maior seletividade aos grupos de fitoplâncton. Esse resultado chama atenção uma vez que frequentemente o bivalve invasor atinge densidades superiores aos nativos em ecossistemas naturais, e especialmente nos antropicamente alterados como reservatórios. Neste contexto, as alterações causadas por este bivalve invasor podem afetar substancialmente a composição das comunidades fitoplanctônicas, podendo facilitar indiretamente espécies invasoras, como o dinoflagelado Ceratium furcoides, que foi rejeitado pelas duas espécies de bivalve. Este estudo enfatiza a importância de compreender os hábitos alimentares de bivalves invasores, suas interações diretas e indiretas com as comunidades nativas e exóticas e suas implicações ecológicas para a gestão e conservação de ambientes aquáticos continentais.

Abstract: Bioinvasion in aquatic environments, particularly involving freshwater bivalves, presents a growing concern due to its significant economic and ecological ramifications. The primary objective of this study was to assess the impacts of invasive non-native bivalves on freshwater aquatic ecosystems. The study was structured into two chapters, with the first one encompassing a global systematic review of the impacts caused by invasive non-native bivalves over the past decade and identifying potential knowledge gaps in this domain. The review incorporated 397 articles; nevertheless, the geographical distribution of these publications remained restricted, with developed countries contributing the majority of studies. Furthermore, most of the research focused on a handful of species, such as Corbicula fluminea and Dreissena polymorpha, which are widely acknowledged for their ecological and economic consequences. The methodologies employed in these studies exhibited biases, predominantly favoring smaller spatial and temporal scales, relying on observational data, and frequently addressing ecological impacts at the individual and population levels. In total, 93 studies provided sufficient data for classifying the impact of invasive bivalves according to the Environmental Impact Classification for Alien Tax (EICAT). The most frequently reported impacts were indirect, involving interactions with other species, ecosystem alterations, and chemical and physical changes. This was expected since these organisms are recognized as ecosystem engineers. However, 41 articles did not offer adequate data to determine the extent of impact, potentially resulting in underestimations of the effects, magnitudes, and directional impacts attributable to invasive non-native bivalves. In the second chapter, a comparative experiment was conducted between the invasive non-native bivalve Corbicula fluminea and the native Diplodon parodizi. The objective was to assess their consumption rates, including filtration and ingestion rates, as well as their food selectivity and its effects on the planktonic community. The results revealed no significant differences in filtration and ingestion rates between native and invasive bivalves. Nevertheless, significant distinctions emerged in terms of food selectivity, with the native bivalve exhibiting a higher degree of rejection toward cyanobacteria compared to the invasive bivalve. These findings illustrate differential resource utilization within phytoplankton communities by native and non-native bivalves, underscoring the need for further investigations into species interactions and their impacts on the aquatic ecosystem, including trophic cascades, resource sharing, and competition. Native species may face a disadvantage compared to non-native species due to their greater selectivity towards specific phytoplankton groups. This result is particularly noteworthy, considering that invasive bivalves often attain higher population densities than their native counterparts, both in natural ecosystems and especially in anthropogenically altered environments such as reservoirs. In this context, the alterations induced by invasive bivalves can significantly influence the composition of phytoplankton communities, potentially indirectly facilitating the spread of other invasive species, such as the dinoflagellate Ceratium furcoides, which was rejected by both bivalve species. This study underscores the importance of comprehending the feeding behaviors of invasive bivalves, their direct and indirect interactions with native and exotic communities, and the ecological implications for the management and conservation of continental aquatic environments.