Balanço energético dinâmico de morfotipos dos camarões das espécies Macrobrachium rosenbergii e Macrobrachium amazonicum

Abstract

As espécies de camarão Macrobrachium rosenbergii De Man 1879 e Macrobrachium amazonicum Heller 1862, (Decapoda: Caridea), apresentam diversos morfotipos de machos e fêmeas. O polimorfismo presente nestes camarões é a manifestação de uma estratégia condicional que, para além do interesse biológico, tem relevância produtiva para fins de criação em aquicultura. Quatro hipóteses vêm sendo estudadas para explicar os mecanismos proximais que levam às expressões polimórficas: competição por alimento, hierarquia social e agressividade, eficiência alterada na absorção de alimentos, e hiperatividade de indivíduos subordinados. No entanto, a compreensão acerca desses mecanismos envolve o conhecimento da dinâmica energética do metabolismo em nível individual dos camarões, algo de difícil acesso experimental. Neste trabalho iremos demonstrar que a teoria do Balanço Energético Dinâmico (DEB, do inglês “Dynamic Energy Budget”) pode reproduzir o crescimento de espécies polimórficas Esta dissertação foi dividida em quatro capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma breve descrição da teoria DEB. Tal teoria modela a dinâmica de organismos, desde células até ecossistemas, com uma abordagem baseada no balanço de massa e energia. No segundo capítulo, avaliamos as hipóteses acerca dos morfotipos de M. rosenbergii sob a perspectiva da teoria DEB. No terceiro capítulo, utilizamos a teoria DEB para reproduzir as diferentes características fisiológicas apresentadas pelos morfotipos do M. amazonicum. Por meio de dados experimentais obtidos na literatura, parametrizamos os modelos dos diversos morfotipos e, com base nas estimativas dos parâmetros, avaliamos a plausibilidade das hipóteses levantadas. No último capítulo, apresentamos uma conclusão geral, demonstrando como o modelo DEB pode auxiliar nos estudos sobre polimorfismo em diferentes áreas.

The prawn species Macrobrachium rosenbergii De Man 1879 and Macrobrachium amazonicum Heller 1862, (Decapoda: Caridea) have different morphotypes for males and females. The polymorphism observed in these prawns is the manifestation of a conditional strategy that, beyond its biological interest, has a strong productive relevance for aquaculture purposes. Four hypotheses have been proposed to explain the proximal mechanisms that cause polymorphic expressions: competition for food, social hierarchy and aggression, altered efficiency of food absorption, and hyperactivity of subordinate individuals. However, understanding these mechanisms involves knowledge of the energy dynamics and the metabolism of these prawns at individual level, something difficult to assess experimentally in the given context. In this work we demonstrate that the DEB theory can reproduce the growth of polymorphic species. This dissertation is divided into four chapters. The first chapter presents the theoretical basis of the Dynamic Energy Budget (DEB) theory. This theory models the dynamic of organisms, from cells to ecosystems, with an approach based on the balance of mass and energy. In the second chapter, we evaluate the hypotheses regarding the morphotypes of M. rosenbergii from the perspective of DEB theory. In the third chapter we used DEB theory to reproduce the different physiological characteristics presented by M. amazonicum morphotypes. Using experimental data obtained from the literature we parameterized the models of the diverse morphotypes and, based on the parameter estimates, we evaluated the plausibility of the hypotheses raised. Lastly, in the last chapter, we present a general conclusion, discussing how the DEB model can support polymorphism studies in different areas.