Fireflies bioindicators of light pollution and species richness in natural areas of the SA Paranapiacaba and urbanized sites

Abstract

Coleópteros bioluminescentes são conhecidos pela sua ampla distribuição no mundo, porém a composição da fauna desses organismos ainda é desconhecida para a maior parte das áreas onde eles ocorrem. O Brasil é o país com o maior número de espécies de insetos bioluminescentes catalogadas, porém estudos de levantamentos faunísticos, que possibilitam observar a composição das assembleias d esses organismos, com o objetivo de monitoramento de impactos em áreas naturais só tem sido realizados recentemente. O presente trabalho foca a iluminação artificial noturna como um possível impacto nas assembleias de coleópteros bioluminescentes. Para o conhecimento da fauna de coleópteros no Estado de São Paulo, foram realizadas séries de levantamentos por meio da coleta em três locais de Mata Atlântica na Serra de Paranapiacaba. As espécies encontradas foram: Aspisoma lineatum, Aspisoma physionotum, Aspisoma sp. (não foi identificada), Cratomorphus beskei, Cratomorphus giganteus, Photinoides penai, Photinus sp1, Photinus sp9, Ethra aff. malledicta ou axilaris, Ethra aff. adicta, Cladodes demoulini, Cladodes flabelicornis, Amydetes SP (ainda não foi identificad), Bicellonycha sp. (ainda não foi identificada), Bicellonycha sp8, Pyrogaster lunifer, Pyrogaster moestus, Pyrogaster sp3 ref. (PORTO, 2011), Photuris elliptica, Photuris sp1, Photuris sp7 Stenophrixotrix sp1, Brasilocerus sp1, Phrixotrix hirtus, Pseudophengodes sp1, Hapsodrilus pyrotis, Pyroptesis cincticollis, Ptesiomopsia luculenta, Pyrearinus candelarius, Pyrearinus micatus e Pyrophorus divergens. A área de investigada na SA de Paranapiacaba apresenta a segunda maior diversidade de insetos bioluminescentes do Estado de São Paulo até o momento. A partir da análise de agrupamento que foi realizada com os dados obtidos em campo e dados da literatura, é possível deduzir uma relação de dependência entre espécies e área em que elas podem ocorrer, quando categorizamos as áreas como mais e menos urbanizadas. Como tem sido observada uma menor riqueza de besouros bioluminescentes em áreas mais urbanizadas neste e em outros trabalhos, elegemos uma espécie para investigar os possíveis efeitos da iluminação artificial. Para o estudo utilizamos o método de contagem em grid em duas áreas semelhantes, onde apenas uma era iluminada; com a análise dos dados obtidos, por meio de um teste não-paramétrico robusto realizado com aleatorizações dos dados, foi possível comparar os dados obtidos com aqueles gerados ao acaso, e com isso verificamos que as populações amostrais não apresentaram número de ocorrências diferentes, sendo o valor de p encontrado, não significativo (t=1,780787, R=5000, P=0,059988). Dessa maneira, concluímos Bicellonycha lividipennis não é sensível à luz de sódio. Portanto, não é uma espécie boa para ser indicadora de poluição luminosa para esse tipo de fonte. Os espectros de bioluminescência e da luz de sódio foram confrontados e, uma possível explicação para que B. lividipennis não seja sensível à luz de sódio é que o início da atividade da espécie ocorre quando ainda há forte iluminação do crepúsculo.Bioluminescent beetles are common for their wide distribution in the world, but the composition of the fauna of these organisms is still unknown to most of the areas where they occur. Brazil is the country with the largest number of cataloged species of bioluminescent insects, but studies of faunal surveys, which allow observing the composition of the assemblies of these insects, with the aim of monitoring impacts in natural areas has only recently been realized. The present study focuses on the artificial night lighting as a possible impact on assemblies of bioluminescent beetles. To the knowledge of the fauna of luminous beetles in the State of São Paulo, surveys were conducted by sampling at three sites of the Atlantic Forest in the SA of Paranapiacaba. The species found were: Aspisoma lineatum, Aspisoma physionotum, Aspisoma sp., Cratomorphus beskei, Cratomorphus giganteus, Photinoides penai, Photinus sp1, Photinus sp9, Ethra aff. malledicta ou axilaris, Ethra aff. adicta, Cladodes demoulini, Cladodes flabelicornis, Amydetes sp., Bicellonycha sp., Bicellonycha sp8, Pyrogaster lunifer, Pyrogaster moestus, Pyrogaster sp3 ref. (PORTO, 2011), Photuris elliptica, Photuris sp1, Photuris sp7 Stenophrixotrix sp1, Brasilocerus sp1, Phrixotrix hirtus, Pseudophengodes sp1, Hapsodrilus pyrotis, Pyroptesis cincticollis, Ptesiomopsia luculenta, Pyrearinus candelarius, Pyrearinus micatus e Pyrophorus divergens. The investigated area in SA Paranapiacaba has the second highest species richness of bioluminescent insects of the state of São Paulo until now. From the cluster analysis was done with the data obtained in the field and published data to categorize areas as more and less urbanized was possible to deduce a dependence relationship between species and area in which they can occur. Like other studies, lower richness of bioluminescent beetles in more urbanized areas was observed, we chose a species to investigate the possible effects of artificial lighting. For the study we used the method of counting grid in two similar areas, where only one had artificial lighting. Was possible to compare the data obtained from the two sites with randomization of the same data through a robust non-parametric test, thereby we verified that the sample populations showed no number of different occurrences, the p value is not significant (t=1,780787, R=5000, P=0,059988). We conclude that Bicellonycha lividipennis is not sensitive to ligth of sodium vapor lamps. So this species is not a good indicator species to light pollution for this type of light source. The bioluminescence spectra and the sodium light were superimposed; a possible explanation for that B. lividipennis is not sensitive to light sodium is the activity of the species which is relatively early when there is still strong lighting of twilight