O Papel de Capivaras e ratões-do-banhado em Áreas Úmidas / The Role of Capybaras and Nutrias in Wetlands

Capivaras na área de estudo / Capybaras at the study site (Foto: Pedro Hoffmann)

Roedores como pequenos camundongos, esquilos e porquinhos-da-índia, são mundialmente conhecidos por sua aparência amigável e fofa. Assim como os maiores roedores do mundo as capivaras e os ratões-do-banhado (ou nutrias). Enquanto ratões-do-banhado podem ser considerados pragas em sua área de distribuição introduzida, ambas as espécies têm um papel ecológico importante em seus habitats naturais. No entanto, o seu papel como vetores de dispersão de plantas era completamente desconhecido até nosso estudo recentemente publicado na revista Journal of Ecology. Estudos anteriores com outras espécies de roedores focaram na dispersão de sementes através da coleta, transporte e estocagem de sementes, e na dispersão de sementes oriundas de frutos carnosos. No entanto, capivaras e ratões-do-banhado são herbívoros, portanto, se espera que dispersem sementes e ou frutos secos através do seu trato digestivo (endozoocoria) após consumirem vegetação. Processo este que também ocorre com veados, gado bovino ou outros ungulados.

Rodents like little mice, squirrels, and guinea pigs are globally known for their friendly and adorable appearance. As well as the world’s largest rodents, notably capybaras and nutrias (or coypus). While nutrias can be considered pests in their introduced range, both species play an important ecological role in their native habitats. However, their role as vectors of plant dispersal was completely unknown until our recently published study in the Journal of Ecology. Previous studies of other rodent species have focused on their role as scatter-hoarders of nuts or dispersers of seeds inside fleshy fruits. However, capybaras and nutrias are herbivores and might be expected to disperse dry-fruited seeds by gut passage (endozoochory) after they are ingested together with green plant material, just like deer, cattle, or other ungulates.

Algumas plantas que germinaram de sementes dispersas pelos roedores / Some plants that have germinated from seeds dispersed by the rodents

O nosso estudo

A capivara (Hydrochoerus hydrochaeris) e o ratão-do-banhado (Myocastor coypus) vivem em áreas úmidas da América do Sul e são mamíferos semi-aquáticos com adaptações morfológicas para a vida aquática, tais como membranas interdigitais nas patas traseiras.

O nosso estudo teve como objetivo descrever e comparar a dispersão de plantas aquáticas e terrestres por esses dois grandes roedores em áreas úmidas. Coletamos amostras de fezes (sim, cocô) na Estação Ecológica do Taim, uma área de conservação no extremo sul do Brasil, considerada uma área úmida de importância internacional (sítio Ramsar). Quantificamos as sementes e outros propágulos vegetais que estavam dentro das fezes e estudamos sua capacidade de germinação.

The capybara (Hydrochoerus hydrochaeris) and the nutria (Myocastor coypus) live in South American wetlands and are semi-aquatic mammals with adaptations for aquatic life, such as webbed hind feet.

 Our study aimed to describe and compare the dispersal of aquatic and terrestrial plants by these two large, furry creatures in wetland areas. We collected faecal samples (yes, poo) in the Taim Ecological Station, a conservation area in the southernmost region of Brazil, which is an internationally important wetland (Ramsar site). We quantified the seeds and other plant propagules in the faeces and studied their germination capacity.

Uma das áreas de estudo na Estação Ecológica do Taim. Ao fundo é possível observer a Lagoa Mangueira, uma das maiores lagoas de água doce do Brasil / One of the study sites at Estação Ecológica do Taim. In the background is the Mangueira Lagoon, one of the largest freshwater lakes in Brazil (Foto: Pedro Hoffmann).

As Nossas hipóteses

Nossa hipótese era que, dadas as dietas herbívoras, esses dois mamíferos seriam vetores de dispersão para uma variedade de plantas de áreas úmidas que não possuem frutos carnosos. Também testamos a hipótese de que eles dispersam diferentes conjuntos de plantas, já que capivaras são maiores, podem pastar em áreas mais altas, longe da água e passam mais tempo em terra do que os ratões-do-banhado. Além disso, testamos se capivaras que são maiores que ratões-do-banhado dispersam sementes maiores e mais espécies de plantas.

We hypothesized that, given their herbivorous diets, these two mammals are dispersal vectors for a variety of wetland plants that lack a fleshy fruit. We also tested the hypothesis that they disperse different sets of plants, as the larger capybaras can reach greater heights for grazing and spend more time on land than nutrias. Additionally, we tested whether larger capybaras disperse larger seeds and more plant species compared to nutrias.

Ratão-do-banhado com seu filhote / Nutria with her cub at the study site (Foto: Pedro Hoffmann).

O que encontramos

Descobrimos que ambos os roedores dispersam uma grande variedade de plantas terrestres e aquáticas encontradas em áreas úmidas. Isso inclui uma abundância de sementes de angiospermas e esporos de pteridófitas aquáticas (principalmente Salvinia), bem como plantas inteiras como Spirodela um tipo de lentilha-d’água. Os dois roedores têm papéis complementares, dispersando uma variedade diferente de plantas, com capivaras dispersando relativamente mais plantas terrestres.

Ambos os roedores dispersam propágulos relativamente pequenos, incluindo esporos de pteridófitas aquáticas e sementes de angiospermas com frutos secos que anteriormente se supunha que eram apenas dispersos pelo vento ou pela água. Contrariando o entendimento generalizado de que apenas plantas com frutos carnosos são regularmente dispersas por endozoocoria via vertebrados através da frugivoria, nossos resultados destacam como plantas herbáceas e aquáticas também são regularmente dispersas por esse mecanismo.

Estudos anteriores na região Neotropical se concentraram na frugivoria, mas nosso estudo apoia a hipótese “a folhagem é o fruto” de Daniel H. Janzen, que postula que plantas herbáceas podem ter relações mutualísticas de dispersão com vertebrados herbívoros. Sementes de plantas envoltas por folhagem que atraem esses herbívoros são dispersas para locais distantes. As capivaras têm áreas de vida maiores do que ratões-do-banhado, portanto, são mais propensas a dispersar sementes e esporos para áreas úmidas mais distantes e à maiores distâncias através da matriz terrestre em comparação com os ratões-do-banhado.

Nosso estudo destaca o papel importante dos mamíferos herbívoros como vetores de dispersão de sementes, assim como de esporos de pteridófitas. Por essa razão, a defaunação generalizada desses grandes animais pode ter um impacto significativo, comprometendo processos ecológicos de ecossistemas valiosos como as áreas úmidas.

We found that these giant rat relatives disperse a wide variety of terrestrial and aquatic plants found in wetlands. This includes an abundance of angiosperm seeds and spores of aquatic ferns (pteridophytes), mainly Salvinia, as well as whole plants such as Spirodela, a type of duckweed. The two rodents have complementary roles, dispersing a different variety of plants, with capybaras dispersing relatively more terrestrial plants.

Both mammals disperse relatively small propagules, including spores of aquatic pteridophytes and seeds of angiosperms with dry fruits that were previously assumed to disperse by wind or water. Contrary to the widespread misunderstanding that only plants with fleshy fruits are regularly dispersed by vertebrate endozoochory through frugivory, our results underline how herbaceous and aquatic plants are also regularly dispersed through this mechanism.

Previous studies in the neotropics have concentrated on frugivory, but our study supports the “foliage is the fruit” hypothesis by Daniel H. Janzen, which postulates that herbaceous plants can have mutualistic dispersal relationships with herbivorous vertebrates. Seeds enclosed by foliage that attracts these plant eaters are dispersed to distant locations.

Capybaras have larger home ranges than nutrias, so they are likely to disperse seeds and spores to more distant wetlands and over greater distances in the terrestrial matrix compared to nutrias. Our study highlights the important role of herbivorous mammals as dispersal vectors of seeds, as well as of pteridophyte spores. Therefore, the widespread defaunation (the loss of animal species) of these large animals can have a significant impact, compromising ecological processes in valuable wetland ecosystems.

Read more on the Journal of Ecology in the piece entitled ‘Big rodents disperse small seeds and spores in Neotropical wetlands’: https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.14349

Pedro H. O. Hoffmann, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós Graduação em Biologia de Ambientes Aquáticos Continentais (PPG-BAC), Universidade Federal do Rio Grande – FURG, Rio Grande, Brasil / Pedro H. O. Hoffmann, Institute of Biological Sciences, Graduate Program in Biology of Continental Aquatic Environments (PPG-BAC), Universidade Federal do Rio Grande – FURG, Rio Grande, Brazil

Andy J. Green, Estação Biológica Doñana EBD-CSIC, Sevilha, Espanha / Andy J. Green, Estación Biológica de Doñana, EBD-CSIC, Spain

Leonardo Maltchik Institute of Biological Sciences, Graduate Program in Biology of Continental Aquatic Environments (PPG-BAC), Universidade Federal do Rio Grande – FURG, Rio Grande, Brazil

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