Dinâmica espaço-tempo de dois predadores em cooperação: o caso de botos e pescadores no Sul do Brasil

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2025.

Tanto a teoria do forrageamento ótimo quanto a da distribuição livre ideal sugerem que, dentro de uma população, tendem a persistir as estratégias de forrageio que maximizam o ganho individual. Uma questão central nesse contexto é a identificação dos sítios de forrageio e sua dinâmica de uso no espaço e no tempo, assim como dos parceiros que compartilham da mesma estratégia em situações de predação social. Embora essas relações estejam bem descritas em interações intraespecíficas, ainda são pouco exploradas em contextos interespecífico de forrageio em grupo, especialmente quando envolvem humanos. Uma dessas raras interações ocorre entre botos (Tursiops truncatus gephyreus) e pescadores artesanais em Laguna, sul do Brasil. Nesses eventos cooperativos, botos cercam cardumes de tainha (Mugil liza) e os direcionam aos pescadores, sinalizando o momento exato para o lançamento das tarrafas. Essa sincronia aumenta o sucesso da pesca para ambos os parceiros: os pescadores capturam mais tainhas, enquanto os botos aproveitam a desorganização do cardume para se alimentar. Essa interação ocorre em ao menos cinco sítios de pesca, aparentemente usados de forma desigual. Este teve como objetivo testar se botos e pescadores têm preferências individuais por determinados sítios, e se tais preferências coincidem. Para isso, indivíduos de ambas as espécies foram identificados por fotoidentificação durante eventos cooperativos, permitindo a aplicação de modelos de marcação-recaptura em um contexto multiestado com desenho robusto. Modelos multiestado estimam a probabilidade de transição de indivíduos entre diferentes estados de existência (neste caso, sítios de forrageio) ao longo do tempo. O desenho robusto organiza as amostragens em níveis hierárquicos (e.g., meses dentro de estações), permitindo estimativas de parâmetros populacionais em populações abertas e fechadas. Com base nessas abordagens, estimamos para ambos os predadores a abundância, sobrevivência, transição entre sítios, detecção (probabilidade de avistamento) e emigração temporária, considerando coletas primárias como outono/inverno e primavera/verão. Além disso, análises de redes sociais bipartidas foram usadas para testar as preferências de botos e pescadores pelos sítios. Os modelos multiestado sugerem que botos e pescadores têm alta fidelidade (preferência) por determinados sítios, evidenciada por altas taxas de sobrevivência e baixas taxas de transição. As redes reforçam esse padrão, com baixo aninhamento e estrutura modular, indicando que botos e pescadores compartilham preferências estruturadas por sítios específicos de pesca, não havendo a movimentação livre de indivíduos. Isto posto, os resultados de ambas as análises evidenciam elevada constância no uso de sítios de pesca por botos e pescadores, todavia os mecanismos que regulam as preferências de uso observadas ainda carecem de maior aprofundamento.

Abstract: Both the optimal foraging theory and the ideal free distribution theory suggest that, within a population, foraging strategies that maximize individual gain tend to persist. A central question in this context is the identification of foraging sites and their patterns of use across space and time, as well as the partners who share the same strategy in situations of social predation. Although these relationships are well described in intraspecific interactions, they are still poorly explored in interspecific group foraging contexts, especially when involving humans. One of these rare interactions occurs between bottlenose dolphins (Tursiops truncatus gephyreus)and artisanal fishers in Laguna, southern Brazil. In these cooperative events, dolphins herd schools of mullet (Mugil liza) and drive them toward the fishers, signaling the precise moment to cast their nets. This synchrony increases fishing success for both partners: fishers catch more mullet, while dolphins take advantage of the disorganized school to feed. This interaction takes place in at least five fishing sites, which appear to be used unevenly. This study aimed to test whether dolphins and fishers have individual preferences for specific sites and whether these preferences align. To do this, individuals of both species were identified through photo-identification during cooperative events, allowing the application of mark-recapture models in a multistate robust design context. Multistate models estimate the probability of individuals transitioning between different 'existence' states (in this case, foraging sites) over time. The robust design organizes sampling into hierarchical levels (e.g., months within seasons), allowing for parameter estimation in both open and closed populations. Based on these approaches, we estimated abundance, survival, site transitions, detection (sighting probability), and temporary emigration for both predators, considering primary sampling periods as autumn/winter and spring/summer. Additionally, bipartite social network analyses were used to test the site preferences of dolphins and fishers. The multistate models suggest that dolphins and fishers exhibit high fidelity (preference) for specific sites, as evidenced by high survival rates and low transition rates. The network analyses reinforce this pattern, showing low nestedness and a modular structure, indicating that dolphins and fishers share structured preferences for specific fishing sites, without free movement of individuals. Together, the results from both analyses reveal a high consistency in the use of fishing sites by dolphins and fishers. However, the mechanisms that regulate the observed usage preferences still require further investigation.