PPGE - Doutorado em Ecologia

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Interações espécie-habitat na decomposição da serrapilheira: efeitos moduladores da diversidade de detritos e heterogeneidade ambiental
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-05-02) Belo, André Yuri Santos Portiole; Silva, Adriano Caliman Ferreira da; https://orcid.org/0000-0001-9218-5601; http://lattes.cnpq.br/4147444251852878; http://lattes.cnpq.br/8261988078633373; Carneiro, Luciana Silva; Suhett, Albert Luiz; Jorge, Jaqueiuto da Silva; Alencar, Mery Ingrid Guimarães de
A decomposição da serrapilheira é um processo ecológico essencial para a ciclagem de nutrientes, regulado por interações complexas entre fatores bióticos, como a qualidade de detritos e a abundância e diversidade de decompositores e fatores abióticos, como a temperatura, umidade e radiação solar. No entanto, a modulação desses fatores em diferentes contextos ambientais ainda é pouco compreendida. Aqui, investigamos como a heterogeneidade espacial, a sazonalidade (medida como a heterogeneidade temporal entre períodos de seca e chuva no início e fim do experimento) e a qualidade do detrito e a sua diversidade funcional influenciam as dinâmicas de decomposição em habitats com distintos fatores que modulam a decomposição. Utilizando uma série de abordagens experimentais baseadas no uso de litterbags, avaliamos: (1) a capacidade de atributos funcionais da serrapilheiras em prever a decomposição de detritos em condições ambientais cujo decomposição é mais determinada por fatores abióticos vs. bióticos (2) a contexto-dependência dos efeitos não-aditivos da mistura de detritos foliares de espécies inquilinas sobre a decomposição de uma espécie-chave e (3) o papel interativo da diversidade de habitas e diversidade de detritos na decomposição. No capítulo 1, identificamos os atributos funcionais químicos e físicos que melhor predizem a decomposição em habitats modulam a decomposição por fatores bióticos vs. abióticos, como também, os que melhor atributos que predizem a diferença relativa nas taxas de decomposição de diferentes espécies entre esses habitats. Observamos que, em habitats onde predominam fatores bióticos sobre a decomposição (habitats sombreados por densas copas), a decomposição esteve associada a atributos funcionais relacionados à palatabilidade para os decompositores. Já em habitats sob forte influência de fatores abióticos (habitats expostos ao sol e sem vegetação), além de atributos funcionais químicos, atributos funcionais físicos foram críticos para a decomposição da serrapilheira. Porém, ao contrário do que prevíamos, os atributos funcionais que melhor explicaram a diferença entre a decomposição nos habitats não estão ligados somente ao habitat que mais influenciou a decomposição da serrapilheira. No capítulo 2, avaliamos como a decomposição da espécie-chave formadora de habitat Encholirium spectabile (Macambira-de-flecha, aqui chamaremos apenas de “macambira”) é afetada pela serrapilheira de espécies inquilinas em três condições de habitats associados a touceira de E. spectabile: dentro, borda e fora das touceiras da macambira, sob variação sazonal de sequências de regimes de seca e chuva. Os resultados indicaram que dentro das touceiras (microclima com menor temperatura e menor variabilidade de condições abióticos), misturas com folhas de espécies inquilinas aceleraram a decomposição da E. spectabile na sequência sazonal em que o detrito começa e termina a se decompor na seca. Possivelmente, isso ocorreu devido a mistura trazer uma maior complementaridade a serrapilheira da espécie formadora de habitats, quanto ao habitat propiciar melhores condições ao estabelecimento de decompositores em regime de períodos secos. Na borda das touceiras (com variação térmica e de luminosidade intermediária), sobe a mesma sequência sazonal, a decomposição da E. spectabile também foi acelerada, indicando complementaridade entre uma decomposição biótica e a fotodegradação. Já fora das touceiras (alta variação de temperatura e luminosidade constante), a decomposição da serrapilheira da macambira-de-flecha desacelerou na presença da serrapilheira das espécies inquilinas, tanto na sequência sazonal em que o detrito começa e termina a se decompor na seca quanto na chuva. Isso, devido a uma possível interferência de liberação de compostos inibitórios aos decompositores, como também, a um sombreamento que atrapalhou o processo de fotodegradação. Por último, no capítulo 3 testamos como os efeitos da diversidade de detritos são modulados pela diversidade de habitats. Contrário à nossas hipóteses, nossos resultados demonstraram que a nível de assembleia (i.e., decomposição total de todas as espécies em mistura), efeitos positivos da mistura na decomposição ocorreram quando o detrito se decompôs em um único habitat onde fatores ambientais similares prevaleceram e efeitos negativos ocorreram quando o detrito se decompôs em diferentes habitats em que a maior diversidade (variabilidade) de fatores ambientais ocorreu. Assim, mostrando que a diversidade de habitats gerou efeitos que podem ter anulado ou diminuído padrões de complementaridade da mistura de detritos. Por outro lado, a nível de espécie-específico a interação entre diversidade de habitats e de detritos variou dependendo da qualidade do detrito. Espécies com maior SLA (do inglês, “Specific Leaf Area”) tenderam a efeitos antagônicos, comparados a espécies com menor SLA em habitats mais diversos. Esses resultados revelam possíveis mecanismos dependentes da diversidade de habitats, além daqueles descritos apenas pela diversidade de detritos. Em síntese, os resultados desta tese evidenciam que os efeitos da mistura de detritos e a influência de atributos funcionais específicos são fortemente condicionados por mecanismos de contexto-dependência em micro-habitats, os quais são modulados por interações complexas entre diversidade de detritos, heterogeneidade estrutural do habitat e gradientes ambientais locais. Essas descobertas destacam não apenas a natureza multifatorial da decomposição, mas também reforçam a necessidade de incorporar múltiplas escalas de análises espaciais (incluindo micro-habitats), temporais (variações sazonais) e funcionais (atributos funcionais e interações entre espécies) em modelos preditivos, capazes de capturar a dinâmica do processo de decomposição.
Competição bentônica em ecossistemas recifais: resultados, mecanismos e efeitos de estressores ambientais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-03-27) Monteiro, Ana Carolina Grillo; Longo, Guilherme Ortigara; https://orcid.org/0000-0001-8838-5811; http://lattes.cnpq.br/5917417675747912; Cruz, Igor Cristino Silva; Ramos, Bárbara Segal; Cordeiro, Ralf Tarciso Silva; Faria, Samuel Coelho de
A competição entre organismos é uma das interações ecológicas mais fortes que estruturam as comunidades. Nos ecossistemas recifais, organismos sésseis competem pelo limitado substrato consolidado para assentarem e crescerem, e utilizam uma variedade de mecanismos para manter seu espaço e competir com organismos vizinhos. Corais calcificadores (corais duros escleractínios e hidrocorais) são um dos principais construtores de recifes, no entanto, mudanças climáticas e distúrbios locais estão reduzindo sua abundância. Isso promove a dominância do bentos recifal por organismos não calcificadores, como macroalgas, zoantídeos e corais moles, que competem com os corais pelo substrato. Contudo, os resultados da competição podem variar com os fatores ambientais que influenciam a habilidade competitiva dos organismos. Esta tese teve como objetivo investigar os resultados da competição entre corais calcificadores e macroalgas, corais moles e zoantídeos de recifes do Atlântico Sudoeste e do Indo-Pacífico, os mecanismos de competição e como estressores ambientais, presentes e futuros, afetam essas interações, por meio de experimentos laboratoriais. Nos dois primeiros capítulos, investiguei os mecanismos e resultados da competição em corais calcificadores do Atlântico Sudoeste (Siderastrea sp. e Millepora alcicornis) e do Indo-Pacífico (Porites sp. ramificado e Acropora cf. kenti), competindo com organismos comuns nesses recifes: uma macroalga (Dictyopteris delicatula) e um zoantídeo (Palythoa caribaeorum) no Atlântico Sudoeste, e um coral mole (Clavularia sp.) no Indo-Pacífico. No Capítulo 1, os competidores prejudicaram os corais apenas quando em contato físico, sendo o zoantídeo um competidor mais forte do que a macroalga. No Capítulo 2, o coral mole afetou negativamente o coral duro mais fraco (Porites sp.) por meio de dano físico, mas seus aleloquímicos não impactaram nenhum coral duro. Ambos os capítulos demonstraram que a suscetibilidade aos danos da competição em corais calcificadores depende da espécie: Mi. alcicornis sofreu mais danos do que Siderastrea sp. ao competir com a macroalga, mas ambos foram altamente afetados pelo zoantídeo. Já, A. cf. kenti não sofreu dano pelo coral mole, enquanto Porites sp. foi negativamente afetado. No Capítulo 3, avaliei os efeitos do enriquecimento por ferro na competição física entre três espécies de corais (Siderastrea sp., Mi. alcicornis e Mussismilia harttii) e uma macroalga (Lobophora variegata) e um zoantídeo (P. caribaeorum), considerando o potencial efeito dos desastres de mineração ocorridos na costa brasileira. A competição por contato direto foi prejudicial para todos os corais calcificadores, independentemente do ferro, mas altas concentrações agravaram os impactos negativos da competição no coral mais vulnerável, Mu. harttii. Por fim, no Capítulo 4, investiguei os efeitos do enriquecimento por nitrato e da acidificação oceânica na competição entre corais duros e moles(Stylophora pistillata e Xenia spp., respectivamente) do IndoPacífico. Enquanto a competição afetou negativamente o coral duro, a combinação de acidificação e aumento de nitrato mitigou os efeitos negativos nas respostas seus endossimbiontes, mas a acidificação reduziu as taxas de calcificação do coral duro. As respostas dos endossimbiontes do coral mole foram favorecidas pelo aumento de nitrato, e a acidificação não causou impactos no coral mole. Em geral, os corais calcificadores sofreram efeitos negativos em contato físico com os competidores, enquanto a maioria dos organismos que interagiram com os corais calcificadores não apresentou danos detectáveis da competição. Esta tese demonstra que: a severidade dos efeitos da competição em corais calcificadores e os mecanismos utilizados pelos competidores dependem das espécies envolvidas e das condições ambientais. Especificamente, os estressores ambientais relacionados à poluição apresentam maiores riscos para os corais calcificadores quando estão competindo com outros organismos, e cenários de aumento de estressores antropogênicos, relacionados ao clima (escala global) ou à poluição (escala local), tendem a ter menor impacto nos competidores nãocalcificadores. Esses resultados aumentam nossa compreensão sobre as especificidades das interações competitivas nos ecossistemas recifais bentônicos e possibilitam previsões mais precisas sobre as consequências do aumento de estressores antropogênicos nos ecossistemas recifais.
Presença e efeitos da poluição plástica em peixes marinhos e de água doce
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-05-30) Menezes, Maiara; Dias, Juliana Déo; Longo, Guilherme Ortigara; http://orcid.org/0000-0003-2033-7439; http://lattes.cnpq.br/3947302863354812; http://lattes.cnpq.br/8119278936427700; https://orcid.org/0000-0002-2501-0294; http://lattes.cnpq.br/4271682919434387; Attayde, José Luiz de; Barboza, Luís Gabriel Antão; Barletta, Mário; Santos, Robson Guimarães dos
O aumento da produção e consumo de plástico nas últimas décadas foi acompanhado por um aumento proporcional no seu descarte e acúmulo no meio ambiente, sobretudo na sua forma potencialmente mais poluidora, o microplástico (partículas <5mm). A presença desse emergente contaminante no ambiente invariavelmente culmina na sua interação com os organismos, podendo gerar múltiplos efeitos à saúde da vida selvagem e humana. A comunidade científica tem investido grandes esforços na busca de compreender melhor tais efeitos. No entanto, alguns aspectos estão ainda obscuros, enquanto outros estão sub-explorados, sobretudo em escalas ecológicas mais amplas que envolvam abordagens ecossistêmicas e em vários níveis de organização biológica simultaneamente. Tais estudos oferecem avanços necessários para ampliar o entendimento sobre esta ameaça global da poluição plástica. Diante disto, esta tese está organizada em três capítulos que investigam a contaminação por plástico nos organismos aquáticos, utilizando peixes como organismos modelos, e que avaliam os possíveis efeitos dessa contaminação em aspectos fisiológicos, funcionais e ecológicos. Adicionalmente, trataremos da questão de segurança alimentar, relacionada ao consumo humano de espécies marinhas potencialmente contaminadas com microplástico. No primeiro capítulo, testamos se a exposição ao microplástico pode afetar a saúde e performance de peixes de água doce, avaliando fatores biológicos desde nível molecular até organismo. No segundo capítulo, testamos através de um experimento in situ, se a presença de plástico no ambiente influencia a pressão de herbivoria de peixes recifais, e consequentemente sua função ecossistêmica. E no terceiro capítulo, buscamos estimar o grau de contaminação do pescado de alta relevância comercial no RN a fim de apontar os impactos ecológicos e socioeconômicos da poluição plástica. Com esta tese, espera-se contribuir para a construção de uma base mais ampla e sólida a respeito dos impactos do plástico e microplástico nos organismos e ecossistemas aquáticos.
Among flowers and thorns: the natural history and the role of macambira bromeliads for the biodiversity and humans of the Brazilian semiarid
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-27) Jorge, Jaqueiuto da Silva; Silva, Adriano Caliman Ferreira da; https://orcid.org/0000-0001-9218-5601; http://lattes.cnpq.br/4147444251852878; http://lattes.cnpq.br/7651436848651543; Vieira Filho, Edson Aparecido; Versieux, Leonardo de Melo; Bonifácio, Kallyne Machado; Mendes, Raone Beltrão
A presente tese de doutorado oferece uma visão abrangente da importância ecológica das bromélias não-fitotelmatas (macambiras) na região Neotropical, com foco especial em Encholirium spectabile na região Semiárida do Brasil. A tese está estruturada através de diversos estudos que se unem em cinco capítulos, abordando a relevância dessas bromélias para a fauna local e as implicações dessas interações para os grupos envolvidos, bem como a conservação desses ecossistemas. Pesquisas realizadas de 2011 a 2018 revelam associações com uma ampla variedade de fauna, incluindo artrópodes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos de diversos grupos. E. spectabile desempenha diversas funções ecológicas, como fornecer habitat, local de forrageamento e recursos alimentares. Capítulo 1: As bromélias são destacadas por seu papel como engenheiras ecossistêmicas, funcionando como plantas de berçário e espécies-chave, formando microecossistemas diversos. Apesar de seu papel crucial, essas plantas enfrentam uma grave ameaça devido às atividades de mineração, enfatizando a necessidade de políticas de conservação. Capítulo 2: Aves, especialmente na região semiárida, utilizam as bromélias de diversas formas, incluindo local para alimentação, nidificação e repouso, destacando a interconexão entre a conservação dessas plantas e a preservação de espécies de aves envolvidas. Capítulo 3: Explora o papel de E. spectabile na diversidade de artrópodes, enfatizando sua importância em sustentar táxons diversos, especialmente durante a estação chuvosa. A pesquisa destaca a relevância ecológica das macambiras em ambientes desafiadores. Capítulo 4: Discute os himenópteros, esclarecendo os Serviços Ecossistêmicos fornecidos por esses insetos, enfatizando a necessidade de esforços de conservação para proteger suas interações com as bromélias. Finalmente, Capítulo 5: Destaca o conhecimento local sobre bromélias, especificamente as macambiras, entre o povo sertanejo, revelando sua importância multifacetada em fornecer Serviços Ecossistêmicos, identidade cultural e suporte à biodiversidade. Apesar de seu papel crucial, esse conhecimento atualmente é pouco divulgado, destacando a necessidade de uma divulgação mais ampla. No geral, esses estudos enfatizam a importância de intricadas relações ecológicas, serviços ecossistêmicos e a significância cultural das bromélias e suas interações, especialmente Encholirium spectabile, na região Semiárida do Brasil, destacando a urgência de medidas de conservação.
Causes and consequences of litter-mixing effects on decomposition in terrestrial and aquatic ecosystems
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-04-30) Alencar, Mery Ingrid Guimarães de; Silva, Adriano Caliman Ferreira da; https://orcid.org/0000-0001-9218-5601; http://lattes.cnpq.br/4147444251852878; http://lattes.cnpq.br/2550864838319536; Tonin, Alan Mosele; Dias, André Tavares Corrêa; Omena, Paula Munhoz de; Ferreira, Verónica Jacinta Lopes
A maior parte da matéria orgânica (MO) sintetizada nos ecossistemas terrestres se transforma em detritos. Diversos mecanismos fisiológicos, ecológicos, evolutivos e ambientais atuam tanto na síntese como na degradação da MO, tornando-a extremamente diversa em suas características químicas e físicas, nos quais possuem papéis funcionais relevantes para determinar a dinâmica de degradação dos detritos nos ecossistemas. A diversidade/heterogeneidade funcional de detritos tem sido demonstrada ter consequências por meio de efeitos não-aditivos na decomposição e ciclagem de matéria nos ecossistemas terrestres e aquáticos. No entanto, uma série de lacunas tanto em relação às causas da diversidade de detritos na natureza como às suas consequências para o funcionamento dos ecossistemas ainda permanece pouco compreendida. Assim, o objetivo geral dessa tese foi avaliar as causas (Capítulos 1 e 2) e consequências (Capítulos 3-5) da diversidade/heterogeneidade de detritos na decomposição e entender os seus efeitos na ocorrência, direção e magnitude dos efeitos não-aditivos. No Capítulo I, testamos a generalidade dos detritos florais como matéria orgânica lábil e detritos foliares como matéria orgânica refratária no ambiente terrestre. Especificamente, nós avaliamos padrões e preditores da decomposição de detritos florais e foliares a nível intra- e inter-específico para 29 espécies. Nossos resultados indicam que detritos florais tiveram maior concentração de N, P e K, enquanto detritos foliares tiveram maior densidade, Ca, Mg e Na. E que a decomposição de ambos os detritos foi predita pela taxa de lixiviação, P, Ca, Mg e Na. No geral, as diferenças observadas nas taxas de decomposição e nos atributos entre os tipos de detritos indicam diferenças entre flores e folhas no potencial efeito de diversidade na decomposição. No capítulo II, avaliamos os efeitos da diversidade intraespecífica na decomposição nos ecossistemas aquático e terrestre, utilizando detritos florais e foliares da espécie Tabebuia aurea (Silva Manso) Benth. & Hook. f. ex. S. Moore como um modelo. Nossos resultados indicam que as diferenças nos atributos funcionais entre flores e folhas resultaram em efeitos não-aditivos, majoritariamente sinérgicos, associados à mecanismos de complementaridade. Já que flores parecem ser um detrito lábil e folhas um detrito refratário. Indicando que os efeitos da diversidade de detritos podem ser importantes a nível intraespecífico entre diferentes órgãos com efeitos mais fortes nos ecossistemas terrestres. Nesse capítulo evidenciamos um possível papel secundário de flores nos ecossistemas pós senescência na ciclagem de matéria orgânica. No capítulo III, nós avaliamos como a interação de detritos em diferentes dinâmicas temporais, resultantes de diferentes padrões fenológicos, podem afetar os efeitos da diversidade na decomposição. Especificamente, nós avaliamos como um aporte de detrito intermitente ou sazonal afeta a ocorrência, direção e magnitude dos efeitos não-aditivos no ambiente terrestre e aquático. Não encontramos padrões claros do efeito dos aportes na decomposição, no entanto vimos a preponderância de efeitos não-aditivos no ecossistema aquático, provavelmente relacionado as diferentes dinâmicas e concentração de nutrientes no mesmo. No Capítulo IV, através de uma meta-análise, avaliamos como a resposta individual das espécies em misturas pode alterar a ocorrência, direção (i.e. positiva ou negativa) e magnitude da decomposição comparado as monoculturas. As diferenças nos atributos funcionais entre as espécies e a identidade do detrito foram os principais fatores mediando os efeitos não-aditivos em ambos ecossistemas terrestre e aquático. No capítulo V, também através de uma meta-análise, nós avaliamos os efeitos de complementaridade entre detritos lábeis (i.e. menor razão C:nutriente) e detritos refratários (i.e. maior razão C:nutriente), testando a ideia que espécies lábeis aceleram a decomposição de espécies refratárias, enquanto espécies refratárias diminuem a decomposição de espécies lábeis. Ao classificar detritos de diversos estudos em espécies lábeis e refratárias, nossos resultados indicam que espécies lábeis apresentaram respostas aditivas ao interagir com espécies refratárias; enquanto espécies refratárias tiveram respostas antagônicas ao interagir com espécies lábeis. Ao avaliar os efeitos não-aditivos considerando tipo de ecossistema, presença ou ausência de decompositores e estágio de decomposição dos detritos, nós observamos a preponderância de efeitos antagônicos para espécies lábeis. Ao diretamente avaliar os efeitos de espécies lábeis e refratárias evidenciamos padrões de efeitos de mistura que diferem do esperado a partir de trabalhos anteriores, já que é esperado que detrito lábeis tenham resposta antagônica e detritos refratários tenham respostas sinérgicas. Os resultados obtidos nesta tese contribuem para o avanço no conhecimento dos efeitos da diversidade na decomposição, especificamente ao avaliar como as causas e consequências da heterogeneidade dos detritos podem ser importantes para mediar a ocorrência, direção e magnitude dos efeitos não-aditivos.
Conhecimento e poder na ecologia e conservação: análise das estruturas históricas do conhecimento e propostas de integração disciplinar rumo a uma ciência plural
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-27) Hirschfeld, María Noel Clerici; Fonseca, Carlos Roberto Sorensen Dutra da; http://lattes.cnpq.br/2567786500828682; http://lattes.cnpq.br/8892696619317715; Rodríguez, Pablo Alejandro Brazeiro; Carmo, Rodrigo Felipe Rodrigues do; Faria Júnior, Luiz Roberto Ribeiro; Baldauf, Cristina; Lewinsohn, Thomas Michael
Ecologia e Conservação são disciplinas que têm se modificado em resposta às transformações sociais e os conflitos ambientais que vivemos. Esta tese é fruto de reflexões acerca da construção da ciência enquanto um espaço de poder que é influenciado pelo contexto histórico, político e social por ela vivenciado. O objetivo geral é realizar uma análise crítica da construção de conhecimento na ecologia e conservação a partir da História e Sociologia da Ciência e propor novos caminhos para construir uma ciência plural. Buscamos especificamente: (i) compreender a relação entre conhecimento e poder no campo científico, desde uma perspectiva situada no Sul, (ii) avançar na integração entre as ciências sociais e naturais, e (iii) propor formas de superação das desigualdades históricas para diversificar a ciência e pluralizar o saber. Para isso, no capítulo 1 refletimos criticamente sobre a dimensão histórica e social da ecologia desde os estudos sociais da ciência, buscando avançar da discussão em torno do objeto da ecologia para colocar a ecologia sob a lupa acadêmica. Propomos um marco sócio histórico de compreensão da história do campo através da análise de três etapas. No capítulo 2 realizamos uma reflexão crítica sobre as recentes propostas envolvendo (de)colonialidade na Ecologia e discutimos a necessidade de reconhecer e utilizar as teorias produzidas no Sul Global. No capítulo 3, propomos a Ecologia das Ausências como ferramenta teórica-metodológica para construir uma ciência plural. O Capítulo 4 tem como objetivo compreender a construção e evolução do conhecimento no campo científico da Ecologia, através do estudo de redes conceituais e de colaboração, comparando a Ecologia Tropical e a Ecologia Temperada. No capítulo 5 defendemos a compreensão da conservação da biodiversidade no contexto das relações histórico-sociológicas e locais-globais através da Teoria do Sistema Mundo, inicialmente proposta no campo das ciências sociais, e, aplicamos este arcabouço na análise da pandemia do COVID-19 como estudo de caso, argumentando que deve ser entendida como um fenômeno emergente da dinâmica sociedade-natureza do sistema-mundo. Finalmente, no capítulo 6 analisamos as relações de poder ligadas à pesquisa e prática da conservação, e argumentamos em favor de uma Ciência da Conservação Crítica. Defendemos que a crítica como ferramenta de análise da realidade é fundamental no campo da conservação, perante uma realidade em constante movimento. Construímos nosso argumento a partir dos princípios da escola de Frankfurt e da teoria crítica Latino-americana.
Diferentes perspectivas das interações ecológicas entre corais, algas e herbívoros
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-08) Inagaki, Kelly Yumi; Longo, Guilherme Ortigara; http://orcid.org/0000-0003-2033-7439; http://lattes.cnpq.br/3947302863354812; https://orcid.org/0000-0002-5469-7646; http://lattes.cnpq.br/0516521616848399; Ferreira, Carlos Eduardo Leite; Sissini, Marina Nasri; Roos, Natália Carvalho; Mendes, Thiago Costa
Interações ecológicas envolvem todos os organismos e ecossistemas que conhecemos. Em ambientes recifais, corais e algas são importantes organismos que interagem entre si de maneiras positivas, negativas, ou neutras, e tem suas interações influenciadas por efeitos top-down (mediados pelo consumidor) e bottom-up (mediados pelo produtor). Os recifes e suas complexas interações estão sob ameaça de impactos locais e das mudanças climáticas globais, que podem alterar os padrões e resultados dessas interações. Nesta tese, exploramos as interações ecológicas entre corais, algas e herbívoros sob diferentes perspectivas. No Capítulo I, fizemos uma revisão sistemática compreendendo os últimos 20 anos de estudos (2001-2020) e investigamos: i) onde essas interações têm sido mais exploradas globalmente; ii) quais os principais organismos envolvidos; iii) os resultados mais frequentes dessas interações; iv) os efeitos dos herbívoros e v) das mudanças climáticas sobre as interações. Observamos que: (i) 86% das interações foram estudadas nas regiões do Pacífico e Caribe; ii) os principais grupos envolvidos são corais massivos e ramificados e macroalgas e turf, com algumas variações entre as regiões; iii) corais adultos são majoritariamente prejudicados pelas algas sofrendo danos subletais, enquanto corais juvenis podem ser beneficiados e prejudicados particularmente através do recrutamento; iv) a maior parte dos estudos avalia efeitos de herbivoria sobre interações coral-alga de forma indireta (e.g. correlação de abundâncias), com poucos esforços experimentais; e v) os efeitos das mudanças climáticas foram explorados em apenas 10% dos estudos, afetando negativamente o recrutamento de corais ou causando efeitos subletais, além de reduzir a abundância de algas. No Capítulo II, nós exploramos os efeitos da interação com corais sobre a palatabilidade de algas para herbívoros, em uma perspectiva global, e vimos que há uma preferência pelos herbívoros em se alimentar de algas próximas às bordas de corais. Tal padrão é observado nos recifes tropicais do Caribe e do Atlântico Sul, originado potencialmente por diferenças na palatabilidade das algas devido ao contato com corais. No Capítulo III, exploramos as interações coral-alga-herbívoro em um recife tropical no Brasil, buscando entender: i) a relação de suas abundâncias históricas; ii) a frequência atual de interações coral-alga; iii) o resultado dessas interações para corais e algas; iv) como o aquecimento poderá influenciar essas interações; e v) se diferentes herbívoros seriam capazes de mediar as interações coral-alga no presente e em cenários de aquecimento. Observamos que i) a cobertura bentônica se manteve estável na última década, refletindo registros ainda mais antigos, com dominância de algas (60%) e baixa cobertura de corais (~6%), um cenário que não parece ter relação com a biomassa local de peixes herbívoros; ii) as interações coralalga são frequentes e 96% delas envolvem o coral Siderastrea stellata interagindo principalmente com algas turf; iii) a maior parte dessas interações leva a uma diminuição da eficiência fotossintética de corais, porém a vulnerabilidade varia entre espécies de corais; iv) interações coral-alga em cenários de aquecimento continua igualmente prejudicial aos corais quando comparadas às interações em temperatura atual, com variações entre espécies; v) a macroalga dominante é pouco consumida por diferentes herbívoros, independente da temperatura, indicando pouco efeito sobre as interações coral-alga. No Capítulo IV, exploramos os efeitos do enriquecimento por ferro sobre a palatabilidade das algas, avaliando diferentes concentrações (controle, 100 µg/L, 300 µg/L, 900 µg/L) em três tempos de exposição (dias 0, 13/14 e 27/28). Vimos que diferentes concentrações de ferro não afetam a palatabilidade das algas, mas observamos um consumo maior no tempo de exposição médio, provavelmente pelo balanço entre a produção de defesas químicas e a integridade da alga. Dessa forma, exploramos as interações coral-alga-herbívoros, evidenciando padrões globais e regionais que desafiam um paradigma vigente na ecologia marinha de que a herbivoria seria o principal fator na mediação das interações coral-alga.
Diversidade taxonômica, funcional e trófica de corais e respostas ao estresse térmico
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-23) Bleuel, Jéssica; Longo, Guilherme Ortigara; http://orcid.org/0000-0003-2033-7439; http://lattes.cnpq.br/3947302863354812; Cordeiro, Ralf Tarciso Silva; Pinheiro, Bárbara Ramos; Longhini, Cybelle Menolli; Soares, Marcelo de Oliveira
Corais desempenham funções únicas e são criticamente importantes nos recifes, porém estão ameaçados pelo aumento da temperatura do oceano causando eventos de branqueamento que podem resultar em perda de cobertura e diversidade coralínea, reduzindo a complexidade recifal. Considerando que abordagens baseadas em atributos funcionais podem informar sobre as respostas dos organismos a distúrbios ambientais, entender padrões de diversidade dos corais, seus atributos e respostas às mudanças climáticas é fundamental. No capítulo 1 descrevemos a diversidade taxonômica e funcional dos corais no Brasil, avaliando a composição de espécies e do espaço funcional ocupado entre regiões. Observamos um agrupamento de oito regiões, onde a Bahia concentra a maior riqueza de espécies e proporção de espaço funcional ocupado, ambos diminuindo com a distância dessa região. A composição de espécies e regiões foram influenciados por barreiras e filtros ambientais, relacionando-se aos atributos dos corais. No capítulo 2 investigamos a variação na concentração e composição de ácidos graxos em corais zooxantelados de águas rasas ao longo de 21°de latitude no Sudoeste do Atlântico (SWA) para indicar seu modo trófico predominante e avaliar possíveis variações geográficas. A identidade da espécie e a localização explicaram a maior parte da variação na composição de ácidos graxos dos corais no SWA, e foram associadas à radiação disponível para fotossíntese (PAR), temperatura da superfície do mar (SST) e carbono orgânico particulado (POC). A composição de ácidos graxos de Favia gravida, Siderastrea stellata, Mussismilia harttii e Mussismilia hispida variou entre as localidades, enquanto Madracis decactis, Montastraea cavernosa e Porites astreoides apresentaram um padrão consistente em todas as localidades. Além disso. com base na concentração do marcador heterotrófico (CGA), P. astreoides foi a espécie mais autotrófica e Mu. hispida foi o coral mais heterotrófico. No capítulo 3, avaliamos experimentalmente a contribuição relativa de modos alimentares baseados em autotrofia e heterotrofia no crescimento dos corais Millepora alcicornis e Mo. cavernosa e como estes respondem ao estresse térmico. Observamos uma maior taxa de crescimento para Mi. alcicornis do que Mo. cavernosa. O tratamento alimentar de matéria orgânica dissolvida (DOM) teve uma influência positiva no crescimento dos corais inicialmente para Mo. cavernosa, o qual não se sustentou com o tempo, e mais tardio para Mi. alcicornis. O estresse térmico teve pouco impacto no crescimento e no modo trófico predominante das duas espécies. Entretanto, teve um impacto negativo na eficiência fotoquímica máxima (Fv/Fm) e coloração de Mi. alcicornis que se mostrou mais sensível à temperatura. Corais submetidos ao tratamento DOM foram mais resistentes e obtiveram maior recuperação após o estresse térmico. A saúde do coral Mo. cavernosa não foi afetada pelo estresse térmico. Os resultados encontrados demonstram como espécies e variáveis ambientais estão relacionadas e resultam em uma heterogeneidade taxonômica, funcional e trófica ao longo da costa brasileira. O aumento da temperatura em cenários de mudanças climáticas resulta em diferentes respostas dos corais ao branqueamento, principalmente moduladas pela alimentação heterotrófica, que podem ocasionar alterações na distribuição das espécies e nos padrões atuas encontrados.
Padrões de diversidade de formigas nas escalas local, regional e global
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-02-23) Leal, Anderson Dantas; Fonseca, Carlos Roberto Sorensen Dutra da; http://lattes.cnpq.br/2567786500828682; https://orcid.org/0000-0002-2028-8035; http://lattes.cnpq.br/7111368661624251; Moura, Mário Ribiro de; Silva, Joudellys Andrade; Gianuca, Andros Tarouco; Venticinque, Eduardo Martins; http://lattes.cnpq.br/3582966116563351
Os padrões de biodiversidade são afetados por fatores como o clima, distúrbios humanos e interações bióticas, que operam em diferentes escalas espaciais. Compreender os padrões de diversidade e seus determinantes é essencial para realizar esforços eficazes de conservação. No entanto, muitas regiões e grupos taxonômicos são frequentemente ignorados devido à falta de dados adequados. Em especial, os invertebrados e as regiões áridas/semiáridas recebem menos atenção. Por exemplo, as formigas desempenham um papel fundamental no funcionamento do ecossistema, mas há lacunas de conhecimento em relação aos seus padrões globais de biodiversidade, sua resposta a distúrbios antrópicos e sua relação com a composição e diversidade das plantas. Da mesma forma, a Caatinga, uma floresta seca rica em espécies, carece de conhecimentos claros sobre seus padrões de diversidade animal. Deste modo, nos propomos a investigar na tese os determinantes da diversidade de formigas em três distintas escalas, (i) global, testando o efeito do clima e topografia, (ii) regional, testando o efeito das perturbações antropogênicas, além disso de fatores abióticos e a correlação da diversidade entre diferentes táxons, e (iii) local, testando o efeito da riqueza de espécies arbóreas e suas capacidades de facilitação. No primeiro capítulo testamos a força relativa dos gradientes abióticos na determinação dos padrões espaciais de diversidade das formigas no mundo e entre domínios biogeográficos. Utilizamos regressões múltiplas para relacionar dados globais de diversidade de formigas com dados climáticos e topográficos. Nossas descobertas sugerem que a diversidade de formigas é maior em regiões tropicais, especialmente em áreas com maior precipitação anual e temperatura média mais alta. Entretanto, os determinantes abióticos entre dos reinos biogeográficos variaram muito, o que desafia a generalidade do padrão global. Isso destaca a importância de considerar os contextos históricos e ecológicos regionais ao investigar os padrões de biodiversidade. No capítulo dois, examinamos a correlação entre a distribuição da diversidade animal na Caatinga entre cinco grupos taxonômicos: aves, répteis, anfíbios, mamíferos e formigas. Também testamos a influência de fatores abióticos na distribuição da diversidade dentro desses grupos. Para isso, recuperamos mapas de distribuição de espécies e variáveis climáticas de bancos de dados on-line. As correlações de Pearson foram usadas para testar a sobreposição da diversidade entre os grupos, e os modelos lineares múltiplos foram usados para testar a importância relativa dos fatores abióticos na organização da diversidade desses grupos. Nossos achados indicam que a biodiversidade animal na Caatinga se sobrepõe em grande parte, mas a resposta às condições abióticas varia de acordo com o grupo taxonômico analisado. No terceiro capítulo testamos a influência de distúrbios antropogênicos crônicos (por exemplo, remoção de lenha e pastejo) e da perda de habitat sobre a riqueza de espécies de formigas (total, espécies especialistas e de generalistas). Em seguida, usamos regressões múltiplas para examinar o impacto dos vetores de perturbação nos padrões de diversidade das formigas. Descobrimos que a perda de habitat reduz a riqueza de espécies em todos os níveis, incluindo espécies especialistas e generalistas, enquanto a perturbação crônica tem um impacto particularmente forte sobre as espécies no geral e sobre as espécies especialistas. Nossos achados destacam que é necessário a inclusão dos vetores de perturbação crônica para mensurar nosso real impacto sobre a biodiversidade. O quarto capítulo examina o impacto da riqueza de arvores, facilitação promovida por árvores e a presença de plantas com nectários extraflorais nos padrões de diversidade de formigas, incluindo riqueza de espécies, diversidade filogenética e abundância. Coletamos as formigas em todas as 155 parcelas do projeto BrazilDry, um experimento de biodiversidade estabelecido na Floresta Nacional do Açu. As parcelas contêm uma, duas, quatro, oito e 16 espécies de plantas com composições variadas e um gradiente de facilitação. Nossos resultados sugerem que a diversidade de plantas é o principal mecanismo responsável pela riqueza e diversidade filogenética das formigas no experimento BrazilDry. Possivelmente o resultado provem de um efeito de baixo para cima na cadeia trófica, em que as plantas fornecem recursos essenciais para as formigas, elevando sua diversidade. Com a tese, preenchemos lacunas importantes sobre a diversidade, distribuição, determinantes abióticos e repostas a riqueza de árvores das formigas. Adicionalmente, descrevemos quais os determinantes abióticos e o grau de sobreposição da diversidade animal na Caatinga.
Aplicação de técnicas químicas para mitigação da eutrofização e seus efeitos nos organismos planctônicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-01-23) Brito, Fernanda Monicelli Câmara; Becker, Vanessa; Dias, Juliana Deo; http://lattes.cnpq.br/8119278936427700; http://lattes.cnpq.br/2999389235108507; Silva, Hérika Cavalcante Dantas da; http://lattes.cnpq.br/7724097005059203; Oliveira, José Neuciano Pinheiro de; http://lattes.cnpq.br/4920511661069792; Miranda, Marcela Aparecida Campos Neves; https://orcid.org/0000-0001-6994-8690; http://lattes.cnpq.br/4454563659703678; Costa, Mariana Rodrigues Amaral da; https://orcid.org/0000-0001-8768-8546; http://lattes.cnpq.br/9565880232504027
Existem várias técnicas para controle da eutrofização, as técnicas físicas e químicas têm sido bastante utilizadas, entretanto existem poucos estudos sobre os os efeitos dessas técnicas no semiárido e nas comunidades planctônicas. Floc & Sinke Floc & Locksão técnicas de geoengenharia que tem como objetivo manipular o ciclo biogeoquímico do fósforo (P), removendo o P particulado (biomassa algal) por sedimentação (Floc & Sink), e o P dissolvido da água por adsorção e capeamento do sedimento (Floc & Lock). A técnica utiliza a combinação de coagulante e argilas (naturais ou modificadas) para sedimentação e/ou adsorção. Diante disso o objetivo geral dessa tese é analisar as respostas da comunidade planctônica frente à técnica de geoengenharia para controle da eutrofização e sua eficiência em águas de mananciais da região semiárida tropical. O primeiro capítulo teve por objetivo realizar uma análise cienciométrica da literatura para observar o efeito de técnicas químicas e físicas de controle da eutrofização em organismos planctônicos em ambientes eutróficos, avaliando a produção bibliométrica e determinando lacunas de conhecimento. Os resultados mostraram que as técnicas mais estudas foram: Floc & Sink, algicidas, Floc & Lock, aeração, dragagem e ultrassom, e que tem ocorrido mais interesse nelas ao longo dos anos. Os efeitos da técnica em outros grupos fitoplanctônicos, além das cianobactérias e no zooplâncton são pouco abordados, sendo uma das lacunas encontradas. Além disso, estudos que observem os efeitos ao longo do tempo, mostrando a sucessão da comunidade planctônica e em mesocosmos são minoria. No geral, todas as técnicas químicas removeram a biomassa ou o biovolume das cianobactérias. Ao contrário das técnicas físicas que tiveram resultados conflitantes, com resultados inconclusivos. Os poucos estudos após a aplicação da técnica mostram efeitos positivos na diversidade do fitoplâncton após o Floc & Sink e um aumento na riqueza após o Floc & Lock e a aeração. Todas as técnicas afetaram negativamente o zooplâncton, diminuindo a biomassa, sobrevivência ou abundância desses organismos. O capítulo dois objetivou analisar os efeitos na biomassa e composição fitoplanctônica, ao aplicarmos a técnica de mitigação Floc & Sink (F&S), em águas eutrofizadas de reservatórios da região semiárida tropical. Em escala experimental, utilizou-se um coagulante químico (Policloreto de Alumínio - PAC) e materiais naturais (Planossol e calcários bege e branco) como lastros para sedimentação e aplicamos uma abordagem funcional, Grupos Funcionais Baseados em Morfologia (MBFG), baseada em características morfológicas do fitoplâncton (Kruk et al., 2010), para avaliar quais mecanismos adaptativos são mais resistentes à sedimentação. A técnica foi capaz de sedimentar biomassa algal com adição coagulante mais lastro (PAC+Planosso; PAC+Calcário Bege e PAC+Calcário Branco). Os efeitos da técnica sobre a biomassa e composição do fitoplâncton variaram de acordo com o mecanismo de resistência à sedimentação. MBFG IV, sem características especializadas, sedimentado apenas com uso de coagulante. A presença de bainha mucilaginosa e aerótopos (Microcystis aeruginosa, MBFG VII), impediu sua sedimentação em todos os tratamentos. Nem o MBFG V (flagelados) nem o MBFG VI (diatomáceas pequenas) exibiram sedimentação. Além disso, as cianobactérias filamentosas (MBFG VIII) demonstraram maior resistência à sedimentação. O emprego de materiais de lastro naturais proporciona uma alternativa econômica para a remoção da biomassa de algas. O terceiro capítulo tem por objetivo testar a eficiência da técnica Floc & Lock no controle da fertilização interna e na remoção de biomassa algal de ambiente eutrofizado da região semiárida. Nós hipotetizamos que a técnica seria capaz de imobilizar o fósforo presente no sedimento, diminuindo a liberação de fósforo e assim, limitar o crescimento fitoplanctônico. O estudo foi conduzido em escala experimental em tubos de pvc contendo água e sedimento, incubados por 47 dias. Os tratamentos foram: adição de PAC, adição Phoslock® (PHOS), PAC + PHOS e PAC+PHOS+Calcário Bege (CB), além do controle, sem adição de nenhum tratamento. Nossos resultados mostraram que a técnica Floc & Lockconseguiu diminuir a liberação do fósforo no sedimento e limitar o crescimento fitoplanctônico, confirmando a hipótese do estudo. Apesar de todos os tratamentos terem sido eficientes no capeamento do sedimento e na remoção da bioamssaalgal, a combinação de PAC+PHOS foi o que alcançou menores taxas de liberação de fósforo. Entranto, os tratamentos PAC+ PHOS+CB e apenas PHOS também obtiveram bons resultados de remoção de biomassa algal e capeamento do sedimento, mostrando alternativas mais econômicas de aplicação.
Padrões espaciais de biodiversidade e estabilidade da abundância de espécies ao longo de gradientes ambientais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-22) Alves, Wagner de França; Gianuca, Andros Tarouco; http://lattes.cnpq.br/9747367811959611; http://lattes.cnpq.br/7742861573223863; Silva, Adriano Caliman Ferreira da; https://orcid.org/0000-0001-9218-5601; http://lattes.cnpq.br/4147444251852878; Ganade, Gislene Maria da Silva; Teixeira, Duarte de Serpa Pimentel; Bastazini, Vinícius Augusto Galvão
Crescentes pressões antrópicas na Terra, particularmente aquelas relacionadas à urbanização e à intensificação agrícola, têm resultado na perda e fragmentação de habitats, com possíveis consequências para a biodiversidade e a estabilidade dos ecossistemas. No entanto, ainda há uma compreensão limitada de como diferentes grupos taxonômicos respondem a essas pressões e em qual escala espacial esses efeitos são mais fortes. Outra incerteza refere-se ao nível de mudança espaço-temporal das diferentes dimensões da biodiversidade (p. ex.: taxonômica e funcional). O principal objetivo desta tese é avaliar como os impactos antrópicos afetam os padrões de diversidade e estabilidade de espécies em múltiplas escalas espaciais. Para tanto, utilizamos bases de dados de centenas de metacomunidades animais, coletadas com alta resolução espacial e temporal por meio de colaborações internacionais de diversos países europeus. Esta tese está dividida em três capítulos. No primeiro, avaliamos como as diferentes facetas da diversidade e fatores abióticos afetam a estabilidade da abundância de borboletas em múltiplas escalas. Para isso, utilizamos dados de abundância de espécies coletadas durante, no mínimo, quatro e, no máximo, doze anos e integramos com atributos funcionais das borboletas em sete países europeus. Nossos resultados fornecem a primeira evidência de que tanto a estabilidade local quanto as dinâmicas assíncronas das comunidades impulsionaram a estabilidade regional da abundância de borboletas, mas com uma importância relativamente maior para o primeiro componente. Descobrimos que fatores climáticos (temperatura e precipitação) e a distância espacial modularam o efeito estabilizador das diferentes facetas da biodiversidade, principalmente de forma positiva. De maneira geral, constatamos que a diversidade-α taxonômica e a diversidade-β funcional foram importantes impulsionadores da manutenção da estabilidade regional. Também demonstramos que há uma mudança relativa na contribuição de processos estabilizadores locais e regionais dependendo da capacidade de dispersão das borboletas. Particularmente, espécies com baixa capacidade de dispersão apresentam maior diversidade-β funcional e maior assincronia metapopulacional e espacial, o que contribui para a estabilidade regional. Por outro lado, comunidades de espécies com alta capacidade de dispersão apresentam maior diversidade-α (taxonômica e funcional), o que resulta em uma contribuição mais forte de mecanismos locais sobre a estabilidade das metacomunidades. No segundo capítulo, utilizamos os mesmos dados de borboletas para avaliar a prevalência de homogeneização e diferenciação biótica ao longo de 12 anos na Europa e relacionamos estes padrões com vários atributos funcionais das borboletas. Descobrimos um aumento na proporção de espécies com maior tolerância térmica e volume do ovo na maioria as metacomunidades, independentemente dos cenários taxonômicos e funcionais de homogeneização ou diferenciação. Por fim, no terceiro capítulo, investigamos como as relações entre a capacidade de dispersão e o tamanho corporal de seis grupos de artrópodes influenciam a quantidade relativa dos componentes da diversidade-β: substituição de espécies e aninhamento (variação na composição de espécies resultante da diferença de riqueza entre comunidades). Para este tipo de análise, foram considerados gradientes urbanos, os quais foram quantificados em múltiplas escalas espaciais. Verificamos que os grupos com relação positiva entre o tamanho corporal e a capacidade de dispersão apresentaram um padrão de aninhamento mais acentuado em direção aos centros urbanos em comparação aos grupos que apresentam uma relação neutra entre tamanho e capacidade de dispersão, principalmente na escala local. Esse resultado está de acordo com nossas hipóteses e indica que não apenas o tamanho é um atributo importante que influencia na seleção de espécies ao longo do gradiente urbano, mas que a variação na capacidade de dispersão também influencia a organização das metacomunidades urbanas, implicando em diferentes estratégias de manejo regional. De maneira geral, os nossos resultados indicam que (i) a mobilidade muda a importância relativa dos processos estabilizadores locais e regionais; (ii) a tendência observada para espécies com ampla tolerância climática e maior tamanho de ovo, considerando os diferentes cenários de homogeneização e diferenciação, sugere que extremos climáticos parecem ser o filtro mais forte na estruturação das comunidades de borboletas e que o tamanho maior do ovo pode estar associado a fatores que influenciam positivamente a sobrevivência das larvas e (iii) a conectividade estrutural e funcional modula as respostas dos táxons às perturbações ambientais. Além disso, enfatizamos a necessária consideração de múltiplas escalas espaciais para melhorar o entendimento sobre a mudança da biodiversidade ao longo de gradientes de perturbação e o seu efeito estabilizador, com implicações diretas para conservação e manejo.
Análise sistêmica de ambientes lacustres do semiárido tropical: suporte para projetos de manejo e mitigação da eutrofização
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-30) Rocha Júnior, Carlos Alberto Nascimento da; Becker, Vanessa; Silva, Fabiana Oliveira de Araújo; http://lattes.cnpq.br/2999389235108507; http://lattes.cnpq.br/6478807086616861; Attayde, José Luiz de; http://lattes.cnpq.br/4121209629385349; Panosso, Renata de Fátima; Lima Neto, Iran Eduardo; Menezes, Rosemberg Fernandes de
A eutrofização é considerada um dos principais problemas de qualidade da água da atualidade em ecossistemas lacustres, levando a perdas de bens e serviços ecossistêmicos importantes, além de consequências econômicas e diminuição da biodiversidade. A eutrofização é resultado da entrada de nutrientes transportados aos ecossistemas aquáticos, os quais são posteriormente depositados no sistema. A seleção de medidas de gestão e mitigação da eutrofização requer uma análise sistêmica (diagnóstico) adequado de cada lago. Além disso, ecossistemas aquáticos do semiárido estão entre um dos sistemas mais vulneráveis a eutrofização. O objetivo geral desta tese foi fornecer informações que suportem projetos de manejo e mitigação de ambientes eutrofizados no semiárido tropical, por meio de análise sistêmica integrada envolvendo qualidade de água, além da análise de fontes e fluxos de fósforo. O capítulo 1 abordou a dinâmica temporal e um diagnóstico sobre a qualidade da água de um reservatório semiárido tropical utilizado para usos múltiplos. Os resultados evidenciam o processo de degradação da saúde ambiental do reservatório ao longo dos períodos estudados, sendo intensificado por um período de seca prolongada, ocasionando uma redução do volume hídrico armazenado, favorecendo também características de um ambiente raso e misturado com dominância de cianobactérias. Características como ausência de eventos de anoxia de fundo, altas concentrações de substâncias húmicas e elevado pH, podem inviabilizar certas medidas e estratégias de mitigação. O capítulo 2 analisou o uso e ocupação do solo e sua influência sobre a distribuição espacial de formas móveis de fósforo no sedimento. O foco deste capítulo foi quantificar as potenciais fontes de eutrofização, externas e internas. Assim, os resultados do capítulo evidenciaram as atividades antrópicas ao longo da bacia de drenagem e área de influência, e seu potencial de contribuição de fósforo móvel presente no sedimento, sendo este distribuído espacialmente de forma heterogênea ao longo do reservatório. Esses resultados apontam a agricultura, pecuária e vegetação inundável como atividades e coberturas prioritárias para o manejo adequado, além da preservação da zona ripária. O capítulo 3 mostrou uma análise temporal de balanço de massa, utilizando um modelo de estimativa de carga de P, bem como avaliou os impactos dessa carga sobre a qualidade da água. Os resultados do capítulo evidenciaram uma alta e constante carga de fósforo interna devido a redução do volume de água armazenada e suscetibilidade à ação de ventos para ressuspensão de nutrientes. Além disso, evidenciouse um atraso na diminuição das cargas internas, as quais podem continuar intensificando o fenômeno da eutrofização mesmo com a redução das cargas externas. Os resultados da tese ressaltam que o manejo e a mitigação de ambientes eutrofizados nessa região ainda é deficitário, pois evidências mostradas ao longo desta tese demonstraram a intensificação dos efeitos da eutrofização sobre a qualidade da água dos reservatórios. Por fim, esta tese representa uma importante análise sistêmica, podendo esta metodologia servir de reflexo para reservatórios semiáridos e sustenta a escolha de medidas de gestão e recuperação de ambientes eutrofizados do semiárido.
Impactos locais e globais sobre ambientes marinhos do Arquipélago de Fernando de Noronha
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-28) Mello, Thayná Jeremias; Longo, Guilherme Ortigara; Longhini, Cybelle Menolli; http://lattes.cnpq.br/9860249629296525; http://orcid.org/0000-0003-2033-7439; http://lattes.cnpq.br/3947302863354812; http://lattes.cnpq.br/9172625490436543; Ferreira, Carlos Eduardo Leite; Fabian, Sá; Araújo, Maria Christina Barbosa de; Fernandes, Vinicius José Giglio
Os recifes e demais ambientes marinhos enfrentam ameaças significativas devido a impactos humanos, incluindo poluição, turismo desordenado e mudanças climáticas globais. Dentre as estratégias de conservação desses ambientes, destacam-se as Unidades de Conservação (UCs). No Brasil, o arquipélago de Fernando de Noronha (FN) é protegido por duas UCs, uma delas de proteção integral (Parque Nacional – PN) e uma de uso sustentável (Área de Proteção Ambiental – APA). Entretanto, o local tem sofrido com impactos crescentes devido à expansão do turismo e ocupação da Ilha, e às mudanças climáticas. O objetivo geral desta tese foi avaliar múltiplos impactos locais e globais sobre ambientes marinhos de FN, e o papel das UCs do arquipélago na mitigação destes impactos. No Capítulo 1 investigamos a presença de lixo marinho nas praias de FN e sua distribuição relacionada a fatores oceanográficos e turismo. Encontramos maior abundância de plásticos em áreas desabitadas a barlavento, apesar de estarem dentro do PN com normas mais restritivas, enquanto na costa de sotavento, próxima a áreas urbanas e dentro de uma UC menos restritiva, havia mais plásticos descartáveis e bitucas de cigarro. No Capítulo 2 investigamos a dinâmica temporal do bentos de uma poça de maré e observamos que a anomalia de temperatura foi o principal fator que afetou a saúde dos corais e sua comunidade de endossimbiontes. Embora o soterramento sazonal tenha causado alta variabilidade temporal na cobertura bentônica, não afetou a saúde dos corais. A quantidade de turistas mergulhando no local também não influenciou a saúde dos corais, indicando que os impactos do turismo podem ser reduzidos quando adequadamente manejados. No Capítulo 3, mapeamos e quantificamos a poluição marinha em FN (nutrientes, metais, microplásticos, esteróis e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos - HPAs), caracterizando suas fontes e avaliando seus impactos nas comunidades recifais. Detectamos poluentes tanto na APA quanto no PN. Embora as concentrações de nutrientes na água do mar estivessem em conformidade com a legislação na maior parte das amostras, os efluentes das estações de tratamento de esgoto não atendiam os padrões legais. A assinatura isotópica de macroalgas indicou a presença de nitrogênio derivado de esgoto em toda a APA, sendo que áreas com enriquecimento de nutrientes apresentaram comunidades bentônicas distintas e com maior biomassa algal. A análise dos sedimentos revelou baixos níveis de HPAs e esteróis fecais, com exceção das amostras do Porto. Observamos concentrações de metais relativamente altas no sedimento em algumas estações amostrais, o que pode estar relacionado tanto a fontes antrópicas quanto à origem vulcânica do arquipélago. Microplásticos foram encontrados em todas as amostras de água e sedimentos, tanto na APA quanto no PN. Destacamos a necessidade urgente de melhorar a gestão do esgoto para proteger o ecossistema marinho em FN, promovendo sua resiliência em face das mudanças climáticas. Ressaltamos a vulnerabilidade do PN, na costa sotavento a poluentes gerados na APA e na costa barlavento a poluentes transportados pelas correntes a partir de fontes distantes. As informações geradas por este trabalho servirão como referência para iniciativas de monitoramento e para melhorar estratégias de gestão para a conservação de FN e de outras UCs.
Padrões biogeográficos e estratégias ecológicas no domínio caatinga e na diagonal seca brasileira
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-02-16) Silva, Augusto César da; Souza, Alexandre Fadigas de; Silva, José Luiz Alves; https://orcid.org/0000-0003-0314-7625; http://lattes.cnpq.br/4301953905374285; http://lattes.cnpq.br/7844758818522706; Versieux, Alice de Moraes Calvente; Vitória, Angela Pierre; Ganade, Gislene Maria da Silva; Lopes, Sérgio de Faria
A distribuição e o funcionamento das vegetações em ambientes sazonalmente secos, sua estrutura interna e a organização de seus atributos funcionais ainda são pouco compreendidos. Esta tese está dividida em três capítulos, e teve como objetivo contribuir para a compreensão dos padrões de dominância e estruturação funcional e seus principais determinantes na Caatinga e diagonal seca Brasileira. O primeiro capítulo teve como objetivo realizar o delineamento de sub-regiões de dominância no domínio Caatinga, considerando as abundâncias das espécies, e avaliar os determinantes de sua distribuição espacial. As sub-regiões foram identificadas e mapeadas, particionando eixos de ordenação NMDS interpolados usando o método “K-means”. Usamos uma seleção de modelos GLM para identificar o conjunto de variáveis que explicaram o desvio nas subregiões. Identificamos 10 sub-regiões de dominância reguladas pelas frações combinadas da aridez, topografia e solo, estabilidade do bioma no pleistoceno e o efeito histórico das atividades indígenas. No segundo capítulo, identificamos as estratégias funcionais das espécies na Caatinga no âmbito da teoria Competidor, Estressor e Ruderal (CSR) e espectro funcional global. A classificação das espécies em estratégias CSR e no espectro funcional utilizou dados funcionais foliares (área foliar, conteúdo de matéria foliar seca, nitrogênio foliar, massa foliar por área) e estruturais (altura máxima da planta e densidade da madeira). Utilizamos a matriz StratFY e um PCA filogenético para gerar as estratégias CSR e correlações funcionais. Na Caatinga 47% das espécies apresentaram a predominância de estratégias competirdor-estressor. Além disso, dois grupos funcionais separaram espécies com folhas grandes e pequenas ao longo do espaço funcional. Atributos foliares foram determinantes para organização das estratégias funcionais das espécies na Caatinga. No terceiro capítulo, testamos como a relação dos filtros ambientais e humanos atuais ou históricos determinam a estruturação dos atributos funcionais na diagonal seca Brasileira (Caatinga-Cerrado-Pantanal). Estas relações foram identificadas e testadas através de uma análise RLQ estendida. Encontramos dois gradientes funcionais ao longo da diagonal seca, relacionados a atributos categóricos da folha (simples e composta), fruto (seco e carnoso), e presença de látex são filtrados pela elevação, granulometria e evapotranspiração. Nesta tese pudemos observar que os padrões de estruturação espacial de abundância e suas estratégias funcionais são regulados por múltiplos filtros ambientais e humanos. Além disso, ressaltamos aqui a importância de atributos foliares para organização das estratégias das espécies na Caatinga, assim como, atributos categóricos de folha, fruto e látex na estruturação das comunidades na diagonal seca Brasileira.
Primatas da Mata Atlântica: mudanças climáticas, disponibilidade de hábitat e representação em unidades de conservação
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-09-26) Lima, Adriana Almeida de; Pinto, Miriam Plaza; Ribeiro, Milton Cezar; https://orcid.org/0000-0002-4030-5015; http://lattes.cnpq.br/7876219494961528; http://lattes.cnpq.br/4313702921286691; Ludwig, Gabriela; Lima, Marcela Guimarães Moreira; Mendes, Raone Beltrão; Staggemeier, Vanessa Graziele
A redistribuição de espécies gerada pelas mudanças climáticas põe em perigo a biodiversidade em todo o globo. Compreender os mecanismos que influenciam o rearranjo espacial das espécies é importante para estimar as consequências da nova configuração de espécies no funcionamento do ecossistema. Além disso, é fundamental compreender como essa redistribuição espacial afetará a eficiência das unidades de conservação no futuro, uma vez que são elementos estáticos na paisagem ao contrário das condições do clima que se alteram no tempo. Modelamos a adequabilidade climática atual e futura de primatas da Mata Atlântica brasileira visando: i) investigar como as mudanças climáticas influenciarão as distribuições de primatas da Mata Atlântica; ii) investigar as mudanças geográficas potenciais nas diferentes regiões limítrofes das distribuições de espécies de primatas da Mata Atlântica frente às mudanças climáticas; e iii) avaliar os efeitos das mudanças climáticas sobre a representação de espécies de primatas da Mata Atlântica brasileira em unidades de conservação. Nossos resultados mostraram que as mudanças climáticas esperadas até 2100 podem: i) reduzir a área de distribuição climaticamente adequadas para as espécies de primata no bioma; ii) proporcionar contração na borda norte das distribuições das espécies, indicando que a distribuição das espécies deve se deslocar para o sul sem que haja expansão das bordas ao sul; iii) reduzir a proporção das distribuições das espécies representadas em unidades de conservação no bioma, tornando o sistema nacional de unidades de conservação menos eficientes em representar os primatas no Brasil. Há uma necessidade urgente de que o estabelecimento de novas áreas protegidas, rotas de dispersão através de corredores ecológicos e as ações de restauração de hábitat, sejam direcionados para áreas com potencial de adequabilidade climática no futuro.
Ecologia reprodutiva, ocupação e rede de associação em Cyanocorax cyanopogon (aves, Corvidade)
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-29) Rodrigues, Marcelo Câmara; Pichorim, Mauro; Souza, Arrilton Araújo de; http://orcid.org/0000-0002-4804-389X; http://lattes.cnpq.br/8822052460371633; http://lattes.cnpq.br/5696697654544552; http://lattes.cnpq.br/4289616638200328; Alves, Pedro Diniz; Uejima, Angelica Maria Kazue; Pessoa, Daniel Marques de Almeida; Staggemeier, Vanessa Graziele
Apesar de custosa, a vida em grupo é amplamente distribuída na natureza. Entre as aves, gralhas e corvos (Corvidae) se destacam pela capacidade cognitiva e por formarem grupos sociais que proporcionam melhor desempenho no cuidado com a prole. Cyanocorax cyanopogon (gralhacancã) é um corvídeo endêmico do Brasil e ocorre principalmente nos biomas Caatinga e Cerrado, ambos com forte componente sazonal, alternando entre períodos de baixa e alta produtividade. Para entender as estratégias usadas por essas aves para viver nesses biomas: 1) usamos dados de ciência cidadã e estatística circular para verificar se elas ajustam sua reprodução à disponibilidade de recursos no ambiente; 2) usamos abordagem de multimodelos probabilísticos para testar se as características ambientais e a disponibilidade de recursos interferem na sua ocorrência e tamanho da área de uso em uma área de Caatinga; e 3) usamos abordagem de redes sociais animais para analisar as redes de associações dos indivíduos que utilizam a área da FLONA-Açu. Em nossos registros de ninhos verificamos que o desenvolvimento dos filhotes dura cerca de 5 meses, desde a construção do ninho até que os filhotes adquiriram a plumagem adulta. Juntando nossos registros reprodutivos com os disponíveis no Wikiaves e comparando com os dados de precipitação do Worldclim, encontramos que a maioria dos registros se antecipa ao mês com maior volume de chuvas. Verificamos também que essa tendência é mais forte no Cerrado do que na Caatinga. Comparamos 64 modelos gerados a partir de nosso modelo global com variáveis ambientais. Do total, 4 modelos foram os mais representativos. As variáveis mais relevantes para ocupação foram: estação do ano, distância da sede e NDVI. Nesse modelo a estimativa de ocupação para o período chuvoso foi quase a metade do que foi observado no período de seca. A ocupação também variou positivamente em função do NDVI e negativamente em função da distância da sede, ambos com maior efeito na estação chuvosa. Capturamos e anilhamos 89 indivíduos na sede da FLONA de Açu. Construímos três redes de associação com 72 indivíduos capturados e anilhados durante os três anos do estudo. Verificamos que a rede da estação seca apresenta maior quantidade de indivíduos e um padrão de interações mais intenso que a da estação chuvosa. Também vimos que, apesar da variação na quantidade de indivíduos, os valores individuais não variaram muito entre as estações. Também verificamos que a associação entre os indivíduos observados se manteve consistente ao longo do tempo.
Interações da vegetação herbácea e arbórea: implicações para restauração ecológica de uma floresta tropical sazonalmente seca
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-28) Franco, Jeanne Raquel de Andrade; Ganade, Gislene Maria da Silva; Paterno, Gustavo Brant de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/3024078007563102; https://orcid.org/0000-0002-4077-7047; http://lattes.cnpq.br/2751578960288697; Rodrigues, Renato Garcia; Carvalho, Fernanda Antunes; Siqueira Filho, José Alves de; Staggemeier, Vanessa Graziele
A Caatinga apresenta uma das maiores florestas tropicais sazonalmente secas do mundo e abriga uma alta diversidade de espécies. Apesar disso, a Caatinga é susceptível à distúrbios antropogênicos e à invasão de espécies exóticas, o que leva à perda de espécies nativas. Formas de vida não arbóreas também contribuem para riqueza e funcionamento do ecossistema, mas pouco se conhece sobre as interações entre as comunidades herbáceas e arbóreas. O objetivo do primeiro capítulo foi avaliar a influência da vegetação herbácea sobre a colonização de duas espécies nativas, entre elas Anadenanthera colubrina e Astronium urundeuva, e uma espécie axótica chamada Leucaena leucocephala em uma área degradada da Caatinga. Nós encontramos que a vegetação herbácea prejudicou o crescimento das espécies arbóreas nativas e apresentou efeito neutro sobre a germinação, estabelecimento e crescimento da espécie exótica. Esses resultados trazem importantes questões sobre métodos adequados de restauração com espécies nativas e manejo de espécies exóticas. O objetivo do segundo capítulo foi avaliar como a porcentagem de cobertura, a altura e a presença de trepadeiras da vegetação herbáceo-arbustiva, incluindo as interações com a riqueza e composição de espécies arbóreas, afetam os atributos de crescimento em altura e diâmetro a altura do solo, e a sobrevivência das espécies arbóreas nativas durante a restauração ecológica. A vegetação herbácea e arbórea interagiram positivamente ou negativamente dependendo da composição de espécies arbóreas. A maior altura, diâmetro a altura do solo (DAS) e sobrevivência das espécies arbóreas foram associadas à presença de trepadeiras da camada herbáceo-arbustiva. Foi verificado que apenas a riqueza e composição de arbóreas sozinhas não explicam as variáveis de crescimento e sobrevivência das arbóreas. Os melhores modelos selecionados foram os que incluíram a riqueza e composição de arbóreas atuando simultaneamente com a vegetação herbáceo-arbustiva. O objetivo do terceiro capítulo foi avaliar como a riqueza de espécies arbóreas (0, 1, 2, 4, 8 e 16 espécies) e suas composições afetam a riqueza, a porcentagem de cobertura, a altura e a composição de espécies da vegetação herbáceo-arbustiva. A riqueza de arbóreas não afetou a riqueza e a porcentagem de cobertura total da vegetação herbáceo-arbustiva, entretanto, as porcentagens de cobertura por espécies variaram entre os níveis de riqueza de arbóreas e houve efeito limitado da riqueza de arbóreas sobre a composição de espécies e altura da vegetação herbáceo-arbustiva. A composição de arbóreas interferiu na altura, porcentagem de cobertura, riqueza e composição da vegetação herbáceo-arbustiva, indicando que a composição de espécies durante a fase inicial de crescimento de arbóreas foi importante para a vegetação herbácea. Os atributos funcionais das espécies arbóreas, como biomassa foliar, área foliar, número de folhas, altura, diâmetro e número de folhas apresentaram de forma geral efeitos negativos, indicando competição entre as espécies herbáceas e arbóreas. De acordo com esses resultados, torna-se importante considerar a diversidade de espécies herbáceas menos competidoras e as composições de arbóreas, e suas interações, para a efetiva restauração ecológica no semiárido.
Memória espacial e aprendizado em borboletas neotropicais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-20) Moura, Priscila Albuquerque de; Cardoso, Márcio Zikan; http://lattes.cnpq.br/6310990045769627; https://orcid.org/0000-0002-3338-515X; http://lattes.cnpq.br/5268532646093421; Castro, Erika Cristina Pinheiro de; Ger, Kemal Ali; Gilbert, Lawrence E.; Montgomery, Stephen Hugh
Animais que encontram um alto grau de variação ao longo de suas vidas devem se beneficiar da habilidade de aprender e memorizar onde e quando encontrar alimento. Apesar de estar claro que o aprendizado e a memória têm um papel importante na navegação, na exploração do habitat e no reconhecimento de pontos de referência em diversas espécies de insetos, tais comportamentos e sua base neural são estudados sobremaneira em insetos sociais. Borboletas do gênero Heliconius (Heliconiinae, Nymphalidae) compreendem um sistema emergente para o estudo de aprendizado, memória e elaboração adaptativa cerebral. Muitas de suas características ecológicas e comportamentais (área de vida limitada, forrageamento linha-de-captura, formação de dormitórios gregários noturnos) sugerem que a memória espacial pode ser essencial para sua sobrevivência e reprodução, podendo estar ligada ao reconhecimento de estímulos visuais a longa distância, uma vez que o aprendizado de pontos de referência parece ter um papel central na navegação durante o forrageamento. Diante disso, a presente pesquisa de doutorado espera responder a questão central “Há evidência de memória espacial em Heliconius?”. Para tanto, no primeiro capítulo, evidenciamos a ocorrência de fidelidade de habitat e percepção espacial em duas espécies de Heliconius. Através de um experimento de marcação-soltura-recaptura, recapturamos todas as 214 borboletas em seus respectivos sítios de origem, evidenciando uma estabilidade extrema na área de vida dessas espécies. Ademais, em um experimento em que deslocamos 144 borboletas para uma matriz de habitat e medimos sua orientação de voo, encontramos que as borboletas recapturadas retornam aos seus sítios de origem, orientando-se rapidamente em direção aos mesmos. Logo, a fidelidade de habitat pode ser explicada não somente pela baixa dispersão de movimento, mas também como uma resposta à distribuição e estabilidade de recursos ecológicos. No segundo capítulo, observamos a ocorrência de aprendizado espacial, relacionado à presença de recursos alimentares, em experimentos em diferentes escalas espaciais (1m2, 9m2 e 100m2). No terceiro capítulo, testamos se há evidência de aprendizado espacial associado à presença de pontos de referência. Em uma série de três experimentos com 169 borboletas, testamos se as mesmas aprendiam onde encontrar alimento em um experimento em que (1) a localização tanto da recompensa quanto do ponto de referência é fixa; (2) a localização de ambos muda ao longo do experimento, embora estejam associados um a outro; (3) a localização de ambos é fixa, porém em gaiola experimental com paredes cobertas para evitar a interferência de informações visuais externas à gaiola. Encontramos que as borboletas aprendem a localização do alimento quando o mesmo é previsível (fixo), independentemente do uso de pontos de referência, e que tal aprendizado parece ser auxiliado por pistas visuais externas. No quarto capítulo, testamos se há aprendizado social na exploração de recursos alimentares. Aqui, borboletas experimentais observaram borboletas demonstradoras em um experimento com flores de duas cores distintas. Em um grupo, as demonstradoras tinham preferência por uma das cores. No outro, as demonstradoras não tinham qualquer preferência. Encontramos que as borboletas experimentais de ambos os grupos aprenderam igualmente, o que, provavelmente, mostra que o aprendizado nesse grupo ocorre através da experiência individual e não através de pistas sociais de conspecíficos. Por fim, no quinto capítulo, buscamos investigar a influência da complexidade ambiental no desenvolvimento dos corpos pedunculados – estruturas cerebrais relacionadas à aprendizagem associativa e à atenção em insetos, bem desenvolvidas em Heliconius, e que podem ser a adaptação-chave cerebral para uma memória espacial guiada pela visão. Aqui, realizamos um experimento com 85 borboletas criadas em um ambiente de complexidade ambiental simples e complexa. Em um teste de aprendizado espacial, evidenciamos que borboletas criadas em um ambiente com maior complexidade têm maior facilidade em navegar em ambientes mais simples. Entretanto, devido a restrições de viagem durante a pandemia de COVID-19, não foi possível realizar as análises cerebrais das borboletas.
Variação espacial da biodiversidade arbórea Latino-Americana: padrões e determinantes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-27) Souza, Karla Juliete de Paiva Silva de; Souza, Alexandre Fadigas de; http://lattes.cnpq.br/7844758818522706; http://lattes.cnpq.br/7495515519830527; Dantas, Vinícius de Lima; Moro, Marcelo Freire; Pinto, Miriam Plaza; Rezende, Vanessa Leite
Biorregionalização é o esforço para identificar e mapear limites geográficos para conjuntos de biotas distintas em diferentes escalas espaciais. A delimitação de unidades biogeográficas de forma clara e baseada em dados de comunidades, pode fornecer um arcabouço para testar hipóteses e para direcionar os esforços de conservação da biodiversidade. O objetivo desta Tese é identificar e mapear unidades biogeográficas arbóreas na América Latina em diferentes escalas espaciais, investigar as relações florísticas entre as unidades identificadas e os principais fatores responsáveis pela formação das unidades florísticas no espaço geográfico. A Tese está estruturada em três artigos. Utilizamos uma abordagem de modelagem a nível de comunidades e técnicas de classificação hierárquica e não-hierárquica para mapear as unidades biogeográficas em diferentes escalas nos três artigos. No Artigo I, compilamos dados de ocorrência de espécies lenhosas a partir de 301 comunidades distribuídas na extensão geográfica da Floresta Amazônica. Os dados de ocorrência foram utilizados para modelar a B- diversidade ao longo de toda a extensão da Amazônia e assim mapear as unidades florísticas (sub-regiões). Utilizamos modelo de regressão logística multinomial e partição de desvio estatístico para investigar a influência de fatores ambientais, históricos e humanos na distribuição das sub-regiões amazônicas. Identificamos 13 sub-regiões lenhosas em toda a Floresta Amazônica. A classificação hierárquica das sub-regiões mostrou uma ampla divisão andino-cratônica (leste-oeste). A variação nas sub-regiões foi explicada conjuntamente por fatores humanos e estrutura espacial, seguida de fatores ambientais e estrutura espacial de forma combinada. No artigo II, propomos dois esquemas de biorregionalização para espécies arbóreas do complexo Cerrado-Pantanal, um com base em dados de ocorrência e outro com base em dados de abundância. Avaliamos igualmente a contribuição de três conjuntos de determinantes das sub-regiões baseadas em ocorrência e abundância. Para a modelagem, compilamos dados de ocorrência das espécies arbóreas a partir de 894 comunidades locais, e dados de abundância a partir de 658 comunidades locais distribuídas na extensão do complexo Cerrado-Pantanal. Identificamos 18 sub-regiões arbóreas baseadas na ocorrência e quatro sub-regiões baseadas na abundância para o complexo Cerrado-Pantanal. A variação das sub-regiões foi explicada principalmente por fatores ambientais contemporâneos e estrutura espacial em ambos os conjuntos de dados (ocorrência e abundância). As sub-regiões baseadas na ocorrência e na abundância das espécies consistiram em abordagens complementares para a compreensão dos padrões macroecológicos do complexo Cerrado-Pantanal. No Artigo III, apresentamos regionalizações da flora arbórea da América Latina utilizando duas dimensões da B-diversidade, a taxonômica e a filogenética. Avaliamos as relações florísticas taxonômicas e filogenéticas entre grupos em diferentes escalas espaciais. Utilizamos dados de ocorrência de espécies presentes em 7306 comunidades arbóreas para modelar a B-diversidade taxonômica e filogenética na extensão geográfica da América Latina. Identificamos 128 sub-regiões arbóreas taxonômicas e 101 sub-regiões filogenéticas. As sub-regiões arbóreas puderam ser agrupadas em 54 meso-regiões, 16 macro-regiões e 9 supra-regiões. As sub-regiões filogenéticas puderam ser agrupadas em 46 meso-regiões e 15 macro-regiões. A nossa proposta de biorregionalização na América Latina revelou um detalhamento dos padrões de biodiversidade arbórea geralmente não apresentado em estudos de escala continental, revelando áreas de ecótonos entre limites conhecidos de biomas, bem como a história evolutiva e geográfica entre regiões.
Estudos macroecológicos em canídeos: uma perspectiva neotropical
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013) Martinez, Pablo Ariel; Molina, Wagner Franco; Bidau, Cláudio Juan; http://lattes.cnpq.br/9063787036469828; http://lattes.cnpq.br/8437464961129518; http://lattes.cnpq.br/5991773287291413
A Macroecologia é um modo de estudar as relações entre os organismos e seu ambiente a partir de uma perspectiva geográfica e histórica. A observação de padrões fenotípicos em grande escalas geográficas têm levado ao estabelecimento das regras ecogeográficas, sendo estas estudadas a níveis inter e intraespecíficos. Os canídeos em geral possuem uma alta vagilidade, assim como um grande potencial de colonização, sendo estas características acompanhadas por inúmeras variações fenotípicas. Dentro dos canídeos endêmicos da região Neotropical, destacam-se duas espécies por sua ampla distribuição latitudinal, Cerdocyon thous e Lycalopex culpaeus sendo modelos interessantes para estudos Macroeológicos. No presente trabalho, analisam-se o dimorfismo sexual do tamanho (Sexual Size Dimorphism - SSD) na família Canidae, assim como a contribuição ecológica e histórica na variação fenotípica de C. thous e L. culpaeus, a partir de análises de morfometria geométrica, modelos de nicho e filogeograficas. A partir da análise do SSD nos canídeos observou-se que não seguem a regra de Rensch. Assim também, o SSD na família não mostra uma evolução browniana, não estando aparentemente relacionado com a história filogenética. O baixo SSD parece ser resultado do comportamento monogâmico da família. A espécie C. thous possui uma distribuição disjunta, encontrando-se populações ao norte e ao sul do Equador, separadas pela bacia Amazônica. Ao sul do Equador observou-se um clássico padrão de Bergmann, onde populações de latitudes maiores mostraram um maior tamanho corporal. Sendo este aumento do tamanho relacionado com temperaturas mais baixas. Entretanto ao norte do Equador observou-se um padrão inverso à regra de Bergmann, sendo as populações mais próximas do Equador chamativamente maiores. Este padrão inverso, parece ser efeito de processos históricos e não o resultado adaptativo a características ambientais atuais. A partir da análise biogeográfica e filogeográfica de L. culpaeus observaram-se fortes estruturações genéticas. As populações estabelecidas geneticamente também mostraram diferenças significativas na forma do crânio e mandíbula. A forma do crânio parece estar relacionada com a estrutura genética e geográfica das populações. Assim também determinou-se que as variações do tamanho de L. culpaeus estavam influenciadas pela temperatura e a sazonalidade do ambiente, mostrando um padrão clássico da regra de Bergmann. A partir de nossos estudos, conseguimos observar padrões gerais de dimorfismo sexual dentro dos canídeos, assim como gerar hipóteses biogeográficas sobre a diferenciação das populações, quantificar a contribuição ecológica e histórica sobre a variação fenotípica e fornecer informações importantes para a conservação das especies C. thous e L. culpaeus.

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