Padrões de diversidade de formigas nas escalas local, regional e global

dc.contributor.advisorFonseca, Carlos Roberto Sorensen Dutra da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2567786500828682pt_BR
dc.contributor.authorLeal, Anderson Dantas
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-2028-8035pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7111368661624251pt_BR
dc.contributor.referees1Moura, Mário Ribiro de
dc.contributor.referees2Silva, Joudellys Andrade
dc.contributor.referees3Gianuca, Andros Tarouco
dc.contributor.referees4Venticinque, Eduardo Martins
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/3582966116563351pt_BR
dc.date.accessioned2024-04-23T21:54:53Z
dc.date.available2024-04-23T21:54:53Z
dc.date.issued2024-02-23
dc.description.abstractBiodiversity patterns are affected by factors such as climate, human disturbances and biotic interactions, which operate at different spatial scales. Understanding diversity patterns and their determinants is essential for effective conservation efforts. However, many regions and taxonomic groups are often overlooked due to a lack of adequate data. In particular, invertebrates and arid/semiarid regions receive less attention. For example, ants play a fundamental role in ecosystem functioning, but there are knowledge gaps regarding their global biodiversity patterns, their response to anthropogenic disturbances and their relationship with plant composition and diversity. Similarly, the Caatinga, a species-rich dry forest, lacks clear knowledge about its animal diversity patterns. Therefore, in this thesis we set out to investigate the determinants of ant diversity at three different scales, (i) global, testing the effect of climate and topography, (ii) regional, testing the effect of anthropogenic disturbances, as well as abiotic factors and the correlation of diversity between different taxa, and (iii) local, testing the effect of tree species richness and their facilitation capacities. In the first chapter we test the relative strength of abiotic gradients in determining spatial patterns of ant diversity around the world and between biogeographic domains. We used multiple regressions to relate global ant diversity data to climatic and topographic data. Our findings suggest that ant diversity is higher in tropical regions, especially in areas with higher annual rainfall and higher average temperature. However, the abiotic determinants between biogeographic realms varied greatly, which challenges the generality of the global pattern. This highlights the importance of considering regional historical and ecological contexts when investigating biodiversity patterns. In chapter two, we examine the correlation between the distribution of animal diversity in the Caatinga among five taxonomic groups: birds, reptiles, amphibians, mammals and ants. We also tested the influence of abiotic factors on the distribution of diversity within these groups. To do this, we retrieved species distribution maps and climate variables from online databases. Pearson's correlations were used to test the overlap of diversity between the groups, and multiple linear models were used to test the relative importance of abiotic factors in organizing the diversity of these groups. Our findings indicate that animal biodiversity in the Caatinga largely overlaps, but the response to abiotic conditions varies according to the taxonomic group analyzed. In the third chapter we test the influence of chronic anthropogenic disturbances (e.g. logging and grazing) and habitat loss on ant species richness (total, specialist and generalist species). We then used multiple regressions to examine the impact of disturbance vectors on ant diversity patterns. We found that habitat loss reduces species richness at all levels, including specialist and generalist species, while chronic disturbance has a particularly strong impact on species overall and on specialist species. Our findings highlight that it is necessary to include the drivers of chronic disturbance in order to measure our real impact on biodiversity. The fourth chapter examines the impact of tree richness, tree facilitation and the presence of plants with extrafloral nectaries on ant diversity patterns, including species richness, phylogenetic diversity and abundance. We collected ants in all 155 plots of the BrazilDry project, a biodiversity experiment established in the Açu National Forest. The plots contain one, two, four, eight and 16 plant species with varying compositions and a gradient of facilitation. Our results suggest that plant diversity is the main mechanism responsible for the richness and phylogenetic diversity of ants in the BrazilDry experiment. Possibly the result comes from a bottom-up effect in the trophic chain, in which plants provide essential resources for the ants, increasing their diversity. With this thesis, we have filled important gaps in ant diversity, distribution, abiotic determinants and responses to tree richness. In addition, we describe the abiotic determinants and the degree of overlap of animal diversity in the Caatinga.pt_BR
dc.description.resumoOs 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.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationLEAL, Anderson Dantas. Padrões de diversidade de formigas nas escalas local, regional e global. Orientador: Dr. Carlos Roberto Sorensen Dutra da Fonseca. 2024. 138f. Tese (Doutorado em Ecologia) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58231
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectBiogeografiapt_BR
dc.subjectPerturbações antrópicaspt_BR
dc.subjectRiqueza de árvorespt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIApt_BR
dc.titlePadrões de diversidade de formigas nas escalas local, regional e globalpt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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