Orientador: Ricardo Jannini Sawaya

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Em termos gerais, comunidades biológicas podem ser estruturadas por elementos que ocorrem em escalas espaciais diversas, que incluem fatores bióticos (e.g., competição e predação); fatores abióticos (e.g., heterogeneidade ambiental), históricos (e.g., eventos de extinção e colonização; e...

Resumo: Em termos gerais, comunidades biológicas podem ser estruturadas por elementos que ocorrem em escalas espaciais diversas, que incluem fatores bióticos (e.g., competição e predação); fatores abióticos (e.g., heterogeneidade ambiental), históricos (e.g., eventos de extinção e colonização; e dinâmicas neutras (e.g., dispersões e extinções locais e aleatórias). Uma das formas mais interessantes de se estudar a estrutura de comunidades é a partir da investigação de como diferentes processos e mecanismos influenciam diferentes escalas ou componentes da biodiversidade. Por exemplo, o componente da diversidadebeta, uma medida de dissimilaridade entre comunidades, primariamente avaliada através da presença e ausência das espécies em cada comunidade. Outra forma utilizada por ecólogos para compreender a estrutura de comunidades é avaliar a estrutura filogenética das comunidades. Através da avaliação dessas propriedades e quais possíveis fatores a influenciam, se torna possível compreender as regras de montagem e manutenção de comunidades. Nesse contexto, nossos objetivos gerais nessa dissertação foram: estimar a diversidade beta de anuros das planícies costeiras paulistas em seus diferentes componentes: funcional, taxonômico e filogenético; examinar quais preditores espaciais e ambientais melhor explicam a variação nos três componentes da diversidade avaliadas; avaliar a estrutura filogenética e funcional das comunidades de anuros; testar a conservação filogenética de atributos nos girinos para melhor compreensão da estrutura filogenética e funcional; e analisar quais preditores ambientais explicam melhor a variação na estrutura filogenética e funcional dos anuros. Encontramos que os preditores que mais explicam a variação nas diferentes faces da diversidade beta estudadas aqui (i.e. taxonômica, funcional e filogenética) são as variáveis espaciais. Esse resultado demostra a existência de uma clara x estrutura espacial nas diferentes faces diversidade beta de anuros nas planícies costeiras da mata atlântica no estado de São Paulo. Embora bem menos importante, as variáveis ambientais selecionadas (e.g. condutividade da água, pH e estrutura vegetal) também explicam uma fração importante da variação dos diferentes componentes da diversidade beta de anuros. As variações da diversidade beta taxonômica, funcional e filogenética dos girinos apresentam uma estrutura semelhante espacial assim como ambiental. Esse resultado pode estar revelando que processos, espaciais ou ecológicos, semelhantes, podem estar estruturando a diversidade beta de anuros nas planícies costeiras. Outro resultado interessante é que encontramos foi que das 33 comunidades avaliadas, 17 apresentam uma clara estrutura filogenética (agrupamento filogenético) e 12 apresentaram uma estrutura funcional agregada. A diversidade de atributos dos girinos é significantemente concentrada em poucos nós e próximos da raiz da filogenia, demostrando que girinos apresentam conservação filogenética de atributos na região estudada. Uma significante parte da variação na estrutura filogenética das comunidades é explicada por seis variáveis ambientais selecionadas, tais como a presença de potenciais predadores, diversidade de vegetação externa, cobertura de dossel, variáveis importantes, dentre as cinco selecionadas, para a estrutura funcional. Todas essas variáveis são importantes para o desenvolvimento, sobrevivência e consequentemente a ocorrência de anuros. Assim, estes resultados demonstram o importante papel dos processos ecológicos (filtros ambientais) e evolutivos (conservação filogenética de atributos) na estrutura funcional, refletida até mesmo na estrutura filogenética de anuros em planícies costeiras

Abstract: Generally, biological communities can be structured by elements that occurring in different spatial scales, which include biotic factors (e.g., competition and predation); abiotic factors (e.g., environmental heterogeneity); historical (e.g., colonization and extinction events); and...

Abstract: Generally, biological communities can be structured by elements that occurring in different spatial scales, which include biotic factors (e.g., competition and predation); abiotic factors (e.g., environmental heterogeneity); historical (e.g., colonization and extinction events); and neutral dynamics (e.g., local and random dispersal and extinctions). One of the most interesting approaches to study the structure of communities is based on the investigation of how different processes and mechanisms influence different scales or components of biodiversity. Such as the beta diversity component, a measure of dissimilarity between communities primarily assessed through the presence and absence of species in each community. Another method used by ecologists to understand the structure of communities is the evaluation of the phylogenetic and functional structure of the community. Through the assessment of these properties and the possible factors that may influencing it, is possible to comprehend the rules for assembly and maintenance of communities. In this context, our general objectives in this dissertation were: estimate the tadpoles¿ beta diversity from coastal plains of São Paulo states, in its different components: functional, taxonomic and phylogenetic; examine spatial and environmental predictors that best explain the variation in the three evaluated components of the beta diversity; assess the phylogenetic and functional structure of tadpoles¿ communities; test the traits phylogenetic conservation of tadpoles to better understand the phylogenetic and functional structure; and investigate the environmental predictors that better explain the variance in phylogenetic and functional structure of tadpoles¿ communities. We found that the spatial predictors explain more variation in the different faces of beta diversity studied here. This result demonstrates the existence of a clear spatial structure in different components of tadpoles¿ beta diversity in the coastal plains of the Atlantic Forest in the state of São Paulo. Although much less important, the selected environmental variables (e.g., water conductivity, pH and vegetation structure) also explain an important fraction of the variation in the different components of beta diversity. The variance of taxonomic, functional and phylogenetic tadpoles¿ beta diversity showed a similar spatial structure as well as environmental structure. This result could be revealing that processes similar (spatial or ecological) may be structuring beta diversity of anuran in the coastal plains. Another interesting result is that out of 33 communities assessed, 18 showed phylogenetic structure (phylogenetic clustering) and 12 displayed an aggregated functional structure. Furthermore, the diversity of tadpoles¿ traits is significantly concentrated in a few nodes and close to the root of the phylogeny, showing that tadpoles present traits phylogenetic conservation in the study area. A significant part of the variation in the phylogenetic structure of communities is explained by six environmental variables selected, such as presence of potential predators, external vegetation structure diversity and canopy cover, variables also significant to the functional structure, among the five selected. All variables are significant for development and survival of tadpoles. Thus, these results demonstrate the important role of ecological (environmental filters) and evolutionary processes (phylogenetic conservatism of traits) in functional structure, reflected even in phylogenetic structure of anurans in coastal plains