Orientadores: Thomas Michael Lewinsohn, Sergio Ricardo Floeter

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

Resumo: Os recifes são ecossistemas marinhos fortemente ameaçados. Pressões antrópicas desencadeiam mudanças ambientais e climáticas que interferem direta ou indiretamente na qualidade dos recifes. Estudos sobre ecossistemas marinhos ainda são escassos se comparados à vasta literatura acerca de...

Resumo: Os recifes são ecossistemas marinhos fortemente ameaçados. Pressões antrópicas desencadeiam mudanças ambientais e climáticas que interferem direta ou indiretamente na qualidade dos recifes. Estudos sobre ecossistemas marinhos ainda são escassos se comparados à vasta literatura acerca de ecossistemas terrestres. Compreender como a biodiversidade recifal está distribuída e quais os processos que agem sobre a estruturação das comunidades recifais é essencial para a conservação destes ecossistemas. Esta dissertação tem como objetivo investigar os padrões espaciais da distribuição da biodiversidade de organismos recifais no oceano Atlântico. Tais padrões possibilitam inferências acerca dos processos que estruturam as comunidades estudadas. O primeiro capítulo é composto por uma introdução geral da dissertação, que apresenta um referencial teórico e contextual para a compreensão das pesquisas desenvolvidas durante o mestrado. Nessa introdução, apresento brevemente as teorias sobre processos estruturadores de comunidades ecológicas e a contribuição da Biogeografia de Ilhas, Ecologia Funcional e Ecologia Filogenética para o estudo de padrões e processos em comunidades ecológicas. Em seguida, contextualizo a região de estudo, apresentando brevemente a história do oceano Atlântico e o conhecimento dos processos ecológicos e histórico-evolutivos que influenciam a estruturação das comunidades de peixes recifais desse oceano. O segundo capítulo, em forma de artigo científico, trata de padrões de biogeografia de ilhas de peixes recifais, gastrópodes e macroalgas. Neste estudo investiguei como a área de plataforma rasa, isolamento e idade geológica das ilhas oceânicas do Atlântico influenciam a riqueza de espécies e endemismo de organismos recifais que as compõem. Mostrei que os padrões de biogeografia de ilhas de organismos recifais são distintos daqueles encontrados para organismos terrestres e, ainda, que há especificidade taxonômica nos padrões de biogeografia de ilhas entre grupos de organismos recifais. O terceiro capítulo, também em forma de artigo científico, trata de padrões qualitativos da distribuição de duas famílias de peixes recifais (Labridae e Pomacentridae). O objetivo foi compreender a contribuição relativa do ambiente e posição espacial dos recifes na variação da diversidade de peixes recifais entre os recifes do Atlântico ocidental. Neste estudo, investigo como a betadiversidade taxonômica, funcional e filogenética desses organismos varia entre recifes, de acordo com a distância geográfica e a dissimilaridade ambiental entre eles. Os resultados mostraram que a variação na composição de peixes entre recifes do Atlântico ocidental é influenciada principalmente por filtros ambientais e fracamente influenciada por processos que causam autocorrelação espacial na distribuição da biodiversidade. Ainda, as variáveis ambientais que melhor explicaram a diversidade beta de peixes entre os recifes variou fortemente, principalmente entre escalas e regiões biogeográficas, mas também entre famílias de peixes recifais. A dissertação se completa com uma conclusão geral que sintetiza as principais fontes de variação nos padrões de distribuição de organismos recifais no oceano Atlântico (entre escalas, regiões biogeográficas, grupos taxonômicos ou aspectos da biodiversidade) e apresenta um resumo das evidências de processos ecológicos, histórico-evolutivos ou neutros na estruturação das comunidades recifais do oceano Atlântico

Abstract: Reefs are among the most threatened marine systems on earth. Anthropic pressures lead to environmental and climate changes that are able to affect reefs quality, directly or indirectly. Compared to terrestrial ecosystems, marine ones are barely studied. The conservation of reef ecosystems...

Abstract: Reefs are among the most threatened marine systems on earth. Anthropic pressures lead to environmental and climate changes that are able to affect reefs quality, directly or indirectly. Compared to terrestrial ecosystems, marine ones are barely studied. The conservation of reef ecosystems requires the comprehension of reef biodiversity distributional patterns and the processes that modulate them. The aim of this study was to investigate spatial patterns on the distribution of reef biodiversity in the Atlantic Ocean. The study of these patterns allows the inference of processes that structure these communities. The first chapter comprises a general introduction that contextualizes and gives a theoretical framework for the comprehension of the research conducted in this thesis. In this introduction I briefly show the theories concerning processes that structure ecological communities and the potential contribution of Island Biogeography, Functional Ecology and Phylogenetic Ecology to the study of patterns and processes on ecological communities. Then, I contextualize the study region, briefly covering the history of the Atlantic Ocean and the knowledge on the ecological and historical-evolutionary processes that affect the structure of reef fish community in the Atlantic Ocean. In the second chapter, formatted in scientific paper style, I investigate the island biogeographic patterns of reef fish, gastropods and seaweeds. I tested how the shallow shelf area, isolation and geological age of Atlantic oceanic islands influence species¿ richness and endemism of reef organisms. I showed that the patterns observed in reef organisms are different from those observed in the terrestrial ones and, furthermore, that for reef organisms the patterns are taxon-dependent. The third chapter, also formatted in scientific paper style, explore qualitative patterns on the distribution of two families of reef fish (Labridae e Pomacentridae) in the Atlantic Ocean. The aim of this study was to understand the relative contribution of reef environment and spatial location to variation of fish diversity between reefs in the Western Atlantic Ocean. To this end I investigated how the taxonomic, functional and phylogenetic aspects of biodiversity of the two reef fish families vary with spatial distance or environmental dissimilarity between reefs. Results showed that the variation of reef fish composition in Western Atlantic reefs is mainly driven by environmental filters and weakly influenced by processes that cause spatial autocorrelation of species distributions. However, the environmental variables that best explained reef fish beta diversity varied strongly, especially between scales and biogeographical regions, but also between reef fish families. This thesis ends with a general conclusion about the main sources of variation in the patterns of distribution of reef organisms in the Atlantic Ocean (including variation due to scale, biogeographic region, taxonomic group or aspect of biodiversity), as well as with a summary of the evidences of ecological, historical-evolutionary and neutral processes in structuring reef communities in the Atlantic Ocean