Área de endemismo ou elemento biótico é uma região geográfica que apresenta congruência distribucional entre táxons. Não há um padrão aceito universalmente para delimitação de áreas de endemismo e, portanto, várias metodologias são usadas para sua identificação. Nesta dissertação, propomos uma comparação integrada de alguns métodos de análises de endemismo, com base em dados de distribuição hipotéticos e reais. Desta forma, este estudo tem como objetivos: (1) comparar a Análise de Parcimônia de endemicidade (PAE), a Análise de endemicidade (EA) e um novo método de codificação que propomos a Análise de Distribuições de Três-Itens (3ID), avaliando sua performance com base na capacidade de identificar padrões hipotéticos predefinidos de áreas de endemismo, representando áreas não conflitantes, aninhadas e sobrepostas; (2) analisar os padrões de distribuição de 214 espécies de hidrozoários bentônicos, pelágicos e benthopelágicos não-sifonóforos do Oceano Atlântico Sul Ocidental (OASO), usando três métodos biogeográficos para testar hipóteses anteriores de regionalização biogeográfica e avaliar o performance da PAE, a EA e a 3ID com conjuntos de dados reais. No capítulo 2, intitulado “Comparison of analysis of endemism procedures based on hypothetical distributions”, nós comparamos a PAE, EA e 3ID e encontramos que a 3ID tem o maior percentual de sucesso na recuperação de áreas de endemismo predefinidas. Adicionalmente, a EA é o único método capaz de recuperar padrões sobrepostos, porém também encontra padrões espúrios. Nós sugerimos, portanto, que a melhor opção para identificação de áreas de endemismo é o uso de 3ID e EA em conjunto. No capítulo 3, intitulado “Biogeographic patterns of benthic and planktonic hydrozoans from the southwestern Atlantic Ocean”, nós utilizamos dados distribucionais de 214 espécies de hidrozoários bentônicos, pelágicos e bentopelágicos não-sifonóforos do OASO (20°-60°S, 33°-75°W), os quais foram organizados em diferentes matrizes (concatenada, bentônica, pelágica, e bentopelágica) de acordo com as diferentes estratégias de ciclo de vida em Hydrozoa. Todas as matrizes foram analisadas por meio da PAE, EA e 3ID. Os resultados mostram três padrões biogeográficos gerais: (1) Tropical (2) Temperado-Quente, e (3) Temperado-Frio. Os padrões obtidos variam de acordo com o tipo de ciclo de vida em Hydrozoa, demonstrando a importância de analisar-se separadamente conjuntos de dados de espécies com diferentes estratégias de reprodução. Cada método teve um desempenho diferente e, portanto, concluímos que o uso de 3ID e EA em conjunto é a melhor opção para inferir padrões biogeográficos marinhos / Areas of endemism or biotic elements comprise regions delimited by more than one taxon with coincident patterns of distribution. There is not an accepted universal protocol for delimitation of areas of endemism, and therefore, they are identified by several different methods. In this study, we propose an integrative comparison of different methods for identification of areas of endemism based on data of hypothetical and real distributions. Therefore, the general aims of this study are: (1) to compare the Parsimony Analysis of Endemicity (PAE), the Endemicity Analysis (EA) and a new coding method that we propose, the Three-Item Analysis of Distributions (3ID) to contrast their performance based on their ability to identify hypothetical predefined areas of endemism representing non-conflicting, nested and overlapping patterns; (2) to analyze the patterns of distribution of benthic, pelagic and benthopelagic non-siphonophore hydrozoans of the Southwestern Atlantic Ocean (SWAO), to test previous biogeographic hypotheses of regionalization for the area and to evaluate the performance of the endemicity methods based on real datasets. In chapter 2, entitled “Comparison of analysis of endemism procedures based on hypothetical distributions”, we compared the performance of PAE, EA and 3ID, and we found that 3ID has the greatest percentage of success in retrieving predefined areas of endemism. EA is the only method that recovers overlapping patterns, but it can also find spurious patterns. We recommend the use of 3ID together with EA as the best available option for hypothesizing areas of endemism. In chapter 3, entitled “Biogeographic patterns of benthic and planktonic hydrozoans from the southwestern Atlantic Ocean”, we used the distribution 214 hydrozoan species from the SWAO (20°-60°S, 33°-75°W), which were organized in different data matrices (concatenated, benthic, pelagic, and benthopelagic) according to the different life cycle strategies in Hydrozoa. All matrices were analyzed through PAE, EA and 3ID. The resulting areas showed three broad biogeographic patterns: (1) Tropical, (2) Warm-Temperate and (3) Cold-Temperate. The output patterns varied according to the life cycle of hydrozoan species, demonstrating the importance in analyzing separately data of species with different strategies of life cycle. Each method performed differently, and we concluded that the use of 3ID and EA together is the best approach to infer strong biogeographic patterns for the marine realm

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6612338 bytes, checksum: 944e87b47204fb137759922d590127af (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Atlantic Forest is one of the richest regions of the world, both in species diversity, as in endemism. Due to this and to the degree of devastation, a few years ago, this biome was considered one of the 25 worldwide biodiversity hotspots. However, the historical relationships between different sectors of the Atlantic Forest are poorly understood. A critical step in that knowledge is the delimitation of the areas of endemism, which are basic units for biogeographic analyzes. Studies performed in this subject have advanced enough, both south and southeastern Atlantic Forest, by using the distribution patterns of harvestmen which occur into this region, nevertheless, a gap remains regarding to the northeastern Atlantic Forest. Therefore, this study aims to delimit the areas of endemism in Atlantic Forest north São Francisco river, by using Opiliones species distributions, also comparing the obtained results by different methodologies and finally evaluating the influence of the size of the cells on the results. In total, we used 1581 occurrences of 224 species, and of these, 18 are not yet described. The occurrences were obtained of field collecting, literature and museums. We used three numeric methods to search for areas of endemism that work using the occurrence of species in a set of cells on a grid: Endemicity Analysis (NDM), Parsimony Analysis of Endemicity (PAE) and Biotic Element Analysis (BEA). For the three methods were applied three grids: a less detailed grid (2° X 2°), a intermediated grid (1° X 1°) and one more detailed grid (with 0,5° X 0,5° cells). Afterwards, the areas of endemism were delimited by applying on the results of the numeric analyzes a protocol based on a number of combined criteria derived from areas of endemic concepts described in the literature. Altogether, thirteen endemism areas were delimited for Atlantic Forest, and, three of these correspond to the northeastern Atlantic Forest: Area of Endemism Bahia (BA), Area of Endemism Brejos Cearenses (BCE) and Area of Endemism Pernambuco (PE). The results from NDM and PAE were similar, whereas BEA results were entirely different and arbitrary. The size of cells had influences in the analysis, both on the number of areas found, as the number of cells included in each area. The largest amount of data used, turned limited areas into more robust, especially those of the northeastern Atlantic Forest, if compared to previous work. These areas, as well as those from south and southeastern Atlantic Forest probably correspond to areas of Pleistocene forest refuge, when the entire Atlantic Forest experienced cycles of expansion and contraction. These oscillations are associated with the cycles of glaciation and warming that occurred during the Quaternary, where, the expansion of northeastern Atlantic Forest boundaries probably led it to a contact with the Amazon Rainforest. Other likely causes were marine transgressions or tectonism, in this case, applied to the region of Baía de Todos os Santos. / A Mata Atlântica é uma das regiões mais ricas do mundo, tanto em diversidade de espécies quanto em endemismo. Devido a isso e ao grau de devastação desse bioma, há alguns anos ela foi enquadrada como um dos 25 hotspots mundias de biodiversidade. Entretanto, as relações históricas entre os diferentes setores da Mata Atlântica são pouco conhecido. Uma etapa fundamental é a delimitação das áreas de endemismo, que são unidades básicas para análises biogeográficas. Os estudos nessa área avançaram bastante na Mata Atlântica do sul e sudeste com o uso das distribuições dos opiliões que ocorrem nessa região, entretanto, permanece uma lacuna com relação à Mata Atlântica nordestina. Diante disso, o objetivo do presente estudo foi delimitar as áreas de endemismo da Mata Atlântica localizada ao norte do rio São Francisco, utilizando as distribuições de espécies de Opiliones, além de comparar os resultados obtidos pelas diferentes metodologias utilizadas e avaliar a influência do tamanho das células sobre os resultados. Ao todo, foram utilizadas 1581 ocorrências de 224 espécies, sendo que, dessas, 18 ainda não estão descritas. As ocorrências foram obtidas por coletas, revisão de literatura e visita a museus. Foram utilizados três métodos numéricos para busca de áreas de endemismo que trabalham usando a ocorrência das espécies num conjunto de células de uma grade: a Análise de Endemicidade (NDM), a Análise de Parcimônia de Endemicidade (PAE) e a Análise de Elementos Bióticos (BEA). Para os três métodos foram aplicados três grades: uma grade menos detalhada (2° X 2°), uma grade intermediária (1° X 1°) e uma grade mais detalhada (com células de 0,5° X 0,5°). Em seguida, as áreas de endemismo foram delimitadas aplicando, sobre os resultados das análises numéricas, um protocolo baseado numa série de critérios combinados que, por sua vez, derivam de conceitos de áreas de endemismo descritos na literatura. Ao todo, foram delimitadas treze áreas de endemismo para a Mata Atlântica, sendo que, dessas, três correspondem à Mata Atlântica nordestina: a Área de Endemismo Bahia (BA), a Área de Endemismo Brejos Cearenses (BCE) e a Área de Endemismo Pernambuco (PE). Os resultados obtidos pela NDM e pela PAE foram similares, enquanto que a BEA apresentou resultados completamente diferentes e arbitrários. O tamanho das células utilizadas teve influência nas análises, tanto na quantidade de áreas encontradas, quanto na quantidade de células incluída em cada área. A maior quantidade de dados utilizada tornou áreas delimitadas mais robustas, sobretudo aquelas da Mata Atlântica nordestina, quando comparada a trabalhos anteriores. Essas áreas, assim como aquelas da Mata Atlântica sul e sudeste, provavelmente correspondem às áreas de refúgios florestais pleistocênicos, quando a Mata Atlântica inteira experimentou ciclos de expansão e retração. Essas oscilações estão associadas aos ciclos de glaciação e aquecimento que ocorreram durante o Quaternário, sendo que, na Mata Atlântica nordestina, a expansão de seus limites provavelmente ocasionou um contato com a Floresta Amazônica. Outras causas prováveis foram às transgressões marinhas ou tectonismo, no caso, aplicados a região da Baía de Todos os Santos.