O conhecimento sobre o funcionamento e a diversidade das florestas tropicais vem crescendo nos últimos anos. Formas de quantificar as causas da diversidade beta funcional estão sendo desenvolvidas e perguntas sobre quais fatores determinam essa variação da diversidade em comunidades permanecem em aberto, sobretudo em uma escala regional. Nosso objetivo foi identificar as causas da variação da diversidade (i.e. diversidade beta) de espécies e da diversidade funcional de uma metacomunidade de árvores na Floresta Ombrófila Densa Submontana do sul do Brasil, extremo sul de seu limite de distribuição. Nossa hipótese é de que as causas da diversidade beta funcional e de espécies são distintas. A diversidade beta funcional seria explicada por fatores ambientais e a diversidade beta de espécies por fatores históricos. Para testar nossa hipótese utilizamos a análise de partição da variação através da análise de redundância canônica (ROA). Assim, quantificamos a porção da diversidade beta de espécies e funcional entre comunidades explicada pela variação de variáveis explanatórias ambientais (variáveis bioclimáticas e topológicas) ou espaciais (PCNMs). Também tivemos acesso à porção não explicada por nenhum destes fatores, possivelmente relacionada a variáveis não mensuradas ou fatores internos da comunidade como interações biológicas. Compilamos a informação da composição de espécies arbóreas de 12 sítios ao longo da metacomunidade e coletamos atributos de 104 espécies para compor a informação funcional. Como variáveis resposta utilizamos a matriz de composição de espécies, para a abordagem taxonômica, e duas matrizes para a abordagem funcional, uma de atributos médios ponderados pela abundância das espécies na metacomunidade e outra de abundâncias das espécies ponderada pelas relações difusas definidas pelas suas similaridades funcionais. Os resultados indicaram que 82 o/o da diversidade beta de espécies não foi explicada pelas variáveis explanatórias, enquanto que para as matrizes de diversidade funcional essa fração diminuiu para 43 e 37%. A fração puramente ambiental representou So/o da explicação da diversidade beta de espécies, e para a diversidade funcional ela não foi significativa. Porém, o ambiente estruturado no espaço explicou 17 e 21 o/o da variação da diversidade beta funcional e 8% da variação de espécies, e a fração espacial foi significativa para ambas as abordagens (5% na taxonômica e 42 e 44% na funcional). Diagramas de dispersão mostraram as comunidades latitudinalmente estruturadas quanto à composição de espécies, enquanto na abordagem funcional comunidades geograficamente distantes resultaram ser semelhantes. A diversidade beta de espécies é causada por uma variação latitudinal fortemente relacionada às variáveis ambientais. Fatores históricos, como a migração da floresta no sentido norte-sul podem ser os principais determinantes deste padrão. A diversidade-beta funcional, também determinada por fatores espaciais, está relacionada a escalas mais finas de variação espacial podendo estar ligada a centros de endemismo e rotas de migração regionais. Os diferentes padrões detectados analisando a diversidade funcional e de espécies mostram a importância das duas abordagens para o entendimento da metacomunidade. / In the last years, knowledge about the functionality of tropical forest has grown. Ways of quantifying beta-diversity causes are still under developing and questions about what factors determine diversity variation, especially on a regional scale, have not been answered yet. Our aim was to identify the drivers that are defining variation of functional and species diversity (i.e. functional and species beta-diversity) in a Southern Brazilian Atlantic rainforest tree metacommunity, located along the coast of Paraná, Santa Catarina and northeast Rio Grande do Sul states. We hypothesize that different drivers explain functional and species diversity variation within the metacommunity. Specifically, environmental variabies, representing niche processes, may define functional diversity patterns along the gradient whereas species diversity should be explained by metacommunity history, represented by the spatial variables. To test this we partitioned the variation of each variable set through redundancy analyses (RDA). So we used a matrix of space, represented by eight PCNM variables, and other of environment, represented by climatic and topologic variables, as explanatory matrices. The unexplained fraction of variation was further quantified, which is often related to unmeasured variables or internai community factors such as biotic interactions. We compiled tree species composition data from 12 sites and to assess functional information we sampled traits of 104 species representing plant ecological strategies. We used the species composition matrix and two functional diversity matrices, a communityweighted mean trait matrix and a functional fuzzy-weighted matrix, as response variables. A large unexplained fraction (82%) was found for species betadiversity data, whereas this fraction had lower values for functional betadiversity (43 and 37%). A pure environmental fraction represented 5% of species beta-diversity explanation and it was not significant for functional betadiversity. Spacially structured environmental fraction explains a large amount of both functional (17 and 21 %) and species (8.4%) beta-diversity, and the pure spatial fraction was significant for both (5% to species and 42 and 44% to functional). Scatter diagrams showed that species composition data is latitudinally structured, whereas functional information can be similar despite of geographical distance. Species beta-diversity was mainly caused by latitudinal variation (large spatial scale) related with climatic environmental variables. Historical factors as the north-south forest migration may be determining this pattern. Functional beta-diversity was related to this spatial variation as well, but finer spatial scale related with local endemism centers and species migration routes are also influencing. Different patterns detected by species and functional beta-diversities showed the importance of both approaches to understand tree metacommunity patterns.

A presente tese avaliou os efeitos de dois distúrbios de larga escala sobre estrutura das assembleias de macrófitas aquáticas em distintos ecossistemas neotropicais: uma grande depleção do nível da água no reservatório de Itaipu (Brasil/Paraguai) e os pulsos de cheia e seca na planície do Alto Rio Paraná. O primeiro capítulo da tese avaliou o impacto imediato e de médio prazo da depleção no nível hidrométrico sobre os padrões de co-ocorrência das espécies e a estrutura espaço-temporal da assembleia de macrófitas aquáticas em cinco braços do reservatório de Itaipu. O segundo e terceiro capítulos analisaram os padrões de diversidade beta e a contribuição relativa dos seus diferentes componentes (substituição de espécies e aninhamento) para a estruturação das assembleias no reservatório de Itaipu e na planície de inundação do Alto Rio Paraná, respectivamente. Diferentemente do esperado, a assembleia de macrófitas do reservatório de Itaipu revelou um padrão de organização das espécies diferente do acaso no ano em que ocorreu a depleção, provavelmente devido à colonização de novas espécies na margem exposta e à morte de muitos indivíduos pertencentes a diversas espécies do grupo das submersas. Imediatamente após o distúrbio, evidenciamos um padrão tipicamente aleatório de distribuição, devido ao reestabelecimento das espécies submersas, concomitantemente à colonização de espécies emergentes que haviam se estabelecido nas margens durante o distúrbio. Tanto no reservatório de Itaipu como na planície de inundação do Alto Rio Paraná, a substituição de espécies (turnover) revelou-se como principal mecanismo responsável pelos padrões de diversidade beta, o que provavelmente está diretamente associado com as diferenças de dinâmica hidrológica e limnológica entre cada ambiente dentro dos ecossistemas analisados (braços do reservatório e lagoas da planície). / The present thesis evaluated two large-scale disturbances upon the structure of aquatic macrophytes assemblages in distinct Neotropical ecosystems: an historic drawdown occurred in the Itaipu reservoir (Brazil/Paraguay) and the flood and drought pulses in the Upper Paraná River floodplain. The first chapter evaluated the immediate and long term impact of the drawdown over the co-occurrence patterns and the spatio-temporal structure of the aquatic macrophytes assemblage in five arms of the Itaipu reservoir. The second and third chapters analyzed the beta diversity patterns and the relative contribution of its different components (species turnover and nestedness) to the assemblage’s structure in the Itaipu reservoir and the Upper Paraná River floodplain, respectively. Contrary to expected, the macrophytes assemblage in the Itaipu reservoir presented a non-random spatial organization pattern of the macrophyte species in the year of the drawdown probably due to the colonization of the exposed area by new species and by the death of many individuals of submersed species. Immediately after the disturbance, we evidenced a random distribution guided by the reestablishment of the submersed species concomitantly with the emergents, which occupied the shore since the disturbance. Both Itaipu reservoir and the Upper Paraná River floodplain, the species turnover revealed to be the main process reflecting high values of beta diversity, which probably is directly linked with the distinct hydrological and limnological dynamic within the environments in each analyzed environment (reservoir arms and floodplains lagoons).

Entender padrões de diversidade e composição de espécies ao longo de múltiplas escalas espaciais constitui um dos principais objetivos em ecologia e biogeografia. A relativa importância dos mecanismos responsáveis por estruturar as comunidades de plantas e como eles interagem para influenciar estes padrões têm sido foco de intensos debates. No presente estudo, foram utilizados dados do Inventário Florístico Florestal de Santa Catarina a fim de investigar os padrões de diversidade de espécies de árvores e suas relações com a heterogeneidade ambiental sob uma das perspectivas oriundas da teoria de metacomunidades, conhecida como “sorteio de espécies”. A predição chave deste ponto de vista é a de que a composição de espécies varia em resposta a diferenças nas condições ambientais entre manchas de hábitat. O presente estudo é focado nessa predição e objetivou entender como processos relacionados a filtros ambientais interagem direta e indiretamente sobre os padrões de diversidade em uma área de 95000 km 2 (dados de 432 unidades amostrais). Foi utilizada modelagem de equações estruturais (PLS Path Modeling), a fim de investigar os efeitos interativos da topografia, clima, balanço de água e energia e geometria das manchas de floresta sobre os padrões de alfa (α) e beta (β) diversidade de uma metacomunidade de floresta atlântica no sul do Brasil. Fatores relacionados a filtros ambientais mostraram substanciais efeitos sobre a diversidade alfa e beta. A quantidade total da variação na beta diversidade explicada pela filtragem de hábitat foi alta (64%), corroborando a predição testada no nível de metacomunidades. Os fatores mais importantes para explicar a diversidade beta foram: extremos climáticos, balanço de água e energia e alfa diversidade, enquanto tamanho da mancha e balanço de água e energia foram os fatores chaves para a alfa diversidade. O teste de Mantel parcial mostrou que os efeitos ambientais ocorrem amplamente independente de efeitos espaciais, reforçando a predição testada. O estudo provê forte suporte empírico para a predição de que a beta diversidade reflete primariamente processos determinísticos associados com o nicho das espécies e suas respostas às condições ambientais na escala espacial considerada. / Understanding patterns of species diversity and composition across multiple scales is one of the main purpose in ecology and biogeography. The relative importance of the mechanisms that structure plant communities and how they interact to influence these patterns remains a topic of hot debate. In the present study, we use data from the Forest Inventory of Santa Catarina to investigate the patterns of species diversity of subtropical Atlantic forests and its relationships with environmental heterogeneity on a metacommunity perspective (species-sorting). The key prediction of this viewpoint is that community composition varies in response to differences in environmental conditions among habitat patches. Our study focused on this perspective, aiming to understand how environmental filtering processes interact directly and indirectly on diversity patterns in an area of 95000 km 2 (data from 432 forest plots). We employed structural equation modeling (PLS Path Modeling) to disentangle the interactive effects of topography, climate, water-energy balance, and geometry of forest patches upon the alpha and beta diversity of a subtropical forest metacommunity in southern Brazil. Factors related to environmental filtering showed substantial effects upon tree alpha and beta diversity. The total amount of variation in beta diversity explained by environmental filtering was high (64%) and was even more when together with alpha diversity (73%), corroborating the prediction of species-sorting model at the metacommunity level. Climatic extremes, water-energy balance and alpha diversity were the key determinants of beta diversity and patch size and water- energy balance the key determinants of alpha diversity in the South Brazilian Atlantic forests. Partial mantel test showed that environmental effects occurred largely independent of spatial effects, reinforcing the tested prediction. Our study provides strong empirical support for the prediction that beta diversity primarily reflects deterministic factors associated with species niches and their responses to environmental conditions in the studied spatial scale.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-29T10:19:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raísa Romênia Silva Vieira - 2014.pdf: 1011765 bytes, checksum: 06f099206f2cd97d31e4cd7702e94f21 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-30T10:18:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raísa Romênia Silva Vieira - 2014.pdf: 1011765 bytes, checksum: 06f099206f2cd97d31e4cd7702e94f21 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-30T10:18:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Raísa Romênia Silva Vieira - 2014.pdf: 1011765 bytes, checksum: 06f099206f2cd97d31e4cd7702e94f21 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Small water bodies (e.g. ponds, small lakes) are distributed in many landscapes and are commonly found in agricultural areas. These water bodies are important in maintaining regional biodiversity because they support heterogeneous communities of aquatic organisms. The differences in local and regional environmental features may explain beta diversity and which process, nestedness or turnover, is more important in these anthropogenic landscapes. In this work we aim to answer how local and regional factors affect the richness and variation in species composition of anurans in agricultural landscapes. We sampled amphibians in 68 water bodies in the surroundings of Goiânia municipality. Species turnover is the main phenomenon occurring in the landscape and this pattern differs from a null distribution. Environmental heterogeneity was the main variable affecting richness and beta diversity of frogs. The presence of species in the sampled area is mainly related to the availability of different microhabitats, both vertically and horizontally, which support particular requirements of the species. Is crucial to differentiate the nestedness and turnover phenomena to understand the processes that determine the organization of communities. / Pequenos corpos d’água (e.g. poças, pequenos lagos) estão distribuídos em diversas paisagens, sendo comumente encontrados em áreas de agropecuária. Essas áreas são importantes na manutenção da biodiversidade regional, pois suportam comunidades heterogêneas de organismos aquáticos. As diferenças nas características ambientais locais e regionais podem explicar a diversidade beta encontrada e qual processo, aninhamento ou substituição de espécies, é mais significativo nessas paisagens antrópicas. Neste trabalho objetivamos responder como fatores locais e regionais afetam a riqueza e a variação na composição de espécies de anuros em áreas de agropecuária. Nós amostramos anfíbios anuros em 68 corpos d’água no entorno da cidade de Goiânia. A substituição de espécies é o principal fenômeno existente na paisagem e esse padrão difere de uma distribuição nula. A heterogeneidade ambiental foi a principal variável afetando a riqueza e a diversidade beta de anuros. A presença de anuros na área amostrada está relacionada principalmente com a disponibilidade de diferentes micro-habitats, tanto vertical quanto horizontalmente, que suportam requisitos particulares das espécies. Para compreendermos os processos que determinam a organização das comunidades é crucial diferenciarmos os fenômenos de aninhamento e substituição de espécies.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-10-27T13:26:49Z No. of bitstreams: 2 Tese - Vanessa Guimaraes Lopes - 2015.pdf: 9288152 bytes, checksum: 7a98610592071cbe6344b03ad8d07478 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-27T14:48:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Vanessa Guimaraes Lopes - 2015.pdf: 9288152 bytes, checksum: 7a98610592071cbe6344b03ad8d07478 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T14:48:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Vanessa Guimaraes Lopes - 2015.pdf: 9288152 bytes, checksum: 7a98610592071cbe6344b03ad8d07478 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Several studies have shown that spatial synchrony is a ubiquitous pattern, occurring in different regions, types of ecosystems and in different groups of organisms. Spatial synchrony has important implications for the persistence of populations. Another implication is the possibility of using local "sentinels" sites, assuming regionalized or synchronous dynamics over the whole area of interest. In this context, our work uses a long-term (8 years) data set to quantify the level of synchrony between local zooplankton populations in a tropical reservoir. We expect high synchrony due to high connectivity as well as due to the Moran effect. Population synchrony was negatively correlated with geographic distance. However, population synchrony declined more consistently with environmental distance and environmental synchrony than with geographic distance. Besides, our results suggested that main variables driving synchrony were those correlated with hydrological conditions. Geographic distance was more important for protozoans, while the population synchrony of the other zooplankton groups was strongly driven by environmental synchrony. Furthermore, we found a decrease of environmental synchrony with the increase of geographical distance between points. Our results suggest that the strength of the Moran’s effect may be underestimated when simple environmental distances are used. We suggest that further studies should allow for environmental synchrony instead of allowing only for environmental similarity. Finally, despite significant, population synchrony was not so high to justify a reduction in the number of sampling sites. / Diversos estudos têm demonstrado que a sincronia espacial é um padrão ubíquo, ocorrendo em diferentes regiões, tipos de ecossistemas e para diferentes grupos de organismos. A sincronia espacial apresenta implicações importantes para a persistência das populações. Outra implicação é a possibilidade de utilizar locais “sentinelas”, supondo dinâmicas regionalizadas ou sincrônicas, para toda a área de interesse. Nesse contexto, o presente trabalho utiliza um conjunto de dados de longa duração (8 anos) em um reservatório tropical para quantificar o nível de sincronia entre populações locais zooplanctônicas. Esperamos alta sincronia devido à alta conectividade, bem como devido ao efeito Moran. Contudo, nossos resultados mostraram declínio da sincronia populacional mais consistente com a distância ambiental e sincronia ambiental do que distância geográfica. Além disso, nossos resultados também sugerem que as principais variáveis direcionando a sincronia populacional foram aquelas mais relacionadas às variações hidrológicas. A distância geográfica foi mais importante para os protozoários, enquanto a sincronia populacional dos outros grupos do zooplâncton foi fortemente impulsionada pela sincronia ambiental. Além disso verificou-se o decaimento da sincronia ambiental com o aumento da distância geográfica entre os pontos. Nossos resultados sugerem que a força do efeito de Moran pode ser subestimada quando simples distâncias ambientais são utilizadas. Sugere-se que novos estudos devem incluir a sincronia ambiental em vez de utilizar apenas a similaridade ambiental entre os pontos. Finalmente, apesar de significativa, a sincronia população não foi tão alta para justificar uma redução do número de pontos de amostragem.

Estudo da termitofauna (Insecta, Isoptera) da região do alto Rio Madeira, Rondônia. Na região conhecida como alto Rio Madeira, no município de Porto Velho, Rondônia, estão sendo criadas as Usinas Hidrelétricas (UHEs) de Santo Antônio e Jirau. As construções das represas das UHEs estão inundando grandes porções de floresta ao longo das duas margens do rio Madeira. Desta forma o conhecimento da biota local, especialmente de sua distribuição no espaço, é extremamente importante, ainda mais porque o alinhamento dos rios Amazonas-Madeira-Mamoré separa a região Neotropical em duas áreas de endemismo para diversos grupos de animais. Essa tese tem por objetivo apresentar os resultados gerais obtidos ao longo de três anos de monitoramento de cupins nas áreas de influência da UHE de Jirau e dois anos nas áreas de influência da UHE de Santo Antônio, assim como desenvolver um estudo de comunidades e análise da distribuição espacial dos cupins presentes nas áreas de influência da UHE de Jirau (Capítulo 1). Outro objetivo é o estudo da estrutura genética das populações de Heterotermes tenuis (Rhinotermitidae) ao longo das áreas de influência das duas UHEs, visando investigar a existência de fluxo gênico entre as populações de cada margem do Rio Madeira (Capítulo 2). Foram amostrados doze módulos, sete na margem esquerda do rio e cinco na margem direita. Cada um era compostos por transectos de 3 ou 4 km e parcelas perpendiculares a cada 1km, e as amostragens foram realizadas em subparcelas de 5x2m dentro das parcelas. Durante um total de 20 campanhas foram investigadas 1121 subparcelas, totalizando 7875 amostras de cupins e pelo menos 169 espécies. Esse é provavelmente o trabalho com maior esforço amostral já empregado e também o que registrou o maior número de espécies de cupins até hoje. Para o estudo de comunidades, foram aleatorizadas 20 subparcelas nos seis módulos da UHE de Jirau, sendo cinco subparcelas dentro das parcelas marcadas nas seguintes distâncias em relação à margem do rio: P1 - 50 m, P2 - 1 km, P3 - 2 km e P4 - 3 km. A composição de cupins não está relacionada com o lado do rio. O estimador que mais se aproximou do provável número real de espécies foi o Jackknife 2. Como resultado das análises de diversidade beta utilizando a composição de espécies de cupins houve um agrupamento dos módulos com o mesmo tipo de solo, sugerindo que algumas espécies de cupins estejam distribuídas de acordo com esta variável. Em relação à distância para o rio, a parcela mais próxima do rio foi a mais singular, tanto em relação à composição de espécies quanto à riqueza e abundância, sendo que existem espécies restritas à P1 e outras praticamente ausentes nessas parcelas. Das dez variáveis ambientais analisadas, a riqueza de cupins se mostrou correlacionada com a altitude, concentração de argila e silte no solo e estratificação vegetal entre 1 e 5 m. Para o estudo da estrutura genética das populações de H. tenuis foram utilizadas 84 sequências dessa espécie dos 12 módulos de monitoramento, seis de colônias do Cerrado e três do GenBank (de Manaus, Guiana Francesa, e Equador), além de uma de H. longiceps como grupo externo. Nas análises iniciais, foi encontrada uma forte estruturação genética entre as sequências: todas as análises filogenéticas (máxima parcimônia, máxima verossimilhança e inferência bayesiana), assim como a rede de haplótipos, formaram dois grupos consistentes, mas sem qualquer relação espacial. A partir disso, passou-se a trabalhar com a hipótese de que há duas espécies crípticas (chamadas Ht. A e Ht. B). Desta forma, todas as análises para testar se o Rio Madeira funcionava como barreira biogeográfica foram testadas separadamente para cada uma das supostas duas espécies crípticas, entretanto, não foi constatada qualquer influência do rio como barreira ao fluxo gênico entre as populações de cada margem. / The Santo Antônio and Jirau hydroelectrics plants (HP) are being built in the Madeira River region, in Porto Velho, RO, Brazil. The HPs will flood large portions of native forest, and thus knowledge of the local biota and its distribution in space is extremely important for the formulation of management plans for creation of protected areas. This region in particular is unique, since the alignment of Amazonas-Madeira-Mamoré Rivers divides the Neotropical region into two areas of endemism for a diversity of taxa. The main objective of this thesis was to monitor termites for three years in areas near the Jirau HP and two years in areas near the Santo Antônio HP. As well as conduct a community level study and analyze the spatial distributions of termites from the areas influenced by Jirau HP (Chapter 1); and investigate the population genetic structure of Heterotermes tenuis (Rhinotermitidae), for the two areas influenced by the HPs, to test whether there is genetic flow between the populations on either bank of the Madeira River (Chapter 2). Twelve modules were marked, seven on the left bank of the river and five on the right bank. Each module was composed of 3 or 4 km transects and perpendicular parcels every 1 km. The sampling was conducted in sub parcels of 5 x 2 m inside each main parcels. During 20 expeditions, 1121 subparcels were investigated and a total of 7875 samples were collected and identified to 169 species. This study incorporates greater sampling effort than already employed by other published studies to date and also registered the highest number of termites species of any similar study. For the community study, 20 subparcels were randomized in the six modules of the Jirau HP, with five subparcels marked in relation to distance from the river margin (P1 - 50 m, P2 - 1 km, P3 - 2 km, and P4 - 3 km). The termite species composition was not related to side of the river bank. The richness estimator Jackknife 2 was the best estimator of the real number of species diversity. The beta diversity analysis with termite species composition clustered for modules with the same soil type, suggesting that some termite species may be distributed according to the soil type. Parcels closest to the river were the most unique, both in terms of termite species composition and abundance patterns, with some species restricted to the P1 and others absent. Of the ten environmental variables measured, termite species richness was correlated with altitude, clay and silt concentration in the soil, and vegetation stratification between 1 and 5 m, among. For the study of the genetic structure of Heterotermes tenuis, 84 sequences of this species were used from the 12 monitoring modules, six from colonies from the Cerrado (Brazilian Savanna), three from GeneBank (from Manaus, French Guiana and Ecuador), and one of H. longiceps as outgroup. In the initial analysis, relatively strong genetic structure within the samples was found: all phylogenetic analysis (maximum parsimony and likelihood, and Bayesian inference), and haplotype networks, consistently clustered two groups of haplotypes, but without any spatial relationships. Thus was assumed that there were two cryptic species (here called Ht. A and Ht. B), and all the analysis to test whether the Madeira River was a biogeographic barrier were conducted separately for each putative species. However, it was not possible to detect any influence of the river to genetic flow between the populations from either side of the river.

O presente trabalho teve como objetivo testar se os fatores ambientais cobertura vegetal, estrutura ambiental, vazão e características físicas e químicas da água (pH, oxigênio dissolvido, temperatura da água e condutividade) podem predizer a abundância, a diversidade e a composição de Chironomidae em riachos. As coletas foram realizadas em riachos localizados nos núcleos Santa Virgínia e Cunha-Indaiá, Parque Estadual Serra do Mar, Estado de São Paulo, e suas adjacências, nos meses de outubro de 2006 e outubro e novembro de 2007. Em cada riacho a fauna associada a 25 rochas (com aproximadamente 20 centímetros de diâmetro) foi coletada. Foram coletados 3758 indivíduos distribuídos em 71 táxons. A riqueza estimada para a região, através do método de Jacknife 2, foi de 105 táxons. Os coeficientes parciais estimados a partir da regressão linear múltipla demonstraram que a cobertura vegetal teve influência significativa sobre a abundância e o oxigênio dissolvido sobre a riqueza. Nenhum fator ambiental foi preditivo da composição faunística. Riachos que apresentaram as maiores vazões e os menores escores do RCE apresentaram menores valores para a diversidade beta / This study aimed to test the effects of vegetation cover, environmental structure, discharge and physical and chemical characteristics (pH, dissolved oxygen, water temperature and conductivity) on the abundance, diversity and composition of Chironomidae fauna in streams. The sampling was done in streams from Parque Estadual da Serra do Mar (Núcleos Santa Virgínia e Cunha-Indaiá) and neighborhoods, in October 2006, and October and November 2007. In each stream, the individuals of Chironomidae associated to 25 individual stones were sampled. The total of 3758 individuals in 71 taxa was collected. The richness, estimated by Jacknife 2, to the streams of the studied region was 105 taxa. The partial coefficients estimated by multiple linear regression showed that canopy cover was related to the abundance and the dissolved oxygen to the richness. No environmental factor was predictive of faunistic composition. Larger size and lower RCE scores streams presented lower beta diversity.

Orientadores: Thomas Michael Lewinsohn, Sergio Ricardo Floeter / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T00:38:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hachich_NayaraFernanda_M.pdf: 4072850 bytes, checksum: 402173284f31340380ff1c754afa1e48 (MD5) Previous issue date: 2014 / 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 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 / Mestrado / Ecologia / Mestra em Ecologia

O presente trabalho teve como objetivo testar se os fatores ambientais cobertura vegetal, estrutura ambiental, vazão e características físicas e químicas da água (pH, oxigênio dissolvido, temperatura da água e condutividade) podem predizer a abundância, a diversidade e a composição de Chironomidae em riachos. As coletas foram realizadas em riachos localizados nos núcleos Santa Virgínia e Cunha-Indaiá, Parque Estadual Serra do Mar, Estado de São Paulo, e suas adjacências, nos meses de outubro de 2006 e outubro e novembro de 2007. Em cada riacho a fauna associada a 25 rochas (com aproximadamente 20 centímetros de diâmetro) foi coletada. Foram coletados 3758 indivíduos distribuídos em 71 táxons. A riqueza estimada para a região, através do método de Jacknife 2, foi de 105 táxons. Os coeficientes parciais estimados a partir da regressão linear múltipla demonstraram que a cobertura vegetal teve influência significativa sobre a abundância e o oxigênio dissolvido sobre a riqueza. Nenhum fator ambiental foi preditivo da composição faunística. Riachos que apresentaram as maiores vazões e os menores escores do RCE apresentaram menores valores para a diversidade beta / This study aimed to test the effects of vegetation cover, environmental structure, discharge and physical and chemical characteristics (pH, dissolved oxygen, water temperature and conductivity) on the abundance, diversity and composition of Chironomidae fauna in streams. The sampling was done in streams from Parque Estadual da Serra do Mar (Núcleos Santa Virgínia e Cunha-Indaiá) and neighborhoods, in October 2006, and October and November 2007. In each stream, the individuals of Chironomidae associated to 25 individual stones were sampled. The total of 3758 individuals in 71 taxa was collected. The richness, estimated by Jacknife 2, to the streams of the studied region was 105 taxa. The partial coefficients estimated by multiple linear regression showed that canopy cover was related to the abundance and the dissolved oxygen to the richness. No environmental factor was predictive of faunistic composition. Larger size and lower RCE scores streams presented lower beta diversity.

Researchers have learned much about the biological assemblages that form around hydrothermal vents. However, identities of species in these assemblages and their basic ecological features are often lacking. In 2015, the first leg of the Hydrothermal Hunt expedition identified likely new vent sites in the Mariana Back-arc Spreading Center (BASC). In 2016, the second leg of the expedition used a remotely operated vehicle (ROV) to confirm and sample two new sites and two previously known sites. My first objective is to identify the animals collected from these four vent sites. In these samples, I identify 42 animal taxa, including the discovery of four new vent-associated species, five potentially new species and six taxa not previously reported in the Mariana BASC vents. My second objective is to combine these new data with previous studies and examine the species distributions among all known vent sites in the Mariana BASC using the α-, β-, and γ-diversity framework. I present updated species absence-presence lists for all eight Mariana BASC vent sites, which begin to resolve some of the issues with species identification. In this thesis, my approach to assessing β-diversity is novel in the field of hydrothermal vent ecology. My work also provides the first intra-regional scale assessments of β-diversity that include all sites known in a vent system. My third objective is to explore environmental factors driving these species distribution patterns. The α-diversity of BASC vent sites gradually increases with latitude, and the β-diversity calculated using the Raup-Crick index correlates with distance to nearby vent sites. Stochastic assembly processes likely shape the diversity patterns throughout the Mariana BASC as few environmental variables are known to correlate with these patterns. My fourth objective is to compare the β-diversity patterns between the Mariana BASC vent sites and those in two other vent systems: the Mariana Arc and the Juan de Fuca Ridge. The γ- and average α-diversity values for the BASC vents are relatively low compared to the other two systems. The Jaccard index revealed that the average number of shared species among the Arc vent sites is much lower than those of the BASC and the Juan de Fuca Ridge. The Raup-Crick index indicates that stochastic processes explain the average β-diversity of the Mariana BASC vents better than those of the Mariana Arc and Juan de Fuca Ridge. / Graduate / 2021-04-17