Entender a relação entre riqueza de espécies e diversidade de nichos ecológicos pode auxiliar a compreensão dos diferentes processos que governam a coexistência de espécies. Caracterizar o nicho de diversas espécies não é trivial, e o nicho é frequentemente estudado a partir de características morfológicas. A massa corpórea está relacionada com características metabólicas, fisiológicas, comportamentais e ecológicas das espécies e então é ideal para estudos ecológicos que envolvem muitas espécies e localidades. Em teoria, um aumento na riqueza de espécies poderia ocorrer tanto pela expansão do espaço de nicho total, quanto pelo empacotamento de nicho, ou mesmo por uma combinação de ambos. Neste trabalho utilizamos massa corpórea de mamíferos terrestres para investigar a ocupação do morfoespaço e a relação dessa ocupação com a riqueza de espécies tanto em assembleias locais, quanto em biotas continentais. No primeiro capítulo desta dissertação, investigamos a variação espacial da disparidade morfológica de mamíferos terrestres e sua relação com a riqueza de espécies. Utilizamos os dados de distribuição geográfica de 4146 espécies para determinar a composição de assembléias locais em um grid com células com 1º de lado. Para cada assembleia, calculamos quatro medidas de disparidade morfológica utilizando massa corpórea como um descritor da morfologia de mamíferos. Comparamos as medidas de disparidade de cada célula com o que seria esperado de acordo com dois modelos nulos (um global e outro regional) que diferem em relação ao pool utilizado para reamostragem. No segundo capítulo, investigamos o efeito da extinção da megafauna e os possíveis efeitos das extinções atuais na distribuição de massa de mamíferos terrestres. De acordo com trabalhos anteriores a distribuição de massa de mamíferos tornou-se bimodal 40 milhões de anos atrás e assim se manteve até o final do Pleistoceno, quando foi modificada pela extinção da megafauna, tornando-se unimodal. Ajustamos dois modelos concorrentes (bimodal e unimodal assimétrico) às distribuições de massa corpórea dos mamíferos de todo o globo e de cada continente separadamente em três momentos de tempo: Final do Pleistoceno, Holoceno e Antropoceno. Os resultados obtidos nos dois capítulos, apesar de observados em escalas muito distintas, sugerem um padrão de empacotamento de nichos nos Neotrópicos. Esse padrão não é influenciado pela extinção da megafauna, e se deve à diversificação de grupos específicos no continente sul americano. Grande parte das espécies dos grupos endêmicos são arborícolas sugerindo a importância das florestas tropicais na diversificação de mamíferos desse continente. Nossos resultados também sugerem que a perda das espécies ameaçadas de extinção no Antropoceno irão resultar em mudanças significativas na África e na Eurásia, dois continentes menos afetados pelas extinções do Pleistoceno / Understand the relation between species richness and ecological niche diversity might help to understand processes behind species coexistence. However, to quantify species niche is not easy and a ecomorfological approach is often used instead. Body mass is related to several life history traits such as metabolism, physiology, behaviour and ecology, thus being the ideal trait for studies comparing many different species and localities. In theory, increases in species richness could be attained by an expansion of total niche space or by niche packing, or even by a combination of both. Here we use terrestrial mammals body mass to investigate morphospace occupation and its relation to species richness in both local assemblages and continental biotas. In the first chapter, we investigate the spatial variation of morphological disparity of terrestrial mammals and its relation to species richness. We used species distributions of 4146 species to determine the composition of local assemblages in a grid of 1º cells. For each assemblage we measured four morphological disparity metrics using body mass as a surrogate of mammalian morphology. We compared the observed disparity measures for each cell with the expected distribution given by two null models (one global and other regional) that differ for the species pool used to perform resamples. In the second chapter we investigated the effect of megafauna extinctions and possible effects of ongoing extinctions on the body mass distribution of terrestrial mammals. Previous studies suggest that the body mass distribution of mammals became bimodal 40 million years ago and so remained until the end of the Pleistocene, when it was modified by megafauna extinction and became unimodal. We fitted two concurring models (a bimodal and a skewed unimodal) to the body mass distribution of global mammals and of each continent separately in tree time frames: Late Pleistocene, Holocene and Anthropocene. The results from both chapters, although from observation in different scales, suggest a pattern of niche packing on the Neotropics. This pattern is not biased by the recent megafauna extinction, but is due to the diversification of clades specific to the South American continent during its period of isolation. A high proportion of the species in these endemic groups is arboreal suggesting the importance of tropical forests in the diversification of mammals in this continent. Our results also suggest that the possible loss of endangered species in the Anthropocene will result in meaningful changes in Africa and Eurasia, two continents that where less affected by Pleistocene extinctions

Entender a relação entre riqueza de espécies e diversidade de nichos ecológicos pode auxiliar a compreensão dos diferentes processos que governam a coexistência de espécies. Caracterizar o nicho de diversas espécies não é trivial, e o nicho é frequentemente estudado a partir de características morfológicas. A massa corpórea está relacionada com características metabólicas, fisiológicas, comportamentais e ecológicas das espécies e então é ideal para estudos ecológicos que envolvem muitas espécies e localidades. Em teoria, um aumento na riqueza de espécies poderia ocorrer tanto pela expansão do espaço de nicho total, quanto pelo empacotamento de nicho, ou mesmo por uma combinação de ambos. Neste trabalho utilizamos massa corpórea de mamíferos terrestres para investigar a ocupação do morfoespaço e a relação dessa ocupação com a riqueza de espécies tanto em assembleias locais, quanto em biotas continentais. No primeiro capítulo desta dissertação, investigamos a variação espacial da disparidade morfológica de mamíferos terrestres e sua relação com a riqueza de espécies. Utilizamos os dados de distribuição geográfica de 4146 espécies para determinar a composição de assembléias locais em um grid com células com 1º de lado. Para cada assembleia, calculamos quatro medidas de disparidade morfológica utilizando massa corpórea como um descritor da morfologia de mamíferos. Comparamos as medidas de disparidade de cada célula com o que seria esperado de acordo com dois modelos nulos (um global e outro regional) que diferem em relação ao pool utilizado para reamostragem. No segundo capítulo, investigamos o efeito da extinção da megafauna e os possíveis efeitos das extinções atuais na distribuição de massa de mamíferos terrestres. De acordo com trabalhos anteriores a distribuição de massa de mamíferos tornou-se bimodal 40 milhões de anos atrás e assim se manteve até o final do Pleistoceno, quando foi modificada pela extinção da megafauna, tornando-se unimodal. Ajustamos dois modelos concorrentes (bimodal e unimodal assimétrico) às distribuições de massa corpórea dos mamíferos de todo o globo e de cada continente separadamente em três momentos de tempo: Final do Pleistoceno, Holoceno e Antropoceno. Os resultados obtidos nos dois capítulos, apesar de observados em escalas muito distintas, sugerem um padrão de empacotamento de nichos nos Neotrópicos. Esse padrão não é influenciado pela extinção da megafauna, e se deve à diversificação de grupos específicos no continente sul americano. Grande parte das espécies dos grupos endêmicos são arborícolas sugerindo a importância das florestas tropicais na diversificação de mamíferos desse continente. Nossos resultados também sugerem que a perda das espécies ameaçadas de extinção no Antropoceno irão resultar em mudanças significativas na África e na Eurásia, dois continentes menos afetados pelas extinções do Pleistoceno / Understand the relation between species richness and ecological niche diversity might help to understand processes behind species coexistence. However, to quantify species niche is not easy and a ecomorfological approach is often used instead. Body mass is related to several life history traits such as metabolism, physiology, behaviour and ecology, thus being the ideal trait for studies comparing many different species and localities. In theory, increases in species richness could be attained by an expansion of total niche space or by niche packing, or even by a combination of both. Here we use terrestrial mammals body mass to investigate morphospace occupation and its relation to species richness in both local assemblages and continental biotas. In the first chapter, we investigate the spatial variation of morphological disparity of terrestrial mammals and its relation to species richness. We used species distributions of 4146 species to determine the composition of local assemblages in a grid of 1º cells. For each assemblage we measured four morphological disparity metrics using body mass as a surrogate of mammalian morphology. We compared the observed disparity measures for each cell with the expected distribution given by two null models (one global and other regional) that differ for the species pool used to perform resamples. In the second chapter we investigated the effect of megafauna extinctions and possible effects of ongoing extinctions on the body mass distribution of terrestrial mammals. Previous studies suggest that the body mass distribution of mammals became bimodal 40 million years ago and so remained until the end of the Pleistocene, when it was modified by megafauna extinction and became unimodal. We fitted two concurring models (a bimodal and a skewed unimodal) to the body mass distribution of global mammals and of each continent separately in tree time frames: Late Pleistocene, Holocene and Anthropocene. The results from both chapters, although from observation in different scales, suggest a pattern of niche packing on the Neotropics. This pattern is not biased by the recent megafauna extinction, but is due to the diversification of clades specific to the South American continent during its period of isolation. A high proportion of the species in these endemic groups is arboreal suggesting the importance of tropical forests in the diversification of mammals in this continent. Our results also suggest that the possible loss of endangered species in the Anthropocene will result in meaningful changes in Africa and Eurasia, two continents that where less affected by Pleistocene extinctions

Body size is one of the most fundamental quantifiable traits of living or fossil organisms, and understanding it in various temporal and spatial contexts can offer key insights into the process of evolution. This volume examines body size of eukaryotes and its correlates in various temporal and spatial contexts in three distinct studies. The first study investigates the relationship between parasitism and body size of modern bivalve hosts. Individuals of Protothaca staminea were extensively parasitized (86%) by two types of trace-producing parasites. The only significant relationship between parasitism and body size was that spionid mudblister infested clams from one environment were slightly, yet significantly, smaller than their non-infested counterparts. The most obvious pattern regarding body size was that clams from a lagoon were significantly larger than clams from a tidal creek. This size discrepancy could be related to environmental stress, durophagous predators, differing hydrodynamic conditions, or the comparison of differing cohorts. Even though there was no discernible impact of trematode parasitism on bivalve body size, their traces were abundant and easy to identify. Investigators of body size in the fossil record should be aware of these organisms and their possible ramifications for body size studies. The second study, using Quaternary terrestrial gastropods from the Canary Islands, tests the hypothesis of limiting similarity, the idea that two closely related species will alter their size/morphology in order to minimize competition. By integrating amino acid geochronology, stable isotope estimates, and morphometric techniques I was able to more adequately test whether limiting similarity is an evolutionary process or a transient ecological phenomenon. The first prediction of limiting similarity, character displacement, was confirmed. The second prediction of limiting similarity, character release, was not confirmed. It appears that changing climate at the end of the Pleistocene may be responsible for the body size trends, but intraspecific competition likely played a secondary role in the evolution of body size of Theba. The third study addressed the history of body size and morphological disparity of the first 1.3 billion years of acritarch history. The results reject the idea that acritarch body size increased monotonically through the Proterozoic; in fact they displayed non-directional fluctuation. Acritarch body size decreased significantly following the first appearance of Ediacara organisms and gradually rose during the Cambrian. Morphological disparity increased a half billion years before the first taxonomic radiation. Morphological disparity decreased significantly during the snowball earth events and upon the first appearance of Ediacaran organisms suggesting multiple events of selective extinction in the Proterozoic biosphere. Disparity then increased in step with the diversification of acritarch and metazoans through the Cambrian suggesting ecological links between the two groups. Ecological processes, whether extrinsic abiotic processes or biotic interactions, influence the body size and evolution of organisms at wide range of spatial and temporal scales. / Ph. D.

No description available.