Orientador: Cláudio José Von Zuben / Coorientador: Fernando José Von Zuben / Banca: Maria José de Oliveira Campos / Banca: Wesley Augusto Conde Godoy / Resumo: Em 2009 Uehara Prado et al., coletaram uma grande quantidade de dados para avaliar o papel das borboletas da família Nymphalidae como bioindicadoras, porém esses dados não foram utilizados em sua totalidade. O presente estudo está direcionado à experimentação e modelagem de interações ecológicas, a partir dos dados obtidos por Uehara-Prado et al. (2009), juntamente com aqueles não previamente utilizados que, no intuito de extrair o máximo de informação de relevância biológica e ecológica. Para tanto, foram utilizados três diferentes tipos de abordagens: (1) Biclusterização (Cheng & Church, 2000; Madeira & Oliveira, 2004); (2) Árvores de decisão (Quinlan, 1986; Bell, 1999; De'ath & Fabricius, 2000; Olden et al., 2008) e (3) Redes Bayesianas (Korb & Nicholson, 2003; McCann et al., 2006; Chen & Pollino, 2012; Pearl, 2014). Os resultados se mostraram bastante promissores, e as três ferramentas atingiram as expectativas; em biclusterização, conseguimos identificar todos os padrões de correlação dentro dos cenários apresentados, árvores de decisão se mostraram extremamente eficazes na classificação das variáveis apresentadas e as Redes Bayesianas conseguiram identificar quais variáveis influenciavam ou eram influenciadas pelas outras. Com este trabalho esperamos incentivar outros pesquisadores à revisitarem antigas bases de dados com ferramentas computacionais mais modernas, pois seu potencial é extraordinário / Abstract:Elucidating the complex interactions networks in ecological systems is not an easy task (Proulx et al., 2005) and, in order to extract information in an efficient way, powerful computational tools and the right approach, to the types of scenario to be studied, are required. In 2009 UeharaPrado et al., collected a great amount of data to assess the role of the Nymphalidae family of butterflies as bio-indicators, but these data were not used in its entirety. This study is aimed at experimentation and modeling of the ecological interactions from the data obtained by UeharaPrado et al. (2009), along with those not previously used, in order to extract the maximum information of biological and ecological significance. Therefore, three different approaches were used: (1) Biclusterization (Cheng & Church, 2000; Wood& Olive, 2004); (2) Decision Trees (Quinlan, 1986; Bell, 1999; De'ath & Fabricius., 2000; Olden et al, 2008) and (3) Bayesian Networks (Korb & Nicholson, 2003; McCann et al., 2006; Chen & Pollino, 2012; Pearl, 2014). The results were very promising, and the three tools reached our expectations; with Biclusterization we managed to identify all the correlation patterns inside the scenarios presented, Decision Trees proved to be extremely effective in the classification of the variables and the Bayesian Networks were able to identify what variables influenced or were influenced by the others. With this work, we hope to encourage other researchers to revisit old databases with more modern computational tools, because its potential is extraordinary / Mestre

Orientador: Ariovaldo Pereira da Cruz Neto / Banca: Denis Otavio Vieira de Andrade / Banca: Luiz Antonio Martinelli / Resumo: Nós estimamos a contribuição relativa de frutos e insetos como fonte de proteína na dieta de duas espécies de morcegos frugívoros (Artibeus lituratus e Carollia perspicillata) mediante o uso de isótopos estáveis de carbono (13C) e nitrogênio (15N). A contribuição de insetos como fonte de proteína na dieta foi predominante em ambas às espécies. Em A. lituratus, a contribuição de insetos foi de 95% na área fragmentada, e 75% na área contínua. No entanto, em C. perspicilllata, a contribuição de insetos foi de 85% na área fragmentada e 98% na área contínua. O nível trófico foi significativamente diferente entre A. lituratus e C. perspicilllata. A pesar da diferencia entre as duas espécies, os mesmos são muito semelhantes entre si, indicando que ambas as espécies se localizam na mesma posição trófica ao longo da cadeia alimentar. Para cada espécie estudada foram testados quinze modelos matemáticos concorrentes para determinar se a taxa metabólica basal (TMB) é explicada pela massa do corpo, nível trófico, produtividade primária liquida e temperatura do ambiente. Em A. lituratus, quatro modelos foram matematicamente plausíveis em explicar a taxa metabólica basal, dois desses modelos explicaram TMB em termos de produtividade primária liquida, e nível trófico. Em C. perspicillata, dois modelos explicaram a TMB, um desses modelos explicaram TMB em termos de massa do corpo, produtividade primária liquida, e temperatura ambiental. Nossos resultados parecem suportar a hipóteses do habito alimentar em A. lituratus e C. perspicillata / Abstract: We estimated the relative contribution of fruits and insects as protein source in the diet of two species of frugivorous bats (Artibeus lituratus and Carollia perspicillata) through the use of stable isotopes of carbon (13C) and nitrogen (15N). The contribution of insects as protein source in the diet was prevalent in both species. In A. lituratus, the contribution of insects was 95 percent in fragmented area, and 75 percent in continuous area. However, in C. perspicilllata, the contribution of insects was 85 percent in fragmented area, and 98 percent in continuous area. In spite of differences in the trophic level between A. lituratus and C. perspicilllata, they are very similar to each other, indicating that both species are found in the same trophic position along the food chain. For each species have been tested 15 mathematical models to determine whether basal metabolic rate (BMR) is explained by body mass, trophic level, net primary productivity and temperature. In A. lituratus, four models were mathematically plausible in explaining the basal metabolic rate, two of these models explained TMB in terms of net primary productivity, and trophic level. In C. perspicillata, two models explained the TMB, one of these models explained TMB in terms of body mass, net primary productivity, and ambient temperature. Our result seems to support the food habits hypotheses in A. lituratus and C. perspicilllata / Mestre

Orientador: Sandra Bos Mikich / Banca: Eleanor Margaret Slade / Banca: Isabela Galarda Varassin / Banca: Maria Cecília Martins Kierulff / Banca: Gustavo Quevedo Romero / Resumo: Os mutualismos planta-animal são um tipo fundamental de interações e a manutenção da biodiversidade em nosso planeta é altamente dependente deles. Nos trópicos, a maioria das espécies de plantas tem sementes dispersas por animais que consomem frutos. A região neotropical contém a maior concentração de angiospermas com frutos carnosos e de animais que consomem frutos do mundo, mas essa região rica em biodiversidade é constantemente ameaçada por impactos causados pela humanidade. Eu conduzi uma revisão em escala continental sobre a disponibilidade de dados em interação entre plantas frutíferas e animais consumidores de frutos na região neotropical. O objetivo deste estudo foi identificar as lacunas que ainda existem no conhecimento deste tipo de interação e usar estes dados para conduzir meta-análises a partir de uma perspectiva de redes. O principal propósito era verificar se o uso de análises de redes podia ser aplicado como uma ferramenta para auxiliar o desenvolvimento de planos de restauração ecológica. Eu constatei que as interações entre plantas e frugívoros na região neotropical são ainda sub amostradas tanto em termos da distribuição espacial dos estudos quanto em termos da diversidade de espécies de aves e mamíferos investigada. Eu então combinei dados de uma série de estudos que registraram o consumo por aves e mamíferos para construir 17 redes de interação. Essas redes se mostraram altamente estruturadas exibindo organização aninhada e modular e na maioria dos casos... / Abstract: Plant-animal mutualisms are a central type of interactions and the maintenance of biodiversity on our planet is dependent on them. In the tropics, the majority of plant species have seeds dispersed by fruiteating animals. The neotropical region contains the highest concentration of fruiting plants and fruiteating animals in the world, but this biodiversity rich region is constantly threatened by human-driven impacts. I conducted a continental-scale review of the availability of data for the interactions between neotropical fruiting plants and fruit-eating mammals. The aim of this study was to identify the gaps that still exist in knowledge of this interaction type and use this data to conduct meta-analyses from a complex network perspective. The main purpose was to verify if the use of network analyses can be applied as a tool to assist the development of ecological restoration plans. I found that the interactions between plants and fruit-eating birds and mammals in the neotropical region are still undersampled both in terms of the spatial distribution of studies and in terms of bird and mammal diversity of the species investigated. I then combined data from a range of studies that reported fruit eating by birds and mammals to construct 17 interaction networks. These networks were found to be highly structured exhibiting nested and modular organization and mostly deviating significantly from the structure expected in random networks. Additionally, in order to understand the importance of fruits and how their traits influence in the diet of two mammalian seed dispersers by using three neotropical focal communities as cases studies I found that two capuchin monkeys (genera Cebus and Sapajus) and coatis (genus Nasua), despite having similar overall trophic strategies, exhibited a low similarity in fruit species composition in their diet. They also showed no preference for ... / Doutor

Orientador: Sandra Bos Mikich / Banca: Deborah Maria de Faria / Banca: Marlon Zortéa / Banca: Ariovaldo Pereira da Cruz Neto / Banca: Rita de Cassia Bianchi / Resumo: Morcegos frugívoros são bons dispersores de sementes e por utilizarem o olfato como forma de identificação de frutos maduros, foi proposta uma ferramenta de restauração que atrai estes animais com o uso de óleos essenciais de frutos zoocóricos, como forma de aumentar a chuva de sementes em áreas degradadas. Esta nova ferramenta de restauração está em constante desenvolvimento e aqui (i) foi analisada e comparada a composição dos óleos essenciais dos frutos preferidos de Artibeus, Carollia e Sturnira, com outros frutos consumidos e não consumidos por estes morcegos; (ii) utilizamos a análise cromatográfica combinada com experimentos em cativeiro de dupla escolha para analisar o papel de diferentes compostos orgânicos voláteis (VOCs) na atração destes filostomídeos; (iii) foi feita uma revisão bibliográfica da dieta dos morcegos do Velho Mundo para analisar a congruência entre a dieta frugívora de Pteropodidae com uma nova proposta zoogeográfica, e por fim, (iv) foram analisados gêneros de Pteropodidae que poderiam ser utilizados, com base na diversidade de sua dieta e preferência por frutos, em programas de restauração como Phyllostomidae estão no Novo Mundo. Os nossos resultados mostram que os óleos essenciais de frutos consumidos pelos filostomídeos frugívoros compartilham compostos, mas os preferidos podem ser identificados por compostos-chave. Além disso, esses animais podem identificar dois tipos diferentes de VOCs - monoterpenos e sesquiterpenos - cada um com uma função... / Abstract: Fruit bats are good seed dispersers and since they use odorific clues to locate and select mature fruits, they have been attracted to degraded areas with essential oils extracted from their preferred fruits in order to increase seed rain. This novel restoration tool is under constant development and here we (i) compared the composition of the essential oils of the preferred fruits of Artibeus, Carollia and Sturnira, with other fruits consumed and ignored by these bats; (ii) used chromatographic analysis combined with double-choice captive experiments to analyze the role of different volatile organic compounds (VOCs) in the attraction of these phyllostomids; (iii) conducted a bibliographical review of the diet of Old World bats to analyze the congruence between the frugivorous diet of Pteropodidae with a new zoogeographic proposal, and finally (iv) identified genera of Pteropodidae that could be used, based on the diversity of their diet and fruit preference, in restoration programs like Phyllostomidae are in the New World. We discovered that the essential oils of fruits consumed by the frugivorous phyllostomids share compounds, but the preferred ones can be identified by key compounds. In addition, these animals revealed that they can identify two different types of VOCs - monoterpenes and sesquiterpenes - each with a different function in bat-fruit communication. The diet of flying foxes was found to be diverse and congruent with the zoogeographic realms, having Ficus as the... / Doutor

Orientador: Marco Aurélio Pizo Ferreira / Apresentação, resumo, introdução e objetivos em português / Banca: Sulene Noriko Shima / Banca: Mauro Galetti Rodrigues / Banca: Wesley Rodrigues Silva / Banca: Erica Hasui / Resumo: A rendeira (Manacus manacus, Pipridae) é um pequeno (15 - 18 g) passeriforme frugívoro amplamente distribuído na região Neotropical e que apresenta o sistema reprodutivo de lek. Existem vários estudos sobre a história natural e comportamento de lek desta espécie e poucos estudos que se referem aos aspectos ecológicos relacionados à sua atividade de frugivoria. Nos primeiros capítulos, nos referimos a alguns aspectos comportamentais da espécie em atividade de lek que foram pouco explorados ou inéditos para a ciência. Do quarto ao sétimo capítulos, procuramos enfocar parte das funções e interações ecológicas que a espécie exerce considerando a frugivoria e dispersão de sementes de plantas de restinga no sudeste do Brasil. Os principais resultados sobre o comportamento de lek revelaram que a permanência dos machos adultos dentro de seus territórios em áreas de lek está positivamente correlacionada com o comprimento do dia. Dessa forma, diferenças no comprimento do dia entre regiões tropicais e subtropicais influenciam um padrão anual invertido de atividade de lek da espécie, ou seja, quando machos residentes estão mais ativos na região tropical, os machos da região subtropical estão menos ativos e vice-versa. Adicionalmente, a frequência e a duração de exibições de machos residentes em suas courts (locais de exibição) variaram ao longo do ano. No entanto, os machos jovens treinaram suas exibições em courts de machos residentes ao longo de todo o ano, sem variações significativas. As fêmeas visitaram mais freqüentemente os machos residentes que se exibiram por períodos mais longos. Nossas observações revelaram que machos residentes, principalmente os que estabeleceram territórios localizados na... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The White-bearded Manakin (Manacus manacus, Pipridae) is a small frugivore passerine (15 - 18 g) that presents the lek breeding system. There are several studies about the natural history and lek behavior of this species, however, few studies focused on the ecological aspects related to its frugivorous diet. In the first chapters, we studied some aspects of the species' lek behavior that were underexplored before. From the fourth to seventh chapters, we focused on the ecological functions and ecological interactions of this species considering the frugivory on and seed dispersal of restinga plants in southeastern Brazil. Regarding lek behavior, the permanence of resident males in their lekking territories was positively correlated with day length. Thereby, differences in day length between tropical and subtropical regions resulted in an inverted annual pattern of lek activity, i.e., when males are more active in the tropical region, males from subtropical region are less active and viceversa. Additionaly, the frequency and duration of display bouts of resident males varied along the year while juveniles did not. The females visited frequently courts of residents that displayed for longer bouts. Also, our observations revealed that resident males may use auxiliary courts to display; a behavior previously unknown for this species. We suggest that the use of auxiliary courts may be a strategy adopted mainly by peripheral males to attract females that visit more successful males with central territories in the lek area. The court cleaning behavior, which consists of the removal of leaves and debris from courts was also investigated. We concluded that instead of acting as a defensive strategy to avoid terrestrial lurking predators as argued... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The present study, part of the Guigó Project , was based on the continuation of the analysis of the role of Callicebus coimbrai in the seed dispersal and regeneration of habitats in the fragmented landscape of the Atlantic Forest of Sergipe, Brazil. A group of C. coimbrai with six members (a breeding pair, two subadults, one juvenile, and one infant) was monitored between December, 2012, and October, 2013, in the Mata do Junco State Wildlife Refuge in the municipality of Capela, Sergipe. During five days per month, the study group was monitored continuously throughout the daily activity period. Data were collected in feeding-tree focal samples for the analysis of feeding behavior, with fecal samples being collected for the verification of the ingestion of seeds by the animals. Focal-animal samples were also collected, in which group members were monitored continuously during the daily activity period for the recording of feeding and defecation events (with the same set of data being collected for each event). Specimens of dung beetles (Scarabaeidae) were also collected, whenever they were found in association with the feces. During each feeding event, the time, source, number of individuals visiting the source, and the number of fruits ingested were recorded, as well as the geographic coordinates, using a GPS. Details of the feeding behavior were also recorded, in relation to the parts of the fruit consumed and the ingestion of seeds. For each observed defecation event, the time, individual, and location (GPS) were recorded, and whenever possible, a sample of the feces was collected (together with specimens of dung beetles) for analysis. Seed dispersal was evaluated by measuring the distance (in ArcGis) between the sites at which the seeds were found in the feces and the probable source of the seeds. The members of the Junco group fed primarily on fruit, with a smaller contribution of leaves, flowers, seeds, and insects. A total of 488 defecation events were observed, resulting in the collection of 359 fecal samples (73.6% of the total) for analysis. In approximately 10% of these events (n = 46), scarabaeid specimens were collected for identification. Analysis of the fecal samples indicated that just over half the feces (56.5%) contained the seeds of at least 11 different plants species (with one to 26 seeds being found in a sample). In the focal-animal samples, between one and 15 events were recorded in a single day. Dispersal distances were generally between 100 m and 200 m, with a maximum distance of 211 m being recorded. Systematic variation was found in all parameters, related primarily to the seasonal variation in the availability of fruit. Longitudinal variation was also found in the plant species exploited by the group in the same period of 2012. Overall, the results of the study emphasize the importance of C. coimbrai as a seed disperser, and in particular, its role in the regeneration of the fragmented habitats that are typical of the Atlantic Forest of Sergipe. / O presente trabalho, integrante do Projeto Guigó , dá continuidade às análises do papel de Callicebus coimbrai na dispersão de sementes e regeneração de habitats na paisagem fragmentada da Mata Atlântica de Sergipe. Um grupo de C. coimbrai com seis integrantes (um casal reprodutor, dois subadultos, um juvenil e um infante) foi monitorado de dezembro de 2012 a outubro de 2013, no Refúgio de Vida Silvestre Mata do Junco, localizado no município sergipano de Capela. Durante cinco dias por mês, o grupo foi monitorado continuamente ao longo do período diurno de atividade. Os dados foram coletados através da amostragem de fonte-focal para a análise do comportamento alimentar e a coleta de amostras de fezes para a verificação da ingestão e dispersão de sementes pelos animais. Amostras de animal-focal também foram realizadas, onde membros do grupo foram monitorados continuamente ao longo do período de atividade, para o registro de todos os eventos de alimentação e defecação (com o mesmo conjunto de dados sendo coletado para cada evento). Foram coletados também espécimes de besouros coprófagos (Scarabaeidae) quando encontrados associados às fezes. Para cada evento de alimentação, registrava-se o horário, a fonte, o número de indivíduos que visitou a fonte e o número de frutos consumidos, além das coordenadas geográficas, registradas com um aparelho de GPS. O comportamento alimentar também foi registrado em relação às partes do fruto consumidas e a ingestão de sementes. Para cada evento de defecação observado, foi registrado o horário, o indivíduo envolvido e o local (GPS), e quando possível, uma amostra das fezes foi coletada (além de espécimes de escarabeídeos) para posterior análise. A dispersão de sementes foi avaliada medindo a distância entre o local onde sementes foram encontradas nas fezes e a provável fonte das mesmas em ArcGis. Os membros do grupo Junco se alimentavam essencialmente de frutos, com menor contribuição de folhas, flores, sementes e insetos. Um total de 488 eventos de defecação foi observado, onde 359 amostras de fezes (73,6% do total) foram coletadas para análise. Em aproximadamente 10% destes eventos (n = 46), foram coletados espécimes de escarabeídeos, para identificação. A análise das amostras indicou que um pouco mais da metade das amostras de fezes (56,5%) continham sementes de pelo menos onze espécies de plantas (de uma a 26 sementes por amostra). Na amostragem animal-focal, entre um e 15 eventos de defecação foram registrados em um único dia. Distâncias de dispersão de sementes foram geralmente entre 100 m e 200 m, sendo registrado um valor máximo de 211 m. Variações sistemáticas foram encontradas em todos os parâmetros, relacionadas principalmente à variação sazonal na disponibilidade de fruto. Variações longitudinais também foram encontradas em relação às espécies de plantas exploradas pelo grupo no mesmo período de 2012. De um modo geral, os resultados do estudo enfatizaram a importância de C. coimbrai como dispersor de sementes e principalmente seu papel na regeneração de habitats fragmentados, que são típicos da Mata Atlântica de Sergipe.