The thesis addresses several aspects of ecology of lowland rainforest avifauna in Papua New Guinea. It describes spatial and temporal distributional patterns of abundance and diversity of bird community and different feeding guilds. More specifically, spatial patterns were explored in relation to topography, tree species composition, forest structure including vertical forest strata and inter-specific associations. The thesis also focuses on nest survival in continuous and fragmented forest, particularly in relation to nest predation.

Abordagens funcionais e filogenéticas têm sido amplamente utilizadas no estudo de ecologia de comunidades e têm propiciado um melhor entendimento de como atributos funcionais e sua evolução influenciam padrões ecológicos observados atualmente na natureza. A incorporação da variabilidade intraespecífica em estudos recentes de ecologia de comunidades vegetais tem demonstrado que, apesar de a variabilidade intraespecífica de um atributo ser normalmente menor do que sua variabilidade interespecífica, estudos que consideram a variabilidade intraespecífica inferem mecanismos de organização de comunidades com mais acurácia. Além disso, abordagens analíticas que incluem a variabilidade intraespecífica em estudos de comunidades possibilitam integrar as escalas de populações e comunidades em ecologia. Abordagens filogenéticas recentes permitem a avaliação da interação entre composição filogenética de bancos regionais de espécies e a estrutura filogenética local de comunidades, o que permite a inferência de processos históricos e ecológicos que estruturam comunidades atuais. O objetivo geral desta tese foi avaliar padrões e inferir processos de organização de comunidades de plantas lenhosas da escala local à regional. Para isso, utilizei abordagens baseadas em atributos funcionais para avaliar o nicho de indivíduos (capítulo 2) e das espécies (capítulo 2 e 3) e abordagens filogenéticas para avaliar como a evolução influencia a similaridade funcional entre as espécies (capítulo 3), a formação de bancos de espécies locais (capítulo 3) e regionais (capítulo 4) e a estruturação de comunidades locais (capítulo 4). No capítulo 2, avaliei qual a importância relativa da substituição (turnover) de espécies e da variabilidade intraespecífica nas respostas médias e de dispersão de área foliar específica no nível de comunidade a um gradiente de abertura de dossel em uma metacomunidade de árvores juvenis. Nesse capítulo, concluí que a variabilidade intraespecífica é fundamental para a organização de comunidades lenhosas em florestas e arbustais, pois a área foliar específica dentro da mesma espécie varia conforme o ambiente e o contexto local de espécies interatoras. Essa plasticidade permite o estabelecimento de espécies em uma porção maior do gradiente de abertura do dossel. No capítulo 3, avaliei se espécies ocorrentes tanto na floresta quanto no campo diferem de espécies restritas à floresta ou ao campo quanto a resposta de seus atributos a espécies coocorrentes e ao gradiente ambiental. Concluí que uma ação combinada entre área foliar específica, espessura foliar e densidade de folhagem ajuda a explicar a organização de comunidades de plantas lenhosas em ecótonos floresta-campo. A plasticidade nesses atributos permite a colonização do campo por espécies que também ocorrem na floresta. No capítulo 4, avaliei se há associação entre a estrutura filogenética local (agrupamento ou repulsão) de comunidades de árvores e a distribuição geográfica de grandes linhagens de angiospermas no Neotrópico e Afrotrópico. A conclusão foi que diferenças regionais de composição filogenética entre o Neotrópico e o Afrotrópico são provavelmente um resultado de taxas diferenciais de especiação e extinção que seguiram a separação de Gondwana e atualmente influenciam a estrutura filogenética local de comunidades de árvores de florestas pluviais nos dois reinos. / Functional and phylogenetic approaches have been widely used in community ecology studies and have provided a better understanding of how functional traits and their evolution influence ecological patterns that are currently observed in nature. The incorporation of intraspecific variability in recent plant community ecology studies have demonstrated that, despite intraspecific variability of a given trait extent be usually lower than its interspecific variability, studies that account for intraspecific variability more accurately infer mechanisms of community assembly. Moreover, analytical approaches that incorporate intraspecific variability in community ecology studies enable integrating population and community scales in ecology. Recent phylogenetic approaches permit evaluating the interaction between the phylogenetic composition of regional species pools and local phylogenetic structure of communities, which enables the inference of historical and ecological processes structuring current communities. The general aim of this dissertation was to evaluate and infer assembly processes of woody plant communities from local to regional scales. For this, I used trait-based approaches to assess the niche of individuals (chapter 2) and species (chapter 2 and 3) and community phylogenetics approaches to evaluate how evolution influences the trait similarity between species (chapter 3), the formation of local and regional species pools (chapter 3 and 4, respectively) and the structuring of local communities (chapter 4). In chapter 2, I evaluated what is the relative importance of species turnover and intraspecific variability to the variation in trait mean and spread responses of specific leaf area at the community level across a canopy openness gradient in a tree juvenile metacommunity. In this chapter, I conclude that intraspecific variability is essential to woody community assembly in forests and shrublands, since specific leaf area within the same species varies according to the environment and local context of interacting species. This plasticity permits species establishment in a wider portion of the canopy openness gradient. In chapter 3, I evaluated whether species both in forest and grassland differ from species restricted to either forest or grassland regarding their trait-based responses to co-occurring species and environmental gradient. I concluded that an interplay between specific leaf area, leaf thickness and foliage density help explaining the assembly of woody plant communities in forest-grassland ecotones. The plasticity in these traits enables the colonization of the grassland by species that also occur in the forest. In chapter 4, I evaluated whether there is association between local phylogenetic structure (clustering or overdispersion) of tree communities and geographical distribution of major angiosperm lineages in the Neotropics and Afrotropics. In this chapter, I concluded that regional differences in phylogenetic composition between the Neotropics and Afrotropics are likely an outcome of differential rates of speciation and extinction following the breakup of Gondwana and currently influence local phylogenetic structure of rainforest tree communities in both realms.

Espécies exóticas são consideradas a segunda maior ameaça ao meio ambiente, sendo um risco às espécies nativas devido à predação, competição, hibridação e transmissão de patógenos. Callithrix jacchus e Callithrix penicillata são espécies exóticas amplamente difundidas no Estado do Rio de Janeiro. No presente estudo, dados comportamentais e ecológicos foram amostrados entre Setembro de 2008 e Agosto de 2009 usando-se o método animal focal com amostragem instantânea, acompanhando sete grupos mistos de Callithrix spp. no arboreto do Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ). A densidade dos saguis foi estimada em cerca de 130 indivíduos por Km2. Na dieta, foram identificadas 51 espécies arbóreas fontes de exsudatos e 39 espécies fontes de frutos, folhas, flores e néctar. Os saguis se alimentaram também de invertebrados, pequenos vertebrados, e alimentos direta ou indiretamente fornecidos por visitantes do JBRJ. O consumo de exsudatos foi maior na estação mais seca, e de frutos e insetos na estação mais chuvosa. Os saguis utilizaram mais os estratos verticais intermediários e sub-bosque nas suas atividades diárias, e áreas protegidas por epífitas no dossel de 30 espécies diferentes de árvores como locais de dormida. Os saguis apresentaram relações interespecíficas harmônicas, neutras e desarmônicas com diversas espécies de aves e mamíferos. A dispersão de sementes de árvores exóticas e o uso exagerado de espécimes vegetais para gomivoria pelos saguis podem afetar a integridade da coleção do JBRJ. A alta densidade de saguis e predação de espécies da fauna local podem afetar o equilíbrio da comunidade faunística. Com base nas observações in situ, as espécies alóctones C. jacchus e C. penicillata causam danos e necessitam de manejo, que deve ser estudado e implementado para o controle criterioso de suas populações. / Exotic species are considered the second biggest threat to the environment, representing a risk to native species due to predation, competition, hybridization and disease transmission. Callithrix jacchus and C. penicillata are exotic species widely spread out in the Rio de Janeiro State. For this study, behavioural and ecological data were sampled between September 2008 and August 2009 through the use of focal animal method with instantaneous sampling, following seven mixed groups of Callithrix spp. in the Arboretum of Rio de Janeiro Botanic Garden (JBRJ), Rio de Janeiro. The marmoset density was estimated on 130 individuals per km2. We identified 51 tree species as exudate sources, 39 species as sources of fruits, leaves, flowers and nectar. The marmosets can also eat invertebrates, small vertebrates, and food offered by visitors of JBRJ. The consumption of exudates was concentrated in the dry season, and fruit and insects in the rainy season. The marmosets used most intermediate strata and understory in their daily activities, and areas protected by epiphytes in the canopy of 30 different species of trees as sleeping sites. The marmosets showed interspecific relationships as harmonic, neutral and disharmonious with several species of birds and mammals. The diffusion of exotic tree seeds and the overuse of plant specimens for gummivory of marmosets can affect the integrity of the JBRJ collection. The high density of marmosets and predation of native fauna can affect the integrity of the fauna. Considering the potential and observed damage caused by exotic species Callithrix jacchus and C. penicillata, management measures should be studied and implemented to control their populations.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Right after the arising of the Panama isthmus, the family Canidae colonized South America, around 2.6-2.4 million years ago. Although canids radiation in South America is recent, this region holds the largest canid diversity in the world, with more than 10 extant species. This great diversity is also notable when dealing with the ecomorphological variation of these animals. The maned-wolf (Chrysocyon brachyurus), a large omnivore, and the bush-dog (Speothos venaticus), a small hypercarnivore, are the extreme exemples of this variation. Such shape diversity can be potentially explained by both abiotic, such as climate, and biotic factors, like competition. These factors may have contributed for stabilizing the south-american canids community. Thus, this study aimed to investigate what drives this ecomorphological amplitude, as well as to understand how can similar species coexist when overlapping their distributional ranges, such as the crab-eating fox (Cerdocyon thous), which has sympatric areas with Lycalopex vetulus and L. gymnocercus, two foxes ecologically similar to Cerdocyon thous. To answer these questions, 431 especies were photographed in nine South-American museums. Through geometric morphometric procedures, it was possible to quantify the phenotypic variation of eight canid species (Atelocynus microtis, C. thous, C. brachyurus, L. culpaeus, L. griseus, L. gymnocercus, L. vetulus e S. venaticus) throughout their geographical range and then test the contribution of biotic and abiotic factors driving this variation. The evidences presented in this study suggest C. thous alters its shape and body size when in sympatry with two Lycalopex species, pattern described by character displacement , which is when similar species shift their phenotype in order to minimize competition. Besides, C. thous also follows the Bergmann s rule, which predicts that body size increases at larger latitudes. When considering the canid community as a whole, climate was identified as the main factor contributing to phenotypic variation in these animals. Competition has a weaker impact in south-american canids skull morphology, although it may have played a larger role in the past, when the ecomorphological diversity in the subcontinent was even larger. / Logo após a emergência completa do istmo do Panamá, a família Canidae colonizou a América do Sul, há, aproximadamente, 2.6-2.4 milhões de anos atrás. Embora a radiação dos canídeos seja recente na América do Sul, esta região compõe a maior diversidade atual de espécies desta família no mundo, com mais de 10 espécies viventes. Esta grande biodiversidade também é notável na variação ecomorfológica destes animais. Exemplo disso são os dois extremos desta variação: o lobo-guará (Chrysocyon thous), um animal onívoro de grande tamanho corporal; e o cachorro-vinagre (Speothos venaticus), espécie hipercarnívora de pequeno porte. Tamanha diversidade de formas pode potencialmente ser explicada tanto por fatores abióticos, como o clima, e bióticos, como a competição. Ambos os fatores podem ter contribuído para a estabilização da comunidade de canídeos sul-americana. Por isso, este estudo se propôs a investigar o que impulsionou esta amplitude ecomorfológica, bem como entender como espécies mais similares coexistem quando em sobreposição distribucional, como o graxaim-do-mato (Cerdocyon thous), que possui área simpátrica a Lycalopex vetulus e L. gymnocercus, duas raposas ecologicamente similares a Cerdocyon thous. Para tanto, 431 espécimens foram fotografados em nove museus da América do Sul. Através de procedimentos de morfometria geométrica, foi possível quantificar a variação fenotípica de oito espécies de canídeos (Atelocynus microtis, C. thous, C. brachyurus, L. culpaeus, L. griseus, L. gymnocercus, L. vetulus e S. venaticus), ao longo de sua distribuição geográfica, e então testar a contribuição dos fatores bióticos e abióticos nesta variação. As evidências deste estudo sugerem que C. thous altera sua forma e tamanho corporal quando em simpatria com as duas espécies de Lycalopex, padrão descrito pelo deslocamento de caráter , quando espécies semelhantes alteram seu fenótipo em simpatria, a fim de minimizar a competição. Além disso, C. thous também segue a regra de Bergmann, que prevê um aumento de tamanho corporal com o aumento da latitude. Ao considerar a comunidade de canídeos como um todo, o clima foi identificado como o fator que mais contribuiu para a variação fenotípica destes animais. A competição, por sua vez, tem um impacto mais fraco na morfologia do crânio dos canídeos sul-americanos, embora possa ter tido uma maior contribuição no passado, quando a diversidade ecomorfológica no subcontinente era ainda maior.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgorGB_DISSERT.pdf: 695705 bytes, checksum: 0611f2165b1e05afa1e64ceaedeacebb (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / High levels of local, regional, and global extinctions has progressively simplified communities in terms of both species and ecosystem functioning. Theoretical models demonstrated that the degree of functional redundancy determines the rates of functional group loss in response to species extinctions. Here, we improve the theoretical predictions by incorporating in the model interactions between species and between functional groups. In this study, we tested the effect of different scenarios of interspecific interactions and effects between functional groups on the resistance to loss of community functional groups. Virtual communities have been built with different distribution patterns of species in functional groups, both with high and low evenness. A matrix A was created to represent the net effect of interspecific interactions among all species, representing nesting patterns, modularity, sensitive species, and dominant species. Moreover, a second matrix B was created to represent the interactions between functional groups, also exhibiting different patterns. The extinction probability of each species was calculated based on community species richness and by the intensity of the interspecific interactions that act upon it and group to which it belongs. In the model, successive extinctions decrease the community species richness, the degree of functional redundancy and, consequently, the number of functional groups that remain in the system. For each scenario of functional redundancy, A, and B, we ran 1000 simulations to generate an average functional extinction curve. Different model assumptions were able to generate remarkable variation on functional extinction curves. More extreme variations occurred when the matrix A and B caused a higher heterogeneity in the species extinction probability. Scenarios with sensitive species, positive or negative, showed a greater variation than the scenarios with dominant species. Nested interactions showed greater variation than scenarios where the interactions were in modules. Communities with maximal functional evenness can only be destabilized by the interactions between species and functional groups. In contrast, communities with low functional evenness can have its resistance either increased or decreased by the interactions. The concentration of positive interactions in low redundancy groups or negative interactions in high redundancy groups was able to decrease the functional extinction rates. In contrast, the concentration of negative interactions in low redundancy groups or positive interactions in high redundancy groups was able to increase the functional extinction rates. This model shows results that are relevant for species priorization in ecosystem conservation and restoration / Os n?veis elevados de extin??es locais, regionais e globais t?m simplificado progressivamente comunidades em termos de esp?cies e funcionamento do ecossistema. Modelos te?ricos demonstraram que o grau de redund?ncia funcional determina as taxas de perda de grupos funcionais ? medida que as comunidades sofrem extin??o de esp?cies. Aqui n?s aprimoramos as predi??es te?ricas pela incorpora??o no modelo de intera??es entre esp?cies e entre grupos funcionais. Neste estudo, testamos o efeito de diferentes cen?rios de intera??es interespec?ficas e de efeitos entre grupos funcionais sobre a resist?ncia das comunidades ? perda de grupos funcionais. Comunidades virtuais foram constru?das com diferentes padr?es de distribui??o de esp?cies nos grupos funcionais, tanto com alta quanto com baixa equitabilidade. Uma matriz A foi criada para representar o efeito l?quido das intera??es interespec?ficas entre todas as esp?cies, representando padr?es de aninhamento, modularidade, esp?cies sens?veis ou dominantes. Al?m disto, uma segunda matriz B foi criada para representar as intera??es entre grupos funcionais, tendo tamb?m diferentes padr?es. A probabilidade de extin??o de cada esp?cie foi calculada com base na riqueza de esp?cie da comunidade e pela intensidade das intera??es interespec?ficas que atuam sobre ela e sobre o grupo funcional ao qual ela pertence. No modelo, extin??es de esp?cies sucessivas diminuem a riqueza da comunidade, o grau de redund?ncia funcional e consequentemente o n?mero de grupos funcionais que permanecem no sistema. Para cada cen?rio de redund?ncia funcional, A e B, n?s rodamos 1000 simula??es para gerar uma curva de extin??o funcional m?dia. Diferentes suposi??es do modelo foram capazes de gerar varia??es not?veis nas curvas de extin??o funcional. Varia??es mais extremas ocorreram quando as matrizes A e B definem um efeito diferencial acentuado na probabilidade de extin??o das esp?cies dos grupos funcionais. Cen?rios com esp?cies sens?veis, positivas ou negativas, apresentaram uma maior varia??o que os cen?rios com esp?cies dominantes. Intera??es aninhadas apresentaram maior varia??o do que cen?rios em que as intera??es s?o modulares. Comunidades com redund?ncia funcional m?xima podem somente ser fragilizadas pelas intera??es entre esp?cies e grupos funcionais. Em contraste, comunidades com baixa riqueza funcional pode ter sua resist?ncia aumentada ou diminu?da pelas intera??es. A concentra??o de intera??es positivas in grupos de baixa redund?ncia ou intera??es negativas em grupos de alta redund?ncia foi capaz de diminuir as taxas de extin??o funcional. Em contraste, a concentra??o de intera??es negativas em grupos de baixa redund?ncia ou de intera??es positivas em grupos de alta redund?ncia foi capaz de aumentar as taxas de extin??o funcional. Este modelo apresenta resultados relevantes para prioriza??o de esp?cies em trabalhos de conserva??o e restaura??o dos ecossistemas

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Ants that collect nectar from plants bearing extrafloral nectaries (EFN) can defend them against the attacks of herbivores. Many cases of this food-for-protection mutualism have been described and the next step is to understand the mechanisms that structure these interactions. In this study, this issue was addressed through field observations and experiments on ant behaviour in studies compiled into five chapters. Specifically, we evaluated the plant\'s investment in attracting ants (nectar quality) and the competitive relationship between ants (resource dominance hierarchies) as structuring mechanisms of ant-plant interactions. The entire study took place in areas of the ecosystem known as Rupestrian Fields, located in Ouro Preto (Brazil), between June 2011 and March 2014. In Chapter 1, we observe that ant-plant interaction network in Rupestrian Fields is nested and generalized as expected for mutualisms, but differs from ant-hemipteran network, its ecological equivalent, despite both share ant species interactions. In Chapter 2, we delve into the study of the effect of resources in interaction frequency, and we showed that the quality more than quantity of nectar determines the pattern of interaction between plants (10 species) and ants (32 species), as well as the benefits of this interaction (conditional outcomes). In the Chapter 3, we focus on the ants to demonstrate, using paired encounters, that ants species are organized in dominance hierarchies based on aggressiveness. This hierarchies affects the numerical dominance based on territoriality and, more importantly, in the dominance of interactions and nectar. Keeping this line of thought, we demonstrated in Chapter 4 that not all ants that collect nectar really protect the plant against herbivores but only the ecological dominant and highly interacted species. Finally, we close the thesis demonstrating in Chapter 5 that the ant species interacted with plants during the day are not the same at night, but this diurnal-nocturnal turnover does not affect the structure of the interactions by only changing the dominant species. This study brings behavioural and empirical evidences on the importance of the identity of the ant species and its ecological dominance, as well the effect of the nectar quality, for the structure of ant-plant interactions and effectiveness of mutualisms. / As formigas que recolhem o néctar das plantas com nectários extraflorais (EFN) podem defendê-las contra ataques de herbívoros. Muitos casos desse tipo de mutualismo foram descritos mas ainda é preciso entender os mecanismos que estruturam essas interações. Neste estudo, esse problema foi abordado através de observações de campo e experimentos sobre o comportamento das formigas compilados em cinco capítulos. Especificamente, foi avaliado o investimento da planta em atrair formigas (qualidade do néctar) e a relação competitiva entre formigas pelo néctar (hierarquias de dominância) como mecanismos estruturadores das interações formiga-planta (partição das interações). Todo o estudo ocorreu em áreas do ecossistema Campo Rupestre, localizadas em Ouro Preto (Brasil), de junho de 2011 a março de 2014. No Capítulo 1, observamos que redes de interação formiga-planta em Campo rupestre é aninhada e generalizada como esperado para mutualismos, mas difere da rede formiga-hemíptero, seu equivalente ecológico, apesar de compartilharem as mesmas espécies de formigas interagentes. No Capítulo 2, nós aprofundamos no efeito dos recursos estruturando interações, e mostramos que a qualidade mais do que a quantidade de néctar determina o padrão de interação entre formigas (32 espécies) e plantas (10 espécies), bem como os benefícios desta interação (benefícios condicionais). No Capítulo 3, nós demonstramos através de encontros interespecíficos pareados que as formigas são organizadas em hierarquias de dominância comportamental baseadas em agressividade. Essa hierarquia afeta a dominância numérica por territorialidade e, mais importante, o domínio das interações e do néctar. Mantendo esta linha de pensamento, demonstramos no Capítulo 4 que nem todas as formigas que coletam néctar realmente protegem a planta contra herbívoros mas somente as espécies dominantes e altamente interagidas. Finalmente, fechamos a tese demonstrando no Capítulo 5 que as espécies de formiga que interagem com as plantas durante o dia não são o mesmo à noite, mas esta rotatividade diurno-noturno não afeta a estrutura das interações devido a troca específica da formiga dominante. Este estudo traz evidências comportamentais e empíricas sobre a importância da identidade de espécies de formiga e sua dominância ecológica, assim como da qualidade do recurso, para a estrutura de rede da formiga-planta e eficácia do mutualismo. / Doutor em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Espécies exóticas são consideradas a segunda maior ameaça ao meio ambiente, sendo um risco às espécies nativas devido à predação, competição, hibridação e transmissão de patógenos. Callithrix jacchus e Callithrix penicillata são espécies exóticas amplamente difundidas no Estado do Rio de Janeiro. No presente estudo, dados comportamentais e ecológicos foram amostrados entre Setembro de 2008 e Agosto de 2009 usando-se o método animal focal com amostragem instantânea, acompanhando sete grupos mistos de Callithrix spp. no arboreto do Jardim Botânico do Rio de Janeiro (JBRJ). A densidade dos saguis foi estimada em cerca de 130 indivíduos por Km2. Na dieta, foram identificadas 51 espécies arbóreas fontes de exsudatos e 39 espécies fontes de frutos, folhas, flores e néctar. Os saguis se alimentaram também de invertebrados, pequenos vertebrados, e alimentos direta ou indiretamente fornecidos por visitantes do JBRJ. O consumo de exsudatos foi maior na estação mais seca, e de frutos e insetos na estação mais chuvosa. Os saguis utilizaram mais os estratos verticais intermediários e sub-bosque nas suas atividades diárias, e áreas protegidas por epífitas no dossel de 30 espécies diferentes de árvores como locais de dormida. Os saguis apresentaram relações interespecíficas harmônicas, neutras e desarmônicas com diversas espécies de aves e mamíferos. A dispersão de sementes de árvores exóticas e o uso exagerado de espécimes vegetais para gomivoria pelos saguis podem afetar a integridade da coleção do JBRJ. A alta densidade de saguis e predação de espécies da fauna local podem afetar o equilíbrio da comunidade faunística. Com base nas observações in situ, as espécies alóctones C. jacchus e C. penicillata causam danos e necessitam de manejo, que deve ser estudado e implementado para o controle criterioso de suas populações. / Exotic species are considered the second biggest threat to the environment, representing a risk to native species due to predation, competition, hybridization and disease transmission. Callithrix jacchus and C. penicillata are exotic species widely spread out in the Rio de Janeiro State. For this study, behavioural and ecological data were sampled between September 2008 and August 2009 through the use of focal animal method with instantaneous sampling, following seven mixed groups of Callithrix spp. in the Arboretum of Rio de Janeiro Botanic Garden (JBRJ), Rio de Janeiro. The marmoset density was estimated on 130 individuals per km2. We identified 51 tree species as exudate sources, 39 species as sources of fruits, leaves, flowers and nectar. The marmosets can also eat invertebrates, small vertebrates, and food offered by visitors of JBRJ. The consumption of exudates was concentrated in the dry season, and fruit and insects in the rainy season. The marmosets used most intermediate strata and understory in their daily activities, and areas protected by epiphytes in the canopy of 30 different species of trees as sleeping sites. The marmosets showed interspecific relationships as harmonic, neutral and disharmonious with several species of birds and mammals. The diffusion of exotic tree seeds and the overuse of plant specimens for gummivory of marmosets can affect the integrity of the JBRJ collection. The high density of marmosets and predation of native fauna can affect the integrity of the fauna. Considering the potential and observed damage caused by exotic species Callithrix jacchus and C. penicillata, management measures should be studied and implemented to control their populations.

Abordagens funcionais e filogenéticas têm sido amplamente utilizadas no estudo de ecologia de comunidades e têm propiciado um melhor entendimento de como atributos funcionais e sua evolução influenciam padrões ecológicos observados atualmente na natureza. A incorporação da variabilidade intraespecífica em estudos recentes de ecologia de comunidades vegetais tem demonstrado que, apesar de a variabilidade intraespecífica de um atributo ser normalmente menor do que sua variabilidade interespecífica, estudos que consideram a variabilidade intraespecífica inferem mecanismos de organização de comunidades com mais acurácia. Além disso, abordagens analíticas que incluem a variabilidade intraespecífica em estudos de comunidades possibilitam integrar as escalas de populações e comunidades em ecologia. Abordagens filogenéticas recentes permitem a avaliação da interação entre composição filogenética de bancos regionais de espécies e a estrutura filogenética local de comunidades, o que permite a inferência de processos históricos e ecológicos que estruturam comunidades atuais. O objetivo geral desta tese foi avaliar padrões e inferir processos de organização de comunidades de plantas lenhosas da escala local à regional. Para isso, utilizei abordagens baseadas em atributos funcionais para avaliar o nicho de indivíduos (capítulo 2) e das espécies (capítulo 2 e 3) e abordagens filogenéticas para avaliar como a evolução influencia a similaridade funcional entre as espécies (capítulo 3), a formação de bancos de espécies locais (capítulo 3) e regionais (capítulo 4) e a estruturação de comunidades locais (capítulo 4). No capítulo 2, avaliei qual a importância relativa da substituição (turnover) de espécies e da variabilidade intraespecífica nas respostas médias e de dispersão de área foliar específica no nível de comunidade a um gradiente de abertura de dossel em uma metacomunidade de árvores juvenis. Nesse capítulo, concluí que a variabilidade intraespecífica é fundamental para a organização de comunidades lenhosas em florestas e arbustais, pois a área foliar específica dentro da mesma espécie varia conforme o ambiente e o contexto local de espécies interatoras. Essa plasticidade permite o estabelecimento de espécies em uma porção maior do gradiente de abertura do dossel. No capítulo 3, avaliei se espécies ocorrentes tanto na floresta quanto no campo diferem de espécies restritas à floresta ou ao campo quanto a resposta de seus atributos a espécies coocorrentes e ao gradiente ambiental. Concluí que uma ação combinada entre área foliar específica, espessura foliar e densidade de folhagem ajuda a explicar a organização de comunidades de plantas lenhosas em ecótonos floresta-campo. A plasticidade nesses atributos permite a colonização do campo por espécies que também ocorrem na floresta. No capítulo 4, avaliei se há associação entre a estrutura filogenética local (agrupamento ou repulsão) de comunidades de árvores e a distribuição geográfica de grandes linhagens de angiospermas no Neotrópico e Afrotrópico. A conclusão foi que diferenças regionais de composição filogenética entre o Neotrópico e o Afrotrópico são provavelmente um resultado de taxas diferenciais de especiação e extinção que seguiram a separação de Gondwana e atualmente influenciam a estrutura filogenética local de comunidades de árvores de florestas pluviais nos dois reinos. / Functional and phylogenetic approaches have been widely used in community ecology studies and have provided a better understanding of how functional traits and their evolution influence ecological patterns that are currently observed in nature. The incorporation of intraspecific variability in recent plant community ecology studies have demonstrated that, despite intraspecific variability of a given trait extent be usually lower than its interspecific variability, studies that account for intraspecific variability more accurately infer mechanisms of community assembly. Moreover, analytical approaches that incorporate intraspecific variability in community ecology studies enable integrating population and community scales in ecology. Recent phylogenetic approaches permit evaluating the interaction between the phylogenetic composition of regional species pools and local phylogenetic structure of communities, which enables the inference of historical and ecological processes structuring current communities. The general aim of this dissertation was to evaluate and infer assembly processes of woody plant communities from local to regional scales. For this, I used trait-based approaches to assess the niche of individuals (chapter 2) and species (chapter 2 and 3) and community phylogenetics approaches to evaluate how evolution influences the trait similarity between species (chapter 3), the formation of local and regional species pools (chapter 3 and 4, respectively) and the structuring of local communities (chapter 4). In chapter 2, I evaluated what is the relative importance of species turnover and intraspecific variability to the variation in trait mean and spread responses of specific leaf area at the community level across a canopy openness gradient in a tree juvenile metacommunity. In this chapter, I conclude that intraspecific variability is essential to woody community assembly in forests and shrublands, since specific leaf area within the same species varies according to the environment and local context of interacting species. This plasticity permits species establishment in a wider portion of the canopy openness gradient. In chapter 3, I evaluated whether species both in forest and grassland differ from species restricted to either forest or grassland regarding their trait-based responses to co-occurring species and environmental gradient. I concluded that an interplay between specific leaf area, leaf thickness and foliage density help explaining the assembly of woody plant communities in forest-grassland ecotones. The plasticity in these traits enables the colonization of the grassland by species that also occur in the forest. In chapter 4, I evaluated whether there is association between local phylogenetic structure (clustering or overdispersion) of tree communities and geographical distribution of major angiosperm lineages in the Neotropics and Afrotropics. In this chapter, I concluded that regional differences in phylogenetic composition between the Neotropics and Afrotropics are likely an outcome of differential rates of speciation and extinction following the breakup of Gondwana and currently influence local phylogenetic structure of rainforest tree communities in both realms.

Abordagens funcionais e filogenéticas têm sido amplamente utilizadas no estudo de ecologia de comunidades e têm propiciado um melhor entendimento de como atributos funcionais e sua evolução influenciam padrões ecológicos observados atualmente na natureza. A incorporação da variabilidade intraespecífica em estudos recentes de ecologia de comunidades vegetais tem demonstrado que, apesar de a variabilidade intraespecífica de um atributo ser normalmente menor do que sua variabilidade interespecífica, estudos que consideram a variabilidade intraespecífica inferem mecanismos de organização de comunidades com mais acurácia. Além disso, abordagens analíticas que incluem a variabilidade intraespecífica em estudos de comunidades possibilitam integrar as escalas de populações e comunidades em ecologia. Abordagens filogenéticas recentes permitem a avaliação da interação entre composição filogenética de bancos regionais de espécies e a estrutura filogenética local de comunidades, o que permite a inferência de processos históricos e ecológicos que estruturam comunidades atuais. O objetivo geral desta tese foi avaliar padrões e inferir processos de organização de comunidades de plantas lenhosas da escala local à regional. Para isso, utilizei abordagens baseadas em atributos funcionais para avaliar o nicho de indivíduos (capítulo 2) e das espécies (capítulo 2 e 3) e abordagens filogenéticas para avaliar como a evolução influencia a similaridade funcional entre as espécies (capítulo 3), a formação de bancos de espécies locais (capítulo 3) e regionais (capítulo 4) e a estruturação de comunidades locais (capítulo 4). No capítulo 2, avaliei qual a importância relativa da substituição (turnover) de espécies e da variabilidade intraespecífica nas respostas médias e de dispersão de área foliar específica no nível de comunidade a um gradiente de abertura de dossel em uma metacomunidade de árvores juvenis. Nesse capítulo, concluí que a variabilidade intraespecífica é fundamental para a organização de comunidades lenhosas em florestas e arbustais, pois a área foliar específica dentro da mesma espécie varia conforme o ambiente e o contexto local de espécies interatoras. Essa plasticidade permite o estabelecimento de espécies em uma porção maior do gradiente de abertura do dossel. No capítulo 3, avaliei se espécies ocorrentes tanto na floresta quanto no campo diferem de espécies restritas à floresta ou ao campo quanto a resposta de seus atributos a espécies coocorrentes e ao gradiente ambiental. Concluí que uma ação combinada entre área foliar específica, espessura foliar e densidade de folhagem ajuda a explicar a organização de comunidades de plantas lenhosas em ecótonos floresta-campo. A plasticidade nesses atributos permite a colonização do campo por espécies que também ocorrem na floresta. No capítulo 4, avaliei se há associação entre a estrutura filogenética local (agrupamento ou repulsão) de comunidades de árvores e a distribuição geográfica de grandes linhagens de angiospermas no Neotrópico e Afrotrópico. A conclusão foi que diferenças regionais de composição filogenética entre o Neotrópico e o Afrotrópico são provavelmente um resultado de taxas diferenciais de especiação e extinção que seguiram a separação de Gondwana e atualmente influenciam a estrutura filogenética local de comunidades de árvores de florestas pluviais nos dois reinos. / Functional and phylogenetic approaches have been widely used in community ecology studies and have provided a better understanding of how functional traits and their evolution influence ecological patterns that are currently observed in nature. The incorporation of intraspecific variability in recent plant community ecology studies have demonstrated that, despite intraspecific variability of a given trait extent be usually lower than its interspecific variability, studies that account for intraspecific variability more accurately infer mechanisms of community assembly. Moreover, analytical approaches that incorporate intraspecific variability in community ecology studies enable integrating population and community scales in ecology. Recent phylogenetic approaches permit evaluating the interaction between the phylogenetic composition of regional species pools and local phylogenetic structure of communities, which enables the inference of historical and ecological processes structuring current communities. The general aim of this dissertation was to evaluate and infer assembly processes of woody plant communities from local to regional scales. For this, I used trait-based approaches to assess the niche of individuals (chapter 2) and species (chapter 2 and 3) and community phylogenetics approaches to evaluate how evolution influences the trait similarity between species (chapter 3), the formation of local and regional species pools (chapter 3 and 4, respectively) and the structuring of local communities (chapter 4). In chapter 2, I evaluated what is the relative importance of species turnover and intraspecific variability to the variation in trait mean and spread responses of specific leaf area at the community level across a canopy openness gradient in a tree juvenile metacommunity. In this chapter, I conclude that intraspecific variability is essential to woody community assembly in forests and shrublands, since specific leaf area within the same species varies according to the environment and local context of interacting species. This plasticity permits species establishment in a wider portion of the canopy openness gradient. In chapter 3, I evaluated whether species both in forest and grassland differ from species restricted to either forest or grassland regarding their trait-based responses to co-occurring species and environmental gradient. I concluded that an interplay between specific leaf area, leaf thickness and foliage density help explaining the assembly of woody plant communities in forest-grassland ecotones. The plasticity in these traits enables the colonization of the grassland by species that also occur in the forest. In chapter 4, I evaluated whether there is association between local phylogenetic structure (clustering or overdispersion) of tree communities and geographical distribution of major angiosperm lineages in the Neotropics and Afrotropics. In this chapter, I concluded that regional differences in phylogenetic composition between the Neotropics and Afrotropics are likely an outcome of differential rates of speciation and extinction following the breakup of Gondwana and currently influence local phylogenetic structure of rainforest tree communities in both realms.

Le maintien de ressources génétiques suffisamment larges est nécessaire pour assurer la viabilité et le potentiel évolutif des populations naturelles. Cette thèse a le principal objectif de caractériser la diversité et la variabilité génétique chez le genre Virola (Myristicaceae) pour décrire les processus évolutifs qui en sont à l'origine. Premièrement,une étude de la régénération d'un échantillonnage exhaustif de V. michelii a été menée dans une parcelle du dispositif expérimental de Paracou ayant subi une exploitation forestière de faible intensité et comparée à une parcelle témoin. La diversité génétique mesurée à partir de marqueurs AFLP (Amplified Fragment-Length Polymorphism, N=229) en zones perturbées s'est révélée être plis grande qu'en zone non-perturbées. Puis, l'adaptation locale a été étudiée à travers ces mêmes individus et certains loci (AFLP) montrent une sélection divergente pour des environnements contrastés, indiquant un signe d'adaptation. Enfin, l'étude des niveaux de divergence génétique chez trois espèces de Virola du bouclier guyanais (V. michelii, V. surinamensis et V. kwatae) montrent que deux d'entre elles (V. surinamensis et V. kwatae) montrent de fortes similarités génétiques malgré leur distribution sur des environnements contrastés. des Flux de gènes intersécifiques ont été mis en évidence chez ces deux espèces-soeurs et l'hypothèse d'une spéciation écologique est avancée. Ce travail a permis d'aborder différents processus évolutifs à l'origine de la diversité génétique actuelle chez ces espèces forestières tropicales et peut fournir une contribution pour appréhender le devenir des populations. / Genetic diversity is an essential component of biodiversity. The maintenance of sufficient genetic resources is needed to ensure the adaptive potential and the viability of natural populations. In the current context of global changes, the study of adaptation in living organisms is a key task, particularly for tropical forest trees that are dominant components (in terms of biomass and as ecological drivers) of some of the most diverse ecosystems on Earth. The main objective of this thesis is to characterize genetic diversity and genetic variability to understand the evolutionary processes that act on them. This ecological-genetic study was carried out at the interspecific and intraspecific level in the Virola genus.If overall high levels of genetic diversity are a guarantee of prosperity for the future of the species, it seems essential to perform studies on the impact of environmental disturbance on genetic diversity. In the first section, the genetic consequences of regeneration dynamics were studied in an exhaustive sample of V. michelii in a low-intensity logging plot and in a control plot at the Paracou experimental site. A greater genetic diversity, measured from AFLP markers (Amplified Fragment Length Polymorphism, N = 229), was found in perturbed areas. Because studying genetic diversity within species may be useful for understanding species adaptation to environmental changes, in the second section. I studied local adaptation in a population of V. michelii on the Paracou experimental site. A genome scan approach with AFLPs (N = 229) was conducted on 77 adult individuals and 401 juveniles to identify genetic differences between populations associated to contrasting conditions for an array of environmental variables. Some loci (N = 2) were found to be subject to divergent selection, indicating adaptation to contrasting habitats.In the third section, the study of levels of genetic divergence in three Virola species of the Guiana Shield (V. michelii, V. surinamensis and V. kwatae) was investigated for nuclear and chloroplast molecular markers. V. surinamensis and V. kwatae showed strong genetic similarities despite their contrasting habitats preferences. Coalescent analyses have revealed, on one hand, a recent divergence between these two species suggesting an ecological speciation, and one the other hand that interspecific gene flow occurs between these sister-species.This work focuses on understanding evolutionary processes shaping genetic diversity and provides a useful contribution for biodiversity conservation programs.