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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Assemblage composition and structure are determined by interactions between ecological and biogeographical processes. Snakes ecology and diversity patterns are reflected in morphological attributes and natural history, covering information about diet, substrate usage and daily activity. In this study were evaluated composition and natural history, morphological phylogenetic struture and urbanization effects on snakes assemblage from São Cristóvão – SE, on an Atlantic Forest remnant surrounded by urban matrix. On assemblage were registrated 27 snake species which most has environmental plasticity and wide geographical distribution. Added to low availability of vegetation strata, these factors influence the predominance of species that exploit terrestrial substrates and diet generalists. Influence of urban matrix were not observed on biogeographic similarity and phylogenetic diversity indexes, which are possibly determined by spacial clustering in the biome. Composition and phylogenetic diversity of São Cristóvão assemblage are similar to other areas in Atlantic Forest, including protected areas for conservation, and biogeographic similarity is greater with those ones of Northern portion of the biome. Morphological structure of São Cristóvão is influenced by both phylogeny and ecology, being possible visualize groupings regarding substrate usage, similar to patterns previously observed in Caatinga and Cerrado. These results show the importance of incorporating historical processes in studies of snakes assemblages and considering urban areas as study object, which makes possible understand biodiversity and how assemblages are structured in areas with environmental disturbances. A composição e estrutura de uma taxocenose são determinadas pela interação entre os processos ecológicos e os biogeográficos. A ecologia de serpentes e seus padrões de diversidade são refletidos nos seus atributos morfológicos e história natural, a partir de informações como dieta, uso de substrato e atividade diária. No presente estudo foram avaliados a composição e história natural, estruturação filogenética morfológica e os efeitos da urbanização de uma taxocenose de serpentes no município de São Cristóvão – SE, em um remanescente de Mata Atlântica circundado por matriz urbana. Foram registradas 27 espécies de serpentes na taxocenose, das quais a maior parte possui alta plasticidade ambiental e ampla distribuição geográfica. Somados à baixa disponibilidade de estratos da vegetação, esses fatores influenciam na predominância de espécies que exploram substratos terrestres e generalistas quanto à dieta. Não foi possível observar influência direta da matriz urbana nos índices de semelhança biogeográfica e de diversidade filogenética, que possivelmente são determinados pelos agrupamentos espaciais do bioma. A composição e a diversidade filogenética da taxocenose de São Cristóvão – SE é similar à de outras áreas de Mata Atlântica, incluindo áreas protegidas para conservação, e há maior similaridade biogeográfica com taxocenoses presentes na porção Norte do bioma. Sua estrutura morfológica apresenta influência da filogenia e ecologia em conjunto, sendo possível visualizar agrupamentos quanto ao uso do substrato, semelhante a padrões observados anteriormente nos biomas da Caatinga e do Cerrado. Os resultados obtidos evidenciam a importância de incorporar os processos históricos nos estudos sobre estrutura de taxocenoses de serpentes e de considerar áreas urbanas como objeto de estudo, permitindo compreender a biodiversidade e como as taxocenoses estão estruturadas em ambientes sujeitos a perturbações ambientais. São Cristóvão

Desertification poses many potential threats to native species persistence on drylands globally, possibly reducing biodiversity, biological and economic productivity of these areas. Among the main causes of desertification are the unsustainable crop expansion, overgrazing and the chronic and continuous use of native vegetation which has established a degradation rate greater than 30% of the total of these areas. Although its alarming scenario in which drylands are worldwide, there are only few studies highlining the consequences of this disturbance to the Brazilian semi-arid region. This study aimed to evaluate the current state of vegetation cover of three areas susceptible to desertification in the state of Ceará, in the Brazilian semiarid, and to assess the regeneration potential of the native vegetation, how preserved are the ecosystem services and the diversity of local plants. In order to answer these questions, we mapped and classified three polygons in areas susceptible to desertification according to the current state of woody vegetation cover, structure and configuration of landscape. We performed a phytosociological inventory of each woody species individual within these polygons (DNS ≥ 3 cm and height ≥ 1 m) and collected soil sampling to evaluate the potential effect of soil chemical composition. In addition, we correlate the effects of landscape structure on taxonomic, phylogenetic, and functional diversity, and the community weighted average for functional traits related to the provision of ecosystem services. Areas classified as closed vegetation and intermediate vegetation did not differ significantly regard species richness, phylogenetic and functional diversity, unlike open areas. Communities with vegetation in a more advanced state of regeneration (closed and intermediate) occurred in chemically richer soils (higher values of TOC = total organic carbon and N = total soil nitrogen). Regarding ecosystem services, there was no significant difference between the three levels of coverage, indicating that regard the analyzed fragments there was no loss of ecosystem services. We suggest here that landscapes susceptible to desertification, that still have remnants of native vegetation, have a high potential for regeneration and maintenance of ecosystem service provision. A desertificação é uma potencial ameaça à persistência das espécies nativas nas áreas secas do mundo, reduzindo suas biodiversidades e a produtividades biológica e econômica. Entre as principais causas do processo de desertificação estão a expansão agrícola desordenada, o sobrepastoreio e a retirada de espécies vegetais lenhosas nativas de forma crônica e contínua, que estabelece uma taxa de degradação maior que 30% do total dessas áreas. Apesar desse alarmante cenário, ainda são incipientes estudos que demonstrem as consequências desse distúrbio na região semiárida brasileira. Esse trabalho teve como objetivo avaliar o estado atual da cobertura vegetal de três áreas susceptíveis a desertificação no estado do Ceará, pertencente ao semiárido brasileiro, e avaliar o seu potencial de regeneração, o quanto ainda se preserva de serviços ecossistêmicos e de diversidade de plantas locais. Para tanto, três polígonos em áreas susceptíveis à desertificação foram mapeados segundo o estado atual de cobertura da vegetação lenhosa e sua estrutura e configuração em nível de paisagem foram analisados, sendo realizado o levantamento fitossociológico a nível de solo (DNS ≥ 3 cm e altura ≥ 1 m) e a coleta de amostras de solo para verificar o potencial efeito da composição química do solo nas diferenças estruturais da vegetação. Ademais, relacionamos os efeitos da estrutura da paisagem sobre as diversidades taxonômica, filogenética e funcional, e a média ponderada da comunidade para traços funcionais relacionados à provisão de serviços ecossistêmicos. As áreas classificadas como vegetação fechada e intermediária não diferiram significativamente com relação à riqueza de espécies e à diversidade filogenética e funcional, que foram maiores do que nas áreas abertas. As comunidades com vegetação em estado mais avançado de regeneração (fechada e intermediária) ocorreram em solos quimicamente mais ricos (maiores valores de COT = carbono orgânico total e N = nitrogênio total no solo). Com relação aos serviços ecossistêmicos, não houve diferença significativa entre os três níveis de cobertura, indicando que nos diferentes fragmentos analisados não houve perda de serviços ecossistêmicos. Sugerimos aqui que paisagens susceptíveis à desertificação, que ainda apresentem fragmentos remanescentes de vegetação nativa, tem alto potencial de regeneração e de manutenção da provisão dos serviços ecossistêmicos.

Our objective was to evaluate the effectiveness of protected areas (PAs) in the Paraná-Paraguay basin on multiple facets of ichthyofauna, both currently and in future climate change scenarios, based on reaching the 17% of conserved terrestrial and inland water defined by Aichi Target 11. Analyses were carried out vis-à-vis a distribution of 496 native species, modeling for the present and for the future, and in moderate and pessimistic scenarios of greenhouse gases. We calculated species richness, functional richness, and phylogenetic diversity, overlapping the combination of these facets with the PAs. The results indicate that the current PAs of the Paraná-Paraguay basin are not efficient in protecting the richest areas of ichthyofauna in their multiple facets. While there is a larger overlap between PAs and the richest areas in phylogenetic diversity, the values are too low (2.37%). Currently, the overlap between PAs and areas with larger species richness, functional richness, and phylogenetic diversity is only 1.48%. Although this value can increase for future projections, the values of the indices decrease substantially. The relevant aquatic environments, biological communities, and climate change should be considered as part of the systematic planning of PAs that take into consideration the terrestrial environments and their threats. Resumo Nosso objetivo foi avaliar a efetividade das áreas protegidas da bacia Paraná-Paraguai sobre múltiplas facetas da ictiofauna, atualmente e em cenários futuros de mudanças climáticas baseado em alcançar 17% de áreas protegidas, de acordo com os objetivos de Aichi. Análises foram feitas a partir da distribuição de 496 espécies para o presente e futuro, em diferentes cenários climáticos. Foram calculadas a riqueza de espécies, a riqueza funcional e a diversidade filogenética, sobrepondo a combinação destas facetas com as áreas protegidas. Os resultados indicaram que as áreas protegidas da bacia Paraná-Paraguai não são eficientes em proteger as áreas mais ricas em ictiofauna considerando diversas facetas. A maior sobreposição se dá entre as áreas protegidas e as áreas mais ricas em diversidade filogenética, mas os valores são muito baixos (2,37%). A sobreposição entre as áreas protegidas e os 17% das áreas com maior riqueza de espécies, riqueza funcional e diversidade filogenética é de apenas 1,48%. Para o futuro as projeções indicaram que a sobreposição pode aumentar, mas os valores dos índices caem consideravelmente. Os ambientes aquáticos e as mudanças climáticas são componentes que devem ser considerados no planejamento sistemático de áreas protegidas que consideram essencialmente ambientes terrestres e suas ameaças.

A variedade de recursos alimentares que uma espécie consome representa uma das dimensões mais importantes de seu nicho ecológico. No caso dos insetos parasitoides, o grau de especialização pode ser determinado por restrições e adaptações relacionadas tanto aos herbívoros hospedeiros, quanto às plantas que os herbívoros utilizam. Neste estudo, utilizamos interações plantas-afídeos-parasitoides amostradas em diversas regiões do globo para avaliar a especialização filogenética no uso de afídeos e plantas pelos parasitoides. Especificamente, respondemos às seguintes questões: (1) qual nível trófico, plantas ou herbívoros, exerce maior influência sobre a especialização dos parasitoides? (2) qual a importância da escala das redes, regional ou global, sobre os padrões de especialização? Encontramos especialização filogenética significativa dos parasitoides tanto em relação aos afídeos quanto em relação às plantas, sendo que a especialização em relação aos afídeos foi maior quando comparada a especialização em relação às plantas. Quanto ao efeito da escala, a especialização foi mais evidente quando avaliada em escala global do que em escala regional. Estes resultados reforçam a história evolutiva nas interações entre parasitoides e afídeos e também demonstram o papel das plantas nas interações entre parasitoides e herbívoros hospedeiros. The variety of host organisms represents one of the most important dimensions of the ecological niche of parasitoids and parasites in general. In the case of insect parasitoids that attack herbivores, the degree of specialization of these in the use of hosts can be determined by cues and restrictions imposed by herbivores and by their host plants. We used plant-aphid-parasitoid interactions sampled from several regions of the globe to investigate the specialization in the use of aphids and plants by parasitoid. Specifically, we aim to answer the following questions: (1) which trophic level, plants or herbivores, exerts greater influence on parasitoid specialization? (2) how important is the scale of network, regional or global, for specialization patterns? We found phylogenetic specialization of the parasitoids toward both aphids and plants, with specialization toward aphids being greater when compared to specialization toward plants. As for the effect of spatial scale, specialization was more evident when evaluated on a global scale than on a regional scale, especially for plants. These results reinforce the importance of coevolutionary history in the interactions between parasitoids and aphids, and also demonstrate the mediation role of plants in determining the interactions between parasitoids and host herbivores. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Changes in natural habitats for human use can alter the distribution of biodiversity, favoring species that are more tolerant to environmental disturbance. Usually, these species comprise clades of habitat generalists, which have biological mechanisms to colonize environments with different environmental conditions. However, such effects are still poorly understood for most biological groups, such as the Amazon odonates. Therefore, this study aims to evaluate the effects of land use along an environmental gradient on the phylogenetic and taxonomic diversity of Odonata in the Amazon. We tested the following hypotheses: In deforested areas (e.g., pasture for cattle, palm plantation, and logging), the Odonata community will be more taxonomically and phylogenetically impoverished than in forested areas. We assume that the modification of the natural habitat causes loss of specialist forest species and favors specialist species of open areas and/or habitat generalists. Data sampling was performed in 195 streams under different land-use types: livestock areas, palm monoculture, timber exploitation, and forest areas taken as reference sites. Our results showed that anthropogenic impacts affected the phylogenetic diversity of odonates and the increase in shrub vegetation was related to the increase in the phylogenetic diversity of communities. On the other hand, shrub vegetation is indicative of disturbed areas, where secondary vegetation predominates, with less canopy cover due to the absence or discontinuity of the native tree cover in these habitats. Nonetheless, species richness and abundance were not related to the effects of anthropogenic land use. Finally, our results suggest that the phylogenetic diversity of Amazonian odonates is related to riparian vegetation structure.

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento O gênero Pheidole é reconhecido por sua hiperdiversidade. No entanto, pouco se sabe sobre como essa diversidade é distribuída ao longo de gradientes geográficos e ambientais. Aqui são apresentados os resultados de um estudo para descrever os padrões de diversidade taxonômica e filogenética de Pheidole em todo o bioma Cerrado do Brasil central. Foi utilizado um protocolo de amostragem para coletar Pheidole em 26 locais do Cerrado. Em cada local foram instaladas 120 armadilhas em 30 pontos de amostragem diferentes. Foi coletado um total de 73 morfoespécies de Pheidole das quais apenas 17 puderam ser identificadas usando chaves taxonômicas (Wilson 2003). O número de espécies por local foi variável. As mais ricas em espécies tendem a serem localizadas nas regiões sul e sudeste do bioma. Utilizei análise de regressão múltipla para avaliar a influência de cinco variáveis bioclimáticas (altitude, temperatura média anual, amplitude anual da temperatura, precipitação anual e sazonalidade da precipitação) e duas variáveis geográficas (latitude e longitude) sobre a riqueza de espécies de Pheidole. O modelo completo explicou 67,4% da variação observada na riqueza de espécies, e as melhores variáveis preditivas foram temperatura média anual, amplitude anual da temperatura e precipitação anual e latitude. A análise da composição da comunidade em cada site indicou que os locais situados na região Nordeste são menos similares que os demais locais. As análises filogenéticas demonstraram que todas as comunidades apresentam uma estrutura filogenética agrupada, porém houve diferenças quanto ao grau de agrupamento. As comunidades localizadas em Mucugê (BA), Águas de Santa Bárbara (SP) e São Carlos (SP) se distinguiram das demais quanto a magnitude de relação filogenética entre as espécies. De acordo com o modelo de regressão múltipla, as variáveis bio-climáticas e geográficas explicaram 39,8% deste padrão, e a melhor variável preditora foi à precipitação anual. The Pheidole genus is recognized for its hyperdiversity. However, little is known about how this diversity is distributed along geographical and environmental gradients. Here are presented the results of a study describing the taxonomic and phylogenetic diversity of Pheidole all over the Cerrado biome of central Brazil. It was used a sampling protocol to collect Pheidole in 26 Cerrado localities. In each place, 120 traps were installed in 30 different sampling points. It was collected a total of 73 morphospecies of Pheidole of which only 17 could be indentified using taxonomic keys. The number of species per site was variable. The most species rich areas tend to be located in the southern and south-eastern regions of the biome. I used multiple regression analysis to assess the influence of five bioclimatic variables (altitude, mean annual temperature, annual temperature amplitude, annual precipitation and precipitation seasonality) and two geographical variables (latitude and longitude) on the Pheidole species richness. The complete model explained 67,4% of the observed Pheidole species richness variation, and the best predictive variables were mean annual temperature, mean annual temperature amplitude, and annual precipitation and latitude. The community composition analyses in each site indicated that the localities situated in the North-east region are less similar than the others. The phylogenetic analyses demonstrated that all communities have an aggregated phylogenetic structure; however there were differences in the degrees of aggregation. The communities located in Mucugê (BA), Águas de Santa Bárbara (SP) and São Carlos (SP) were distinguished from the others in relation to the magnitude of the phylogenetic relationship between the species. According to the multiple regression models, the bioclimatic and geographical variables explained 39,8% of this pattern, and the best predictor variable was the annual precipitation. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A urbanização é uma das maiores causas de conversão do uso da terra, levando a intensas modificações na estrutura da paisagem e funções ecossistêmicas. Florestas dentro de áreas urbanas estão mais vulneráveis a alterações nas condições ambientais, tais como maior temperatura e intensidade luminosa, deficiência hídrica e maior concentração de CO2, além de poluição do ar e do solo. Esses filtros ambientais podem favorecer certos traços de espécies ou grupos funcionais, levando à remoção de linhagens inteiras e causando impactos nas funções ecossistêmicas. Apesar das florestas urbanas poderem contribuir para a estocagem e sequestro de carbono, mudanças antropogênicas no uso da terra e a idade dos fragmentos florestais são fatores indicados pela literatura como causadores de alterações do estágio sucessional da comunidade arbórea de florestas tropicais, causando redução de biomassa. O objetivo dessa tese foi investigar como a diversidade e a composição filogenética da comunidade arbórea é afetada pela urbanização propriamente dita (fragmentos florestais urbanos sem histórico de distúrbios) e o histórico de uso da terra (fragmentos florestais urbanos secundários, regenerados após atividades de cultivo agrícola e terraplanagem) (capítulo 1). No capítulo 2, objetivamos investigar como a biomassa acima do solo é afetada pela urbanização e pelo histórico de uso da terra e explorar a contribuição de três importantes preditores de biomassa (hipótese da complementaridade de nicho, razão de massa e fertilidade do solo). Nossos resultados sugerem que a riqueza de espécies e diversidade filogenética são afetadas pelo histórico de uso da terra em florestas urbanas e que florestas urbanas sem histórico de uso da terra podem reter alta diversidade evolutiva de angiospermas, o que destaca a importância da preservação dessas florestas durante a expanção urbana. Além disso, o acúmulo de biomassa em florestas urbanas é altamente dependente do seu histórico de uso da terra. Encontramos que a hipótese de razão de massa (densidade da madeira) é de grande importância para o aumento de biomassa em florestas urbanas e não urbanas, mas que a biomassa aumenta com o aumento da presença de grupos filogeneticamente mais distantes apenas em floretas maduras (ou controle). Para as outras categorias de florestas, especialmente as florestas urbanas com histórico de terraplanagem, alta biomassa está relacionada à presença de espécies mais próximas filogeneticamente. Urbanization is one of the most increasing kinds of land-use conversion, leading to strong modifications to the landscape structure and ecosystem functioning. Forests within urban areas are vulnerable to altered environmental conditions such as higher temperature and light intensity, water deficit, and increased CO2 availability, besides air and soil pollution. These environmental filters may favor certain species traits or functional groups, leading to the removal of entire lineages and causing impacts on their ecosystem functions. Although urban forests can still contribute to the overall carbon storage and sequestration, anthropogenic land-use changes along with stand age have been shown to set tropical tree communities back to an earlier successional stage causing a reduction in standing biomass. The aim of this thesis was to investigate how phylogenetic diversity and composition of tree species are affected by urbanization itself (urban forest fragments derived directly from intact forest) and land-use history (urban forests regenerated from cropland or otherwise denuded landscapes) (chapter 1). Also, in chapter 2 we aimed at investigating how aboveground biomass (AGB) is affected by urbanization and land-use history and to explore the contribution of three important biomass drivers (niche complementarity, mass-ratio and soil fertility hypothesis). Our results suggest that species richness, rarefied species richness and phylogenetic diversity are all affected by the land-use history of urban forests and that urban forests without previous land use can house substantial amounts of angiosperm evolutionary diversity, which highlights the importance of preserving natural forest fragments as cities expand. Besides, high aboveground biomass in urban forests is greatly dependent on their land-use history. We found that the mass-ratio hypothesis (wood density) is of great importance for driving high aboveground biomass in secondary urban forests, but that aboveground biomass is greater for the groups of phylogenetically distant species only for old-growth forests. For the other forest categories, especially urban forests with cropland and denudation land-use history, high aboveground biomass is related to species being phylogenetically close.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Biodiversity loss in urban environments is mainly caused by habitat loss and fragmentation. While habitat loss can lead to immediate diversity reduction, fragmentation can isolate biological communities, decreasing species richness over time. Although species diversity in cities is well studied, there are no predictions on long-term species reduction. Besides, there are no integrative study addressing the impact of urbanization on species diversity and on ecological traits associated to species ecosystem function. Therefore, I quantified the short and long- term impact of habitat loss and fragmentation caused by urbanization on bird species extinction and immigration rates, based on fragments area and isolation. Besides, I investigated the roles of environmental variables (e.g. area, isolation, noise and habitat type – urban, suburban, natural) in structuring of bird communities, in terms of functional and phylogenetic diversity. Birds survey and environmental data collection were performed at 43 urban forest fragments in the Santa Catarina Island, municipality of Florianópolis, Santa Catarina, Brazil, during the spring season of 2018, from September to November. To measure the short and long-term effects of urbanization on species richness, accounting for species detectability and the effect of anthropic noise on species occupancy, I implemented a Bayesian model based on the Island Biogeography Theory. I found that area was the main predictor for bird species richness, in which larger fragments had lower extinction rates. Immigration rate also influenced species richness: less isolated fragments had higher immigration rates. Species richness was constant over time, evidencing small extinctions debts, i.e. habitat loss has short-term effect on bird species. I also found that species richness was higher in natural fragments, while higher functional richness occurred at suburban fragments, suggesting different functional groups in the transition between natural and highly urbanized areas. In addition, I found a replacement pattern of taxonomic and phylogenetic composition along the urbanization gradient, indicating that some species are sensitive to anthropic activities, mainly noise pollution. Therefore, these imply that increase of area and decrease of noise are important predictors for maintaining bird diversity in urban areas, useful for sustainable urban planning. A perda da biodiversidade em ambientes urbanos é causada principalmente por perda e fragmentação de habitat. Enquanto a perda de habitat pode levar a redução imediata na diversidade, a fragmentação pode isolar as comunidades biológicas, reduzindo a riqueza de espécies ao longo do tempo. Apesar da diversidade de espécies em cidades ser bastante estudada, não existem projeções sobre sua redução a longo prazo. Ademais, não há um estudo integrativo que investigue diferenças na diversidade de espécies e atributos ecológicos associados às funções ecossistêmicas ao longo do gradiente de urbanização. Portanto, eu analisei o impacto de curto e longo prazo da perda e fragmentação de habitat causadas pela urbanização nas taxas de imigração e extinção de espécies de aves, e a associação entre essas taxas com o tamanho da área e isolamento. Além disso, investiguei a influência de variáveis ambientais, como tamanho da área, isolamento, ruído sonoro e tipo de habitat (urbano, subúrbio, natural) na estruturação das comunidades de aves, considerando a diversidade funcional e filogenética. Dados acerca da presença de espécies e das variáveis ambientais foram obtidos em 43 fragmentos florestais urbanos da Ilha da Santa Catarina, município de Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, durante a primavera de 2018, nos meses de setembro a novembro. Para mensurar os efeitos de curto e longo prazo da urbanização na riqueza de espécies foi implementado um modelo Bayesiano com base na Teoria de Biogeografia de Ilhas. Encontrei que o tamanho da área é o principal preditor para a riqueza de espécies de aves, em que fragmentos maiores apresentam maior riqueza por apresentarem menor taxa de extinção. O isolamento também apresentou um efeito na riqueza de espécies, em que fragmentos mais isolados apresentam menores taxas de imigração, resultando em menor número de espécies. A riqueza de espécies foi constante ao longo do tempo, evidenciando pequeno débito de extinção, ou seja, a perda de área tem um efeito de curto-prazo nas espécies de aves. Além disso, encontrei que a maior riqueza de espécies está concentrada em fragmentos naturais, enquanto que a riqueza funcional é maior em fragmentos localizados no subúrbio, sugerindo grupos ecologicamente distintos na transição entre áreas naturais e áreas intensamente urbanas. Por fim, foi evidenciado um padrão de substituição na composição taxonômica e filogenética ao longo do gradiente de urbanização, indicando que alguns grupos de espécies são muito sensíveis às atividades antrópicas, principalmente à poluição sonora. Portanto, a preservação de grandes áreas de vegetação e a diminuição da poluição sonora são fundamentais para a manutenção da diversidade de aves em áreas urbanas, e devem ser levados em consideração para a implementação de um planejamento urbano sustentável.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo J. Sawaya Coorientador: Prof. Dr. Diego Llusia Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Evolução e Diversidade, São Bernardo do Campo, 2020. Anfíbios anuros são um modelo ideal para estudos sobre comunicação acústica uma vez que vocalizam em conjunto, formando coros multiespecíficos durante períodos reprodutivos. Muitos aspectos parecem afetar os sinais acústicos nesse grupo, incluindo tamanho corporal, condições climáticas, estrutura da vegetação e interações bióticas. Entender como o canto de anúncio de espécies de anuros varia ao longo de comunidades é cada vez mais relevante, principalmente em ambientes fortemente ameaçados como a Mata Atlântica. Assim, o objetivo geral desse trabalho foi investigar a diversidade acústica em diferentes comunidades de anfíbios anuros ao longo da Mata Atlântica do sudeste do Brasil, a partir de cinco objetivos específicos separados em dois capítulos. A coleta de dados foi realizada em dez comunidades, entre setembro de 2018 e março de 2019, e compreendeu informações sobre a diversidade de espécies, filogenética, funcional e acústica em cada local, além de variáveis relacionadas a vegetação e condições climáticas. No primeiro capítulo descrevemos o canto de anúncio de 18 espécies de anuros e preenchemos lacunas de informações existentes na literatura. A partir de análises de regressão, fornecemos informações sobre a relação entre tamanho do corpo e frequência dominante, e temperatura do ar e duração do canto para todas as espécies. Não observamos qualquer padrão na relação entre esses parâmetros, com poucas espécies apresentando relações significativas, apesar de sempre negativas. No segundo capítulo investigamos os padrões no uso do espaço acústico a partir de uma abordagem de modelos nulos, incluindo a composição de espécies e a variação intraespecífica. Observamos que tanto indivíduos como espécies contribuem para padrões não-aleatórios de uso do espaço acústico. Também observamos que a diversidade acústica das comunidades de anuros é positivamente relacionada à diversidade funcional e à densidade da vegetação de entorno. De modo geral, fornecemos informações novas em nível de espécie e comunidades. Investigamos e escrevemos a variação intraespecífica do canto de anúncio, e exploramos os padrões de ocupação do espaço acústico em comunidades ecológicas. Por fim, nossos resultados reforçam o valor das paisagens acústicas como recursos ecossistêmicos, cuja assinatura sonora não seria encontrada em nenhum outro lugar com o mesmo padrão. Anuran amphibians are an ideal model for studies on acoustic communication since they vocalize together, forming multi-species choruses during reproductive periods. Many aspects seem to affect the acoustic signals in this group, including body size, climatic conditions, vegetation structure, and biotic interactions. Understanding how the advertisement calls for anurans varies across communities is relevant, especially in threatened environments as the Atlantic Forest. In this way, the general objective of this work was to investigate the acoustic diversity in different communities of anurans along the Atlantic Forest of southeastern Brazil, from five specific questions in two chapters. Data collection was carried out in ten communities, between September 2018 and March 2019, and comprised information about species, phylogenetic, functional and acoustic diversities in each location, besides variables related to vegetation and climatic conditions. In the first chapter, we described the advertisement calls of 18 anuran species and fill gaps of information in the literature. From regression analysis, we provide information on the relationship between body size and dominant frequency, and between air temperature and call duration for all species. We did not observe any pattern in relationships between such parameters, with a few species showing significant relationships, although always negative. In the second chapter, we investigated patterns in the use of acoustic space through a null models approach, including species composition and intraspecific variation. We observed that both individuals and species contribute to non-random patterns of acoustic space use. We also observed that the acoustic diversity of anuran communities seems to be positively related to the functional diversity and the surrounding vegetation density. In general, we provide new information at species and community levels. We investigated and described the intraspecific variation of the advertisement calls and explored the patterns of acoustic space use in ecological communities. Finally, our results reinforce the value of soundscapes as ecosystem resources, where sound signatures would not be found anywhere else with the same pattern.

Submitted by Bruno Garcia Luize (bruno.luize@unesp.br) on 2020-01-10T19:56:47Z No. of bitstreams: 1 BrunoGarciaLuize_Tese_EcologiaBiodiversidade_2020.pdf: 7249985 bytes, checksum: 5a85d43935ce04d7a8d7613d7cd57966 (MD5) Rejected by Adriana Ap. Puerta Buzzá (dripuerta@rc.unesp.br), reason: Prezado Bruno, O documento enviado para a coleção Campus Unesp Rio Claro foi recusado pelo(s) seguinte(s) motivo(s): - Capa e Página de rosto: falta o cabeçalho na parte superior da folha com o Nome da Universidade, Instituto, departamento etc. - Nas folhas que contêm a ficha e a dedicatória necessário excluir os títulos: "Ficha catalográfica" e "Dedicatória". Agradecemos a compreensão e aguardamos o envio do novo arquivo. Atenciosamente, Biblioteca Campus Rio Claro Repositório Institucional UNESP https://repositorio.unesp.br on 2020-01-14T13:52:59Z (GMT) Submitted by Bruno Garcia Luize (bruno.luize@unesp.br) on 2020-01-29T10:45:34Z No. of bitstreams: 1 BrunoGarciaLuize_Tese_EcologiaBiodiversidade_2020.pdf: 7109991 bytes, checksum: 4e87e68560a322f67b3d44f83531fd2f (MD5) Rejected by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: - Ficha catalográfica: Ano. 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No. of bitstreams: 1 luize_bg_dr_rcla.pdf: 7048212 bytes, checksum: 1d5f83d7fb839235d3050150177da4ed (MD5) Previous issue date: 2019-12-13 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Áreas úmidas são ambientes na interface terrestre e aquática, onde sazonalmente a disponibilidade de água pode estar em excesso ou em escassez. A história geológica da bacia amazônica está intimamente relacionada com a presença de áreas úmidas em grandes extensões espaciais e temporais e em variadas tipologias. Dentre as tipologias de áreas úmidas presentes na Amazônia as áreas alagáveis ao longo das planícies de inundação dos grandes rios são possivelmente as que possuem maior extensão territorial. Esta tese aborda o papel das áreas úmidas para a diversidade de árvores na Amazônia. As florestas que crescem em áreas úmidas possuem menor diversidade de espécies arbóreas em relação às florestas em ambientes terrestres (i.e., florestas de terra-firme); possivelmente devido às limitações ecológicas e fisiológicas relacionadas a saturação hídrica do solo e as inundações periódicas. Entretanto, nas áreas úmidas da Amazônia já foram registradas 3,515 espécies de árvores (Capítulo 2), uma quantidade comparável à da diversidade na Floresta Atlântica. Em relação às florestas de terra-firme da Amazônia, as espécies de árvores que ocorrem em áreas úmidas tendem a apresentar maiores áreas de distribuição e amplitudes de tolerâncias de nicho ao longo da região Neotropical (Capítulo 3). A composição florística e a distância filogenética entre espécies arbóreas nas florestas de várzea da Amazônia central mudam amplamente entre localidades (Capítulo 4). O gradiente ambiental contido entre as manchas de floresta de várzea foi o fator preponderante para explicar a distância filogenética entre florestas, enquanto que a composição das espécies é influenciada principalmente pelas distâncias geográficas entre as localidades. Além disso, geralmente as espécies relativamente mais abundantes são as que apresentam maiores quantidades de associações de co-ocorrência (Capítulo 5). A estruturação destas co-ocorrências pode ser influenciada por interações bióticas de facilitação e de competição entre as espécies, mas também por características similares do nicho das espécies, indicada pela proximidade evolutiva entre elas. E ainda, por dispersão limitada, indicada por maiores ou menores sobreposições na distribuição geográfica das espécies. Uma das limitações do estudo da diversidade biológica está relacionada com o uso das espécies como unidade básica de análise. Para árvores em florestas tropicais nem sempre é possível distinguir espécies como unidades discretas. A carência de estruturas diagnósticas nas coletas botânicas, a baixa representatividade das variações fenotípicas entre os indivíduos de uma espécie nas coleções botânicas e as variações fenotípicas crípticas existentes entre espécies proximamente aparentadas são fatores que dificultam a descrição da diversidade em nível de espécie. O código de barras de DNA é apresentado como uma técnica promissora para diminuir a lacuna causada pela dificuldade na identificação das espécies com divergência recente como na família Lecythidaceae em florestas de várzea e terra firme na Amazônia central (Capítulo 6). Nesta tese nós estudamos a influência das áreas úmidas na a origem e manutenção da diversidade de árvores nas florestas da Amazônia e concluímos que estes ambientes promovem diferenças nas características ecológicas das espécies arbóreas e heterogeneidade biótica na região. Wetlands are in the interface of terrestrial and aquatic environments, where seasonally water availability may be in excess or scarcity. Geological history of Amazon basin is closely linked with a huge temporal and spatial extents of wetlands. Nowadays, floodplains (i.e., Vázea and Igapó) are the wetlands with greatest coverage in Amazon. The present thesis is focused on the role of wetlands to tree species diversity in Amazon. Wetland forests have lower tree species diversity than upland forests (i.e., Terra-Firme); most likely due to ecological and physiological limitations. Notwithstanding, in Amazonian wetland forests 3,515 tree species already were recorded, (Chapter 2), which is comparable to tree species diversity in the Atlantic Forest. Wetland tree species show greater ranges sizes and niche breadth compared to tree species do not occur in wetlands (Chapter 3). Floristic compositional turnover and phylogenetic distances between floodplain forests in Central Amazon is high (Chapter 4). The most influential driver of floristic compositional turnover was the geographic distances between localities, whereas phylogenetic distances is driven mainly by the environmental gradients between forests. Furthermore, in general, the most abundant species are those that shows greater co-occurrence associations (Chapter 5). Co-occurrence structure is influenced by biotic interactions like facilitation and competition among species, but also by niche similarities indicated in the evolutionary distance among them. Moreover, dispersal limitation suggested by species range overlap is another factor structuring species pairs co-occurrences. One of the limitations of biological diversity studies is the use of species as basic unities of evaluation. However, sometimes it is impossible distinguish tree species in tropical forests as discrete unities. The lack of diagnosis characters in botanical collections, low representativity of phenotypic variation, and cryptic character variation between close related species were factors that beset species delimitation. DNA barcode is presented as a promising technique to reduce the identification shortfall of recent diverging Lecythidaceae species occurring in várzea and terra-firme forests of Central Amazon (Chapter 6). At this thesis we studied the role of wetlands on the origin and maintenance of tree species diversity in Amazonian forests, and we conclude that wetlands promote changes in ecological features of tree species and generates biotic heterogeneity in the region. FAPESP: 2015/24554-0 FAPESP: 2017/22233-8 FAPESP: 2018/23532-1 MCT/CNPq/CT-INFRA/GEOMA: 382728/2010

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Since the beginning of ecology studies, scientists have been worried in exploring natural communities and how the vary across time and space, looking for patterns to describe. Mountains are often great systems to study these patterns of diversity and how environmental factors can shape them. Phylogenetic diversity, one of the ways of measuring biological diversity, incorporates the evolutionary history of species, and along with other methods of species distributions, can help in the investigation of biogeographic patterns in many scales. In the present study, we used four metrics of phylogenetics diversity and spatial structure (phylogenetic species richness, phylogenetics species variability, specific overrepresentation score and geographic node divergence) and their relationship to environmental filters, along an elevational gradient, to study the influence of niche conservatism and node allopatry. We have studied the vascular plant flora of rocky grasslands in the Cipó Mountains, located in the Espinhaço Range, Southeastern Brazil. We allocated 180 1m² plots in five areas along the altitude gradient (ranging from 800 to 1400 m) and collected all angiosperm species present in those. We also collected soil properties and declivity. The phylogenetic species variability decreased with altitude, whereas richness increased. Therefore, the clustering of species increased towards more elevated areas. Both metrics presented significate relationships with environmental variables such as pH, nitrogen, phosphorus and potassium, confirming that intensity of environmental filters have also increased with altitude. Regarding the other two metrics, we found three allopatric nodes in the phylogeny, which separates: Monocots from Eudicots, Eriocaulaceae from Poaceae, Xyridaceae from Cyperaceae. With that we could reveal the nodes with the higher degrees of environmental and geographic divergence, which could also lead to exploration of major biogeographical changes in their distributions. Finally, we concluded that there is a pattern of phylogenetic diversity and structure along the environmental gradient of the Cipó Mountains. Thus, plant species from rocky grasslands probably have their main traits conserved, and mostly, are shaped by environmental filters. Desde o ínicio dos estudos da ecologia, cientistas se preocupam em explorar como comunidades naturais se estruturam no espaço o no tempo. Montanhas costumam ser ótimos sistemas para estudar essaes padrões de diversidade e também como os fatores ambientais podem atuar nessa estruturação. A diversidade filogenética incorpora a história evolutiva das espécies, e juntamente de outros métodos de distribuição de espécies pode ajudar na investigação de padrões biogeográficos. No presente trabalho nós utilizamos quatro métricas de diversidade filogenética e espacial (riqueza filogenética de espécies, variabilidade filogenética de espécies, escore de sobrerepresentação específica e divergência geográfica de nós) e sua relação com filtros ambientais, utilizando o gradiente de altitude da Serra do Cipó, MG, como objeto de estudo e testando a influência do conservadorismo de nicho e da alopatria de nós. Estudamos a flora vascular dos campos rupestres da Serra do Cipó, localizada na Cadeia do Espinhaço, sudeste do Brasil. Colocamos 180 quadrados de 1m² em cinco áreas ao longo do gradiente de altitude (variando de 800 a 1400m) e coletamos todas as espécies de angiospermas presentes nos mesmos. Coletamos também propriedades do solo, declividade e valores de altitude. A variabilidade filogenética de espécies diminuiu com a altitude, enquanto a riqueza filogenética de espécies aumentou. Assim, o número de espécies e a agregação filogenética aumentou em áreas mais elevadas. Ambas as métricas tiveram relações significativas com variáveis edáficas, como pH, Nitrogênio, Fósforo e Potássio, assim nos levando a afirmar que a intensidade dos filtros ambientais também aumentou com a altitude. Enquanto isso, encontramos também três nós alopátricos na filogenia, que separam: Dicotiledôneas de Monocotiledôneas, Eriocaulaceae de Poaceae e Xyridaceae de Cyperaceae. Com isso pudemos revelar os nós com maiores valores de divergência geográfica e ambiental, o que pôde revelar também as mudanças biogeográficas nas suas distribuições. Por fim, concluímos que existe um padrão de diversidade filogenética e estrutural ao longo do gradiente de altitude na Serra do Cipó e também em consequência da grande variação de propriedades do solo. Assim, as espécies vegetais de campos rupestres devem apresentar seus principais traços conservados e serem influenciadas, em maior parte, por filtros ambientais. CAPES: Código de Financiamento 001

Submitted by Tiago Nascimento Bernabé (bernabe.t@gmail.com) on 2019-08-08T18:09:25Z No. of bitstreams: 1 Tese Tiago N Bernabé - Versão final 107 f- Biblioteca.pdf: 4448612 bytes, checksum: 6175ba5c977eba86a3c8e7f4b4344d6c (MD5) Approved for entry into archive by Elza Mitiko Sato null (elzasato@ibilce.unesp.br) on 2019-08-08T18:59:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bernabe_tn_dr_sjrp_par.pdf: 664970 bytes, checksum: 912427cdfc856ade1744f8218bc9437a (MD5) Made available in DSpace on 2019-08-08T18:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bernabe_tn_dr_sjrp_par.pdf: 664970 bytes, checksum: 912427cdfc856ade1744f8218bc9437a (MD5) Previous issue date: 2019-05-09 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) No cenário atual de rápido declínio da biodiversidade e alterações nos ecossistemas, compreender os fatores que determinam os padrões macroecológicos de diversidade tornou-se um objetivo de especial relevância para a ecologia contemporânea. A teoria ecológica recente prevê que processos em diferentes escalas espaciais determinam conjuntamente os padrões de diversidade nas comunidades, destacando que fatores históricos, biogeográficos e climáticos contribuem para a adição de espécies via especiação e dispersão em escala regional, ao passo que condições abióticas, distúrbios e interações entre espécies podem determinar a diversidade em escala local. Nesta tese, busquei compreender as respostas das diversidades taxonômica (TD), funcional (FD) e filogenética (PD) aos efeitos de diversos fatores ambientais em diferentes escalas espaciais. No primeiro capítulo, investiguei o papel de gradientes ambientais e de heterogeneidade do habitat sobre a distribuição de opiliões em uma escala fina (i.e., 150 m2) e média (3.500 ha). Mudanças na temperatura, tipo de habitat e heterogeneidade ambiental apresentam efeitos relevantes sobre várias dimensões da diversidade de opiliões mesmo em uma pequena escala espacial. No segundo capítulo, investiguei a influência de fatores ambientais ao longo de um gradiente ambiental sobre as diversidades TD, FD e PD de comunidades de opiliões em múltiplas escalas, além de testar efeitos de barreiras vicariantes. Gradientes climáticos de temperatura e umidade apresentaram, de maneira distinta, forte influência sobre os padrões de diversidade alfa e beta TD, FD e PD de opiliões, registrarmos que grandes rios e suas bacias hidrográficas não afetam as múltiplas facetas da diversidade. Partindo de uma escala fina até uma escala macro, observamos que as respostas das diversidades taxonômica, funcional e filogenética não são homogêneas e destacamos a relevância de se considerar estas diferentes dimensões em estudos de ecologia de comunidades para inferirmos os processos envolvidos na estruturação das comunidades. In the current scenario of rapid decline in biodiversity and ecosystem changes, understanding the factors that determine macroecological patterns of diversity has become a goal of particular relevance to contemporary ecology. Recent ecological theory predicts that processes at different spatial scales jointly determine patterns of community diversity, noting that historical, biogeographic, and climatic factors contribute to species addition through speciation and dispersion on a regional scale, whereas abiotic conditions, disturbances, and interactions between species can determine diversity on a local scale. In this thesis, I tried to understand the taxonomic (TD), functional (FD) and phylogenetic (PD) diversity responses to the effects of several environmental factors at different spatial scales. In the first chapter, I investigated the role of environmental gradients and habitat heterogeneity on the distribution of Opiliones on a fine (i.e., 150 m2) and medium (3,500 ha) scale. Changes in temperature, habitat type, and environmental heterogeneity have relevant effects on several dimensions of the diversity of Opiliones, even on a small spatial scale. In the second chapter, I investigated the influence of environmental factors throughout an environmental gradient on harvestmen TD, FD and PD diversities in multiple scales, as well as testing vicarious barriers effects. Climatic gradients of temperature and humidity presented, in distinct ways, a strong influence on the alpha and beta TD, FD and PD diversity patterns of harvestmen, we note that large rivers and their watersheds do not affect the multiple facets of diversity. From a fine to a macro scale, we note that the responses of the taxonomic, functional and phylogenetic diversities are not homogeneous and we highlight the relevance of considering those different dimensions of diversity in community ecology studies to infer the processes involved in community assemblage. 12/51143-3

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2019. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Os efeitos de perturbações antropogênicas sobre a resiliência e a resistência de comunidades silvestres dependem da heterogeneidade e conectividade de remanescentes naturais em múltiplas escalas. Frente ao número crescente de usinas hidrelétricas em áreas com elevada diversidade biológica, é fundamental compreender as dinâmicas ecológicas de comunidades silvestres subsequentes à criação de barragens para avaliação de seus impactos ambientais. Neste contexto, no capítulo 1, construímos modelos hierárquicos espaço-temporais para avaliar os efeitos do enchimento do reservatório sobre cinco parâmetros de comunidade de aves: abundância, riqueza, diversidade filogenética, diversidade funcional e composição de espécies. No capítulo 2, propomos analisar as covariações temporais entre e dentro guildas ecológicas e as alterações de composição de espécies nas comunidades de aves frente ao impacto da criação da barragem, com o intuito de avaliar se a substituição de espécies promovida pela barragem está relacionada a sincronias dentro e entre grupos funcionais. No capítulo 3, nós avaliamos se a criação da barragem promoveu homogeneização biótica nas comunidades de aves, através da redução ou aumento da diversidade beta ao longo do tempo, e se a substituição e o reordenamento de táxons resultaram em perdas de linhagens históricas e grupos funcionais. Ao todo, nós utilizamos dados de 1.145 censos de aves realizados em 20 sítios amostrais ao longo de oito anos, dois anos antes e seis anos depois do enchimento do reservatório. Nossos resultados demonstraram a baixa resistência das comunidades de aves indicadas pela (i) forte impacto sobre os parâmetros de comunidade e (ii) mudanças na composição de espécies após a formação da barragem; além da baixa resiliência indicada pelos (iii) baixos níveis de diversidade subsequente ao enchimento do reservatório. São sugeridos novos paradigmas para as avaliações de impactos ambientais, que incorporem monitoramentos de longo prazo, amostragens antes das perturbações e inclua análises de diversidades beta, filogenética e funcional. The effects of anthropogenic disturbances upon the resilience and resistance of wildlife communities depend on the heterogeneity and connectivity of habitat remnants on multiple scales. In face of the growing number of hydroelectric dams in biodiversity hotspots at Africa, South America, and Asia, we need to understand the dynamics of wildlife communities following the establishment of dams for adequate assessment of their environmental impact. We used two powerful modelling tools (SPDE and INLA) to create hierarchical spatiotemporal models and assess the effects of reservoir filling on five parameters of the bird community: abundance, richness, phylogenetic diversity, functional diversity and species composition. We used data from 1,145 bird surveys across 20 sample sites over eight years, two years before and six years after the filling of the reservoir. Our findings imply low resistance of bird communities indicated by (i) marked impact on community parameters and (ii) changes in species composition after the formation of dam, and low resilience of bird communities indicated by (iii) lower levels of diversity after the reservoir filling. A new paradigm in the assessment of environmental impacts induced by hydroelectric dams is warranted, incorporating the modelling of spatiotemporal variations based on long-term monitoring with surveys initiated before disturbances. Further, adequate assessments must address functional and phylogenetic diversity, betadiversity and the conservation of alluvial habitats.

Ainda que os inselbergs ao redor do mundo sejam ecossistemas icônicos, pouco se sabe sobre os mecanismos subjacentes que estruturam suas comunidades vegetais, especialmente nas manchas de vegetação sobre afloramentos rochosos. Espera-se que as restrições ambientais causem agrupamento filogenético quando os nichos ecológicos são conservados dentro das linhagens evolutivas. Nós testamos se as manchas de vegetação dos afloramentos rochosos do Monumento Natural Piedra La Tortuga, no norte da região amazônica, apresentam indicadores filogenéticos de que a filtragem ambiental é o principal direcionador da estruturação da comunidade. Classificamos todas as manchas de acordo com seu tamanho como muito pequenas (

A diversidade de espécies naturalmente habitando uma localidade insular é ultimamente moldada pelos processos combinados de colonização, especiação e extinção, e primeiramente pelo conjunto de fatores ambientais, ecológicos, históricos e evolutivos, que determinam o intercâmbio desses processos. Entretanto, a diversidade de espdcies atualmente habitando muitas ilhas ao redor do globo também 6 moldada pelo processo de introdução. Usando os atributos funcionais e as relações de parentesco de espécies de aves, nós investigamos como diferentes mecanismos naturais e antrópicos tem moldada a diversidade de espécies em diferentes ilhas continentais e oceânicas distribuídas ao redor do globo. No primeiro capitulo, nós investigamos se a introdução de espécies compensa pelas informagOes ecol6gicas e evolutivas perdidas por meio da extingSo de espdcies. De maneira geral, nós encontramos que as espécies introduzidas possuem papéis ecológicos e histórias evolutivas diferentes das espdcies extintas. Isso significa que as introdug6es verdadeiramente ndo compensam pelas exting6es. No segundo capitulo, n6s investigamos se determinados fatores biogeográficos, ambientais e antrópicos podem explicar a proporção de espécies de aves introduzidas ao longo de diferentes ilhas, e qual o impacto dessas introdug6es sobre a diversidade funcional e filogendtica das assembleias. N6s encontramos que a proporgSo de espdcies de aves introduzidas d mediada negativamente pela riqueza de espdcies nativas, e positivamente pelo tamanho da populagSo humana encontrada nas ilhas. Aldm disso, n6s encontramos que a seletividade ecol6gica observada nas introdug6es de espdcies de aves tem reduzido a diversidade funcional mddia, mas n6o a diversidade filogenetica mddia, entre as espdcies ocorrentes ao longo das assembleias insulares. Isso mostra que os padr6es ecol6gicos nem sempre refletem os padroes evolutivos observados entre as espdcies. Finalmente, no terceiro capftulo n6s acessamos a distdncia funcional entre espdcies de aves visitantes e espdcies de aves residentes para investigar o sucesso na colonizagio de localidades insulares. Nos encontramos que quando as espdcies ocorrem como visitantes ao longo das ilhas, elas mostram uma distdncia funcional maior para as espdcies residentes mais proximas do que quando elas ocorrem como residentes. Isso indica que a falha no processo de colonizagSo de localidades insulares aumenta com a dist6ncia funcional para as espécies residentes mais próximas, o que corrobora a hipótese de pré-adaptação ao ambiente. The diversity of species naturally inhabiting an insular location is ultimately snapeO Uy tne combined processes of colonization, speciation and extinction, and firstly by the set of environmental, ecological, historical and evolutionary factors that determine the interchange of these processes. However, the diversity of species currently inhabiting many islands around the globe is also shaped by the introduction process. Using the functional traits and phylogenetic relationships of bird species, we investigated how different natural and anthropogenic mechanisms have shaped the species diversity on different continental and oceanic islands distributed around the globe. In the first chapter, rve investigated whether the species introduction compensates for the ecological and evolutionary information lost following the species extinction. In general, we found that introduced species have ecological roles and evolutionary histories different from extinct species. This means that introductions truly do not compensate for extinctions. In the second chapter, we investigated whether biogeographic, environmental and anthropogenic factors can explain the proportion of introduced bird species across different islands, and what the impact of these introductions on the functional and phylogenetic diversity of assemblages. We found that the proportion of introduced bird species is negatively mediated by the native species richness, and positively by the human population size found across the islands. In addition, we found that the ecological selectivity observed in introductions of bird species has decreased the mean functional diversity, but not the mean phylogenetic diversity, among species occurring across the insular assemblages. This shows that ecological patterns do not always reflect evolutionary patterns observed among species. Finally, in the third chapter we accessed the functional distance among visitor bird species and resident bird species to investigate the colonization success of insulai locations. We found that when species occur as visitors across the islands, they show a higher functional distance to the nearest resident species than when they occur as residents. This indicites that the failure in the colonization process of insular locations increases with the functional distance to the nearest resident species, which corroborates the pre-adaptation to the environment hypothesis. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O conceito de nicho ecológico descreve o conjunto de condições bióticas e abióticas nas quais as espécies podem manter populações e define a área de distribuição das espécies. O nicho ecológico é multidimensional e, desse modo, é função de várias características das espécies. Essas características podem mudar rapidamente ou podem variar de forma muito lenta, permanecendo conservadas ao longo do tempo evolutivo, o que caracteriza a conservação de nicho (i.e., a tendência de as espécies manterem o nicho ancestral ao longo do tempo evolutivo). Reter o nicho ancestral implica em menor capacidade do grupo em se adaptar fora dos limites de distribuição definidos pelo nicho ecológico. Portanto, o modo como as características ligadas ao nicho evoluíram ao longo do tempo é determinante para gerar padrões diferenciais de diversidade entre táxons. De fato, a conservação de nicho tem sido levantada como fator relevante para explicar o gradiente latitudinal de diversidade, bem como a formação da biota de diferentes habitats. A conservação de tolerâncias ecológicas em algumas linhagens implica na herança de uma capacidade limitada de colonizar e se estabelecer em diferentes habitats. Por outro lado, alguns grupos podem ser ecologicamente mais flexíveis e colonizar novos habitats através da evolução de nicho, provavelmente relacionada a adaptações funcionais específicas que possibilitam o estabelecimento das espécies. Este trabalho teve como objetivo geral avaliar padrões de diversidade de mamíferos terrestres para inferir acerca dos principais processos ecológicos, evolutivos e histórico-biogeográficos atuantes. No primeiro capítulo, testei a hipótese de conservação de nicho climático (Grinnelliano) de Chiroptera. Encontrei fortes evidências de que a estase evolutiva pode ter sido importante para algumas famílias do grupo, o que chama a atenção para a importância da não-estacionariedade na evolução de nicho ambiental. No segundo capítulo, investiguei o gradiente global de dissimilaridade filogenética de mamíferos terrestres. Identifiquei regiões onde a perda de linhagens (diferença de diversidade filogenética) é o que determina o gradiente de dissimilaridade (transições com desertos e limites entre regiões biogeográficas), bem como regiões onde a troca de linhagens foi mais importante para gerar padrões de diversidade beta filogenética (elevadas altitudes). Esses padrões foram diferentes entre três ordens de mamíferos analisadas, demonstrando a importância da capacidade de dispersão e da capacidade de estabelecimento, possivelmente condicionada à evolução nicho. No terceiro capítulo, investiguei padrões locais de diversidade filogenética e funcional de mamíferos africanos. Concluí que a história de colonização e diversificação diferencial entre grupos de mamíferos parece estar relacionada com a flexibilidade ecológica e a habilidade de lidar com mudanças climáticas. De forma geral, os resultados dos três capítulos convergiram para a importância da história evolutiva de diferentes grupos taxonômicos (desde ordem até gênero e espécie) para compreender os padrões de diversidade atuais. The concept of ecological niche describes the set of biotic and abiotic conditions for which the species can maintain populations and define the species geographical range. The ecological niche is multidimensional, which means that is a function of several species characteristics. These characteristics can change fastly or can vary very slowly, remaining conserved throughout the evolutionary time, which characterizes the niche conservatism (i.e., the tendency of the species retaining the ancestral niche along the evolutionary time). Retaining the ancestral niche implies a smaller group capacity. Retaining the ancestral niche implies that the group is less able to adapt outside the distribution boundaries defined by the ecological niche. Therefore, the way that characteristics linked to the niche evolved along the time is determinant to generate differential patterns of diversity among taxa. In fact, niche conservatism has been raised as a relevant factor to explain the latitudinal gradient of diversity, as well as the biota formation of different habitats. Conservation of ecological tolerances implies an inheritance of a limited ability to colonize and establish in different habitats. On the other hand, some groups can be ecologically more flexible and colonize new habitats through the niche evolution, probably related to specific functional adaptations that allow the establishment of species. The objective of this work was to evaluate the diversity patterns of terrestrial mammals to infer about the main ecological, evolutionary and historical-biogeographical processes. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Community ecology aims to disentangle the relative influence of the drivers of community assembly. My thesis is composed of four chapters with different focus on the drivers of assembly in natural and simulated communities. In the first chapter we studied stream aquatic insects over 600 km extension. We found that the phylogenetic structure of communities had a spatial signature, suggesting dispersal limitation. We found that large insects, with high flight capacity and with univoltine life cycles were the most affected by spatial distance. We suggest that the number of generation per year and hence the number of dispersal events is a strong factor for the distribution of aquatic insects. In the second chapter we studied the assembly of stream insects over a smaller scale in the Itanhaém river basin. We were interested on the influence of competition and environmental filtering on the functional and phylogenetic structure of insects. If environmental filtering was strong, traits of respiration type and pollution sensitivity should be more similar than expected by chance, while if competition was strong we should find less similarity in feeding strategies among co-occurring taxa. We found evidence of environmental filtering but not of strong competition. Additionally, we found common co-occurrence of ancient clades of aquatic insect orders, likely due to the stability of stream habitats along evolutionary scale. In the third chapter we also investigated competition and environmental filtering, but we used odonates, a group with aggressive behavior against visually similar species. This happen because it cannot properly identify if a similar individual is a mate competitor or not. Even in this case, we found more evidence of environmental filtering, likely because related odonates have similar reproductive strategies linked to specific riverine characteristics, forcing these related species to co-occur. In the fourth chapter we were interested again on the signatures of competition, however we used computational simulations to generate communities assembled by competition. We aimed to identify if the observational approach could indeed identify competitive exclusion. Simulated communities were generally composed of similar species, because species with small competitive difference do not exclude each other. Strikingly, we commonly found random patterns owing to the relaxed competition diluted among multiple species. In conclusion, we found that the assembling of natural and simulated communities is influenced by dispersal and history on the regional scale, and by environmental filtering on the local scale. The influence of competition is still open to questioning given the lack of reliability of the traditional observational approach. A ecologia de comunidade visa separar a influência relativa de diferentes processos na montagem de comunidades naturais. Minha tese é composta por quatro capítulos com diferentes focos sobre os processos de montagem de comunidades naturais e simuladas. No primeiro capítulo, estudamos insetos aquáticos de riachos ao longo de 600 km. Descobrimos que a estrutura filogenética de comunidades tinha uma assinatura espacial, sugerindo limitação de dispersão. Descobrimos que grandes insetos, com capacidade de voo alta e com apenas um ciclo de vida ao ano foram os mais estruturados espacialmente. Sugerimos que o número de gerações por ano e, consequentemente, o número de eventos de dispersão é um forte fator para a distribuição de insetos aquáticos. No segundo capítulo, estudamos a montagem de insetos em uma escala menor, na bacia do rio Itanhaém-SP. Nosso interesse foi na competição e filtragem ambiental sobre a estrutura funcional e filogenética de insetos aquáticos. Se a filtragem ambiental fosse forte, atributos de respiração e sensibilidade à poluição deveriam ser mais semelhantes do que o esperado ao acaso, enquanto que, se a competição fosse forte deveríamos encontrar uma menor semelhança em estratégias de alimentação entre taxa coocorrentes. Encontramos evidências de filtragem ambiental, mas não de forte competição. Além disso, encontramos coocorrência de insetos aquáticos de clados antigos, provavelmente devido à estabilidade dos habitats de riachos ao longo da escala evolutiva. No terceiro capítulo, também investigamos a competição e a filtragem ambiental, mas usamos libélulas, um grupo com o comportamento agressivo contra espécies visualmente semelhantes. Isto acontece porque elas não identificam corretamente se um indivíduo é um competidor por parceiros da mesma espécie, ou não. No mesmo estudo, encontramos mais evidências de filtragem ambiental, provavelmente porque libélulas aparentadas têm estratégias reprodutivas semelhantes ligadas a características específicas dos rios, forçando estas espécies aparentadas a coocorrer. No quarto capítulo estávamos interessados novamente na competição, no entanto, usamos simulações computacionais para gerar comunidades influenciadas pela competição. Objetivamos identificar se a abordagem observacional poderia realmente identificar exclusão competitiva. Comunidades simuladas foram compostas por espécies semelhantes, porque as espécies com poucas diferenças competitivas não se excluem mutuamente. Surpreendentemente, nós comumente encontramos padrões aleatórios, devido à competição relaxada diluída entre múltiplas espécies. Concluindo, nós identificamos que a montagem de comunidades naturais e simuladas é influenciada pela dispersão e história na escala regional, e pela filtragem ambiental na escala local. A influência de competição ainda está aberta a perguntas, dada à falta de confiabilidade que encontramos na abordagem observacional tradicional.

Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia, 2016. O conhecimento sobre como as espécies e linhagens se distribuem é essencial para compreender padrões biogeográficos e para a elaboração de estratégias voltadas à conservação. A distribuição da herpetofauna do Cerrado está fortemente associada à variação horizontal da paisagem. Tanto a distribuição regional quanto local da herpetofauna ainda não são bem conhecidas e existe escassez de informações básicas, especialmente em regiões em bom estado de conservação. Neste estudo, são utilizados dados de três Unidades de Conservação de Proteção Integral (Parques Nacionais de Brasília – PNB e Chapada dos Veadeiros – PNCV e o Parque Estadual de Terra Ronca PETER) para testar padrões ecológicos relevantes no entendimento de processos responsáveis pela distribuição da diversidade de lagartos no Cerrado. Além de gerar informações valiosas para planejamentos voltados a conservação da biodiversidade do bioma. São abordadas questões relacionadas distribuição da diversidade, uso de fitofisionomias, diversidade beta (taxonômica e filogenética), além da utilização de microhábitats pelas espécies e linhagens. Foram registradas 778 indivíduos de 31 espécies, de nove famílias de lagartos, sendo 39% endêmicos. Nove espécies foram registradas exclusivamente em PETER, seis no PNB e cinco no PNCV. A comunidade de lagartos do PNB foi a mais diversa em relação às formações abertas. No total de registros em cada UC, PETER foi a área mais diversa entre as três. Em todas as UCs as espécies foram predominantemente encontradas em áreas abertas. A análise de espécies indicadoras mostrou associações significativas de 15 espécies a fisionomias específicas, sendo que sete foram associadas exclusivamente a uma fitofisionomia. A diversidade beta local foi maior no PNCV provavelmente devido à heterogeneidade maior da paisagem. O turnover foi o componente mais importante para explicar as diferenças, tanto no PNCV quanto no PNB. A diversidade beta regional apresentou valor mais alto que a local e o turnover foi o componente mais importante. Quanto à diversidade beta filogenética, as diferenças foram menores, mostrando que as linhagens que compõem as comunidades nestas áreas compartilham a origem evolutiva. A maioria das espécies não apresentou associação com a disponibilidade de micro-hábitats. Apenas Tropidurus itambere e Micrablepharus atticolus mostraram associação com microhábitats característicos de formações abertas no PNB. A filogenia não explicou a utilização dos micro-hábitats. As espécies foram separadas quanto a sua morfologia, formando quatro grupos (“forrageadores ativos”, “discretivos”, “semi-arborícolas” e “termoreguladores de superfície lisa”). Assim como para as espécies, a abundância destes grupos não foi explicada pela disponibilidade de micro-hábitats. A seleção da morfologia das espécies apresenta tanto um componente filogenético quanto ecológico. Porém, apenas para Gymnophtalmideos a análise mostrou relação entre a filogenia e a morfologia. As espécies foram separadas em grupos morfológicos. A frequência dos grupos morfológicos é diferente nas UC e “forrageadores ativos” são mais frequentes no PNCV e os “semi-arborícolas” no PNB se comparados às outras UCs. A heterogeneidade mostrou grande importância na ocorrência e manutenção das espécies nas localidades. A adição do maior número de fisionomias deve ser uma prioridade no planejamento de UCs no Cerrado e em levantamentos faunísticos. Apesar de uma alta complementariedade entre as UCs, as linhagens que compõem estas comunidades são próximas filogenéticamente, limitando a capacidade de gerar respostas rápidas frente a grandes alterações ambientais. Assim, é preciso que iniciativas voltadas à conservação da biodiversidade do Cerrado, incorporem informações de diversidade filogenética, para garantir a capacidade de resiliência e serviços ecológicos importanes para a manutenção dos ecossistemas. The knowledge on how species and evolutionary lineages are distributed in space is essential to understand biogeographic patterns and for conservation planning. The Cerrado herpetofauna distribution is strongly associated with the lanscape horizontal variation and the seasonality. Both the regional and local distribution of the herpetofauna is not completely understood. Basic biological information is lacking, especially in well conserved areas. In this study we use results of lizards surveys conducted in three Cerrado protected areas (Brasília - PNB and Chapada dos Veadeiros – PNCV National Parks and Terra Ronca State Park - PETER) to test relevant ecological patterns related to the knowledge of processes responsible for the diversity distribution in Cerrado biome. In addition, we discuss the implication of these informations in conservation planning. We focus on diversity distribution, the use of physiognomies, betadiversity (taxonomic and phylogenetic), and microhabitats use of species and lineages. We registered 778 individuals of 31 species, belonging to nine lizard families, from which were 39% endemic species. Nine species were recorded exclusively in PETER, six in PNB and five in PNCV. Brasília National Park community had the highest number of species inhabiting open formations. Regarding, the total number of lizards recorded in each protected area, PETER was the most diverse of them and lizards were predominantly found in open formations in all areas. The indicator species analysis shows significant associations of 15 species with specific physiognomies, seven being exclusively associated with only one of them. Local beta-diversity is higher in PNCV, probably due to horizontal heterogeneity. Turnover was the most important component to explain the differences, both in PNCV and PNB. Regional beta-diversity (among areas) is higher than local, and the turnover is the most important component to generate differences between areas. The areas presented low phylogenetic beta-diversity, showing that the lineages that compose the communities in these areas share an evolutionary origin, especially PETER and PNCV. Most species do not have significant associations with microhabitat availability. Only Tropidurus itambere and Micrablepharus atticolus showed association with microhabitats from open formations of PNB. Microhabitat use is not explained by species phylogeny in the sampled areas. Lizards were separated according to their morphology, forming four groups ("active foragers", "discretive", "semi-arboreal" and "smooth surface thermoregulators"). As for species, the abundance of these groups is not explained by the availability of microhabitats. Apparently, both phylogeny and ecology act in shaping the morphology of the species. However, the conducted analyses showed that morphology is significantly related to phylogeny only for Gymnophtalmidae. The frequency of morphological groups is different in each area, with "active foragers" being more frequent in PNCV and “semiarboreals” in PNB, compared to the other areas. Our results show that habitat heterogeneity is important for the occurrence and maintenance richness and biodiversity in these areas. Adding as many physiognomies as possible should be a priority in conservation planning in Cerrado, as well as in biodiversity survey programs. Despite a great complementarity among sites, the species that compose these communities are phylogenetically close, limiting the ability to generate rapid responses to great climatic and environmental changes. Thus, informations based on phylogenetic diversity must be incorporated in conservation strategies in Cerrado, to ensure the capacity of resilience and maintain important ecological services in threatned ecossistems.

A crescente demanda por madeira e celulose tem desencadeado um aumento das áreas de monocultura florestal. Os efeitos da conversão de áreas de vegetação nativa nesse tipo de monocultura, por sua vez, vêm sendo extensamente debatidos. As consequências dessa mudança no uso do solo para a funcionalidade e conservação da história evolutiva foram até agora pouco estudadas. Neste estudo, nós avaliamos como a avifauna responde a conversão de ecossistemas naturais em monoculturas florestais, quantificando mudanças na diversidade local (diversidade alfa) e na composição dessas assembleias (diversidade beta) em seus componentes funcional e filogenético. Para isto, compilamos quarenta listas pareadas de aves em áreas de vegetação nativa e em áreas comparáveis de monocultura florestal. As mudanças na diversidade alfa foram testadas por testes pareados dos valores observados em vegetação nativa e em monoculturas florestais, e as mudanças na composição das assembleias através da partição aditiva da diversidade beta nos componentes de aninhamento e substituição. Observamos que as áreas de monocultura florestal são empobrecidas no número de espécies, suportam menor riqueza funcional e são menos similares funcionalmente. Isto demonstra que os processos de filtro ambiental e de similaridade limitante modificam a estrutura funcional das assembleias de aves de forma concomitante, resultando em perda de complementaridade e também de redundância funcional. As espécies presentes em áreas de monocultura são também evolutivamente mais jovens e menos aparentadas entre si. Mostramos que as assembleias de monoculturas florestais são compostas em grande parte por espécies funcionalmente e filogeneticamente diferentes daquela avifauna em vegetação nativa. Tamanho corpóreo, dieta e estratégias de forrageamento se mostraram as características funcionais importantes na predição da ausência das espécies em monoculturas florestais. Ainda, mostramos que temperatura e pluviosidade média anual, e o estádio de desenvolvimento do sub-bosque são importantes preditores da perda de diversidade nesse tipo de monocultura. The increasing demand for timber and pulpwood has triggered an increase in areas of tree monocultures. The effects of native vegetation conversion in such monocultures have been extensively debated, but the consequences of this land use change to functionality and evolutionary history conservation have been little studied. Here, we evaluated how the avifauna responds to nature ecosystem conversion in tree monocultures by quantifying changes in local diversity (alpha diversity) and in assemblage composition (beta diversity), in their functional and phylogenetic components. We compiled forty paired bird lists in native vegetation areas and in comparable tree monoculture areas. Changes in alpha diversity were quantified by paired tests of observed values in native vegetation and in tree monocultures, and changes in assemblages composition through additive partitioning of beta diversity in nestedness and turnover components. We observed that tree monocultures are impoverished in number of species, supporting lower functional richness and less functionally similar assemblages. This demonstrates that environmental filter selecting and limiting similarity processes concurrently modify functional structure of bird assemblages, resulting in loss of functional complementarity and redundancy. Species in tree monocultures are also evolutionary younger and less related to each other. We showed that bird assemblages in tree monoculture are composed largely by functionally and phylogenetic different species from that assemblages in native vegetation. Body size, diet and foraging traits were the major functional traits in predicting the absence of the species in tree monocultures. Alson, we show that annual average temperature, annual average pluviosity and stage of understory development in tree monocultures are important predictors of diversity loss in these type of monoculture. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

FACEPE A expansão das populações humanas promove alterações nos ecossistemas naturais. Estas alterações ocorrem desde a perda de hábitat ao nível de paisagem e a extração de recursos a nível local até mudanças climáticas a nível regional e global. No entanto, pouco se sabe acerca das consequências que estas alterações têm à biodiversidade e estrutura das comunidades de plantas e ao empobrecimento biológico dos ecossistemas e distribuição de espécies em florestas tropicais secas. A Caatinga, um bosque seco do Brasil, possui uma grande área modificada pelas ações humanas e os modelos climáticos predizem que nos próximos anos este ecossistema vai sofrer uma importante redução na precipitação e um aumento na temperatura. Esta tese buscou compreender, em uma escala de paisagem, como ações humanas afetam a composição e estrutura da flora lenhosa da Caatinga. Foram estudadas 18 áreas dentro de 214.3 km2 dominados por Caatinga madura exposta a diferentes tipos de distúrbio. O primeiro capítulo avaliou o efeito aditivo e multiplicativo da precipitação (gradiente de 510 a 940 mm), três preditores de distúrbio crônico (i.e. distancia para fazendas e estradas, densidade de trilhas de caprinos) e um preditor de distúrbio agudo (i.e. porcentagem de cobertura vegetal em um raio de 1 km) sobre a diversidade taxonômica, densidade de indivíduos, equabilidade, composição de espécies e biomassa de indivíduos adultos de árvores e arbustos. A precipitação anual foi o melhor preditor da composição e estrutura da vegetação, afetando positivamente a biomassa e riqueza de espécies, mas reduzindo a equabilidade das comunidades devido à perda de espécies raras em áreas com baixa precipitação. Os distúrbios agudos e crônicos tiveram fraco impacto sobre a vegetação, mas a distância para as estradas esteve negativamente relacionada com a riqueza, densidade e equabilidade das comunidades. No segundo capítulo, foi provada se a diversidade β taxonômica e a diversidade filogenética dentro e entre comunidades (α e β 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e qu – filogenética) mudam com a disponibilidade hídrica (déficit hídrico médio anual, 658– 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e que portanto, (iii) as comunidades locais de plantas não representam um subgrupo aleatório das espécies da flora regional e sim um subgrupo de espécies adaptadas ao estresse hídrico e distúrbios antrópicos. Human population growth promotes changes in natural ecosystems, ranging from landscape level by habitat loss to regional and global level by climatic changes. However, there is a lack of knowledge about the effects of habitat loss and climatic changes on community biodiversity in Seasonally Dry Tropical Forest (STDF) through changes in vegetation structure and species’ distribution. The Caatinga is Brazilian SDTF threatened by climate change (future predictions estimate a decreasing in precipitation and an increasing in temperature) and by anthropogenic disturbance such as overgrazing, continuously collection of forest products and livestock production. In this study, we tested at landscape scale the impacts of precipitation and human disturbances in the composition and the structure of Caatinga wood flora. We carried out 18 0.1 ha plots across 21 430 ha of Brazilian Caatinga dominated by mature forests exposed to different disturbance types. The first chapter, we evaluated the additive and synergic effects of precipitation (510 to 940 mm gradient), plus three predictors of chronic disturbance (i.e. distance to nearest farm and road, and length of goat trails) and one predictor of acute disturbance (i.e. landscape vegetation cover) on the diversity, stem density, evenness, taxonomic composition and biomass of adult trees and shrubs. The annual mean precipitation was the best predictor of vegetation structure and composition, affecting positively the biomass and species richness, but reducing the community equability due to the rare species loss in low precipitation areas. The acute and chronic disturbance had a weaker impact on vegetation, but the distance to nearest roads was negatively related to species richness and density and community equability. In the second chapter, we prove whether taxonomic β diversity and phylogenetic diversity within and between communities (α e β – phylogenetic) change with water availability (annual average water deficit, 658–1086 mm) and with the three chronic disturbance predictors. The water availability was the best predictor of α – phylogenetic and β taxonomic and phylogenetic diversity when considered rare and common species, but not for dominant species. Chronic disturbances were not good predictors to α or β – phylogenetic diversity. Only β – taxonomic diversity, when considering rare species, was explained by dispersion limitation (i.e. geographic distance) and distance to the nearest road. In this thesis, our results show that (i) the water availability and chronic disturbances are important community assembly forces in Caatinga, (ii) the species loss is not random across the phylogeny and, therefore, (iii) the local plant communities do not represent a random subgroup of regional flora but a subgroup of human disturbance and water stress adapted species.

Estimates of phylogenetic and functional diversity are proposed as a promising way of explaining the role of interactions between species and the functioning of ecosystems. In this study we evaluated how the functional structure of the different assemblages of Brazilian savannah lizards is related to taxonomic and phylogenetic diversity. For this, we evaluated information about 5520 individuals of 50 species, at twenty sampling sites, located in both continuous Cerrado and enclaves of Amazon Savannah. We estimate species richness and taxonomic diversity through the Simpson Index. The functional diversity was obtained through traits related to morphometry and ecological aspects of each species. Phylogenetic diversity was based on recent phylogenies for Brazilian lizards. Our results revealed that phylogenetic diversity and species richness were positively related to functional diversity, which did not occur with the index of taxonomic diversity. Most of the functional traits were conserved within the lineages, and assemblages were structured either in aggregate (influence of environmental filters) or functionally dispersed (limiting similarity). We conclude that suppression of species of phylogenetically distinct lizards within the assemblages leads to loss of functional role, which may directly affect ecosystem processes. And what data regarding the phylogenetic aspects, or the species richness itself, can be good substitutes to infer about the functional information that influences the assembly rules of Cerrado lizard assemblages. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Medidas de diversidade filogenética e funcional são propostas como um caminho promissor para explicar o papel das interações entre as espécies e funcionamento dos ecossistemas. Neste estudo avaliamos como a estrutura funcional das distintas taxocenoses de lagartos do Cerrado brasileiro se relaciona com a diversidade taxonômica e filogenética. Para isto, recolhemos informações referentes a 5520 indivíduos de 50 espécies, em vinte sítios de amostragem, localizados tanto em Cerrado contínuo, quanto em enclaves de Savanas amazônicas. Estimamos a riqueza de espécies e a diversidade taxonômica através do índice de Simpson. A diversidade funcional foi obtida através de traços relacionados a morfometria e aspectos ecológicos de cada espécie. Já a diversidade filogenética foi baseada em filogenias recentes para os lagartos brasileiros. Nossos resultados revelaram que a diversidade filogenética e a riqueza de espécies foram relacionadas positivamente com a diversidade funcional, o que não ocorreu com o indice de diversidade taxonômica. A maioria dos traços funcionais foram conservados dentro das linhagens, e as taxocenoses foram estruturadas tanto de forma agregada (influência de filtros ambientais), quanto dispersas funcionalmente (similaridade limitante). Concluímos então, que a supressão de espécie de lagartos filogeneticamente distintas dentro das taxocenoses acarreta em perda de papel funcional, o que pode afetar diretamente os processos ecossistêmicos. E que dados referentes aos aspectos filogenéticos, ou a própria riqueza de espécies, podem ser bons substitutos para inferir acerca das informações funcionais que influenciam as regras de estruturação de taxocenoses de lagarto do Cerrado.

Nós temos descrito espécies há muito tempo e nos perguntamos sobre quantas delas existem na Terra. Espécies são linhagens evolutivas e a resposta à essa pergunta talvez não esteja na estimativa de riqueza, mas em quanto da árvore evolutiva já foi descrita. Aqui nós estudamos como tem sido o acúmulo de riqueza e diversidade filogenética desde 1758 nos Tetrápodas e como essas duas métricas se diferem. Também testamos se havia vieses para descrições de espécies em determinados clados, indicando descrição não aleatória na filogenia. Nós encontramos que Anfíbios e Squamata possuem curvas ascendentes, Mamíferos estão começando a estabilizar e Aves estão estabilizando nos últimos 60 anos. No entanto, apesar de riqueza e diversidade filogenética serem correlacionadas, a segunda tende a estabilizar primeiro que riqueza, devido a relação convexa entre elas, parecida com as relações espécie-área. Nós também encontramos que o processo de amostragem (descrição) ao longo da filogenia tem sido aleatório. Assim, mais esforços são necessários para melhorarmos nossa resolução filogenética de Anfíbio, Squamata e Mamíferos. Já Aves, uma vez que temos grande tamanho amostral necessitamos focar agora nas suas lacunas Darwinianas e Wallaceanas, resolvendo as incerteza sobre a relação de parentesco entre as espécies, quais são os modelos evolutivos que explicam a evolução de suas características e onde essas espécies ocorrem. Entender espécies como linhagens permite-nos estabilizar o número de espécies mais cedo e inclusive inferir quais espécies poderiam ter sido extintas antes de descritas e quais seriam seus impactos em conservação, ecologia de comunidades e funcionamento de ecossistemas. We have been describing species for a long time and we have been asking about how many of them are left on the Earth. Species are evolutionary lineages and the answer to that question maybe is not in richness estimates, but in how much of the evolutionary tree was already described. Here, we studied how richness and phylogenetic diversity have been accumulated in Tetrapods and how those metrics differ from each other. We also tested if there were biases for particular clades in species describing process, it would mean non-random description along the phylogeny. We found Amphibia and Squamata have ascendant curves for both metrics, Mammals are beginning its stabilization and Birds are stabilizing for about 60 years. Nonetheless, phylogenetic diversity trends to stabilize firstly than richness, due to the convex relationship between them. We also founde that description has been at random about clades. Thus, more efforts are necessary to improve our phylogenetic resolution of Amphibia, Squamata and Mammals. Once we have an ample sample size in Birds and a random sample along phylogeny, we need to resolve Darwinian and Wallacean shortfalls, taking into consideration the phylogenetic relationship among species, the evolutionary model of their traits and where those species occur. Understanding species as lineages permits us to stabilize early the number of species and to infer which species could have been extinct before description, such as what would be their impacts in conservation, community ecology and ecosystem function. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Processos globais como a perda de habitat, a superexploração, a invasão de espécies exóticas e as mudanças climáticas estão conduzindo muitas espécies à extinção. Nesse contexto, o desenvolvimento de um planejamento sistemático que indique as áreas mais importantes para a conservação da biodiversidade tem sido amplamente aceito. O estabelecimento de áreas protegidas é a principal estratégia para proteção da biodiversidade e a manutenção dos processos ecossistêmicos devido à viabilidade e ao custo econômico. Todavia, a distribuição das espécies pode ser alterada pelas mudanças climáticas global e, possivelmente, a atual rede de áreas protegidas pode não ser suficiente para representar as espécies no futuro. A priorização espacial para a conservação pode antecipar os impactos das mudanças climáticas sobre a biodiversidade, além de mitigar tais impactos por meio do desenvolvimento de planos dinâmicos de conservação. No entanto, é evidente que algumas espécies têm um papel ecológico mais importante que outras devido às suas características biológicas e à história de vida, portanto, um novo desafio é adotar uma visão integrada da biodiversidade no planejamento da conservação. A Mata Atlântica é um exuberante bioma que detém 7,7% das espécies de anfíbios conhecidas do mundo e grande concentração de espécies endêmicas. Contudo, a Mata Atlântica é também um dos biomas tropicais mais ameaçados do mundo, sobretudo devido à perda e fragmentação dos hábitats naturais. Esta tese fornece propostas para os esforços de conservação, considerando os possíveis efeitos das mudanças climáticas e também os amplos aspectos da biodiversidade. Para tanto, utilizei os dados de anfíbios disponíveis na Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza para toda a Mata Atlântica,modelos climáticos disponíveis e informações sobre áreas protegidas oferecidas pelo World Database on Protected Areas. Os atributos das espécies e a árvore filogenética estão de acordo coma literatura específica. O capítulo 1 apresenta uma discussão sobre os impactos das mudanças climáticas e as prioridades para a conservação da biodiversidade. Ainda, é discutida a importância de incluir a diversidade funcional e filogenética nos esforços de conservação. O capítulo 2 apresenta os tipos de dados disponíveis para estudos de conservação, além das vantagens e das desvantagens do uso de mapas de extensão de ocorrência no planejamento sistemático para a conservação. O capítulo 3 apresenta a avaliação da eficiência das áreas protegidas em manter a riqueza de espécies no contexto de mudanças climáticas a partir de projeções consensuais dos modelos de distribuição das espécies para anfíbios da Mata Atlântica. Essa avaliação identifica se uma área protegida poderá ganhar ou perder espécies devido às mudanças climáticas considerando a localização da rede atual das áreas protegidas. O capítulo 4 apresenta uma abordagem alternativa para complementar a atual rede de áreas protegidas e incorpora as possíveis mudanças na distribuição das espécies. A priorização baseia-se, principalmente, na distribuição das espécies tanto no presente quanto no futuro e busca minimizar os efeitos dessa mudança na distribuição das espécies a partir de uma medida de dispersão no contexto de mudanças climáticas. Além da medida de dispersão, a solução também minimiza a incerteza associada aos modelos de distribuição, priorizando locais de baixa incerteza. O capítulo 5 apresenta a priorização espacial da conservação, incluindo diferentes aspectos da biodiversidade tal como a diversidade filogenética e funcional cujas medidas inferem tanto a história evolutiva quanto os processos ecológicos subjacentes. O principal objetivo é identificar e comparar os locais que conservam a maior informação sobre a diversidade taxonômica, filogenética e funcional quanto possível. Além disso, são indicadas as prioridades para a conservação para cada região biogeográfica da Mata Atlântica. Finalmente, em sua conclusão, são apresentadas as principais novidades da tese e discutidos os rumos para futuros trabalhos. Global processes such as: habitat loss, overexploitation, invasive species and climate change are driving many species to extinction. In the face of these threats, the development of systematic planning which indicates the most important biodiversity conservation areas has become widely accepted. The establishment of protected areas is the main strategy for the protection of biodiversity and maintenance of ecosystem processes due to its feasibility and economic cost. However, species distribution can be altered by global climate change and, possibly, the current network of protected areas may not be sufficient for species representation in future scenarios. The impact of climate change on biodiversity can be anticipated by spatial prioritization for conservation through the development of dynamic conservation plans. However, it is clear that some species have a more important ecological role than others (due to their biological and life history characteristics) which includes the unique challenge of taking an integrated view of biodiversity in conservation planning into account. The Atlantic Forest is a lush biome which holds 7.7% of the world's known species of amphibians and high concentration of endemic species. However, the Atlantic Forest is also one of the most threatened tropical biomes of the world, mainly due to the loss and fragmentation of natural habitats. This thesis provides proposals for conservation efforts, considering the possible effects of climate change and also the wider aspects of biodiversity. For this, I used the available amphibian data from the Red List of Threatened Species of the International Union for Conservation of Nature, available climate models, information on protected areas by the World Database on Protected Areas, and attributes of species and the phylogenetic tree consistent with specific literature. Chapter 1 highlights a discussion on the impact of climate change and priorities for biodiversity conservation and the importance of including the functional and phylogenetic diversity in conservation efforts. Chapter 2 brings a discussion about available data for conservation studies, as well as the advantages and disadvantages of using maps of extent of occurrence in systematic planning for conservation. Chapter 3 shows the effectiveness of protected areas in maintaining species richness under climate change from consensual projections of species distribution models for amphibians inhabiting of the Atlantic Forest. In this chapter, we identified that protected areas may gain or lose species due to climate change according to the location of the current network of protected areas. Chapter 4 presents an alternative approach to complement the existence of protected areas and incorporates possible changes in species distribution. The prioritization is based mainly on the distribution of species in both present and future scenarios. This chapter outlines a conservation plan that minimizes the effects of climate change on species dispersion. Besides these effects on species dispersion, this solution also minimizes the uncertainty associated with distribution models and prioritizing areas of low uncertainty. Chapter 5 explains the spatial prioritization of conservation, including different aspects of biodiversity, such as: phylogenetic & functional diversity measures and their influence on evolutionary history and underlying ecological processes. The main objective is to identify and compare the places that contain the most information on the taxonomic, phylogenetic and functional diversity, while also indicating the conservation priorities for each biogeographical region of the Atlantic Forest. In conclusion, we present our new and original ideas for conservation and discuss the future prospects and predictions in this area.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Digestão anaeróbia é uma alternativa sustentável para utilização de dejetos animais como insumo energético. Neste contexto, a dinâmica da comunidade microbiana, inativação de patógenos ou mesmo disseminação de genes de resistência durante o processo de biodigestão se torna relevante. Este trabalho avaliou a diversidade taxonômica (domínios Bacteria e Archaea) e a persistência de grupos bacterianos de relevância e resistência a drogas antimicrobianas, em dois biodigestores contínuos de escala piloto operados a temperatura ambiente em duas estações, verão e inverno. O substrato era composto de fezes bovinas frescas diluídas com água de lavagem dos pisos (sólidos totais de 2 a 3%). Amostras do biogás foram coletadas para determinação dos teores de metano. Para análises físico-químicas dos afluentes (carregamento inicial) e efluentes, alíquotas foram coletadas ao longo de 60 dias de fermentação para análises de sólidos totais, voláteis e pH. Análises das comunidades microbianas foram realizadas por PCR quantitativo (qPCR), PCR-single strand conformation polymorphism (SSCP) e análise metagenômica. A densidade de diferentes grupos bacterianos foi realizada por contagem direta. Linhagens bacterianas foram identificadas bioquimicamente utilizando kits comerciais. A susceptibilidade a drogas foi determinada por diluição em ágar. Quantificação de genes que codificam resistência aos macrolídeos (ermB), aminoglicosídeos (aphA2) e beta-lactâmicos (blaTEM-1) foram observadas por qPCR. A taxonomia de bactérias clinicamente relevantes foi ainda avaliada, por similaridade, a partir de um banco de dados criado com 30 sequências de DNA codificadoras para o 16S rRNA de bactérias potencialmente patogênicas. Independente da estação, o processo de biodigestão apresentou desempenho semelhante, com taxas de rendimento médio e teores de metano, 59,2% no verão e 53,7% no inverno. A dinâmica e os valores médios do número de cópias do gene V3 Bacteria e Archaea também foram semelhantes. Ocorreram alterações na composição (filo e famílias) das comunidades microbianas entre as estações e estas mudanças não influenciaram na produção de metano. Provavelmente, ocorreu uma redundância de grupos capazes de realizar funções similares. Foram verificadas reduções significativas de grupos bacterianos de relevância clínico-microbiológica viáveis em ambas as estações. Apesar disso, bactérias multirresistentes foram detectadas tanto nos afluentes como nos efluentes. Cocos Gram-positivos (CGP), o grupo mais prevalente, foi resistente à penicilina e levofloxacino, enquanto resistência à ampicilina, ampicilina-sulbactam e cloranfenicol foi observado com maior frequência entre os bacilos Gram-negativos da família Enterobacteriaceae (ENT) e não fermentadores (BGN NF). Enterococcus spp. foram os CGP isolados com maior frequência e entre os BGN, Escherichia coli foi o mais abundante. Houve redução no número de cópias de todos os genes de resistência (ermB, aphA2 e blaTEM-1) durante o processo de biodigestão, porém mantidos níveis preocupantes nos efluentes. Taxonomia bacteriana avaliada por similaridade das sequências mostrou Clostridium spp., Acinetobacter e Strenotrophomonas como as bactérias mais identificadas. Apesar dos dados apresentados nesse estudo endossarem a digestão anaeróbia como solução importante para reciclagem e produção de energia, levanta preocupações sobre riscos de caráter sanitários durante o processo. Além disso, discussões a respeito do uso de antimicrobianos na pecuária leiteira são necessárias. Anaerobic digestion is a sustainable alternative to using animal waste as an energy source. In this context, the dynamics of the microbial community, inactivation of pathogens or even spread of resistance genes during the process of digestion becomes relevant. This study evaluated the taxonomic diversity (Bacteria and Archaea domains) and the persistence of bacterial groups of relevance and resistance to antimicrobial drugs, analyzing two continuous pilot scale digesters operated at ambient temperature in two seasons, summer and winter. The substrate was composed fresh cow dung diluted with water for washing floors (total solids 2 to 3%). Biogas samples were collected to determine the levels of methane. For physico-chemical analysis of influent (initial load) and effluent, aliquots were collected during 60 days of fermentation for analyzes of total volatile solids and pH. Analyzes of microbial communities were performed by quantitative PCR (qPCR), PCR-single-strand conformation polymorphism (SSCP) analysis and metagenomics. The density of different bacterial groups was performed by direct counting. Bacterial strains were identified biochemically using commercial kits. The drug susceptibility was determined by the agar dilution method. Quantification of genes encoding resistance to macrolides (ermB), aminoglycosides (aphA2) and beta-lactams (blaTEM-1) were observed by qPCR. The taxonomy of clinically relevant bacteria was further evaluated by similarity from a database created with 30 DNA sequences coding for 16S rRNA of potentially pathogenic bacteria. Independent of season, the process of digestion showed similar performance, with rates average yield and percent methane, 59.2% in summer and 53.7% in winter. The dynamics and the average values of the number of copies of the gene V3 Bacteria and Archaea were also similar. Changes occurred in the composition (phylum and families) of the microbial communities between seasons and these changes did not influence the production of methane. Probably occurred a redundancy group able to perform similar functions. Significant reductions of bacterial groups of clinical and microbiological relevance viable in both seasons were observed. Despite this, multiresistant bacteria were detected in both the affluents and effluents. Gram-positive cocci (GPC), the most prevalent group was resistant to penicillin and levofloxacin, while ampicillin, ampicillin-sulbactam, chloramphenicol was observed more frequently among Gram-negative rods of the Enterobacteriaceae family (ENT) and not fermenters (NF GNR). Enterococcus spp. were most frequently GPC isolated and among the GNR, Escherichia coli was the most abundant. There was reduction in the number of copies of all the resistance genes (ermB, aphA2 and blaTEM-1) during the process of digestion, however, the effluent still showing concerning levels. Bacterial taxonomy evaluated by similarity of the sequences showed Clostridium spp., Acinetobacter and Strenotrophomonas were the bacteria more identified. In spite the data presented in this study showed anaerobic digestion as an important solution to recycling and energy production, raises concerns about health risks of character during the process. In addition, discussions regarding the use of antimicrobials in dairy farming are needed.

Maioria dos insetos herbívoros se alimenta de um subconjunto de plantas proximamente relacionadas. Como consequência, locais com maior diversidade filogenética de plantas devem ter maior riqueza de herbívoros. Entretanto o mesmo parece não ser verdade quando o incremento na riqueza local de plantas é devido ao elevado número de espécies de plantas exóticas. Sendo assim, eu perguntei se a riqueza local de herbívoros é predita pela riqueza de plantas nativas, pela riqueza de plantas exóticas e pela diversidade filogenética das plantas hospedeiras. Adicionalmente perguntamos se a diversidade filogenética de plantas de um local tende a aumentar com o aumento do número de plantas exóticas. Para responder essas perguntas eu usei dados secundários de interações entre moscas-das-frutas e plantas frutíferas. Eu encontrei que a riqueza de plantas nativas explica a riqueza local de herbívoros melhor até do que o número total de plantas hospedeiras. Encontramos que a diversidade filogenética das plantas também explica a riqueza de herbívoros, embora fracamente. Plantas exóticas não aumentam desproporcionalmente a diversidade filogenética de plantas de um local. Os resultados indicam que o compartilhamento de história evolutiva entre plantas e herbívoros e restrições filogenéticas no consumo da hospedeira são importantes na determinação de interação entre herbívoros e plantas. Eles sugerem também que usar o número de espécies de plantas nativas e exóticas (sem distinção entre elas) para explicar a riqueza de herbívoros em um local pode não ser a melhor opção. (Sem resumo em inglês) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A abordagem mais comum no uso de PD (diversidade filogenética) para conservação é selecionar locais com maior diversidade evolutiva. Essa estratégia parte do pressuposto de que locais com maior quantidade de PD indicam maior potencial para respostas evolutivas a mudanças ambientais futuras. No entanto, há um crescente debate sobre se as prioridades de conservação deveriam também ser voltadas para locais com baixo valor de PD, que podem representar centros de diversificação de espécies ou “berçários de diversidade”. Alguns trabalhos têm testado se os hotspots globais de biodiversidade, baseados em riqueza, também representam locais de desproporcional concentração de história evolutiva. Nós testamos aqui se os hotspots contêm mais, menos ou igual diversidade filogenética (PD) que o esperado por uma amostragem ao acaso de espécies em qualquer posição na filogenia, para a ordem Chiroptera. Buscamos responder qual a real contribuição de cada hotspot para a conservação de padrões e processos relacionados à diversidade filogenética. Nós utilizamos uma supertree disponível para a maioria das espécies da ordem, e dados de distribuição das espécies. Nós calculamos o PD para cada hotspot separadamente e utilizamos um modelo nulo para obter os valores esperados dado a riqueza. De 34 hotspots, apenas um apresentou maior PD do que o esperado, treze apresentaram valores menores e o restante valores iguais ao esperado. Nós demonstramos que a relação entre PD e riqueza varia entre regiões biogeográficas, de modo que não há como fazer generalizações acerca da contribuição dos hotspots para a conservação de diversidade evolutiva. De modo geral nossos resultados demonstram que devido ao fato da história evolutiva variar regionalmente, também devem ser estabelecidas as prioridades de conservação nessa escala. Aim: To investigate global patterns of phylobetadiversity (PBD) in bats, with the purpose to better understand the mechanisms underlying current biodiversity patterns. We also aimed to use a metric that allows partitioning PBD into two components to distinguish the relative roles of local (e.g. lineage filtering) and regional processes (e.g. speciation) in shaping broad-scale patterns of PBD. Furthermore, we analyzed the distance-decay relationship of phylogenetic beta diversity to provide more information about factors that act in the PBD patterns. Location: global, delimited by biogeographic regions. Methods: Using the global distribution of bats and a supertree available for most species, we calculated PBD using the complement of phylosor index. We used a null model to test if two assemblages were more or less phylogenetically dissimilar than expected by chance. In addition, we decoupled PBD into turnover and nestednessresultant components, providing information about two factors that produce differences in assemblage phylogenetic composition. We also performed a Mantel analysis to analyze the distance-decay patterns of PBD and its two components. Results: The most striking difference in PBD was found between the Old and New World “phylogenetic composition”. We found the lowest values of PBD between adjacent regions (i.e., Neotropical/Neartic; Indo-Malay/Paleartic), revealing a strong geographical structure in PBD. These values were even lower when the turnover component was analyzed, demonstrating the differences in the role of regional processes in shaping regional diversity. On the other hand, we found out that for some adjacent regions (e.g., Afrotropical/Paleartic), the observed PBD was higher than expected by chance and comparatively different from expected by the distance decay relationship. This value remained high, even when we analyzed just the PBD turnover component. This demonstrates that although these regions are relatively close in space, there are other factors driving phylogenetic differences between them (e.g. an environmental barrier). Main conclusions: Our analyses revealed differences in the expected patterns of bat PBD among regions, suggesting that at broad scales, besides the effects of distance and geographic barriers, we also have to consider the importance of environmental gradients when studying the phylogenetic origin of bat assemblages. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

As comunidades são assembleias de espécies co-ocorrentes que interagem potencialmente umas com as outras. Elas são resultado não apenas de uma série de processos ecológicos ou "regras de montagem", mas também de processos evolutivos passados e contínuos. Nos últimos anos, as regras de montagem têm recebido maior atenção dos ecólogos e dois processos diferentes têm sido explorados: os filtros ambientais e a similaridade limitante. Como os processos envolvidos na formação das assembleias parecem variar de uma forma dependente de escala, espera-se que tais regras de montagem tenham diferentes efeitos ao longo de diferentes escalas espaciais. Compreender essa relação entre os processos ecológicos e as escalas espaciais nas quais eles atuam tem sido um grande desafio entre os estudiosos. Nesse contexto, a incorporação de dados filogenéticos e funcionais às abordagens clássicas de diversidade tem estabelecido a base de uma emergente área de pesquisa em ecologia de comunidades, impulsionando o desenvolvimento de muitas ferramentas para detectar a subjacente estrutura das assembleias e, portanto, inferir os processos de montagem responsáveis pela formação das assembleias. Aqui, demonstramos como a utilização de diferentes medidas de diversidade filogenética e funcional juntamente com o uso de diferentes modelos nulos pode ser uma abordagem promissora na solução de paradigmas ainda pouco compreendidos, discutindo como tais métodos podem aumentar o poder preditivo dessa crescente área de pesquisa.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília,Instituto de Ciências Biológicas, 2011. O Brasil é o país que possui a maior diversidade de anfíbios do mundo, mas oconhecimento e, principalmente, as ações de conservação acerca desta fauna ainda émínimo. Os anfíbios são animais globalmente ameaçados, com populações em francodeclínio distribuídas por todo o mundo e com significativa concentração na regiãoneotropical e por isso merecem uma atenção especial. O Cerrado, um dos hotspots paraconservação da biodiversidade mundial, se destaca pela falta de conhecimento epolíticas de conservação adequadas. Este estudo teve como objetivo geral avançar noconhecimento sobre a fauna de anfíbios anuros no Cerrado, avaliar o estado atual efuturo de conservação deste grupo no bioma e fornecer subsídios para políticas eestratégias de conservação necessárias. No primeiro capítulo buscamos determinar osfatores ambientais contemporâneos e histórico-evolutivos que melhor predizem ospadrões de distribuição da riqueza de espécies e diversidade filogenética dos anfíbios noCerrado. Verificamos que riqueza e diversidade filogenética são dois componentesdistintos da biodiversidade e apresentam diferentes respostas a variáveis ambientais e,consequentemente, possuem distribuições geográficas distintas. A riqueza de anurosconcentra-se entre as regiões central e sudeste do Cerrado enquanto que a diversidadefilogenética concentra-se principalmente nas regiões central e norte. O segundo capítuloé uma previsão dos efeitos das mudanças climáticas e da perda de hábitat sobre espéciesde anfíbios endêmicas do bioma. Neste estudo, nós modelamos a distribuição potencialde espécies de anfíbios anuros endêmicas do Cerrado em resposta a uma média decenários de mudanças climáticas previstas para 2050. Estes modelos foram associados amodelos de previsão da degradação de habitat no Cerrado, em 2050, com o objetivo deavaliar não somente os efeitos das mudanças climáticas sobre esses animais, mastambém os efeitos da sinergia entre a perda de habitat e mudanças climáticas. Asanálises foram realizadas em dois cenários distintos: com e sem restrições à dispersãodas espécies. No cenário mais realista (com restrição), a maioria das espécies vai sofrermais contração do que expansão de áreas adequadas à sua ocorrência em 2050. Adireção predominante de deslocamento para o sudeste é preocupante, uma vez que asáreas do sudeste são as mais perturbadas e densamente povoadas do Brasil. Se aocupação humana no Cerrado continuar em direção ao norte, como esperado, aproporção de habitats naturais restantes será tão pequena que a riqueza de anfíbios seráreduzida para menos da metade. O terceiro e último capítulo trata de prioridades para aconservação da diversidade evolutiva dos anfíbios no Cerrado. Neste estudo realizamosuma análise de lacunas para avaliar o estado de proteção de espécies endêmicas deanuros do Cerrado. Em seguida, selecionamos áreas prioritárias para a conservaçãodesse bioma com base em uma abordagem de planejamento sistemático da conservação,incluindo também atributos das espécies como critérios de priorização. Cinquenta eduas espécies são consideradas espécies-lacuna, sendo que 19 delas estãocompletamente fora de Unidades de Conservação. As áreas prioritárias estão localizadasna porção central do Cerrado, e incluem vales de rios e montanhas. As áreas prioritáriasselecionadas aqui são também as regiões mais ricas e que possuem a maior diversidadefilogenética do bioma, demonstrando seu alto potencial para a conservação da históriaevolutiva das linhagens no Cerrado. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT Brazil is well known as the world leader in amphibian diversity and also for the scarcityof knowledge and actions to promote amphibian conservation. Amphibians areexperiencing population decline all over the world, especially in the neotropics bringingto them special attention. Regarding to Cerrado biome, a biodiversity hotspot forconservation, lack of knowledge and appropriate conservation policies stands out. Thiswork aimed to bring and advance on knowledge about the Cerrado anurans’ fauna in theapproaching it through the evaluation of current and future scenarios about amphibianconservation status. The body of knowledge produced here provided information forconservation strategies and policies. In the first chapter we look after historical andcontemporary environmental factors that best predict the distribution patterns of speciesrichness and phylogenetic diversity of amphibians in the Cerrado. We found thatrichness and phylogenetic diversity are two distinct components of biodiversity, whichare differently impacted by environmental variables and consequently showing differentgeographical distributions. The richness is concentrated between the central andsoutheast of Cerrado while the phylogenetic diversity is concentrated mainly in centraland north areas. The second chapter aimed to investigate models that can predict howclimate changes and habitat loss will affect amphibian species endemic to the biome. Inthis study, we modeled the potential distribution of three endemic or nearly endemicspecies to this biome in response to an average of projected climate changes scenariosfor 2050. These models were associated with predictive models of habitat degradationin Cerrado in 2050, aiming to evaluate not only the effects of climate change on theseanimals, but also the effects of synergy between climate changes and habitat loss.Analyses were performed in two different scenarios: with or without species dispersalrestrictions. In the more realistic scenario (with dispersal restrictions), most species willsuffer with contraction of area suitable for their occurrence in 2050. The predominantdirection of dispersal to the southeast is worrying, since the areas of the southeast areamong the most disturbed and densely populated areas of Brazil. If human occupationin the Cerrado continue northward, as expected, the proportion of remaining naturalhabitats will be so small that the richness of amphibians will be reduced to less than halfof what we have right now. The third and final chapter deals with priorities to promoteevolutionary diversity conservation of amphibians in the Cerrado. In this study weapplied the gap analysis methodology to assess the state of endemic species protection.Based on our results, conservation priority areas were selected taking into account asystematic planning approach for conservation, where specie attributes was taken asprioritization criteria. Fifty-two species were considered gap species, with 19 of themcompletely out of protected areas. The priority areas were located in the central portionof the Cerrado, and include river valleys and mountains. The priority areas selected herewere showed the richest and greatest phylogenetic diversity of the biome, demonstratingits high potential for evolutionary history conservation of amphibian lineages in the Cerrado.