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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Disturbance has been increasingly recognized as a structuring force in nature. Fire is an important feature of many xeric and seasonal ecosystems, where it maintains habitat structure and allows the persistence of local populations. The Cerrado is a Neotropical savanna characterized by frequent burning, but changes in the fire regime threaten the conservation of this biome. Exclusion of fire causes a shift in vegetation, benefitting trees and eventually resulting in a forest. Intensification of fires benefits grasses, and can be detrimental to Cerrado organisms adapted to the natural fire regime. The development of appropriate fire management strategies is essential, but this task is hindered by the lack of scientific information on the effects of fire on Cerrado organisms. Ants are ubiquitous in tropical ecosystems and are responsive to changes in the habitat, thus ideal for studying disturbance impacts. We assessed how the ant community changed between fire regimes in a Cerrado of Central Brazil. Fire treatments were maintained for 15 years over 150 ha of typical cerrado vegetation. Fire frequency effects were tested comparing plots subjected to fire suppression (C0) or mid-season fires every four (M4) or two years (M2). The latter was also compared to early-season (E2) and late-season (L2) plots, assessing the effects of the burning period. We used baited pitfall traps to collect ants from the soil (epigaeic) and vegetation (arboreal) in four blocks containing all five regime treatments. We evaluated changes in species richness and composition of the ant community and made parallels with changes in vegetation structure. Also, we compared the number of ant species among potential management strategies with varying levels of fire regime diversity and evaluated the contribution of fire diversity in overall ant diversity with additive partitioning. We collected a total of 165 ant species from 4,480 records. There was significantly less ant species in fire-suppressed sites, but among fire-treated sites, no difference was detected irrespective of frequency or period of burning. Meanwhile, community composition changed sharply between treatments, especially at fire frequency comparison, where both arboreal and epigaeic species composition changed between C0, M4 and M2 plots. Comparing period levels, though, there was a significant separation between E2, M2 and L2 plots only for epigaeic species. Contrasting potential management strategies, we found significantly more species when dissimilar fire regimes were combined, highlighting the importance of fire regime diversity in maximizing biological diversity. The results of the additive partition reinforce this idea, as 42% of the total diversity was due to turnover between fire treatments. Fire-suppressed sites support less ant species, nevertheless they are important to forest-associated species. High frequency fires, like M2 or L2, maintain the savanna structure and allow the persistence of open-habitat species. In this sense, we advocate for the use of prescribed burning in Cerrado preserved areas. Furthermore, an appropriate fire management should have some level of regime diversity in order to maintain habitat variability and maximize conservation of species. Distúrbios têm recebido crescente reconhecimento como importantes fatores estruturantes da natureza. O fogo é importante em ambientes xéricos e sazonais, mantendo a estrutura do habitat e as populações locais. O Cerrado é uma savana Neotropical sujeita a queimadas freqüentes, porém mudanças no regime de fogo ameaçam a conservação deste bioma. A exclusão do fogo beneficia árvores e eventualmente transforma a vegetação numa floresta. Por outro lado, a intensificação das queimadas beneficia gramíneas e pode ser danoso a espécies adaptadas a regimes mais brandos. Portanto é fundamental desenvolver estratégias apropriadas de manejo do fogo, porém a falta de informação sobre os efeitos do fogo são um empecilho. Formigas são importantes em ambientes tropicais e respondem a mudanças no habitat, ideais para o estudo de impactos ambientais. Nós registramos mudanças na comunidade de formigas entre áreas de Cerrado submetidas a diferentes regimes de fogo. Os efeitos da freqüência de queimadas foram testados entre parcelas protegidas do fogo (C0) e parcelas queimadas no meio da estação seca a cada quatro (M4) ou dois (M2) anos. Este último foi também comparado com parcelas bianuais queimadas no início (E2) ou fim da estação seca (L2), testando os efeitos do período de queima. Nós utilizamos armadilhas de queda com isca para coletar formigas no solo (epigéicas) ou na vegetação (arbórea) em quatro blocos cada um com os cinco tratamentos de fogo. Nós testamos mudanças na riqueza e composição de espécies de formigas entre os tratamentos, com paralelos às mudanças na estrutura da vegetação. Também avaliamos o número de espécies de formigas resultantes de estratégias potenciais de manejo com grau variado de dissimilaridade de regimes de fogo. Com partição aditiva da diversidade avaliamos a contribuição da diversidade de regimes à diversidade total de formigas. Coletamos 165 espécies de formigas num total de 4.480 registros. Áreas não queimadas tiveram riqueza de espécies significativamente menor que áreas queimadas, porém nenhuma diferença foi observada entre os tratamentos de fogo, independente da freqüência ou período. Já a composição da comunidade diferiu marcadamente entre diferentes freqüências, já que tanto o estrato epigéico quanto o arbóreo mostraram separação na composição. Já entre diferentes períodos de queima, houve separação significativa somente para o estrato epigéico, com alta sobreposição de espécies arbóreas entre E2, M2 e L2. Contrastando estratégias potenciais de manejo encontramos mais espécies quando regimes mais dissimilares eram combinados, ressaltando a importância da diversidade de histórico de fogo para a diversidade biológica. Os resultados da partição reforçam esta idéia, já que a troca de espécies entre regimes de fogo contribuiu com 42% da diversidade total de formigas. Áreas protegidas do fogo continham menos espécies de formigas, porém são importantes para espécies florestais. Regimes de alta freqüência de fogo, como M2 ou L2, mantém a estrutura savânica do habitat e permitem a persistência de espécies de ambientes abertos. Assim, o uso de queimadas controladas em áreas preservadas de Cerrado deve ser estimulado, porém estratégias apropriadas de manejo devem ter algum nível de diversidade de histórico de fogo, mantendo ambientes variados e maximizando a conservação de espécies. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Inclui Anexos (Material suplementar). CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A ecologia de insetos galhadores é fascinante, os insetos galhadores são capazes de modificar o desenvolvimento vegetal, criando um ambiente propício para ele se alimentar e desenvolver. A galha, estrutura desenvolvida pelo inseto galhador, oferece proteção ao inseto galhador contra estresses abióticos e bióticos e também um tecido vegetal rico em substâncias energéticas para alimentação. Entretanto, essa habilidade para formação da galha gera também fatores limitantes na sua dispersão e sucesso de desenvolvimento. O inseto galhadores só consegue desenvolver galhas em um ou poucos hospedeiros relacionados geneticamente, por isso, muitas vezes a presença de insetos galhadores em um local depende composição de espécies vegetais do local, e a presença de plantas hospedeiras. Além disso, apesar dos insetos conseguirem se associar a uma ou algumas poucas espécies de plantas, algumas plantas são atacadas por uma grande diversidade de diversidade de insetos galhadores, as chamadas super hospedeiras. Nos estudos a seguir, investiguei como que mudanças na composição e distribuição das espécies arbóreas afetam a população e a diversidade dos insetos galhadores. No primeiro capítulo, investiguei as relações entre a concentração de hospedeiros, e a resistência oferecida a ele por outras espécies e a abundância de galhas. Investiguei também a relação da infestação de galhas na expressão de flores e frutos pelos hospedeiros. No segundo capítulo investiguei o efeito da distribuição geográfica e do número de espécies congêneres ao hospedeiro na vulnerabilidade ao ataque de diferentes galhadores. No terceiro capítulo, investiguei a proteção oferecida pela galha ao inseto galhador frente ao aumento da temperatura crônico e agudo. Concluí que como outros insetos especialistas, as populações de insetos galhadores são beneficiadas pela concentração do recurso, e pela presença de poucas barreiras entre as unidades de recurso. Encontrei também que as plantas hospedeiras mais distribuídas geograficamente são também as mais atacadas por diferentes insetos, e que esse efeito é maior em plantas de gêneros maiores. E que apesar da galha oferecer um microambiente para o desenvolvimento do galhador, o aumento de temperatura por um tempo prolongado supera a capacidade de tamponamento da galha. The ecology of galling insects is fascinating, galling insects are able to modify plant development, creating a favorable environment for them to feed and develop. The gall, structure developed by the galling insect, offers protection to the galling insect against abiotic and biotic stresses, as well as plant tissue rich in energetic substances for food. However, this ability to form the gall also generates limiting factors in its dispersion and development success. The galling insect can only develop galls on one or a few genetically related hosts, so the presence of galling insects in a location often depends on the composition of plant species in the location, and the presence of host plants. Furthermore, although insects manage to associate with one or a few plant species, some plants are attacked by a great diversity of galling insects, the so-called super hosts. In the following studies, I investigated how changes in the composition and distribution of tree species affect the population and diversity of galling insects. In the first chapter, I investigated the relationships between host concentration, resistance offered to it by other species, and gall abundance. I also investigated the relationship of gall infestation in the expression of flowers and fruits by hosts. In the second chapter, I investigated the effect of geographic distribution and the number of species congenerous to the host on the vulnerability to attack by different gallers. In the third chapter, I investigated the protection offered by the gall to the galling insect against chronic and acute temperature increase. I concluded that like other specialist insects, galling insect populations benefit from the concentration of the resource, and the presence of few barriers between resource units. I also found that the most geographically distributed host plants are also the most attacked by different insects, and that this effect is greater in plants of larger genera. And despite the fact that the gall provides a microenvironment for the development of the galler, the increase in temperature for a prolonged period exceeds the gall's buffering capacity. Tese (Doutorado) 2023-12-06

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This study determined the factors that enable the occurrence of populations Tococa guianensis in some areas the Cerrado without obligate ants. More specifically, it was investigated (1) influence of trichomes, opportunistic and obligate ants on leaf herbivory T. guianensis, (2) the pressure of herbivores on T. guianensis differs between these locations and (3) there is a differential investment (tannin concentration, trichomes of density and leaves toughness) between plants from sites with and without obligate ants. It was also assessed whether traits related to mutualism plant (domatia size) are changed due to the lack of mutual partner. Furthermore, we evaluated the factor limiting the occurrence of obligate ants Allomerus octoarticulatus in some sites in do Cerrado. This study was realized in three locations in central Brazil, two of them Aragarças (ARA) in Goiás, Cachoeira da Fumaça (CACHO) in Mato Grosso and Uberlândia (UDI) in Minas Gerais. The effect of trichomes and ants was assessed by a factorial experiment in two populations with obligate ants (A. octoarticulatus) in ARA and CACHO and in an absence of obligate ants in UDI. To investigate the effect if the pressure of herbivory differs between sites with and without associated ant and if there is an investment non-biotic defense was made a reciprocal transplant experiment with seedling originated from sites where the species occurs with and without the mutualistic partner. Moreover, it was also made morphological measurements of domatia different populations. To know which biotic and/or abiotic factor limits the occurrence of ant in UDI was compared to the survival and queen s size of A. octoarticulatusin ARA and in UDI after six months. The trichomes affected herbivory in all three populations, but the differences between herbivory in plants with or without trichomes was relatively small. Opportunistic ants did not affect herbivory rate in UDI. Obligate ants had a strong effect on the herbivory rate in ARA, but surprisingly, not in CACHO. All seedling transplanted, regardless of source, were attacked in more in ARA than CACHO and UDI. In UDI plants were less damaged than in other places. The UDI population showed higher tannin content both in adult and in seedling. The trichomes density also differed between sites, ARA had more trichomes than other places and individuals CACHO showed higher leaf toughness than ARA and UDI. The survival of queen s A. octoarticulatus was lower in UDI than in ARA, but the difference depended on the number of queens that colonized the plant. However, the size of the colonies of queens surviving until the end experiment did not differ between sites.Overall, the results of this study suggest that T. guianensis has more of a defense strategy against herbivory insects and this plasticity defenses maybe favoring the occurrence of local population without the presence ofobligate ants. The absence of A. octoarticulatus in UDI seems to be more related to dispersal ability of queens and distance from local that queens occurs in greater quantities than with abiotic conditions sites. Neste estudo foram determinados os fatores que possibilitam a ocorrência de populações de Tococa guianensis em algumas áreas de Cerrado sem a presença de formigas mutualistas obrigatórias. Mais especificamente, foi investigada (1) a influência dos tricomas e das formigas oportunistas e obrigatórias sobre a herbivoria foliar de T. guianensis, (2) se a pressão de herbivoria sobre T. guianensis difere entre locais com e sem a presença da formiga obrigatória e se (3) existe um investimento diferencial em defesas não bióticas (concentração de tanino, densidade de tricomas, e dureza das folhas) entre plantas originadas de locais com e sem a presença de parceiros mutualistas obrigatórios. Também foi avaliado se traços da planta relacionados ao mutualismo (tamanho das domácias) são alterados em função da ausência do parceiro mutualista. Além disso, foi avaliado o fator que limita a ocorrência da formiga obrigatória Allomerus octoarticulatus em algumas áreas do Cerrado. O estudo foi realizado em três locais no Brasil central, sendo dois deles Aragarças (ARA) em Goiás, Cachoeira da Fumaça (CACHO) no Mato Grosso e Uberlândia (UDI) em Minas Gerais. Para avaliar o efeito dos tricomas e das formigas foi desenvolvido um experimento fatorial em duas populações com formigas obrigatórias (A. octoarticulatus) em ARA e CACHO e uma sem a presença da formiga obrigatória em UDI. Para avaliar se a pressão de herbivoria difere entre locais com e sem a presença da formiga associada e se existe um investimento em defesas não bióticas foi feito um experimento de transplante recíproco com plântulas originadas de locais que a espécie ocorre com e sem o parceiro mutualístico. Além disso, também foram feitas medições morfológicas das domácias das diferentes populações. Para saber qual fator biótico e/ ou abiótico impede a ocorrência da formiga em UDI foi comparada a sobrevivência e o tamanho das colônias de rainhas de A. octoarticulatus sobreviventes em ARA e em UDI depois de um período de seis meses. Os tricomas afetaram a herbivoria em todas as três populações, mas as diferenças na herbivoria entre as plantas com ou sem tricomas foi relativamente pequena. Formigas oportunistas não afetaram a taxa de herbivoria em UDI. A formiga obrigatória teve um forte efeito sobre a taxa de herbivoria em ARA, mas surpreendentemente, não em CACHO. Todas as plântulas transplantadas, independente da origem, foram mais atacadas em ARA do que em CACHO e UDI. Em UDI, as plântulas foram menos danificadas do que nos demais locais. A população de UDI apresentou maior conteúdo de tanino, tanto na fase adulta quanto na de plântulas. A densidade de tricomas também diferiu entre os locais, ARA apresentou mais tricomas do que os demais locais e os indivíduos de CACHO apresentaram maior dureza foliar do que ARA e UDI. A sobrevivência de rainhas de A. octoarticulatus foi menor em UDI do que em ARA, mas a diferença dependeu do número de rainhas que colonizaram a planta. No entanto, o tamanho das colônias das rainhas sobreviventes até o final do experimento não diferiu entre os locais. De modo geral, os resultados deste estudo sugerem que T. guianensis conta com mais de uma estratégia de defesa contra os insetos herbívoros e esta plasticidade de defesas pode estar favorecendo a ocorrência da população em locais em que a espécie ocorre sem a presença da formiga obrigatória. Já a ausência de A. octoarticulatus em UDI parece estar mais relacionada com a capacidade de dispersão das rainhas e a distância da fonte de rainhas do que com as condições abióticas do local. Doutor em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Interspecific interactions are one of the main mechanisms that promote and maintain diversity of species in biological communities. The variation in the result of these interactions, also known as \"conditionality\" has been abundantly documented in the ecological literature. Predict the outcome of an interaction and ecological variables governing them, however, is a difficult task. Mutualistic interactions between ants and plants are widely studied, the ants provide various types of services for plants, and among the most common is the protection against herbivores. The aim of this study was to determine whether there is variation in the ant community and in the interaction ant-plant with the development of Caryocar brasiliense. This study was conducted in an area of cerrado sensu stricto in Reserva Ecológica do Panga, located in Uberlândia-MG. I sampled 81 individuals of C. brasiliense, which were separated into three categories related to their stage of development: pre-reproductive, medium-sized reproductive and large-sized reproductive. Tree-dwelling ants were collected using mechanical beating and pitfall-traps containing baits (honey and urine). To determine whether the proportion of ant predation varied with ontogeny, we conducted an experiment, where termites were attached to branches of the plants. To test the effect of the presence of ants on leaf herbivory, leaf shoots with no damage were marked, and half had all ants removed and prevented from returning. After 90 days, leaves were sampled and the herbivory rate was estimated. Additionally, leaves of different stages were sampled to determine the levels of tannins. Were recorded 60 species/morfoespecies of ants distributed in 17 genera and five subfamilies. The ant community composition varied significantly between the developmental stages of C. brasiliense and there was a gradual change in composition as the plant develops. The mean abundance of ants was significantly higher in reproductive plants than in the pre-reproductive ones. The ant species richness also differed with ontogeny, increasing with the development of the plant. I found significant differences on the proportion of predated termites between plants different stages. The experimental exclusion of ants resulted in a significant increase in the amount of herbivory on leaves of C. brasiliense, and this had a positive interaction with the stage of development, being greater in large reproductive plants. Moreover, the total concentration of tannins did not differ between different stages. The degree of protection conferred by the ants depends on the stages of development of C. brasiliensis trees, since large reproductive plants had high rates of predation of termites and higher herbivory rates with the absence of ants. These results provide strong evidence that the ontogeny of the plant is a factor of conditionality in mutualistic interactions between ants and plants. Interações interespecíficas são um dos principais mecanismos que promovem a diversidade e manutenção das espécies em comunidades biológicas. A variação nos resultados dessas interações, conhecida como \"condicionalidade\", tem sido abundantemente documentada na literatura ecológica. Prever os resultados de uma interação e as variáveis ecológicas que as regulam, no entanto, é uma tarefa mais difícil. Interações mutualísticas entre formigas e plantas são amplamente estudadas, as formigas conferem vários tipos de serviços para as plantas, e dentre os mais comuns está a proteção contra herbívoros. O objetivo desse trabalho foi determinar se existe variação na comunidade de formigas e na interação formiga-planta com o desenvolvimento de Caryocar brasiliense. O estudo foi conduzido em uma área de cerrado sentido restrito na Reserva Ecológica do Panga, próximo a Uberlândia-MG. Foram utilizados 81 indivíduos de C. brasiliense em diferentes estágios de desenvolvimento: indivíduos pré-reprodutivos, reprodutivos de médio porte e reprodutivos de grande porte. As formigas foram coletadas com uso de guarda-chuva entomológico e armadilhas do tipo pitfall contendo iscas de mel ou de urina. A fim de determinar se existe diferença na taxa de predação por formigas com o desenvolvimento da planta foi realizado um experimento no qual cupins eram ofertados em ramos de plantas de diferentes estágios de desenvolvimento. O efeito da presença de formigas sobre a herbivoria foi testado com a remoção experimental das formigas. Para tal, brotos de folhas sem danos foram marcados em ramos tratamento, onde o acesso das formigas foi impedido, e ramos controle em uma mesma árvore, após 90 dias a taxa de herbivoria foliar foi calculada. Também foi determinado o teor de tanino em folhas de plantas de diferentes estágios. Foram registradas 60 espécies/morfoespécies de formigas, distribuídas em 17 gêneros e cinco subfamílias. A composição da comunidade de formigas variou significativamente entre os estágios de desenvolvimento de C. brasiliense, havendo uma mudança gradual na composição à medida que a planta se desenvolve. A abundância média de formigas foi significativamente maior nas plantas reprodutivas do que nas pré-reprodutivas. A riqueza de espécies de formigas também diferiu, aumentando com o desenvolvimento da planta. Eu encontrei diferenças significativas na proporção de cupins predados, que foi maior nas plantas reprodutivas de grande porte. A exclusão experimental de formigas resultou num aumento significativo na quantidade de herbivoria em folhas de C. brasiliense, havendo uma interação entre a presença de formigas e o estágio de desenvolvimento da planta na proteção contra a herbivoria, que foi maior nas plantas reprodutivas de grande porte. Além disso, a concentração total de taninos não diferiu entre plantas de diferentes estágios. O grau de defesa conferida pelas formigas depende do estágio ontogenético de C. brasiliensis, já que plantas reprodutivas de grande porte apresentaram altas taxas de predação de cupins e maior efeito da presença das formigas sobre a herbivoria. Esses resultados fornecem evidências de que a ontogenia da planta é um fator de condicionalidade das interações mutualísticas entre formigas e plantas. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A decomposição da serapilheira é um dos processos chave para a manutenção da fertilidade dos solos, principalmente naqueles pobres em nutrientes como é o caso dos solos de Cerrado. Fatores naturais de controle do processo de decomposição podem ser afetados em resposta as alterações ambientais. A deposição de nitrogênio, a invasão de espécies exóticas invasoras e as mudanças abruptas na quantidade de serapilheira, por exemplo, podem afetar o processo de decomposição e consequentemente a ciclagem de nutrientes. Assim, a avaliação das consequências destas alterações ambientais sobre o funcionamento de ecossistemas tropicais se torna essencial, especialmente considerando a importância desses como reservatórios de biodiversidade. O objetivo geral deste estudo foi avaliar os efeitos da fertilização por N e de gramíneas invasoras sobre o processo de decomposição da serapilheira e suas consequências na dinâmica de N em áreas de cerrado sentido restrito. O estudo foi desenvolvido na Reserva Ecológica do Panga em Uberlândia. A taxa de decomposição foi determinada com o uso de sacos de decomposição contendo 10 g de serapilheira. Para avaliar o efeito da adição de N no solo sobre a dinâmica de N, a taxa de decomposição da serapilheira foi determinada em parcelas experimentais submetidas a diferentes níveis de fertilização: Alto N (50kg N ha-1 ano-2), baixo N (20kg N ha-1 ano-2) e controle (sem adição de N). Além disso, foram comparados parâmetros químicos (δ15N, δ13C, N, C, taxas de mineralização e nitrificação de N) do solo e microbiológicos (respiração basal, C e N da biomassa microbiana, quociente metabólico, atividade enzimática). Para avaliar o efeito da invasão de espécies exóticas, a taxa de decomposição e qualidade da serapilheira foi comparada entre locais invadidos e não invadidos pelas gramíneas Melinis minutiflora P. Beauv. e Brachiaria decumbens Stapf cv. Basilisk. Os parâmetros microbiológicos também foram comparados entre as áreas. Já para determinar o efeito da quantidade da serapilheira sobre a decomposição e comparar o efeito da exclusão dos artrópodes sobre a decomposição, parcelas foram estabelecidas em área de cerradão e submetidas à manipulação da serapilheira (adição, remoção e controle). No experimento de fertilização, os resultados mostram que em geral, a serapilheira da gramínea Tristachya leiostachya crescendo em parcelas de alta adição de N decompôs mais rápido do que aquelas dos outros tratamentos, possivelmente porque a concentração de N foliar foi maior na serapilheira coletada em parcelas de alto N do que na serapilheira dos demais tratamentos. Além disso, a decomposição da serapilheira foi mais rápida nas parcelas que receberam adição elevada de N do que nas parcelas dos demais tratamentos. Entretanto, estes efeitos foram variáveis entre os anos. Em 2011, após quatro anos do início da fertilização, a concentração de NH4 e a atividade microbiana do solo não diferiu entre os tratamentos. Além disso, a adição de N não mostrou aumentar a viii cobertura de gramíneas e nem provocar transformações de N no solo via mineralização ou nitrificação. Porém, as plantas apresentaram uma redução no δ15N foliar com o aumento da dose de aplicação de fertilizante nitrogenado, o que indica assimilação do fertilizante por elas. Já para o impacto da invasão de espécies exóticas, os resultados mostram que a concentração de N diferiu entre as espécies de gramíneas sendo menor na espécie exótica B. decumbens do que M. minutiflora ou nas gramíneas nativas. Já em áreas invadidas por gramíneas exóticas invasoras, a decomposição da serapilheira foi mais rápida do que em áreas não invadidas. Já a decomposição da serapilheira de M minutiflora foi a mais lenta do que a decomposição de B. decumbens ou das gramíneas nativas, independente da gramínea dominante na parcela. Entre os parâmetros microbiológicos medidos, apenas o CBM e a atividade da enzima β-glicosidase diferiram entre os locais sendo que o primeiro foi maior em locais invadidos por B. decumbens e o segundo em áreas invadidas por M. minutiflora. Por fim, no experimento de manipulação da serapilheira, os resultados mostraram que em locais em que a serapilheira foi totalmente removida, a decomposição foi mais lenta do que nos locais de adição extra de serapilheira e nos controles não manipulados. Este resultado foi consistente nos dois anos do estudo. A presença de macro-artrópodes acelerou a taxa de decomposição, porém o efeito da manipulação experimental da quantidade da serapilheira foi independente da presença ou ausência de macro-artrópodes. Em geral, os resultados deste trabalho mostram que as alterações ambientais afetam os principais fatores controladores do processo de decomposição: microclima, a qualidade da serapilheira e a atividade dos decompositores. Litter decomposition is a key process for the maintenance of soil fertility, especially in nutrient poor soils, such as the Cerrado soils. Natural factors that control the decomposition process can be affected by environmental changes. The deposition of atmospheric nitrogen, the invasion of exotic species or abrupt changes in the amount of litter, for example, can affect decomposition and consequently the cycling of nutrients. Therefore, the assessment of the consequences of these environmental changes on the functioning of tropical ecosystems is essential, especially in view of their importance as reservoirs of biodiversity. The general objective of this study was to evaluate the effects of N fertilization and of invasive exotic grasses on litter decomposition and its consequences on N dynamics in Neotropical savanna (cerrado) areas. The study was conducted in the Reserva Ecologica do Panga in Uberlândia, Brazil. Decomposition rate was determined using litter bags containing 10 g of litter. To evaluate the effect of N addition in the soil on N dynamics, litter decomposition was determined in experimental plots subjected to different levels of fertilization: high N addition (50kg N ha-1 year-2), low N addition (20kg N ha-1 year-2) and control (no addition N). Moreover, chemical parameters of soil (δ15N, δ13C, N, C, mineralization and nitrification of N) and microbial (basal respiration, carbon of microbial biomass, metabolic quotient, enzyme activity) was compared between plots with different levels of nitrogen addition. To evaluate the effects of the invasion of exotic grasses, litter decomposition and litter quality was compared between areas invaded or not by the exotic grasses Melinis minutiflora and Brachiaria decumbens. Microbial parameters were also compared between the invaded and non-invaded areas. To determine the effect of litter quantity and arthropod exclusion on decomposition, litter addition, litter removal and unmanipulated control plots were established in a dry forest (cerradão) area. Results of the fertilization experiment showed that, in general, the litter of T. leiostachya decomposed faster when litter was originated from the high N addition plots. This was probably because the N foliar concentration was higher in litter grass collected in plots of high N addition than in the grass litter collected in the other treatments. In addition, litter decomposition was faster in the plots of high N addition than in plots of low N addition and control. However, these effects were variable between the years. In the 2011, four years after the beginning of the fertilization experiment, NH4+ concentration and the microbial activity in the soil did not differ between the treatments. N addition did not increased grass cover and did not caused N transformation in the soil via mineralization and nitrification. However, there was a reduction in δ15N on grass leaves growing in plots subject to high levels of N addition. In relation to the impact of invasive grasses, results showed that N concentration was smaller in the exotic species B. decumbens than in M. minutiflora or in the native grasses. Litter decomposition was faster in areas invaded by exotic grasses than in areas not invaded. The litter produced by M minutiflora decomposed slower than litter produced by B. decumbens or native grasses, both in invaded and non-invaded plots. In plots with M. minutiflora the activity of the enzyme β-glycosidase was higher, whereas soil microbial carbon was greater in B. decumbens plots. In the experiment of litter x manipulation, results showed that liter removal had a negative impact on decomposition rates, and this was true in the two years of the study. Litter removal negatively affected decomposition rates, independently of the presence or absence of macro-arthropods. In general, the results of this study showed that environmental changes affect the main controlling factors of the litter decomposition process: microclimate, litter quality and decomposer activity. Tese (Doutorado)

El cambio climático representa una grave amenaza para la biodiversidad y la seguridad alimentaria. En este estudio se realizó una serie de experimentos y mediciones en campo para evaluar las respuestas de las plantas al cambio climático en los Andes de Perú. En el primer experimento, se cultivaron varias variedades de papa y maíz en diferentes elevaciones (y por tanto temperaturas) utilizando suelo del lugar o suelo trasladado desde elevaciones más altas. La idea fue simular un escenario de "migración" (en el cual los agricultores tendrían que cambiar el lugar donde cultivan para mantener clima adecuado y similar al actual) y un escenario de "tolerancia" (en el cual las plantas cultivadas tendrían que tolerar temperaturas más cálidas y, posiblemente, ataque de nuevos enemigos naturales). El segundo experimento tuvo similar diseño, excepto que se usó una especie de planta silvestre (Weinmannia bangii) en vez de plantas cultivadas, y que los trasplantes se realizaron desde el centro y desde los límites de la distribución altitudinal de esta especie. Por último, se evaluó el nivel de variación de los rasgos fisiológicos de once especies de plantas silvestres a lo largo de su rango altitudinal. Los resultados del primer experimento muestran que la producción de maíz disminuyó en 21-29% en respuesta a nuevas condiciones del suelo. La producción de maíz y papa disminuyó en > 87% cuando las plantas se cultivaron bajo temperaturas más cálidas, principalmente como resultado de mayor incidencia de nuevas plagas. La calidad y el valor de los cultivos también disminuyeron bajo escenarios simulados de migración y tolerancia. Se estimó que los agricultores locales pueden experimentar pérdidas económicas severas de hasta 2300 ha-1 año-1. Los resultados del segundo experimento indican que el cambio de las condiciones del suelo (escenario de migración) no afecta la supervivencia y el crecimiento de las plántulas de W. bangii. Sin embargo, el aumento de temperatura (escenario de tolerancia) causó efecto negativo significativo sobre la supervivencia de las plántulas trasplantadas del límite inferior de su rango altitudinal. Los resultados de la tercera y última evaluación, que incluyeron medidas del rendimiento cuántico máximo del fotosistema II (Fv/Fm) y contenido de clorofila foliar en diferentes especies de plantas, mostraron una variación interespecífica en los rasgos fisiológicos de las plantas a lo largo de la elevación. Sin embargo, para cerca de la mitad de las especies estudiadas, hubo evidencia de mayor estrés fisiológico (es decir, disminución de Fv/Fm) en el límite inferior y superior del rango altitudinal de estas especies. En conjunto, estos resultados revelan que el cambio climático es una amenaza real e inminente para las especies de plantas cultivadas y silvestres, y que la vulnerabilidad es especialmente fuerte para las plantas que crecen en el límite inferior de su rango altitudinal. Climate change represents a major threat to biodiversity and food security. In this study we performed a series of experiments and field measurements to evaluate plant responses to climate change in the Peruvian Andes. In the first experiment, several varieties of potato and maize were planted at different elevations (and thus temperatures) using either the local soil or soil translocated from higher elevations. The rationale was to simulate a “migration” scenario (in which farmers would have to change the location where crops are cultivated to track suitable climates) and a “tolerance” scenario (in which cultivated plants would have to tolerate warmer temperatures and possibly face novel enemies). The second experiment had a similar design, except that it involved a wild plant species (Weinmannia bangii) rather than cultivated plants, and that transplants were performed both at the center and at the limits of the altitudinal distribution of this species. Finally, we evaluated the extent to which the physiological traits of wild plant species (n = 11 species) vary along their altitudinal range. Results from the first experiment show that maize production declined by 21- 29% in response to new soil conditions. The production of maize and potatoes declined by >87% when plants were grown under warmer temperatures, mainly as result of the greater incidence of novel pests. Crop quality and value also declined under simulated migration and warming scenarios. Our estimates indicate that local farmers may experience severe economic losses of up to 2300 US$ ha-1 yr-1. Results from the second experiment indicate that changed soil conditions (migration scenario) did not affect the survival and growth of W. bangii seedlings. However, increased temperatures (tolerance scenario) had a significant negative effect on the survival of seedlings transplanted from the lower limit of their altitudinal range. Results from the third and final measurement, which involved measurements of the maximum quantum yield of photosystem II (Fv/Fm) and leaf chlorophyll content in different plant species, showed substantial interspecific variation in plant physiological traits along elevation. For about half of the species studied, however, there was evidence of greater physiological stress at the lower and upper limit of the altitudinal range of these species. Together, these findings reveal that climate change is a real and imminent threat for both cultivated and wild plants species, and that plant vulnerability is especially great for plants growing at the lower limit of their altitudinal range. Tese (Doutorado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Mirmecófitas são plantas que apresentam estruturas especializadas que funcionam como abrigo e local de nidificação para formigas mutualistas, a exemplo de domáceas e caules ocos. Além de refúgio, essas plantas também podem fornecer alguma fonte de alimento, como néctar extrafloral. Em troca desses benefícios, as formigas oferecem proteção contra herbívoros e patógenos e podem auxiliar na nutrição vegetal. Diversos fatores bióticos e abióticos podem afetar esse mutualismo planta-formiga e o desenvolvimento dos organismos envolvidos. Eu avaliei o efeito de alguns desses fatores no crescimento e reprodução da mirmecófita Miconia tococa (Melastomataceae). No primeiro capítulo, avaliei experimentalmente a importância relativa do mutualismo trófico e da proteção contra herbivoria na interação entre M. tococa e a formiga Allomerus octoarticulatus. Plântulas de M. tococa foram submetidas a cinco tratamentos: (i) colonização por A. octoarticulatus, (ii) protegidas contra herbívoros, (iii) protegidas contra herbívoros e com adição de fertilizante, (iv) com adição de fertilizante e (v) controle. Plantas colonizadas e plantas protegidas cresceram mais do que plantas submetidas ao tratamento controle ou apenas fertilizadas artificialmente, demonstrando que a proteção contra inimigos naturais é mais importante para o desenvolvimento da planta hospedeira do que o aporte nutricional fornecido pelas formigas. No segundo capítulo, avaliei se a presença de formigas oportunistas nos órgãos reprodutivos de M. tococa afeta a reprodução sexuada de sua hospedeira. Por meio de análises anatômicas, constatei a presença de uma epiderme repleta de tricomas glandulares que produzem néctar extrafloral nas pétalas de M. tococa. A produção de néctar ocorreu na fase de botão floral, sendo que 17 espécies de formigas forragearam nesses botões sem que a atividade de polinizadores fosse interferida. Além disso, demonstrei experimentalmente que a presença de formigas nas inflorescências aumentou em 15% a proporção de botões florais que geraram frutos. No terceiro capítulo, investiguei como M. tococa se adapta a ambientes com diferentes condições abióticas. Para tal, avaliei características morfológicas e fisiológicas, além da palatabilidade, crescimento e reprodução de indivíduos de M. tococa naturalmente presentes em ambientes com diferentes níveis de luminosidade: interior e borda de mata de galeria. Plantas em borda de mata tiveram folhas com maior dureza, maior densidade de tricomas na face inferior, e menor palatabilidade do que as plantas de interior da mata. Na ausência de interações com formigas obrigatórias, plantas em borda de mata mostraram metabolismo mais ativo e maior produção de fotoassimilados, o que resultou em maior número de inflorescências em relação a plantas de interior da mata. Já na presença de interações com formigas obrigatórias, a quantidade de luz não afetou o desempenho das plantas, o que indica que a interação mutualista reduz a vulnerabilidade das plantas às variações nas condições abióticas do meio. De modo geral, mostrei que fatores bióticos, como a presença de formigas mutualistas, e fatores abióticos, como a intensidade luminosa, afetam o desenvolvimento da mirmecófita M. tococa, e que a associação sinergética entre esses fatores pode alterar o resultado da interação mutualista. Ant-plants, or myrmecophytes, have specialized structures that provide shelter to ants, such as domatia and hollow stems. Besides sheltering, these plants can also provide food resources in the form of extrafloral nectar. In exchange for these benefits, ants offer protection against herbivores and pathogens and can aid in plant nutrition. Several biotic and abiotic factors can affect this mutualism and the development of the organisms involved. I evaluated the effect of biotic and abiotic factors on the growth and reproduction of the myrmecophyte Miconia tococa (Melastomataceae). In the first chapter, I performed experiments to assess the relative importance of trophic mutualism and protection against herbivory in the interaction between M. tococa and the ant Allomerus octoarticulatus. Seedlings of M. tococa were subject to five treatments: (i) colonization by A. octoarticulatus, (ii) protection against herbivores, (iii) protection against herbivores and with fertilizer addition, (iv) fertilizer addition only, and (v) control. Both colonized plants and protected plants grew more than control plants or those submitted to artificially fertilized treatment, which indicates that protection against natural enemies is more important for the plant development than the nutritional support provided by ants. In the second chapter, I evaluated whether the presence of opportunistic ants in the reproductive structures of M. tococa affects its reproductive output. In inspecting anatomical traits, I found an epidermis filled with glandular trichomes that produce extranuptial nectar on M. tococa petals. The production of nectar occurred in the floral bud stage, and at least 17 ant species foraged on these buds without interfering with pollinator activity. Moreover, I used experiments to demonstrate that the presence of ants in the inflorescences increased the proportion of floral buds producing fruits by 15%. In the third chapter, I investigated how M. tococa respond to environments under different abiotic conditions. I assessed morphological and physiological traits, in addition to the palatability, growth, and reproduction of M. tococa individuals naturally present in environments with two levels of light: interior and edge of gallery forest. Plants in the forest edge had leaves with greater toughness, higher trichome density on the abaxial surface, and lower palatability than plants in the forest interior. In the absence of interactions with obligate ants, plants at the forest edge showed more active metabolism and greater production of photoassimilates, which resulted in a greater number of inflorescences relative to plants in the interior forest. In the presence of interactions with obligate ants, the environmental lightness did not affect plants reproductive output, which indicates that the mutualistic interaction reduces the vulnerability of the plants to variations in the abiotic conditions. Overall, I showed that biotic factors such as the presence of mutualistic ants, and abiotic factors as light intensity, both affect the development of the myrmecophyte M. tococa, and that the synergistic association among these different factors can affect the outcome of mutualistic interactions. Tese (Doutorado)

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)

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Os distúrbios antrópicos são um dos principais agentes de degradação dos ecossistemas, resultando em perdas da biodiversidade, funções ecológicas e serviços ecossistêmicos. Esses distúrbios ocorrem principalmente nos trópicos, por isso as savanas estão entre os ambientes mais ameaçados. O objetivo dessa tese foi compreender o efeito de diferentes distúrbios antrópicos sobre a fauna na savana brasileira e australiana, utilizando os besouros Scarabaeinae e/ou formigas como organismos de estudo. No primeiro capítulo, realizado na savana Brasileira, eu avaliei como a conversão de áreas de savana ou florestais em habitats manejados pelo homem (plantações de eucalipto, pastagens e monocultura de soja) afeta a estrutura funcional da comunidade dos besouros Scarabaeinae. Meus resultados demonstraram que para quase todas as métricas funcionais analisadas, foi encontrado diferenças entre os habitats naturais e os sistemas manejados. Entretanto essas diferenças foram muito mais acentuadas nas comparações que envolveram pastagens e plantações de soja, do que aquelas com as plantações de eucalipto. As comunidades de besouros tanto de savanas quanto de florestas apresentaram respostas bem similares à conversão para áreas de agricultura ou pastagens. Por outro lado, meus resultados indicam que a conversão das áreas naturais em plantações de eucalipto, teve um impacto maior para a comunidade de besouros da floresta, do que para a de savana. No segundo capítulo, realizado em pastagens no Brasil, eu avaliei como besouros, formigas e seus grupos funcionais respondem ao manejo da terra nas pastagens. Também verifiquei quais variáveis ambientais e de manejo melhor predizem as diferentes respostas desses grupos. Meus resultados demonstraram que besouros e formigas apresentaram respostas contrastantes ao manejo das pastagens. A estrutura da vegetação foi o principal direcionador na variação da comunidade de formigas, enquanto a comunidade de besouros respondeu principalmente a frequência no uso de parasiticidas. No terceiro capítulo, eu realizei o primeiro estudo com besouros Scarabaeinae na savana tropical da Austrália, descrevendo a composição de espécies, preferência alimentar e a resposta da comunidade a diferentes regimes de fogo. A fauna amostrada compreendeu somente espécies do gênero Onthophagus, sendo que as fezes de cachorros foi a mais atrativa. A abundância dos besouros foi maior no tratamento com alta severidade do fogo, e foi negativamente correlacionada com a cobertura da vegetação arbórea. De forma geral, os resultados dessa tese sugerem que as mudanças do uso da terra afetam a estrutura funcional dos besouros, especialmente quando as florestas são substituídas por habitats manejados pelo homem. Também verifiquei que besouros e formigas forneceram diferentes indicações do impacto do manejo das pastagens sobre a biodiversidade. Por último, eu evidenciei que o fogo frequente promoveu a abundância de besouros através da manutenção de um ambiente mais aberto. Concluindo, os resultados dessa tese contribuíram para um melhor entendimento de como as comunidades de besouros e formigas são estruturadas e como elas respondem a diferentes impactos antrópicos em regiões tropicais de savanas. Anthropogenic disturbances are one the main agents of ecosystem degradation, resulting in losses of biodiversity, ecological functions and ecosystem services. These disturbances occur mainly in the tropics; therefore, savannas are among the most threatened environments. The aim of this thesis was to understand the effect of different anthropogenic disturbances on the fauna of the Brazilian and Australian savannas, using dung beetles and/or ants as study organisms. In the first chapter, carried out in the Brazilian savanna, I evaluated the extent to which the conversion of savanna and forest areas into other land uses affects the functional structure of dung beetle assemblages. I found that for almost all functional metrics analyzed, there were significant differences between natural and man-managed habitats. However, these differences were much more marked in the comparisons involving pastures and soy plantations than those involving the eucalyptus plantations. Forest and savanna communities showed very similar responses to conversion to agriculture or pastoral lands. In contrast, my results indicate that conversion to tree plantations has a much greater effect on the forest than on the savanna community. In the second chapter, carried out on Brazilian pastures, I evaluated how the responses to pastoral land management vary between dung beetles and ants, and among functional groups within them. Then I evaluated what environmental and management variables best predict different responses. I found that beetles and ants show contrasting responses to pastoral land management. Ant communities are indicating the importance of vegetation structure, while beetles are indicating the impact of frequency of parasiticide use. In the third chapter, I reported on the first ecological study of dung beetles in the Australian tropical savanna, documenting species composition, food preferences and responses to different fire regimes. My samples were comprised entirely of nine native species of Onthophagus, and dog dung was the most attractive bait. Dung beetle abundance was highest under high fire severity and was negatively correlated with the cover of woody vegetation. Overall, the results of this thesis suggest that land-use changes affect the functional structure of beetle assemblages, and are more pronounced when forests are replaced by man-managed habitats. I also found that beetles and ants provide very different indications of the impact of pastoral land management on biodiversity. Finally, I highlighted that frequent fire promoted dung-beetle abundance through the maintenance of an open habitat structure. In conclusion, the results of this thesis contributed to a better understanding of how the communities of beetles and ants are structured and how they respond to different anthropogenic impacts in tropical savanna regions. Tese (Doutorado) 2023-02-18

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O fogo é um agente de perturbação historicamente importante nas savanas tropicais mantendo a estrutura do habitat e a dinâmica das comunidades nesses ecossistemas. No entanto, em muitas regiões, as mudanças climáticas e mudanças no uso e cobertura da terra têm aumentado a frequência e intensidade do fogo acima de níveis históricos. As formigas são frequentemente utilizadas como organismos modelo para avaliar as consequências do fogo sobre a biodiversidade. Embora a maioria dos estudos indique que a fauna de formigas de solo é resiliente aos efeitos do fogo, relativamente pouco se sabe sobre como as formigas arborícolas (um grupo dominante e altamente diversificado nos trópicos) respondem ao fogo, especialmente os de alta intensidade. Nesse contexto, esse estudo teve como objetivo avaliar em que medida incêndios de alta intensidade afetam a estrutura das comunidades de formigas arborícolas do Cerrado. Foram levantadas as seguintes questões: 1) O fogo afeta a estrutura da comunidade de formigas que forrageia e/ou nidifica em árvores do cerrado? 2) Estes efeitos variam em função da espécie de árvore hospedeira ou de acordo com a altura das chamas que atingiram a árvore? 3) Quais são as espécies de formigas mais afetadas pelo fogo? 4) Há evidências de que os efeitos do fogo são mais pronunciados após dois incêndios consecutivos do que após apenas um? 5) Os efeitos de incêndios severos sobre a comunidade de formigas arborícolas persistem após dois anos? Para responder a essas questões, utilizei um inventário realizado no ano de 2010 em um total de 240 árvores de seis espécies. Oito anos após, amostrei a comunidade de formigas nas mesmas árvores (169 árvores restantes) em uma reserva ecológica que sofreu dois incêndios severos, em 2014 e 2017. Um subconjunto dessas árvores (49 árvores) também foi amostrado em 2013, 2015 e por mim, em 2019. Utilizei esse subconjunto para avaliar eventuais mudanças na estrutura da comunidade de formigas entre os períodos pré-fogo (2010 e 2013) e pós-fogo (2015, 2018 e 2019). Como controle temporal, utilizei um inventário realizado em 2011 em 60 árvores em uma segunda área que não sofreu a ação do fogo durante um período de sete anos e reamostrei 55 destas mesmas árvores em 2018. Registrei um total de 80 espécies de formigas na área queimada e 57 na área controle. Na área queimada houve variação temporal significativa na riqueza de espécies por árvore, enquanto na área controle não. O fogo causou um declínio de cerca de 30% na riqueza de espécies. A resposta ao fogo variou entre os gêneros mais diversos de formigas. Enquanto a riqueza de espécies de Camponotus variou pouco entre as amostragens, houve uma severa redução na riqueza de espécies de Pseudomyrmex e Cephalotes após o fogo. As mudanças na composição de espécies entre 2010 e 2018 foram mais acentuadas na área queimada do que em um período de tempo similar na área controle. A dissimilaridade na composição de espécies na área queimada foi muito menor entre os dois levantamentos pré-fogo do que entre os levantamentos pré e pós-fogo, notadamente em 2018. A magnitude das mudanças tanto na riqueza quanto na composição de espécies foram mais pronunciadas onde as chamas foram mais altas, mas não diferiram entre as espécies de árvores. Entre as espécies de formigas mais comuns na área queimada, 48,6% mostraram mudanças significativas em abundância em comparação com apenas 24% na área controle. As espécies mais afetadas negativamente pelo fogo foram Cephalotes pusillus, Pseudomyrmex gracilis e Tapinoma sp.04, enquanto Camponotus melanoticus, Brachymyrmex sp.12 e Solenopsis sp.01 parecem ter sido favorecidas. No geral, os resultados mostram que incêndios de alta intensidade causam mudanças significativas na estrutura da comunidade de formigas arborícolas e esses efeitos ainda são evidentes dois anos após o último fogo. Esses incêndios causaram uma redução significativa na riqueza de espécies, sendo que as espécies com hábitos estritamente arborícolas foram as mais prejudicadas. Medidas para mitigar a ocorrência desses incêndios são necessárias pois, devido às mudanças climáticas, os incêndios de alta intensidade estão se tornando cada vez mais comuns em várias regiões do mundo, incluindo aquelas naturalmente propensas e adaptadas ao fogo, como o Cerrado. Fire is a historically important agent of disturbance in tropical savannas, maintaining habitat structure and community dynamics in these ecosystems. However, in many places, climate change and changes in land use and land cover have increased the frequency and intensity of savanna fires well above historical levels. Ants have been frequently used as model organisms to assess the biodiversity consequences of fire disturbance. Although most studies indicate that the ground-dwelling, savanna ant fauna is resilient to the effects of fire, relatively little is known about how arboreal ants (a dominant and highly diverse group in the tropics) respond to fire, especially those of high-intensity. In this context, we assessed the extent to which high-intensity fires affect the structure of arboreal ant communities in a Neotropical savanna (Cerrado). We asked the following questions: 1) Does fire affect the structure of the ant community foraging and/or nesting on individual trees? 2) Does the effect of fire vary between different species of host-trees, or in relation to the height of the flames that hit the host-tree? 3) Which are the ant species most affected by fire? 4) Is there evidence that the effects of fire are more pronounced after two consecutive rather after a single fire? 5) Are the effects of severe fires persistent over a period of two years? To answer these questions, we sampled the same focal trees (n = 169), once in 2010 and once in 2018 in a savanna reserve that suffered two severe burns, one in 2014 and the other in 2017. A subset of these trees (49 trees) were also sampled in 2013, 2015 and 2019 and we used this subset of trees to evaluate the changes in the structure of the ant community between the pre-fire (2010 and 2013) and the post-fire (2015, 2018 and 2019) surveys. As a temporal control, we sampled 55 trees in another reserve, once in 2011 and again in 2018, where the last fire took place in 2006. In total, I recorded 80 species of ants in the burned area and 57 in the unburned one. In the burned area, there was a significant temporal variation in species richness per tree, whereas in the control area there was not. Fire caused a decline in species richness of about 30%. Responses to fire varied among the most diverse ant genera. While the species richness of Camponotus varied little among survey years, that of Pseudomyrmex, Cephalotes declined sharply following the two fire events. Changes in species composition over a period of 7-8 years were much more marked in the burned than in the unburned area. In addition, in the burned area, the dissimilarity in species composition was much smaller between the two pre-fire surveys than between the pre and post-fire surveys, most notably the 2018 survey. The magnitude of the changes in species richness and composition per tree at the burned area did not differ between host-tree species or between trees of different sizes. However, I found a positive relationship between the height of the flames that hit the host-tree and the magnitude of changes in species richness and composition. Among the most frequent species in our sampling, 48.6% showed significant changes in abundance over time in the burned area, as compared to only 25% in the control area. The species most negatively affected by fire were Cephalotes pusillus, Pseudomyrmex gracilis and Tapinoma sp.04, whereas Camponotus melanoticus, Brachymyrmex sp.12 and Solenopsis sp.01 seem to be favored by fire. Overall, our results show that high-intensity fires cause significant changes in the structure of the arboreal ant community and that these effects are still evident two years after the last fire. Ant species richness declined significantly, with species with strictly arboreal habits being the most affected. Measures to mitigate the occurrence of these fires are necessary since, due to climate change, high-intensity fires are becoming increasingly more common in various regions of the world, including those naturally prone and adapted to fire, such as the Cerrado. Dissertação (Mestrado)

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais As características estruturais e as condições abióticas dos ambientes são importantes fatores que moldam as comunidades de espécies, no entanto, pouco se sabe como as mudanças no uso e na cobertura da terra afetam a estrutura trófica e a estrutura morfológica das comunidades de formigas. Primeiramente, eu avaliei como as diferenças na estrutura trófica de comunidades de formigas de solo e de vegetação variam entre floresta e savana. Para isso, utilizei análises de isótopos estáveis de carbono (δ13C) e de nitrogênio (δ15N) em 70 espécies de formigas coletadas em áreas de floresta semidecidual e de cerrado sentido restrito. As diferenças na estrutura trófica das formigas de solo e formigas arborícolas foram as mesmas no cerrado e na floresta, para tanto para δ15N quanto para δ13C. Nos dois hábitats, a comunidade de formigas arborícolas apresentou um δ15N significativamente menor do que a comunidade do solo. Esses resultados indicam uma similaridade bem maior na estrutura trófica das comunidades de floresta e de cerrado do que entre a comunidade arbórea e de solo. Isto é explicado ao menos em parte pelas diferenças na composição da fauna que foram muito mais marcadas entre estratos do que entre hábitats. Após isso, eu avaliei se a morfologia das espécies de formigas pode ser usada como um preditor de sua posição trófica. Primeiro, eu avaliei as relações entre os caracteres morfológicos com a posição trófica relativa das mesmas 70 espécies coletas na floresta e cerrado do capitulo anterior. Posteriormente, utilizei modelos de regressão múltipla com o objetivo de criar um modelo que melhor explique a variação da posição trófica entre as espécies. Para isso eu fiz medidas de 11 traços morfológicos considerados relevantes para esse estudo e utilizei os dados da assinatura isotópica de nitrogênio (δ15N) para calcular a posição trófica relativa (RTP) das formigas. Individualmente, os caracteres morfológicos mostraram associações fracas com a RTP das espécies, enquanto que combinados nos modelos de regressão múltipla, explicaram grande parte da variação da RTP. No entanto, o poder preditivo aumentou significativamente quando levei em consideração o hábitat de forrageamento/nidificação e/ou algumas afinidades taxonômicas das espécies em separado. Esses resultados sugerem que os caracteres morfológicos, quando combinados, tem um grande potencial para ser usado na predição da posição trófica das espécies de formigas. Por último, eu avaliei se a estrutura morfológica e/ou trófica das comunidades de formigas difere entre diferentes usos da terra e se essas diferenças estão associadas com a cobertura arbórea desses hábitats. Eu amostrei formigas em cinco tipos de hábitats representando um gradiente de aumento na cobertura vegetal: plantação de soja, pastagem, cerrado típico, plantação de eucalipto e floresta. As formigas de solo foram coletadas ao longo de oito transectos em cada tipo de hábitat (totalizando 40 áreas), utilizando armadilhas do tipo pitfall. A estrutura trófica e morfológica das comunidades de formigas foram afetadas pelo tipo de uso da terra e alguns caracteres morfológicos foram fortemente correlacionados com complexidade estrutural do hábitat. Hábitats com maior cobertura árborea apresentaram uma maior abundância de formigas com tamanho do corpo maior, olhos pequenos e posicionados dorsalmente. Além disso, as comunidades de formigas das plantações de soja e das pastagens tiveram posição trófica mais alta que aquelas da floresta, cerrado ou plantação de eucalipto. De maneira geral, esta tese fornece evidências de que o ambiente e suas características estruturais influenciam a prevalência de certos traços funcionais na comunidade de formigas. The structural features and abiotic conditions of the environments play a critical role in shaping the communities of the species; however, little is known about how changes in land use and land cover affect the trophic structure and the morphological structure of ant communities. First, I evaluated in what extent the differences in the trophic structure between ground-dwelling and arboreal ant communities vary between forests and savannas. For this, I used stable isotope analyzes of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) on 70 species of ants collected in areas of semideciduous forest and woodland savanna. Differences in the trophic structure of the arboreal and ground-dwelling ant communities were the same in savanna as they were for forest for both δ15N and δ13C. In both habitats, most arboreal species presented low δ15N values (similar to herbivorous) whereas ground-dwelling ants presented high δ15N values (similar to predator). Although δ13C values were higher in savanna than in forest, reflecting the prominence of C4 grasses in savanna, few savanna ant species obtained most of their carbon from C4 grasses. This indicates that savanna has the vertical segregation in δ15N values as found in the forest, despite the structural differences between these habitats. This can be explained by the much greater differences in taxonomic composition, both at the species and at the genus level, between the different strata than between habitats. After that, I assessed whether the ant species' morphology can be used as a predictor of their trophic position. First, I evaluated the relationships between morphological traits with the relative trophic position of the same species collected in the forest and savanna of the previous chapter. Subsequently, I used multiple regression models in order to create a model that better explains the variation in the trophic position among species. For this I took measurements of 11 morphological traits considered relevant for this study and used the data of the isotopic nitrogen signature (δ15N) to calculate the relative trophic position (RTP) of the ants. Individually, the morphological characters showed weak associations with the species' RTP, while combined in multiple regression models, they explained most of the variation in RTP. Moreover, the predictive power increased significantly when I took into account the foraging/nesting habitat and/or some taxonomic affinities of the species separately. These results suggest that the morphological traits, when combined, have a great potential to be used in the prediction of the trophic position of ant species. Finally, I assessed whether the morphological and/or trophic structure of ant communities vary in different land uses and whether these differences are associated with the tree cover of these habitats. I sampled ants in five types of habitats representing a gradient of increasing tree cover: soy plantation, pasture, woodland savanna, eucalyptus plantation and semideciduous forest. The trophic and morphological structure of ant communities were affected by the type of land use and certain morphological traits were strongly correlated with the structural complexity of the habitat. Habitats with a greater tree cover showed a greater abundance of ant species with larger body size, small and dorsally positioned eyes. In addition, ant communities of the soy plantations and pastures had higher trophic position than those of the forest, savanna or eucalyptus plantation. In general, this thesis provides evidence that the environment and its structural characteristics influence the prevalence of certain functional traits in the ant community. Tese (Doutorado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Mudanças climáticas atreladas às modificações nos ambientes naturais têm impulsionado o uso de modelos de distribuição de espécies voltados ao planejamento da conservação. Contudo, o uso destes modelos tem sido limitado para espécies cujas informações geográficas são restritas, fato comum em espécies raras ou endêmicas, categorias especialmente relevantes sob o ponto de vista da preservação. Os insetos, um grupo funcional importante e que compõem a maior parcela da biodiversidade terrestre, raramente são considerados em estudos de conservação. Neste contexto, esta tese se propôs a: 1) avaliar técnicas de modelagem que sejam menos sensíveis à condição de restrição de dados, caracterizada tanto pela quantidade quanto pela abrangência geográfica amostral; 2) aplicar estas metodologias para predizer o padrão atual e futuro da distribuição de espécies de formigas do Cerrado e outras vegetações savânicas da América do Sul. O primeiro item foi alcançado comparando-se modelagens resultantes da utilização de dados restritos versus aquelas resultantes da totalidade dos dados disponíveis. Estas comparações foram realizadas para três espécies de formigas – com diferentes padrões geográficos e quantidades de registros de ocorrência – usando duas técnicas de modelagem – Maxent e Pesos de Evidência. Pesos de Evidência é um método Bayesiano já bastante utilizado na modelagem ambiental, mas que nunca foi aplicado à modelagem de distribuição de espécies com sucesso. Para adequar este método aos dados disponíveis, foi realizado um controle no número e na localização das pseudo-ausências durante a calibração. Condições de restrição de dados apresentaram entre 5 e 27 ocorrências restritas ao Cerrado, enquanto condições de dados amplos mostraram entre 16 e 47 registros distribuídos ao longo da América do Sul. As performances de cada experimento foram avaliadas por meio de: 1) inspeção visual dos mapas de probabilidade; 2) porcentagem de acerto de presenças e ausências, avaliadas por meio do TSS (do inglês, True Skill Statistics) calculado em diferentes escalas. O método Pesos de Evidência forneceu resultados significativamente melhores que o Maxent, principalmente quando o objetivo foi estimar a distribuição da espécie fora da área de abrangência da calibração. Então, esse método foi aplicado na segunda etapa da tese, para modelar a distribuição atual e futura de 12 espécies de formigas típicas das vegetações savânicas da América do Sul. Distribuições estimadas mostraram que, sob o pior cenário, estas espécies poderão perder entre 37% e 88% de suas áreas de adequabilidade estimadas. O estudo sugeriu Linepithema cerradense como a espécie de menor grau de ameaça. Por outro lado, Blepheridatta conops e Pheidole cyrtostela podem ser as mais vulneráveis, com menos de 16% de suas áreas favoráveis atuais a serem preservadas em 2070. As demais espécies apresentaram taxas de preservação das áreas de adequabilidade atual entre 17% e 32%. Estima-se que as espécies possuam, em média, 13% da área favorável atual coincidindo com áreas de proteção, valor que pode chegar a 5% em 2070. The joint effect of changes in climate and on natural environments has triggered the use of species distribution models for conservation planning. However, application of these models has been very limited for species whose geographic information is restricted, a common fact in rare or endemic species, categories which are especially relevant from the point of view of preservation. Insects, an important functional group that compose the largest portion of terrestrial biodiversity, are rarely considered in conservation studies. In this context, the present thesis aims to: 1) evaluate modeling techniques that are less sensitive to the data restriction condition, characterized by both the quantity and the geographic range of the sample; 2) to apply these methodologies to predict the current and future pattern of the species of ants typical of the Cerrado and other types of savanna vegetation of South America. The first goal was achieved by comparing models resulting from the use of restricted data versus those resulting from the use of all data. These comparisons were made for three ant species - which have different geographic patterns and quantities of occurrence records - using two modeling techniques - Maxent and Weights of Evidence. Weights of Evidence is a Bayesian method widely used in environmental modeling, but that has never been successfully applied to modeling species distribution. In order to adapt this method for the application in our available data, I have controlled the number and location of pseudo-absences during the calibration phase. For each species, data restriction conditions comprised between 5 and 27 occurrences, restricted within the Cerrado Biome, while broad data varied between 16 and 47 records distributed throughout South America. The performances of each experiment were assessed by: 1) visual inspection of probability maps; 2) TSS (True skill statistics) evaluated according to different scales. The Weights of Evidence method provided significantly better results than Maxent, especially when the goal was to estimate the distribution of the species outside the range of the calibration area. Then, given the best performance of the Weights of Evidence method, it was applied to model current and future distribution of 12 species of ants typical of savanna vegetation in South America. Estimated distributions have shown that under the worst scenario, these species will have lost between 37% and 88% of their current estimated range. This study suggested that Linepithema cerradense is the least threatened species. On the other hand, Blepheridatta conops and Pheidole cyrtostela might be the most vulnerable ones, with less than 16% of their current estimated distribution to be preserved in 2070. The other species may preserve, by 2070, between 17% and 32% of their current estimated distributions. These species might have, on average, 13% of their current suitable area overlapped with protection zones, a value that can decrease to only 5% by 2070. Tese (Doutorado)

Essa tese foi apoiada e financiada pelo Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais, Universidade Federal de Uberlândia (UFU), Duratex S.A., Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CNPq), Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Hymenoptera Parasitoides da Região Sudeste (HYMPAR/Sudeste - CNPq/CAPES/FAPESP), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Proc. APQ-02104-14, CRA-30058/12, APQ-03202-13; APQ-02474-15), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Proc. 306157/2014-4; 403733/2012-0; 445832/2014-2; 465562/2014-0; 441225/2016-0), and Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP: 465562/2014-0; 14196-5/2017). FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Pareamento dependente de tamanho (PDT) é um dos padrões mais estudados na ecologia comportamental porque afeta as variações de tamanho das populações e pode levar à especiação simpátrica. Alguns mecanismos foram propostos para explicar por que esse padrão é tão comum em animais e em que cenários ele deve ocorrer. Dentre eles, a hipótese de escolha de parceiros tem sido a mais estudada. Ela pressupõe que o pareamento deve ocorrer quando: (1) indivíduos grandes têm vantagens na competição intrassexual; (2) um ou ambos os sexos preferem parceiros grandes e (3) a variação na qualidade dos parceiros está associada ao seu tamanho. Apesar de ter suporte empírico, a escolha de parceiros pode ocorrer sem que isso resulte em PDT, provavelmente, porque outros fatores associados à competição por parceiros podem influenciar escolha de parceiros e mudar seus efeitos sobre o PDT, como a intensidade de competição intrassexual e a disponibilidade de parceiros. Por exemplo, altos custos de competição e a dificuldade de encontrar e avaliar parceiros podem enfraquecer a seleção de parceiros e o PDT. Além disso, essa hipótese permite explicar potenciais variações espaço-temporais. Nessa tese, analiso a influência desses fatores sobre os pareamentos em animais, usando duas espécies de artrópodes, como modelos experimentais, e uma metanálise. Com isso, descrevi os primeiros casos de PDT em formigas e percevejos e avaliei os padrões gerais e as variações espaciais e temporais do PDT em animais. Encontrei suporte empírico para a hipótese de intensidade de competição por parceiros, inaugurando uma nova linha de pesquisa com estudos prolíficos para avaliar os efeitos da seleção sexual sobre o PDT. Size-assortative mating (SAM) is one of the patterns more studied in behavioral ecology, because it affects size variation of populations and can promote sympatric speciation. Some mechanisms were proposed to explain why this pattern is common in animals and in which scenarios it may occur. Mate choice has been the most studied mechanism. This hypothesis proposes that SAM should occur when: (1) large individuals have advantages in intrasexual competition; (2) one or both sexes prefer large partners; and (3) there is variation in the mate quality related to body size. This hypothesis has clarified several cases in which SAM occurred. However, in some cases, SAM did not occur even when predictions of mate choice hypothesis were corroborated, probably, because factors related to mating competition may influence mate choice changing its effects on SAM, such as the intensity of intrasexual competition and mate availability. Excessive costs of intrasexual competition and the difficulty of finding a partner can weak mate choice, leading to random mating. Variations in mating competition and mate availability can be estimated using population parameters, such as sex ratio and population density. Furthermore, mating competition hypothesis may explain and predict spatio-temporal variation. In this thesis, I investigate effects of mating competition on SAM, using two arthropod species, as experimental models, and a meta-analytic approach. Thus, I describe the first cases of SAM in ants and stink bugs and evaluate general patterns and spatio-temporal variation of SAM in animals. I found empirical support to mating competition hypothesis, inaugurating a new line of research with prolific studies about effects of sexual selection on assortative mating. Tese (Doutorado)

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais A herbivoria impacta diretamente o fitness da planta atacada e pode modificar a população e a comunidade vegetal. Para evitar a herbivoria, as plantas apresentam estratégias que podem ser químicas, físicas ou fenológicas. Os mecanismos de defesa tendem a não estar totalmente ativos nas folhas jovens, alvo preferencial dos herbívoros por suas altas concentrações de água e nutrientes e baixa dureza. No Cerrado, as plantas apresentam poucas defesas químicas, usando a baixa qualidade nutricional e a tolerância ao dano como principais estratégias de defesa. Apesar de bem conhecidos, não se sabe se estas plantas evitam a herbivoria por mecanismos fenológicos. Foram testadas quatro hipóteses. (i) Se a taxa de consumo de folhas varia entre as espécies de plantas do Cerrado. (ii) Se a variação na dureza das folhas influencia a taxa de dano. (iii) Se o padrão de brotamento afeta as taxas de dano. (iv) Se espécies com diferentes padrões de caducifolia apresentam diferente taxas de dano. O estudo foi realizado em uma área de cerrado ralo, entre julho de 2015 e junho de 2016, em 14 espécies lenhosas do Cerrado. Para a caracterização do padrão de brotamento utilizou-se o Índice de Atividade (IA) e o Percentual de Intensidade de Fournier (PIF). Para o cálculo das taxas de herbivoria foram marcados até 10 folhas jovens sem qualquer dano aparente. Todas as espécies apresentaram eventos sincrônicos de produção de folhas, com picos nos meses de outubro e novembro. O pico de brotamento ocorreu em outubro para quase todas as espécies, exceto S. ferrugineus, cujo pico ocorreu no mês de novembro. Nas espécies sempre-verdes, a intensidade de produção de folhas foi moderada enquanto brevicíduas e decíduas apresentaram alta intensidade de brotamento. Foi encontrada uma forte correlação positiva entre a porcentagem de indivíduos em brotamento e a intensidade da brotação. A maior parte das folhas e dos indivíduos apresentou baixo dano por herbivoria, variando significativamente entre as espécies estudadas. A taxa de herbivoria da comunidade foi de 7,65% (±19,19 DP). Não foi encontrada correlação entre a taxa de dano das espécies e área foliar específica. Não foi observada diferença significativa na taxa de herbivoria segundo o comportamento de caducifolia das espécies. A taxa de dano também não variou entre as espécies segundo a sincronia de brotação. Observou-se que as taxas de dano tenderam a aumentar conforme as plantas intensificavam sua brotação. Os resultados indicaram que, de forma geral, o consumo das plantas pelos herbívoros no Cerrado pode ser baixo, e que este consumo varia fortemente entre as espécies, e mesmo entre indivíduos de cada espécie. Observou-se a tendência de aumento nas taxas de dano conforme aumentava a brotação das plantas entre os meses de agosto e novembro. Isto sugere que as plantas não escapam temporalmente dos herbívoros na área estudada. Herbivory directly impacts the fitness of attacked plants, and can modify the population and plant community. To avoid herbivory, plants present strategies that could be either chemical, physical or phenological. Defense mechanisms tend not to be totally active in young leaves, which are the primary target of herbivores due to their high concentrations of water and nutrients, and their low hardness. In Cerrado, plants present few chemical defenses, making use of the reduced nutritional quality and the tolerance to damage as their main defense strategies. Despite of being well-known, it is still unclear if these plants avoid herbivory by phenological mechanisms. Here we tested four hypotheses: (i) If leaf consumption rate varies between Cerrado plant species. (ii) If the variation of leaf hardness affects the damage rate. (iii) If the budding pattern influences the damage rates. (iv) If species with different deciduousness patterns present different damage rates. The study was performed in a “cerrado ralo” area, between July 2015 and June 2016, with 14 Cerrado woody plant species. To characterize the budding patterns, we used the Índice de Atividade (IA) and the Percentual de Intensidade de Fournier (PIF). We marked up to 10 young leaves without any apparent damage for the calculation of herbivory rates. All species presented synchronic leaf production events, with peaks in October and November. The budding peak occurred in October for all species, except for S. ferrugineus, which had its peak in November. For evergreen species, the leaf production intensity was moderate while semi-deciduous and deciduous plants presented high budding intensity. We found a strong positive correlation between the percentage of budding individuals and budding intensity. Most leaves and individuals presented low herbivory damage, with significant variation between studied species. The community herbivory rate was 7.65% (±19.19 SD). We could not detect a correlation between species damage rate and specific leaf area. No difference in herbivory rates according to the species deciduousness patterns was found. Damage rate did not vary between species following the budding synchrony either. We observed a tendency of damage rates to increase as plants budding intensified. Our results show that, in a general way, plants consumption by cerrado herbivores may be low, and that it strongly varies between species or even individuals of each species. We also report an increasing tendency of damage as plants budding events became more numerous between August and November. This result suggests that plants do not temporally escape from herbivores in the studied area. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico UFU - Universidade Federal de Uberlândia Compreender por que determinadas regiões diferem em número e identidade de espécies é um dos principais objetivos da ecologia e biogeografia, representando tanto um desafio teórico como uma urgente necessidade na biologia da conservação. Esta tese tem por objetivo estudar os padrões de diversidade (alfa) e de dissimilaridade (beta) de formigas de solo no Cerrado. Estes padrões foram analisados em diferentes escalas espaciais, pois a montagem de comunidades depende de fatores ecológicos e evolutivos que operam em escalas espaço-temporais hierárquicas. No primeiro capítulo desta tese a densidade de espécies e a diversidade (independente da abundância) foram calculadas em quatro escalas espaciais, sendo então modeladas por fatores que remetem a uma dentre quatro hipóteses: i) espécies-energia; ii) heterogeneidade; iii) fatores históricos e geográficos; e iv) fatores locais. Os resultados mostram que locais com maior produtividade primária (hipótese de espécies-energia) estão associados a uma maior diversidade de espécies, pois climas favoráveis levam a menores taxas de extinção e, logo, a um maior banco regional. Os resultados indicam ainda que as espécies do banco são possivelmente filtradas por características do solo (hipótese de fatores locais), por meio de um controle da abundância de formigas. No segundo capítulo foi analisada a dissimilaridade composicional (beta diversidade) e seus componentes de troca (substituição de espécies entre amostras) e aninhamento (mudança composicional devido a diferenças de riqueza). Estas métricas foram calculadas em cinco escalas que variam em termos de grão (resolução da unidade amostral) e extensão (dispersão espacial das amostras). Os padrões encontrados foram relacionados, em cada escala, a cinco fatores: i) diferenças no banco de espécies; ii) heterogeneidade topográfica; iii) heterogeneidade da estrutura da vegetação; iv) presença de vegetação densa; e v) quantidade de areia no solo. Conforme esperado a beta diversidade (e seus componentes) foi maior em escalas espaciais menores, diminuindo em escalas intermediárias; inesperadamente, porém, os valores aumentaram novamente na maior escala. Maiores bancos de espécies resultaram em menor aninhamento e maior troca, esta também sendo negativamente afetada pela quantidade de areia no solo. A influência do banco de espécie de formigas de solo, no entanto, diminuiu com o aumento da escala, e a heterogeneidade da vegetação foi o principal determinante dos padrões de troca e aninhamento em maiores escalas, indicando uma maior importância de processos de alocação de espécies. Os estudos que compõem esta tese mostram a importância de considerar a escala espacial ao analisar padrões de biodiversidade, já que ela determina a importância relativa dos fatores ecológicos e evolutivos que geram esses padrões. Compreender como diferentes fatores interagem através de escalas é, portanto, fundamental para que medidas eficazes de conservação sejam aplicadas para remediar a crise global de biodiversidade. To understand why certain regions differ in the number and identity of occurring species is one of the major goals in ecology and biogeography, representing both a theoretical challenge and an urgent conservation need. This thesis aims at studying the patterns of diversity (alpha) and dissimilarity (beta) of ground-dwelling ants in the Cerrado savannas. These patterns were analyzed at different spatial scales, since the assembly of communities depend on ecological and evolutionary factors that operate at hierarchical spatial and temporal scales. In the first chapter of this thesis the species density and diversity (abundance-independent) were calculated at four spatial scales and then modelled by factors related to one of four general hypotheses: i) species-energy; ii) heterogeneity; iii) geographical/historical factors; and iv) local factors. The results show that localities with higher net primary productivity (species-energy hypothesis) are associated to higher diversity of species, since favorable climate lead to lower rates of local extinctions and, thus, more species in the regional banco. On the other hand, the species in the banco are filtered by edaphic characteristics (local factors hypothesis) that control ant abundances. In the second chapter the patterns of compositional dissimilarity (beta diversity) and its components of turnover (species replacement) and nestedness (dissimilarity due to richness differences) were analyzed across five spatial scales that vary in terms of spatial grain (spatial resolution of the sampling unit) and extent (spatial dispersion of samples). The patterns found were then related, in each scale, to five environmental factors: i) species banco sizes; ii) heterogeneity in topography; iii) heterogeneity in the structure of the vegetation; iv) presence of closed habitat vegetation; and v) sand content in the soil. As expected, beta diversity was highest at the smallest spatial scale and decreased with increasing scale, showing a further increase at the largest spatial scale. More species in the regional banco resulted in lower nestedness and higher turnover, the latter being also negatively affected by the amount of sand in the soil. The influence of these factors, however, reduced with increasing scale, being accompanied by an increase in the importance of heterogeneity in vegetation structure. This point to a greater importance of species sorting processes at larger spatial scales. The studies of the present thesis demonstrate the importance of incorporating spatial scale in the analysis of biodiversity patterns, since scale determine the relative importance of the ecological and evolutionary factors that generate these patterns. Understanding how these factors interact is, thus, fundamental to appropriately design conservation strategies that counter the effects of the global biodiversity crisis. Tese (Doutorado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior In this study, I evaluated some of the most important mechanisms structuring arboreal ant communities. For this I took advantage of the easy accessibility and high diversity of the arboreal ant fauna of the savannas of central Brazil (Cerrado). First, I assessed the co-occurrence patterns of the arboreal ant species and evaluated to which extent these patterns can be explained by interspecific competition or by habitat association. For that, I used a dataset of 240 trees and performed null model analyses, first accounting only for the species incidence in the community and later incorporating habitat attributes. I performed analyses with all the ant species in the community and then with only the most common species using both a matrix level and a pairwise approach. I found that competition is the most important factor behind the distribution of these arboreal ants, with a much smaller influence of habitat attributes. The effect of competition was detected when I accounted for the 14 most common ant species in the community, both in the matrix level and the pairwise analyses. The importance of competition is consistent with the observed differences in some important biological characteristics of the coexisting ant species. After that, I focused on the patterns of resource use and how they can influence the diversity of arboreal ants. First, I assessed how the heterogeneity of nesting resources and the presence of a dominant species can affect the nesting patterns of arboreal ants. For this, I performed an experimental manipulation in 80 trees belonging to the same species. On each tree I placed 27 cavities with different entrance holes divided in two treatments: high entrance diversity (HE), with 9 different entrance sizes (0.15 to 0.55 mm²) and low entrance diversity (LE), with only 3 different entrance sizes (0.15 to 0.25). I considered Cephalotes pusillus as the dominant species over shelter resources, since it was the species which occupied the highest number of cavities and was also the most common in the experimental trees. I found more nesting ant species nesting in the HE treatment trees, and also a change in the used entrance sizes with an increase in the range and diversity of entrance sizes. I also found significant effects of the presence of the dominant species in nesting patterns, with more ant species and colonized nests when it was absent. There were also changes in the mean entrance size used by the ants in the presence of C. pusillus. Finally, I assessed the competitive outcomes of arboreal ants at food baits. I quantified the differences in resource use by the different ant species and asked if there was a significant relationship between the ability to find resources and to dominate them. I further asked which aspects of the ant are responsible for the observed outcomes. I performed observations in 175 medium sized trees from several species during the day and in a subset of 44 trees at night. I placed a teaspoon of sardine bait in the main branch of each tree and observed the turnover of species at the baits. I found a positive relationship between the discovery ability and the dominance of the ant species, supporting a priority effect over food resources. Overall, I found that colony size was the most important characteristic determining the outcomes at the baits. The present works fits in the growing demand for empirical studies assessing the factor defining species coexistence, showing the importance of competition for the structure of an arboreal ant community. In this study, I evaluated some of the most important mechanisms structuring arboreal ant communities. For this I took advantage of the easy accessibility and high diversity of the arboreal ant fauna of the savannas of central Brazil (Cerrado). First, I assessed the co-occurrence patterns of the arboreal ant species and evaluated to which extent these patterns can be explained by interspecific competition or by habitat association. For that, I used a dataset of 240 trees and performed null model analyses, first accounting only for the species incidence in the community and later incorporating habitat attributes. I performed analyses with all the ant species in the community and then with only the most common species using both a matrix level and a pairwise approach. I found that competition is the most important factor behind the distribution of these arboreal ants, with a much smaller influence of habitat attributes. The effect of competition was detected when I accounted for the 14 most common ant species in the community, both in the matrix level and the pairwise analyses. The importance of competition is consistent with the observed differences in some important biological characteristics of the coexisting ant species. After that, I focused on the patterns of resource use and how they can influence the diversity of arboreal ants. First, I assessed how the heterogeneity of nesting resources and the presence of a dominant species can affect the nesting patterns of arboreal ants. For this, I performed an experimental manipulation in 80 trees belonging to the same species. On each tree I placed 27 cavities with different entrance holes divided in two treatments: high entrance diversity (HE), with 9 different entrance sizes (0.15 to 0.55 mm²) and low entrance diversity (LE), with only 3 different entrance sizes (0.15 to 0.25). I considered Cephalotes pusillus as the dominant species over shelter resources, since it was the species which occupied the highest number of cavities and was also the most common in the experimental trees. I found more nesting ant species nesting in the HE treatment trees, and also a change in the used entrance sizes with an increase in the range and diversity of entrance sizes. I also found significant effects of the presence of the dominant species in nesting patterns, with more ant species and colonized nests when it was absent. There were also changes in the mean entrance size used by the ants in the presence of C. pusillus. Finally, I assessed the competitive outcomes of arboreal ants at food baits. I quantified the differences in resource use by the different ant species and asked if there was a significant relationship between the ability to find resources and to dominate them. I further asked which aspects of the ant are responsible for the observed outcomes. I performed observations in 175 medium sized trees from several species during the day and in a subset of 44 trees at night. I placed a teaspoon of sardine bait in the main branch of each tree and observed the turnover of species at the baits. I found a positive relationship between the discovery ability and the dominance of the ant species, supporting a priority effect over food resources. Overall, I found that colony size was the most important characteristic determining the outcomes at the baits. The present works fits in the growing demand for empirical studies assessing the factor defining species coexistence, showing the importance of competition for the structure of an arboreal ant community. Tese (Doutorado)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A major challenge for any animal is to maintain the balance of multiple nutrients in the body, in the face of a nutritionally heterogeneous environment. Sodium (Na) is an essential nutrient for life and although it is well know that they are a limiting nutrient for many organisms, including ants, little is known to what extent this nutrient may be beneficial. In this work we investigated the use of ant communities for baits containing salt or sucrose in different Cerrado physiognomies along a gradient of increasing vegetation cover and litter and decreasing grass cover. A field experiment was also conducted to determine the effect of sodium supplementation on the development of colonies of a common cerrado arboreal ant species (Cephalotes pusillus). We distributed baits with different concentrations of salt and sucrose in areas of open cerrado, cerrado stricto sensu, dense cerrado and cerradão. For the experiment, 40 incipient colonies of C. pusillus were transplanted to artificial wood nests, each containing a queen, two soldiers and twenty workers. The artificial nests were placed in a common Cerrado tree species (Qualea grandiflora). During the experiment the colonies received four different treatments. Ten nests were fed with a solution with salt at 1%, ten with a solution of 14% sucrose and 1% of one amino acid, ten trees with sucrose, amino acid and salt and ten control trees with distilled water. On the vegetation, the ants preferred the baits containing salt, while on the soil they preferred the sucrose baits. This pattern was the same in all vegetation types. The use of the ants for baits containing salt or sucrose was different in phylogenetically distant genera, what can be better explained by the variation on its food habits. Genera which the main food source is in form of liquid sugary exudates, like Azteca, Cephalotes and Camponotus preferred the salt baits. The sucrose baits, on the other hand, were preferred by predatory genera, like Ectatomma, Pachycondyla, Pheidole e Nylanderia. Of the experimental colonies of C. pusillus, the ones that were fed with a salt solution produced fewer eggs, larvae and pupae than the colonies of the other treatments. This shows that although sodium is an apparently limiting element for some genera, when consumed in excess, it can inhibit the development of the colony. Um grande desafio para qualquer animal é manter o equilíbrio dos múltiplos nutrientes no corpo, em face de um ambiente nutricionalmente heterogêneo. O sódio (Na) é um nutriente essencial para a vida e apesar de se mostrar um nutriente limitante para vários organismos, inclusive para as formigas, pouco se sabe ao certo até que ponto esse nutriente pode ser benéfico. Neste trabalho foi investigada o uso das comunidades de formigas por iscas de sal ou de sacarose em diferentes fitofisionomias do Cerrado representando um gradiente de aumento na cobertura arbórea e de serapilheira e um decréscimo na cobertura de gramíneas. Foi realizado também, um experimento em campo a fim de determinar o efeito da suplementação de sódio sobre o desenvolvimento de colônias de uma espécie arborícola comum no cerrado (Cephalotes pusillus). Foram distribuídas iscas com diferentes concentrações de sal ou açúcar em áreas de cerrado ralo, cerrado típico, cerrado denso e cerradão. Para o experimento, 40 colônias incipientes de C. pusillus foram transplantadas para ninhos artificiais de madeira, cada um contendo uma rainha, dois soldados 20 operárias. Os ninhos foram colocados em uma espécie de árvore comum no Cerrado (Qualea grandiflora). Durante o experimento as colônias receberam diferentes tratamentos. Dez ninhos receberam solução de sal a 1%, 10 receberam solução de sacarose (14%) e aminoácido (1%), 10 receberam tanto sal quanto sacarose e aminoácido, enquanto as 10 colônias restantes receberam apenas água como controle. O uso das formigas pelas iscas de sal foi maior na vegetação, enquanto no solo a preferência por sacarose foi maior. Esse padrão não diferiu entre as fitofisionomias. O uso das formigas por iscas de sal ou sacarose variou em gêneros filogeneticamente distantes e o que possivelmente melhor explica essas diferenças são as variações em seus hábitos alimentares. Gêneros que tem como principal fonte de alimento exsudados açucarados, como Azteca, Cephalotes e Camponotus usaram preferencialmente iscas de sal. Para as iscas de sacarose o uso foi maior entre os gêneros que frequentemente se alimentam de presas como Ectatomma, Pachycondyla, Pheidole e Nylanderia. No experimento em campo com colônias de C. pusillus, as colônias que receberam sal, produziram menor número de ovos, larvas e pupas do que aquelas que não receberam. Isso nos mostra que embora o sódio seja um elemento aparentemente limitante para alguns gêneros, quando consumido em excesso, pode inibir o desenvolvimento da colônia. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The environmental conditions and the recurrent disturbances make the cerrado a stressful environment for the recruitment and establishment of arboreal species. On these areas, the presence of favorable micro-sites can be determinant for the process of vegetation succession and regeneration. On this study, the importance of woody vegetation patches to the process of vegetation succession and regeneration of recently disturbed areas was assessed. For this, at first we evaluated the effects of vegetation patches on abiotic factors (edaphic and microclimatic conditions) and biotic ones (grass and litter cover). After this, we evaluated the effect of vegetation patches on the seed rain, seed removal and seedlings survival. Besides that, it was also experimentally evaluated the effect of shade, nutrients availability and competition with grasses on the establishment and initial development of arboreal species seedlings. The results showed that the vegetation patches had a positive effect on the biotic and abiotic factors. It was also observed that both the abundance and the seedlings survival of arboreal species together with the seed rain were bigger closer to the patches. Besides that, the seed removal also augmented closer to the vegetation patches. On the other hand, the artificial shadowing and the presence of grasses favored the seedlings growth and survival. The addition of fertilizers did not have any effect on the survival, but favored the seedlings growth. Overall, the results of this study shows that the positive effect of tree cover in the patches on the edaphic and microclimatic conditions and on the seed rain can explain the bigger abundance and survival of woody plant seedlings compared to open cerrado areas. It is also clear that the establishment success of cerrado woody species is not controlled by a single factor, but by an interaction of multiple factors that together facilitates the establishment and speed the succession of disturbed cerrado areas. As condições ambientais e as perturbações recorrentes fazem do cerrado um ambiente estressante para o recrutamento e o estabelecimento de espécies arbóreas. Nessas áreas a presença de microssítios favoráveis pode ser determinante para o processo de sucessão e regeneração da vegetação. Assim, neste estudo foi avaliada a importância das manchas de vegetação lenhosa para o processo de sucessão e regeneração de áreas de cerrado com histórico recente de perturbação. Para isto, primeiramente foi avaliado o efeito das manchas sobre fatores abióticos (condições microclimáticas e edáficas) e bióticas (abundância de plântulas lenhosas, cobertura de gramíneas e de serapilheira). Depois foi avaliado o efeito das manchas sobre a chuva, a remoção de sementes e a sobrevivência de plântulas. Além disso, também foi avaliado experimentalmente o efeito do sombreamento, da disponibilidade de nutrientes e da competição com gramíneas sobre o estabelecimento e desenvolvimento inicial de plântulas de espécies arbóreas. Os resultados demonstraram que as manchas exerceram um efeito positivo sobre os fatores abióticos e bióticos. Também foi observado que tanto a abundância e sobrevivência de plântulas de espécies arbóreas quanto a chuva de sementes foram maiores quanto menor a distância das manchas. Além disso, a remoção de sementes também aumentou com a proximidade das manchas. O sombreamento artificial e a presença das gramíneas favoreceram a sobrevivência e o crescimento de plântulas. A adição de fertilizantes não exerceu nenhum efeito sobre a sobrevivência, mas favoreceu o crescimento. Assim, de maneira geral, os resultados deste estudo mostram que o efeito positivo da cobertura arbórea das manchas sobre as condições microclimáticas e edáficas e sobre a chuva de sementes pode ser responsável pela maior abundância e sobrevivência de plântulas lenhosas próximo das manchas em comparação com as áreas abertas. Também fica evidente que o sucesso no estabelecimento de espécies lenhosas em ambientes de cerrado não é controlado por um único fator, mas sim por uma interação de fatores que em conjunto facilitam o estabelecimento e aceleram o processo de sucessão de áreas de cerrado perturbadas. Doutor em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Ants are fundamental organisms in the dynamics of several terrestrial ecosystems. In the Neotropical region, leaf-cutting ants detach because their herbivory activity and nest construction have direct and indirect effects on grow, reproduction and survivor of plants. However, the impact of these effects on the dynamics of seedling recruitment remains poorly investigated for the majority of leaf-cutting ants species in many ecosystems. This study examined if herbivory and nest construction by leaf-cutting ants of the Atta genus, could modify the vegetation structure and dynamics in a Brazilian Cerrado, a savanna ecosystem. More specificly, it determined if (a) the foraging activity of leaf-cutting ants have negative impacts in seedling recruitment, (b) nest modify the environmental conditions and (c) the possible changes return different vegetation patterns (abundance and richness) on Atta nest mounds in some Cerrado´s physiognomies. The results present that diaspore removal is higher at areas with leaf-cutting ants and consume of diaspores by this insects correspond one/third of the total removal at ground level. In addition, defoliation by leaf-cutting ants is more intense than by others herbivores, but just some species shown less survivor rates in unclosed seedling to Atta foraging. At all physiognomy studied (cerrado ralo, cerrado denso and mata semidecídua), nest construction and maintenance produced significant modifications on soil conditions on mound nest, including reduction of litterfall biomass, alteration of resistance to penetration, elevation of temperature, less humidity and low nutrients concentration (N, P e K), when compared with surrounding area. Also sample plots on active nests had different vegetation patterns, less abundance and richness of both small (height < 20 cm) and large plants (20 120 cm) on nest, when compared to the surrounding area. Abandoned nest and surrounding area had similar abundance of small plants, but species richness of small plants and abundance/richness of large plants was still reduced on nests. In the experiments with vegetation dynamics, it was possible to observe a tendency of reduction in emergency and a pronounced mortality of seedling on activity nests. The negative impact of nests on seedling recruitment appear to come from the less mild micro-climate conditions, intense defoliation and burial, while low nutrients concentration had no significant effects. The findings in this study indicate that intense foraging activity and nest presence may reduce the seedling recruitment in savanna environment and reinforce the relevance of leaf-cutting, and possibly of others organisms, on vegetation dynamics in the Cerrado. As formigas são peças fundamentais na dinâmica dos diversos ecossistemas terrestres. Na região Neotropical o grupo das saúvas se destaca porque a atividade de desfolha e construção dos ninhos por essas formigas podem afetar direta e indiretamente o crescimento, a reprodução e a sobrevivência das plantas. Entretanto, o impacto desses efeitos na dinâmica de recrutamento de plantas permanece obscuro para a maioria das espécies de saúva em diversos ambientes. Assim, o presente trabalho buscou determinar se a herbivoria e a construção dos ninhos pelas formigas cortadeiras de folha (Atta) influi sobre a estrutura e dinâmica da vegetação do cerrado. Mais especificamente buscou-se (a) determinar se a atividade de forrageio das saúvas tem impactos negativos no recrutamento de plântulas, (b) estabelecer se a presença dos ninhos modica as condições ambientais na área próxima e (c) se as possíveis mudanças se refletem em alterações nos padrões da vegetação (abundancia e riqueza de plantas) na área do sauveiro. Os resultados do presente trabalho mostram que ocorre uma maior remoção de propágulos nas áreas com atividade de saúvas e que o consumo destas formigas corresponde a um terço da remoção total de propágulos. Ainda, a desfolha das plântulas atacadas pelas saúvas tende a ser mais intensa do que aquela realizada pelos demais herbívoros, mas apenas em algumas espécies as plântulas apresentam menor sobrevivência devido à desfolha pelas saúvas. Nas fisionomias de cerrado s.s. ralo, cerrado s.s. denso e mata semidecídua a construção e manutenção dos ninhos pelas saúvas produziu modificações na condições do ambiente, com redução da biomassa serapilheira, alteração da dureza do solo, elevação da temperatura, redução da umidade e diminuição da concentração de nutrientes (N,P, e K) no solo sobre o murundu dos sauveiros, quando comparado com o solo na área do entorno do ninho. Enquanto isso, a cobertura arbustivo-arbórea se manteve a mesma sobre o sauveiro e o entorno. Com isso, foram registrados diferentes padrões de vegetação sobre os sauveiros ativos, que em geral apresentam uma menor abundância e riqueza de espécies tanto de plantas pequenas (altura > 20 cm) quanto de grandes (altura entre 20 e 120 cm), existindo também uma vegetação menos densa e empobrecida sobre os sauveiros inativos. No monitoramento da dinâmica da vegetação sobre os sauveiros, em comparação com o entorno do ninho, foi possível observar que existe uma tendência de redução da emergência e ocorre uma pronunciada redução da sobrevivência de plântulas. Aparentemente, o impacto do sauveiro no recrutamento de plântulas se deve pelas condições microclimáticas menos amenas, da intensa desfolha e pelo soterramento das plantas no local, enquanto que a baixa concentração de nutrientes no solo parece não ter efeitos. Os resultados encontrados reforçam a importância do impacto das saúvas na dinâmica da vegetação e demostram que a intensa atividade de forrageio aliada as modificações no ambiente em consequência da construção e manutenção dos sauveiros tem impactos negativos no recrutamento das plântulas no cerrado. Doutor em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Competition is a controversial theme in theoretical ecology. Studies involving competition and ants have demonstrated contradictories results. Thus, experimental work is necessary to elucidate the real importance of competition on structuring ant communities. Then, the aim of this study was to experimentally determinate the immediate effect of exclusion of two dominant ant species on the structure of ants communities which forage on baits. I collected data between February and April of 2007, in Darwin, NT, Australia and between January and February of 2010 in Uberlândia, MG, Brazil. I established three plots in each country where we experimentally removed the two most aggressive ant species. The plots were made of 100 baits spaced in ten lines of ten baits spaced in 3m. The baits were made of ¼ of a paper with 30g of sardine deposited on it. The experiment was divided in three parts of three days each one. The first part was called before exclusion , when the ants were collected without previous interference. In the second part, during exclusion , the dominant ants nests were blocked with plastic bowls. Finally, after exclusion , after we unblock the dominant ants nests. One hour after the baits installation, we collected the ants and noted its abundance. During exclusion in Australia, the richness and abundance of ants increased significantly when compared with others treatments. Furthermore, the ant species composition on baits changed during the dominant species exclusion. In Brazil, there was a decrease of those values during and after exclusion, probably due to a subdominant species (Cephalotes pusillus) that increased in abundance and frequency and may have had a stronger negative effect on ant community. Some species were collected only when the dominant species were blocked in Australia. Our analysis indicates there is an important change in the ant species diversity and composition with the dominant species exclusion. In Australia, dominant species may regulate momentary diversity of ant community while in Brazil it has a buffer effect. This may indicate that competition is a strong factor structuring ant assemblage. A competição é um tema controverso na teoria ecológica. Estudos que tenham envolvido competição e formigas têm demonstrado resultados contraditórios. Assim, trabalhos experimentais são necessários para elucidar a importância da competição sobre a estrutura de comunidades de formigas. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi determinar experimentalmente o efeito a curto prazo da exclusão de duas espécies dominantes de formigas sobre a estrutura de comunidades de formigas que forrageiam em iscas. Coletei os dados entre fevereiro e abril de 2007, em Darwin, NT, Austrália, e entre janeiro e fevereiro de 2010, em Uberlândia, MG, Brasil. Nós estabelecemos três grids em cada país, onde nós bloqueamos as espécies dominantes. Os grids eram compostos de 100 iscas espalhadas em 10 linhas de 10 iscas, sempre espaçadas em 3m. As iscas foram feitas de ¼ de papel branco com 30g de sardinha depositada sobre ela. O experimento foi divido em três partes de três dias cada um. A primeira parte foi chamada antes do bloqueio , em que as formigas foram coletadas sem interferência prévia. Na segunda parte, durante o bloqueio , os ninhos das formigas dominantes foram bloqueados com bacias plásticas. Finalmente, depois do bloqueio , quando os ninhos foram desbloqueados. Depois de uma hora da instalação das iscas, nós coletávamos as formigas e anotávamos a sua abundância. Durante o bloqueio na Austrália, a riqueza e a abundância de formigas cresceram significativamente quando comparadas aos demais tratamentos. Além disso, a composição de espécies de formigas nas iscas mudou durante o bloqueio da espécie dominante. No Brasil, houve uma queda desses valores durante e depois do bloqueio, provavelmente devido a uma espécie subdominante (Cephalotes pusillus), que aumentou em abundância e frequência e parece ter tido um efeito negativo maior sobre a comunidade de formigas. Algumas espécies foram coletadas apenas quando as espécies dominantes estavam bloqueadas na Austrália. Nossas análises indicam que existem mudanças importantes sobre a diversidade e a composição de espécies com o bloqueio das espécies dominantes. Na Austrália, as espécies dominantes podem regular a diversidade momentânea, enquanto no Brasil elas podem ter um efeito estabilizador. Isso sugere que a competição pode ser um importante processo na estruturação de comunidades de formigas.

The extrafloral nectaries (EFN´s) are very important in ant plant interactions, being present in a big number of plant families, mainly in the tropics. However, little is known about the influence of this resource in the structure of the ant community that uses it, except for a few studies in wet tropical forests. The goal of this work was to test and evaluate the importance of nectar resources in the structure of the ant community in a unique and still understudied biome, the Brazilian cerrado, a neotropical savanna. For that, I made a natural experiment and an experimental manipulation in the field, in a reserve located near Uberlândia, Southeastern Brazil. The natural experiment aimed to evaluate the differences in the ant community and the influence of the seasonality of this resource in tree species with and without EFN´s in two periods of the year, one when the EFN´s were mostly inactive (between June and July of 2010) and one in the peak of extrafloral nectar production (between October and November of the same year). For that, I sampled six common species of trees in the cerrado, Caryocar brasiliense, Qualea grandiflora and Stryphnodendron polyphyllum, that have EFN´s and Sclerolobium aureum, Machaerium opacum e Kielmeyeria coriacea, that doesn´t have it. In total, ninety two trees were sampled, ranging from 12 to 18 individuals of each tree species. The sampling was done with the use of pitfall traps, left for 48 hours on the plants. I didn´t find neither any significant differences in ant species richness for plants with or without EFN´s nor any effect for different times of the year. However, at the individual level (plant by plant) there was a bigger species turnover between sampling times in plants with EFN´s than in those without it, the same not been observed when population level was considered. I did an experimental manipulation with the addition of artificial nectaries in two plant species, one that naturally have EFN´s (C. brasiliense) and one that naturally doesn´t have it (S. aureum). I measured the rates of occupation of artificial wood nests (20 nests per tree). The artificial nectaries were made of 2 ml eppendorfs, which were filled weekly with a solution of water, sugar and amino acids, resembling the natural extrafloral nectar constitution. I placed 40 eppendorfs in 20 trees of each plant species, being 10 treatments and 10 controls. The occupation rate was significantly bigger in plant with artificial nectar addition in S. aureum, the same not happening for C. brasiliense. This study shows the need of more studies focusing the importance of EFN´s at the ant community level, in search of direct and indirect factors that influence this importance, like the seasonality of this resource. Os nectários extraflorais (NEF´s) têm uma grande importância nas interações entre formigas e plantas, estando presentes em um grande número de famílias vegetais, principalmente nos trópicos. Pouco se sabe, porém, sobre a influência deste recurso na estruturação das comunidades das formigas que dele se utilizam, exceto por alguns estudos em florestas tropicais úmidas. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar e testar a importância de recursos de néctar na estrutura da comunidade de formigas em um bioma único e ainda pouco estudado, o cerrado brasileiro. Para isso, foram realizados um experimento natural e uma manipulação experimental no campo, realizados na Estação Ecológica do Panga, em Uberlândia, Minas Gerais. O experimento natural buscou avaliar as diferenças na comunidade de formigas e a influência da temporalidade na oferta deste recurso em espécies de árvores com ou sem a presença de NEF´s e em dois períodos do ano, um quando a maioria dos NEF´s estavam inativos (entre junho e julho de 2010) e outro quando os NEF´s estavam no auge da atividade (entre outubro e novembro de 2010). Para isto, foram amostradas seis espécies diferentes de árvores comuns no cerrado, Caryocar brasiliense, Qualea grandiflora e Stryphnodendron polyphyllum que possuem NEF´s e Sclerolobium aureum, Machaerium opacum e Kielmeyeria coriacea que não possuem NEF´s. Noventa e duas árvores foram amostradas no total, divididas entre 12 e 18 indivíduos de cada uma das 6 espécies de plantas. A amostragem foi feita com a utilização de armadilhas do tipo pitfall deixadas por 48 horas nas plantas. Não foram observadas diferenças significativas na riqueza de espécies de formigas tanto para plantas com ou sem NEF´s, como para os diferentes períodos amostrais. Porém, no nível individual (planta por planta) houve uma maior troca (turnover) de espécies entre os períodos amostrais nas plantas com NEF´s do que nas sem NEF´s, padrão este que não foi observado para o conjunto total de plantas de cada espécie. Uma manipulação experimental foi realizada, com a adição de nectários artificiais em duas espécies de plantas, uma que possui NEF (C. brasiliense) e outra que não os possui (S. aureum). Foram medidas as taxas de ocupação de ninhos artificiais de madeira (20 ninhos por árvore). Os nectários artificiais se constituíram de microtubos eppendorf de 2ml, que eram enchidos semanalmente com uma solução de água, açúcar e amionácidos, semelhante a que ocorre naturalmente nos NEF. Foram colocados 40 microtubos em 20 árvores de cada espécie de planta, sendo 10 tratamentos e 10 controles (eppendorf apenas com água). A taxa de ocupação foi significativamente maior em plantas com a adição de néctar em S. aureum, o que não ocorreu em C. brasiliense. Este trabalho demonstra que embora os NEF´s sejam importantes na estruturação das assembléias de formigas, é necessária uma visão mais ampla, de comunidades em busca de fatores que influenciem diretamente nesta importância, como a sazonalidade do recurso. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico This study assessed the effect of the structural diversity of the Cerrado vegetation on ant diversity; the effect of conversion of natural areas into crop fields on ant diversity and in their predatory function; and the importance of nature reserves close to crop fields on the ant diversity and predation. I also tested a methodology for collecting hypogaeic ants in the Cerrado. Samples were collected in different areas of Cerrado and at adjacent crop fields. To evaluate the effect of structural diversity of the Cerrado vegetation, ants were collected with pitfall traps and Winkler sacs. To collect hypogaeic ants, initially, I compared trap efficiency at different depths, time of field exposure and the addition of ant attractive and in relation to pitfall traps placed on soil surface. To analyze the effect of the transformation of natural areas into crops fields, epigaeic ants were collected with pitfall traps and hypogaeic ants with subterranean traps, in transects at various distances from reserves. Ant predation in the underground was estimated using Tenebrio molitor larvae buried in traps. On the surface soil and vegetation, ant predation was estimated using artificial caterpillar made with modeling clay. Ant species richness was higher in the cerradão compared to the other types of vegetation, while the vereda had the lowest number of species. Ant species richness was positively correlated with shrub and tree cover, litter cover and biomass, and negatively correlated with grass cover. The species composition also varied according to the structural heterogeneity of the habitats. The most efficient methodology to collect hypogaeic ants consisted of traps exposed for seven days, at 20 cm deep and using palm oil as an additional attractive. The traps placed in the soil surface collect more ants species than subterranean traps and most of the species collected in the underground were also sampled in the surface. However, the subterranean traps collected some species rarely found with other methodologies. The conversion of the natural Cerrado vegetation into crop fields affected ant species richness and composition, with the species found in crop fields being a subset of the species present at the reserves. The predation rate on the soil surface did not differ between the reserves and crop fields, despite the fact that ant species richness was much higher in reserves. In the underground ant predation was higher in the reserves; despite the fact that ant species richness in underground did not differ between the two habitats. It is suggested that differences in predation rates are mediated by differences in total ant abundance rather than by species richness. The distance of the reserves did not affect the structure of ant communities and predation rate in crop fields. Overall, the results of this study suggest that the conservation of ant species diversity depends on the conservation of the habitat mosaic that typically characterize the Cerrado and that farming practices negatively affect the ant species richness and the predatory function performed by these species. Neste estudo foi avaliado o efeito da diversidade estrutural da vegetação do Cerrado na diversidade de formigas e o efeito da conversão das áreas naturais em agrossistemas para a diversidade e a função predatória das formigas. Além disso, também foi avaliada a importância das reservas naturais próximas aos agrossistemas para a diversidade de formigas e para a predação. Também foi testada uma metodologia para a coleta de formigas hipogéicas no Cerrado. As coletas foram realizadas em diferentes áreas de Cerrado e nas monoculturas adjacentes. Para avaliar o efeito da diversidade estrutural da vegetação do Cerrado na diversidade de espécies, as formigas foram coletadas com armadilhas pitfall e extratores de Winkler. Para coleta de formigas hipogéicas comparou-se, inicialmente, a eficiência de armadilhas subterrâneas em função da profundidade, tempo ou atrativos adicionais e em relação aos pitfalls de superfície. Para analisar o efeito da transformação das áreas naturais em monoculturas na diversidade de espécies e na taxa de predação, as formigas epigéicas foram coletadas com armadilhas pitfall e formigas hipogéicas com armadilhas subterrâneas, em transectos a várias distâncias das reservas. A predação no subsolo foi estimada usando larvas de Tenebrio molitor enterradas dentro de armadilhas. Na superfície do solo e na vegetação a predação foi estimada usando lagartas feitas com massa de modelar. O cerradão apresentou maior riqueza de espécies em comparação aos outros tipos de vegetação, e a vereda apresentou o menor número de espécies. A riqueza de espécies de formigas apresentou-se positivamente correlacionada com a cobertura arbustivo-arbórea, a cobertura e biomassa de serapilheira e negativamente correlacionada com a cobertura de capim. A composição de espécies também variou em função da heterogeneidade estrutural entre os hábitats. Para a coleta de formigas hipogéicas, a metodologia mais eficiente consistiu na exposição das armadilhas por sete dias, a 20 cm de profundidade e com óleo de dendê como atrativo adicional. As armadilhas colocadas na superfície coletam mais espécies do que as armadilhas subterrâneas, sendo a maioria das espécies coletadas no subsolo, também amostrada na superfície. Porém, no subsolo foram coletadas algumas espécies dificilmente encontradas com outras metodologias. A conversão da vegetação natural do Cerrado em monoculturas causou grande perda na riqueza de espécies e mudanças na composição, sendo as espécies encontradas nas monoculturas um subconjunto das espécies presentes nas reservas. A taxa de predação na superfície não diferiu entre as reservas e as monoculturas, apesar da diversidade de espécies ser maior nas reservas. Já a taxa de predação no subsolo foi maior nas reservas, apesar de a diversidade de espécies de formigas no subsolo não diferir entre os dois hábitats. Sugere-se que as diferenças nas taxas de predação são mediadas por diferenças na abundância total de formigas e não pela riqueza de espécies. A distância das reservas não afetou a estrutura das comunidades de formigas e a taxa de predação dentro das monoculturas. De forma geral, os resultados deste estudo sugerem que a conservação da diversidade de espécies de formigas depende da conservação do mosaico de hábitats que tipicamente caracteriza o Cerrado e que as práticas agrícolas afetam a diversidade de formigas e a função predatória realizada por estas espécies. Doutor em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The destruction of natural habitats and the intensification of agriculture are considered the major threats to biodiversity conservation. Given the rapid expansion of agricultural frontiers in the areas of native vegetation in the Cerrado, it is imperative to know the capacity of conservation of the native fauna in agroecosystems. Thus, this study aims to determine how much of the natural biodiversity of ants is maintained in agroecosystems in the Cerrado region (a savanna biome), as well as determine whether the presence of trees in these agroecosystems adds some value to conservation of the ant fauna. Samples were collected in the city of Uberlândia (MG) and Campo Alegre de Goiás (GO) in two soybean fields and four pastures where there was a presence of isolated trees (Caryocar brasiliensis; popularly known as Pequizeiro) were present. Pitfall traps were placed in the tree crowns, on the soil surface and in the underground. To evaluateif the presence of trees increased the species richness at ground level, ground and underground traps were placed just below the tree crown and 30 meters away from any tree (deemed to be outside the influence of trees). In total more than 200,000 ants, distributed in 204 species, were collected. The presence of isolated trees significantly increased species richness regardless of the type of agroecosystem. This increase in richness was due primarily to an increase of arboreal species, although an increase in the number of species that forage and nest in the soil was also detected. The results also suggest that the intensification of agriculture has negative effects on the ant fauna. This is because pasture areas (which gradually are being replaced by monocultures, such as soybean plantations) have a more diverse ant fauna and a fauna more similar to that found in the native cerrado vegetation, than the soybean fields. Moreover, the presence of isolated trees (which caused an increase in local ant species richness) is much less frequent in soybean fields than in pastures. Overall, these results suggest that the maintenance of isolated trees and the adoption of other measures that increase the species richness of ants, not only improve the conservation value of agricultural lands but also may help to maintain the ecological services provided by this important insect group. A destruição dos hábitats naturais e a intensificação da agricultura são consideradas as maiores ameaças à conservação da biodiversidade. Dada a rápida expansão das fronteiras agrícolas sobre as áreas de vegetação nativa do Cerrado, é imperativo se conhecer a capacidade de conservação da fauna original nos agroecossistemas. Neste sentido, este estudo teve por objetivo determinar quanto da biodiversidade de formigas é mantida em agroecossistemas da região do Cerrado, assim como determinar se a presença de árvores nesses agroecossistemas agrega algum valor de conservação para a mirmecofauna. As coletas foram realizadas nos municípios de Uberlândia (MG) e Campo Alegre de Goiás (GO) em dois cultivos de soja e em quatro pastagens onde houvesse a presença de árvores isoladas da espécie Caryocar brasiliensis (popularmente conhecida como Pequizeiro). Foram instaladas armadilhas do tipo pitfall na copa das árvores, na superfície do solo e no subsolo. Para verificar se as árvores aumentavam a riqueza de espécies ao nível do solo, as armadilhas foram instaladas logo abaixo da copa das árvores e a 30 metros destas e de qualquer outra árvore (considerada área sem a influência de árvores). Ao todo foram coletadas mais de 200 mil formigas distribuídas em 204 espécies. A presença de árvores isoladas aumentou significativamente a riqueza de espécies independentemente do tipo de agroecossistema. Esse aumento na riqueza foi devido principalmente ao incremento de espécies arborícolas, apesar de também ocorrer um aumento de espécies que forrageiam e nidificam no solo. Os resultados sugerem também que a intensificação da agricultura tem efeitos negativos sobre a fauna de formigas. Isto porque as áreas de pastagem (as quais, gradativamente, estão sendo substituídas por monoculturas, como a da soja) têm uma fauna mais rica e mais similar àquela encontrada na vegetação nativa de cerrado do que os campos de soja. Além disto, a presença de árvores isoladas (as quais causam um incremento local na riqueza de espécies de formigas) é menos freqüente nos campos de soja do que nas pastagens. De forma geral, estes resultados sugerem que a manutenção de árvores isoladas e a adoção de outras medidas que aumentem a riqueza de espécies de formigas, não apenas ajudam a aumentar o valor de conservação das terras agrícolas mas também podem ajudar a manter os serviços ecológicos fornecidos por este importante grupo de insetos. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais In most ecosystems, 50 to 80% of the soil nutrients are originated from litter decomposition. The rate of litter decomposition is affected mostly by the environmental conditions, litter quality and the decomposer community. However, there are other factors that can influence on litter decomposition. The aim of this study was (a) to determine experimentally the effects of increased nitrogen deposition on litter decomposition and, (b) determine if there is a relationship between plant palatability to leaf-cutter ants and litter decomposition. The rate of decomposition was estimated using litterbags containing 10g of leaf litter. These litterbags were distributed on the soil surface in two types of cerrado (savanna) in the Estação Ecológica do Panga in October 2007. The dead leaves of the species were dried and weighed to determine the fraction of leaf mass remaining. To investigate the effect of N deposition on decomposition, litterbags were distributed in 15 plots in cerrado ralo among three treatments: control, high N and low N input. To evaluate the relationship between plant palatability to leafcutter ants and litter decomposition, decay rate was compared between highly palatable and poorly palatable species in an area of cerrado denso. Initial concentrations of N, P e lignin were measured from the leaves of the species studied to compare the initial nutrient contents, .and to analyze the dynamics of nutrients during the decomposition process. Soil N addition did not affect litter decomposition for none of the three species studied, although they did differ in the concentration of N, P and lignin. This suggests that eventual changes caused in the availability of soil N to the decomposer community were not strong enough to affect decomposition. Overall, there was no significant relationship between plant palatability to leaf-cutter ants and litter decomposition. This may be explained because litter decomposition was correlated with P concentrations, and these did change according to plant palatability to leaf-cutter ants. Highly palatable plants presented a higher concentration of N and a lower lignin:N ratio. However, neither of these parameters were good predictors of litter decomposition for the species studied. Na maioria dos ecossistemas, 50 a 80% de nutrientes do solo são liberados pela decomposição da serapilheira que é afetada principalmente pelas condições ambientais, qualidade da serapilheira e comunidade decompositora. Entretanto, há outros fatores que podem atuar neste processo. Os objetivos deste estudo foram determinar experimentalmente os efeitos do aumento da deposição de N no solo na decomposição da serapilheira e determinar se existe uma relação entre a herbivoria por saúvas e a taxa de decomposição em plantas do Cerrado. A taxa de decomposição foi estimada com o uso de sacos de decomposição contendo 10g de serapilheira. Estes sacos de decomposição foram distribuídos na superfície do solo em dois tipos de vegetação do cerrado na Estação Ecológica do Panga (Uberlândia, MG) em outubro de 2007. As folhas mortas das espécies foram secas em estufa e pesadas para determinar a proporção da massa foliar remanescente. Para investigar o efeito da adição de N no solo, os sacos de decomposição foram distribuídos em 15 parcelas localizadas em área de campo cerrado e submetidas a um dos três tratamentos: controle, e adição moderada ou elevada de N. Para avaliar a relação entre a herbivoria por saúvas e a taxa de decomposição em plantas do Cerrado, a taxa de decomposição foi comparada entre espécies muito ou pouco cortadas pelas saúvas em uma área de cerrado denso. Análises químicas foram feitas das folhas das espécies estudadas para comparação de conteúdo inicial e para verificar a dinâmica de nutrientes ao longo do processo de decomposição. A adição de N no solo não afetou o a taxa de decomposição em nenhumas das espécies. Isto indica que o N não é fator mais limitante para a comunidade decompositora. De forma geral não houve relação entre a palatabilidade da planta às saúvas e a taxa de decomposição. Isto talvez seja explicado pelo fato de que a taxa de decomposição esteve correlacionada aos teores de P e estes não variaram em função da palatabilidade da planta às saúvas. Plantas mais palatáveis tinham um maior concentração de N e menor razão lignina:N; porém, nem o conteúdo de N e nem a razão lignina:N foram bom preditores da taxa de decomposição das espécies estudadas. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

The aim of this study was to compare ant community structure between the savannas of Brazil and Australia. The study was conducted in woodland savanna areas nearby Darwin, in northern Australia, and Uberlândia and Caldas Novas in central Brazil. The sampling design consisted of eight 400 m line transects, four in each continent, with eight pitfall traps and four baits located on and around each of 20 trees evenly spaced along each transect. Ant richness and species turnover were compared at three spatial scales: pitfalls associated with a tree, trees within a transect, and transects within a savanna. The composition of the Australian and Brazilian savanna ant faunas was broadly similar at the sub-family level, despite the very low proportion of shared genera and species. Overall ant abundance was almost three times higher in Australia than in Brazil, both on the ground and on vegetation, but overall species richness was higher in Brazil (150 species) than in Australia (93). Species richness was similar at very small (pitfall trap) scales, but was increasingly higher in Brazil with increasing spatial scale. In the Australian savanna and, to a lower extent, in the Brazilian savanna the ant assemblage from the trees was a nested subset of the ground ant assemblage. However, while in Australia there was a positive relationship between tree and ground ant abundance, but not for ant richness, the same relationship was found for ant richness, but not for ant abundance, in the Brazilian savanna. Interspecific competition was relatively more important for the ant community structure of the Australian savanna than for the Brazilian savannas, regardless of the nesting/foraging stratum. Also, interspecific competition was relatively more important in structuring soil than compared to the tree assemblages. Finally it was found that there were greater ant richness, abundance and dominance at nitrogen-rich baits than at carbohydrate-rich baits for both soil and tree ant assemblages. My study revealed scale-dependent differences in species richness and species turnover for savanna ant assemblages in Australia and Brazil. This further underlines the importance of biogeographical context when analyzing ant communities and also highlights the importance of processes acting at regional scales in determining species richness in ant communities. I also concluded that interspecific competition is an important force in structuring the savanna ant community but other factors such as evolutionary history, habitat preferences and stochastic events may also play an important role in the organization of the savanna ant community. O objetivo da presente tese foi comparar a estrutura de comunidades de formigas da savana brasileira (cerrado) com a savana australiana. As coletas de dados foram realizadas em oito transectos, sendo quatro localizados na savana arbórea australiana (em áreas próximas a cidade de Darwin-NT) e quatro na savana arbórea brasileira (ao redor das cidades de Uberlândia-MG e Caldas Novas-GO). A riqueza, abundância, composição, grau de dominância e co-ocorrência de espécies de formigas foram acessadas por meio de armadilhas do tipo pitfall e iscas atrativas de mel e sardinha. No total foram amostradas 1280 armadilhas pitfall e 640 iscas atrativas em 160 árvores (estações de coleta contendo quatro armadilhas pitfall e duas iscas colocadas no chão e quatro armadilhas pitfall e duas iscas colocadas na árvore). Para medir a influência da escala espacial de amostragem, os dados de riqueza e troca de espécies de formigas foram calculados em três diferentes escalas espaciais separadamente para a Austrália e para o Brasil: pitfall dentro de árvore , árvore dentro do transecto e transectos dentro das savanas. A composição de espécies das savanas estudadas foi bem semelhante ao nível de subfamília, apesar de um baixo número de gêneros e espécies comuns. A abundância total de formigas foi quase três vezes maior na Austrália do que no Brasil, mas o número total de espécies foi bem maior no Brasil (150 espécies) do que na Austrália (93 espécies). A riqueza média de espécies foi similar em escalas pequenas (pitfall), porém foi maior no Brasil do que na Austrália em escalas maiores (árvore e transecto). Nas savanas da Austrália e em menor grau nas do Brasil, a fauna de formigas de vegetação é um subconjunto da fauna de solo. Porém, enquanto na savana australiana a abundância de formigas de vegetação relaciona-se positivamente com a abundância de formigas no solo, mas não há essa mesma relação com a riqueza, na savana brasileira essa relação existe com a riqueza, mas não com a abundância. A competição interespecífica se mostrou mais importante na estruturação da assembléia de formigas da savana australiana do que da savana brasileira independente do estrato de forrageamento das formigas. Foi também observado que a competição se mostrou relativamente mais importante no habitat de solo do que na vegetação independente do país. Finalmente, foi encontrado que independente do estrato de forrageamento houve uma maior riqueza e abundância de formigas e um maior grau de dominância em iscas ricas em N do que iscas ricas em CHO. De forma geral foi concluído aqui que a escala espacial de amostragem pode ser extremante importante nas conclusões sobre padrões gerais de diversidade de espécies entre áreas geograficamente isoladas, enfatizando a importância de fatores agindo em escala regional. Além disso, foi observado que a competição é sim um importante fator de estruturação da fauna de formigas em savanas, porém outros fatores tais como história evolutiva das espécies, preferência de habitat e fatores estocásticos de extinção e colonização devem ser levados em consideração para explicar a organização de comunidades em savanas tropicais. Doutor em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Herbivory often influences the fitness and development of attacked trees, acting as an important factor of evolutionary pressure on a species ecology. However, there are few studies that show the effects of insect herbivores on Cerrado tree species. In this study I evaluated the impact of the leaf-cutter ant Atta laevigata on the vegetative and reproductive phenology, survival, growth, architecture and leaf nutrients of six tree species of a Cerrado vegetation. For three years, I visited individuals of Cardiopetalum callophylum, Coussarea hydrangeaefolia, Guapira graciliflora, Maprounea guianensis, Vochysia tucanorum and Xylopia aromatica, and determined the intensity of phenological events and leaf-cutter ant attacks. In addition, based on the recurrence frequency and intensity of ant-attacks (often 100% of leaf removal) previously observed, I created two artificial defoliation experimental treatments that simulated high and low Atta laevigata s attack frequency. I then evaluated how the different frequencies of high intensity attacks influenced the survival, growth, flower production, leaf nutrient content and architecture of the trees. The results showed that the defoliation by leaf-cutter ants reduced the photosynthetic area of attacked trees and reduced flower and fruit production of preferred species. However, it did not affect the synchrony and timing of leaf and flower/fruit production. Herbivory frequency had a negative effect on the plant tolerance to herbivory, survival, flower production and architecture in all six species. However, for some species, the leaf content of N and P were significantly higher in defoliated trees than in control trees. These results indicated that leaf-cutter ants can be considered chronic herbivores in some areas of the Cerrado, and that their continued activities can, in the long-term, affect the structure and dynamics of the vegetation. A herbivoria influência o sucesso reprodutivo e o desenvolvimento das plantas, atuando como um importante agente de pressão evolutiva na ecologia de algumas espécies. Porém, há poucos estudos que mostram o efeito da atividade dos insetos herbívoros nas espécies arbóreas do Cerrado. Neste estudo apresento evidências dos efeitos da formigas cortadeira Atta laevigata, sobre a fenologia, sobrevivência, crescimento, arquitetura e nutrientes foliares de seis espécies arbóreas. Durante três anos acompanhei indivíduos de Cardiopetalum callophylum, Coussarea hydrangeaefolia, Guapira graciliflora, Maprounea guianensis, Vochysia tucanorum e Xylopia aromatica e determinei a intensidade de cada evento fenológico e dos ataques por saúvas. Baseado no tempo de recorrência e na intensidade dos ataques (normalmente 100% das folhas removidas) previamente observados, criei duas categorias de desfolha que simulando uma alta e uma baixa freqüência de ataque por Atta laevigata. Dessa maneira, examinei como diferentes freqüências de ataques de alta intensidade influenciaram a sobrevivência, o crescimento, a floração, o teor de nutrientes foliares e a arquitetura das plantas. Meus resultados mostraram que a desfolha por saúvas diminuiu a área fotossintética das plantas e reduziu a produção de frutos das espécies preferidas. Porém, a sincronia e a época de produção de folhas e frutos não foram afetadas. Os resultados indicam também que a freqüência de desfolhas tem um efeito negativo na capacidade de tolerância, na sobrevivência, na produção de flores, e na arquitetura das árvores. Entretanto, para algumas espécies, as concentrações foliares de N e P foram significativamente maiores em plantas cortadas do que em não-cortadas. Estes resultados indicam que as saúvas podem ser consideradas herbívoros crônicos em áreas do Cerrado e que a atividade contínua destas formigas pode, a longo prazo, afetar a estrutura e dinâmica da vegetação. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Generalist herbivores usually increase in abundance in disturbed habitats. However, the mechanisms driving this expansion are poorly known. In this study I tested the effects of habitat and availability of food resources on a keystone herbivore in Neotropical savannas, the leaf-cutter ant Atta laevigata. Through experimental transplants among habitats (dirt roads and vegetation) and supplementation of food (with and without), I determined the importance of these factors to the survival, growth and density of ant-colonies during different life-stages. Furthermore, I monitored an ant population for three years and related habitat parameters to the abundance of ant-colonies. My results showed that the survivorship during the claustral phase was significantly higher in dirt roads and in areas with a sparser tree cover. In addition, 3-month old colonies (incipient phase) were limited by habitat (greater survival in dirt roads) and by food availability (greater survival and growth of supplemented colonies). However, the habitat effect disappeared in 15-month old colonies (young phase); only food availability resulted in greater survival and growth of these colonies. Finally, population structure was similar among the study years, and the greater density of small colonies was related to lower tree-cover, litter-cover and greater proximity to dirt roads, while density of big colonies was not related to any of these parameters. The results indicate that the selection of roads as preferred nesting sites by Atta queens increase the fitness of the colony as a result of the increased survival during initial life-stages (claustral and incipient phases). Thus, the increased abundance of Atta in disturbed habitats is probably a result of the increased survival at early life-stages due to better microclimate and the release of food limitation in these habitats. Herbívoros generalistas normalmente aumentam em abundância em áreas degradadas. Entretanto, os mecanismos que governam este aumento são pouco conhecidos. Nesse estudo testei o efeito do habitat e da disponibilidade de recursos alimentares sobre um importante herbívoro do Cerrado, a saúva Atta laevigata. Através de experimentos de transplantes de rainhas entre habitats (estradas de terra e interior da vegetação) e suplementação de alimento (com e sem), determinei a importância desses fatores na sobrevivência, crescimento e densidade de colônias em diferentes fases de vida. Além disso, monitorei uma população de saúvas durante três anos e relacionei parâmetros do habitat à abundância dessas formigas. Meus resultados mostraram que a sobrevivência das colônias durante a fase claustral foi significativamente maior nas estradas de terra e em áreas com vegetação esparsa. Além disso, colônias de 3 meses (fase incipiente) foram limitadas pelo habitat (sobrevivência maior nas estradas) e pela disponibilidade de substrato vegetal (sobrevivência e crescimento maiores das colônias suplementadas). Entretanto, o efeito do habitat deixou de existir para colônias de 15 meses (fase jovem); apenas a suplementação alimentar teve efeito sobre a sobrevivência e crescimento dessas colônias. Finalmente, a estrutura populacional variou pouco entre os anos de estudo, e a maior densidade de colônias pequenas foi relacionada às áreas com menor cobertura arbórea e de serapilheira e mais próximas a estradas de terra, enquanto que a densidade de colônias grandes não foi relacionada a nenhum desses parâmetros. Estes resultados indicam que a seleção de habitats para nidificação como as estradas de terra aumenta o fitness das colônias, através da maior sobrevivência claustral e na fase incipiente. Portanto, a maior abundância de Atta em áreas perturbadas é provavelmente resultante da maior sobrevivência de estágios iniciais devido a melhores condições microclimáticas e a redução na limitação por recursos alimentares nesses locais. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Many plant populations are affected by seed consumers since these can affect the rates and patterns of seedling recruitment. Ants, birds and rodents are main agents of seed removal. Therefore, the aim of this study was to determine the relative importance of ants, birds and rodents on seed removal in different types of Cerrado vegetations and to determine the effects of seed removal on seedling recruitment. Field work was performed at Panga Ecological Station near Uberlândia, MG, Brazil, in the foolowing vegetation types: cerrado sensu stricto, cerrado denso e cerradão. I determined the seed removal rates for the following tree species: Coussarea hydrangeaefolia, Guapira graciliflora, Maprounea guianensis, Matayba guianensis, Siparuna guianensis e Virola sebifera. Seeds were placed in three types of stations, one with access for ants only, one with access to ants and rodents and with access to ants, rodents and birds. In each station I placed 20 seeds of each species that were left in place for 96h. Seed removal rates varied little among the three types of vegetation. Maprounea guianensi was the species with the greatest removal rate: 97,4%. Of the seeds removed for ants were 10 more than birds and rodents. To determine the effects of seed removal on seedling recruitment I built a series of exclosures (each 70 x 70 cm), and compared seedling recruitment (both for planted seeds of Guapira graciliflora and for existing seeds of all dicot species) between predator exclosures and control plots. There were significantly more seedlings of Guapira graciliflora in the exclosure than in control plots. Also, 8 months after removal of seed consumers, I detected a significantly greater rate of natural seedling emergence in the exclosure plots. Muitas populações de plantas são afetadas pela atuação dos consumidores de sementes como formigas, aves e roedores. Essa remoção pode influenciar a estruturação dessas populações através da alteração da taxa e do padrão de recrutamento. Os objetivos do estudo foram determinar qual a importância relativa de formigas, aves e roedores nas taxas de remoção de sementes em diferentes fitofisionomias de Cerrado e quais os efeitos dessa remoção no recrutamento de plântulas. O estudo foi realizado na Estação Ecológica do Panga, em Uberlândia - MG, de setembro de 2006 a janeiro de 2008 nas fitofisionomias cerrado sentido restrito, cerrado denso e cerradão. Determinei as taxas de remoção de sementes das espécies Coussarea hydrangeaefolia, Guapira graciliflora, Maprounea guianensis, Matayba guianensis, Siparuna guianensis e Virola sebifera utlizando três tratamentos, um com acesso às sementes somente por formigas, o segundo com acesso por formigas e roedores e um terceiro em que formigas aves e roedores tiveram acesso. Em cada tratamento foram expostas 20 sementes de cada espécie por 96 horas. As taxas de remoção por formigas foi cerca de 10% maior que pelos outros agentes. As sementes de Maprounea guienensis foram as mais removidas com 92,2% da porcentagem total de remoção. Para determinar os efeitos da remoção de sementes no recrutamento de plântulas utilizei parcelas estabelecendo dois tratamentos, parcelas de livre acesso para formigas, aves e roedores e parcelas onde esses agentes foram excluídos. Nessas parcelas foram adicionadas sementes de Guapira graciliflora. O recrutamento nas parcelas de exclusão de agentes foi cerca de 4 vezes maior que nas parcelas abertas aos agentes. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Leaf-cutting ants of the genus Atta (Formicidae: Attini) are considered highly generalist herbivores, and they have been frequently referred to as the most prevalent herbivores in the Neotropics. However, most studies on leaf-cutter ants were conducted in lowland tropical rain forests. There is only limited knowledge of the foraging patterns of these ants in Brazilian Cerrado. In this study I determined the diversity of attacked plants by Atta laevigata, patterns of plant selection, and the amount of plant biomass consumed. A. laevigata colonies had a generalist behavioral, attacking 102 plant species. This represented 73 89% of the available plant species. There was a clear distinction between the species composition of attacked plants by colonies and the species composition of the plant community surrounding the nests. I estimate that leaf-cutter ants harvest 17.7% of the leaves produced by cerrado trees, shrubs and vines. This is approximately 2-3 fold more damage than is caused by all other insect herbivores combined. Furthermore, these estimates of herbivory by leaf-cutters are higher than those calculated for tropical rain forests (range = 1.6-17%). Given their selectivity, the frequent defoliation of attacked plants, and the heterogeneous exploration of the area surrounding their nests, leaf-cutting ants probably have a strong influence on the Cerrado vegetation. This could be especially true for highly fragmented and disturbed sites, where Atta populations are greatly elevated. As formigas cortadeiras de folhas do gênero Atta (Formicidae: Attini) são consideradas herbívoros altamente generalistas, sendo frequentemente referidas como os herbívoros prevalentes na região neotropical. Contudo, a maioria dos estudos com as formigas cortadeiras foram realizados nas florestas tropicais. No Cerrado existe somente limitado conhecimento sobre os padrões de forrageio destas formigas. Neste estudo determinei a diversidade de plantas atacadas por Atta laevigata, os padrões de seleção das plantas atacadas, além do total de biomassa vegetal consumida por colônias de Atta spp. As colônias de A. laevigata apresentaram um comportamento generalista, atacando 102 espécies de plantas, utilizando entre 73 89% das espécies de plantas disponíveis na área de forrageamento. Houve clara distinção entre a composição de espécies de plantas atacadas e a composição de espécies disponíveis na comunidade de plantas no entorno dos ninhos. Eu estimei que as saúvas consomem 17,7% das folhas produzidas por árvores, arbustos e cipós no cerrado. Isto é aproximadamente de duas a três vezes maior do que o dano causado por todos os outros insetos herbívoros combinados no Cerrado. Ademais, esta estimativa de herbivoria por saúvas é mais alta do que aquelas calculadas para florestas tropicais (variando entre 1,6 17%). Em função da sua seletividade, da freqüente desfolha total das plantas atacadas e da exploração heterogênea da área ao redor dos ninhos, as saúvas provavelmente têm forte influência na vegetação do Cerrado. Isto é particularmente verdade para as áreas altamente fragmentadas e perturbadas, onde as populações de saúvas são muito elevadas. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The herbivorous mammals in the Neotropics has been studied focusing on larger frugivorous species. However, small rodents and marsupials can perform the role of important selective agents by their trophic relationships. The objectives of this work were to describe the diet of some small mammals in natural remnants of Cerrado, to verify the existence of seasonal variation in the use of food resources and in the morphology of digestive tract, to asses the importance of invertebrates and plants in diet of the studied species trying to know the potential effect of mammals on the local resource communities. The species analyzed were Calomys tener (Rodentia, Cricetidae), Necromys lasiurus (Rodentia, Cricetidae), Lutreolina crassicaudata (Didelphimorphia, Didelphidae) and Gracilianus agilis (Didelphimorphia, Marmosidae). The analyzed specimens belong to mammal collection of Universidade Federal de Uberlândia and were collected in natural remnants of Cerrado in Minas Gerais state. Food habits were studied by the analyses of food remains found in gastrointestinal contents. For both rodent species, it was done biometry of stomach, foregut, hindgut, and cecum and only Calomys tener was tested in relation to seasonality on diet and digestive tract morphology. For Necromys lasiurus, the consumption of animals (100%) was greater than plants (31%). For Calomys tener, plants were more frequent (92%) than animals (71%). It was not found seasonal variation in the composition, richness, or abundance of items on diet and it was not detected sexual or seasonal differences in body size and digestive tract as well. So, it was not possible to verify the existence of phenotypic flexibility on digestive tract. All samples from G. agilis had animal material and only 25% had plant material. Hymenoptera and Isoptera appeared as the most frequent and abundant taxons on the diet of G. agilis, C. tener and N. lasiurus. These results agree with the abundance of these preys in the Cerrado. Lutreolina crassicaudata consumed 64% of invertebrates, 27% of vertebrates and 9% of plant material. Dipteran maggots (Sarcophagidae) were found in association with vertebrates indicating that these items were consumed as carrion. For all species, fruits were the most frequent plant items. The well preservation of seeds suggests that studied species are potential dispersers, rather than seed predators. The studied species may be classified as omnivorous and probably opportunists. Necromys lasiurus and G. agilis have insectivorous-omnivorous habits, with domain of invertebrates on diet. Calomys tener can be considered herbivorous-omnivorous due to predominancy of plant material (mainly fruits) on its diet. Lutreolina crassicaudata uses necrophagy strategy instead of predation as it was supposed in preview studies on its feeding habits. Estudos sobre a ecologia alimentar de mamíferos herbívoros nos Neotrópicos tem sido investigado focando principalmente as espécies frugívoras de grande porte. No entanto, pequenos roedores e marsupiais podem desempenhar o papel de importantes agentes seletores por meio de suas relações tróficas. Este trabalho visou ampliar o conhecimento sobre este aspecto da ecologia de algumas espécies de pequenos mamíferos cujos hábitos alimentares são pouco conhecidos. O objetivo deste trabalho foi descrever a dieta dos roedores cricetídeos Calomys tener e Necromys lasiurus e dos marsupiais didelfídeos Lutreolina crassicaudata e Gracilinanus agilis, procurando conhecer o seu potencial efeito sobre as comunidades locais de recursos. Os espécimes analisados pertencem à coleção de mamíferos da Universidade Federal de Uberlândia e foram coletados em remanescentes naturais de Cerrado no Estado de Minas Gerais. Os hábitos alimentares foram estudados através da análise dos restos alimentares encontrados nos conteúdos gastrointestinais. Para N. lasiurus (N = 13), houve maior consumo de matéria animal (100%) que vegetal (31%). Para C. tener (N = 138), matéria vegetal foi consumida em maior quantidade e ocorreu em maior número de amostras (92%) que matéria animal (71%). Não foi encontrada variação sazonal na composição, riqueza ou abundância de itens na dieta de C. tener. Todas as amostras de G. agilis (N = 16) continham matéria animal e apenas 25% apresentaram matéria vegetal. Hymenoptera e Isoptera destacaram-se como táxons mais freqüentes e abundantes na dieta das espécies G. agilis, C. tener e N. lasiurus. Esses resultados coincidem com a abundância dessas presas no Cerrado. Lutreolina crassicaudata (N = 14) consumiu invertebrados (46,7%), vertebrados (26,7%) e matéria vegetal (26,7%). Larvas de Sarcophagidae foram encontradas associadas aos vertebrados, indicando que estes itens foram consumidos como carcaça. O material vegetal identificado constituiu-se principalmente de sementes, fragmentos de frutos e de folhas para todas as espécies. O bom estado de conservação das sementes indicam as espécies como dispersoras potenciais ou ocasionais, preferencialmente à hipótese de predação. Os resultados indicam que as espécies estudadas são onívoras e provavelmente oportunistas. N. lasiurus e G. agilis apresentaram hábito insetívoro-onívoro, C. tener herbívoro-onívoro e L. crassicaudata carnívoro-onívoro, com ocorrência de necrofagia. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Tococa guianensis (Melastomataceae) is one of the few existing myrmecophytic species in the Brazilian Cerrado, and although it is commonly found in the gallery forests (and eventually in grassland vegetation) of this biome little is known about the interaction between ants and T. guianensis. For this I analyzed three populations of T. guianensis in central Brazil. In Uberlândia, Minas Gerais state, I sampled two fragments of gallery forest, in Jataí, Goiás, one grassland and four continuous gallery forests (all with previous human disturbance), and in Emas National Park, Goiás, two undisturbed, continuous gallery forests. In each sampling site I determined the proportion of colonized plants and the species of associated ant. The latter were classified as obligate or non-obligate species, depending whether the species regularly nested in the plant. The effect of obligate ants on herbivory in the host-plant was determined by comparing herbivory levels between plants with obligate ants and plants without ants or with non-obligate ants. Measurements of leaf shape, water content, toughness and density of trichomes were taken in leaves from plants from two sampling sites in Jataí (one in gallery forest and the other in grassland) and one in Uberlândia. Finally, I compared the defensive characteristics (leaf toughness and trichome density) between plants with obligate ants (control plants) and those whose associated ants were experimentally removed. Of the 238 plants found, 67.2% had obligate ants (of which Allomerus sp. was by far the most common species), 21 % had non-obligate ants, and 11.8% no ants. The proportion of plants colonized by obligate ants varied significantly among sites. While in Jataí and Emas over 75% of the plants had obligate ants, in Uberlândia these ants were not found. Although obligate ants were common in the gallery forest of Jataí, they were absent from adjacent grassland. Herbivory in plants without obligate ants was significantly greater than in plants with obligate ants. Herbivory was significantly greater in plants from Uberlândia than in those from Jataí and Emas, and greater in Jataí than in Emas. The absence of obligate ants may explain the greater herbivory in plants from Uberlândia, while differences between Jataí and Emas may be related to the level of human disturbance in these localities. Plants without obligate ants (from a forest fragment in Uberlândia and from a grassland in Jataí) presented significant differences in various leaf characteristics comparatively to plants with obligate ants (from a forest in Jataí). Young and mature leaves from plants with ants had a more elongated shape (lower width to length ratio), a greater water content, and lower toughness and lower density of trichomes in the abaxial (lower) side than those from plants without ants (both from the forest and grassland site). The density of trichomes on the adaxial (upper) side of leaves was independent of the habitat and the presence of obligate ants. Leaves from plants whose ants were removed showed a greater density of trichomes in their lower side than control plants (with ants), but there were no differences in the remaining traits analyzed (leaf shape, toughness, and trichome density in the upper side of the leaves). Although I was not successful in removing obligate ants completely from experimental plants, the observed increase in trichome density suggest that T. guianensis is able to induce alternative defenses when ants are absent or rarei. The (likely) ability of T. guianensis to induce alternative defenses may help to explain the existence and maintenance of viable populations of this ant-plant in the absence of mutualistic ants. Tococa guianensis (Melastomataceae) é uma das poucas espécies de plantas mirmecófitas que ocorrem no Cerrado Brasileiro e apesar de neste bioma esta espécie ser comumente encontrada em matas galerias e matas ciliares (e eventualmente em formações campestres), pouco se sabe sobre sua interação com formigas. Para isto, foram analisadas três populações de T. guianensis no sudeste e centro-oeste Brasileiro. Em Uberlândia, MG, foram amostrados dois fragmentos de mata de galeria, em Jataí, GO, uma área de campo e quatro matas de galeria não fragmentadas (porém com histórico de perturbação antrópica), e no Parque Nacional de Emas, GO, duas matas de galeria não perturbadas. Em cada uma destas áreas amostrais foi determinada a porcentagem de plantas colonizadas por formigas e as espécies de formigas associadas. Essas foram classificadas como espécies obrigatórias ou não obrigatórias, dependendo do fato de a formiga nidificar regularmente na planta hospedeira. O efeito das formigas obrigatórias sobre a herbivoria da planta hospedeira foi determinado através de comparações no nível de herbivoria entre plantas sem formigas ou com formigas não obrigatórias e plantas com formigas obrigatórias. Foram tomadas medidas da morfologia, do teor de água, dureza e densidade de tricomas das folhas de plantas de duas áreas amostrais em Jataí (uma em mata e outra em campo) e uma em Uberlândia. Finalmente, foi estabelecida uma comparação das características defensivas (dureza e densidade de tricomas) entre plantas com formigas obrigatórias (controle) e plantas cujas formigas foram removidas experimentalmente da planta hospedeira. Das 238 plantas amostradas, 67,2% tinham formigas obrigatórias (entre as quais Allomerus sp. foi a espécie predominante), 21 % outras formigas e 11,8% não possuíam formigas. Houve diferenças significativas entre as três áreas de estudo em relação à proporção de plantas colonizadas por formigas obrigatórias. Enquanto em Jataí e Emas mais de 75% das plantas tinham formigas obrigatórias, em Uberlândia nenhuma das plantas possuíam estas formigas. Apesar de formigas obrigatórias serem comuns nas matas galeria de Jataí, no campo adjacente a uma destas matas elas não ocorreram. A herbivoria em plantas com formigas obrigatórias foi significativamente menor do que em plantas sem formigas ou com outras formigas. A herbivoria foi significativamente maior nas plantas de Uberlândia do que nas plantas de Jataí e Emas, e maior em Jataí do que em Emas. A maior herbivoria em Uberlândia pode ser atribuída à ausência de formigas obrigatórias, enquanto a diferença entre as plantas de Jataí e Emas talvez esteja relacionada ao grau de perturbação das matas destas duas localidades. Plantas sem formigas obrigatórias (de um fragmento de mata em Uberlândia e de um campo em Jataí) apresentaram diferenças significativas em várias características foliares comparativamente às plantas com formigas obrigatórias (de uma mata em Jataí). As folhas jovens e maduras de plantas com formigas eram mais alongadas (menor razão entre largura e comprimento da folha), tinham maior teor de água, menor dureza e menor quantidade de tricomas em sua face inferior que as folhas de plantas sem formigas (tanto do campo quanto do fragmento de mata). Já a densidade de tricomas na face superior foi independente da presença de formigas e do habitat. As folhas de plantas cujas formigas foram removidas experimentalmente apresentaram maior densidade de tricomas na face inferior do que as plantas controle (com formigas), porém não houve diferenças nas outras características analisadas (dureza, tricoma na face superior e forma da folha). Apesar de não ter sido possível eliminar completamente as formigas das plantas experimentais, o aumento observado na densidade de tricomas nessas plantas sugere que T. guianensis é capaz de induzir defesas alternativas na ausência de formigas ou quando há poucas formigas. A provável capacidade de T. guianensis em induzir defesas alternativas ajuda a explicar a existência e a manutenção de populações viáveis desta mirmecófita em locais onde não há formigas mutualistas. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Universidade Federal de Lavras The latitudinal gradient in species richness is a well recognized pattern for several taxa. Although many hypotheses have been proposed to explain this gradient some of them are described as more relevant, such as those related to ambient energy, habitat heterogeneity, evolutionary time and mid-domain effect. The aim of this thesis was to test the existence of the latitudinal gradient in arboreal ant species richness at Cerrado, as well as to test explanatory hypothesis for the pattern found. In the first chapter we proposed a method that allowed testing the Rapoport effect in altitudinal and latitudinal distributions and in distributions that are restricted by the sampled area. We re-analysed 55 distributions published in 39 scientific papers and observed several patterns of correlation between range size and midpoint, few of them showing a Rapoport effect. Most statistical methods used up to now to test the Rapoport effect were not able to distinguish between stochastically and deterministically generated patterns, therefore the Rapoport effect should not be considered as a pattern in global ecology. In the second chapter the aim was to test the existence of the latitudinal gradient in arboreal ant species richness at Cerrado and the hypotheses that this gradient was correlated to habitat productivity and heterogeneity at different spatial scales. We observed an increase in species richness with latitude, a reverse latitudinal gradient from that observed in the scientific literature. The environmental variables analysed in this study did not explain the variation in species richness. Probably, processes acting at local spatial scales did not scale up to larger scales. In the third chapter we tested the existence of the mid-domain effect and the Rapoport effect using null models. We found a larger species richness than expected by the mid-domain effect at higher latitudes and instead of the Rapoport effect we observed larger ranges sizes than expected by null assumptions at the boundaries of the domain. Other hypotheses, such as the Cerrado geographical distribution and the evolutionary history of ant species, should be tested as the cause of the reverse latitudinal gradient in arboreal ant species richness at Cerrado. O gradiente latitudinal de riqueza de espécies (GLRE) é um padrão bem documentado para diversos grupos de organismos. Apesar de várias hipóteses terem sido levantadas para explicar o gradiente algumas são tidas como mais promissoras, tais como as relacionadas à energia, a heterogeneidade ambiental, ao tempo evolutivo e ao efeito do domínio mediano. O objetivo dessa tese é testar a existência do gradiente latitudinal de riqueza de espécies de formigas arborícolas em cerrado, assim como testar hipóteses explicativas para o padrão encontrado. No primeiro capítulo propusemos um método que permite testar o efeito Rapoport em gradientes altitudinais, latitudinais e em distribuições que são restritas arbitrariamente pela área amostrada pelo pesquisador. Reanalisamos 55 distribuições publicadas em 39 artigos e observamos diversos padrões de correlação entre a extensão de ocorrência das espécies e seu ponto médio de distribuição, poucos evidenciando o efeito Rapoport. A maioria dos métodos utilizados até hoje para testar o efeito Rapoport não são capazes de distinguir entre padrões determinísticos e aqueles gerados pelo acaso e o efeito Rapoport não deve ser considerado como um padrão em macroecologia. No segundo capítulo, o objetivo foi testar a existência do GLRE de formigas no Cerrado e a hipótese de que o gradiente é correlacionado com a produtividade e heterogeneidade do habitat em diferentes escalas espaciais. Observamos um aumento da riqueza de espécies com a latitude, um gradiente latitudinal oposto ao encontrado na literatura. As variáveis ambientais analisadas não explicaram a variação da riqueza de espécies. Provavelmente, processos importantes em escalas espaciais locais não levam a variação da riqueza de espécies em escalas globais. No terceiro capítulo testamos a existência do efeito do domínio mediano e do efeito Rapoport usando modelos nulos. Encontramos uma riqueza de espécies maior do que esperado pelo efeito do domínio mediano em locais de maior latitude e ao invés do efeito Rapoport, as extensões de ocorrência das espécies são maiores do que o esperado pelo acaso somente nos limites do domínio. Outras hipóteses como a distribuição geográfica do Cerrado e a história evolutiva das espécies de formigas devem ser investigadas como causadoras do gradiente latitudinal reverso de riqueza de espécies de formigas arborícolas em Cerrado.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Species diversity is affected by some processes that operate in several spatial scales. In local scale the biological and physical interactions are extremely important for the process of diversity determination. The aim of this study was investigate whether structural characteristics of trees, such as crown architecture, bark rugosity and size of the plant, influence ant species diversity, testing the following hypotheses: 1) plants with higher bark rugosity have more ant species; 2) plants with thicker suber have more ant species; 3) plants with higher crown architecture have more ant species; and 4) larger plants have more ant species. The sampling was carried out with the use of pitfall traps in 120 plants, in four plots of Cerrado, in the FLONA of Paraopeba, Minas Gerais, Brazil. We sampled 73 ant species in 46 tree species. Ant species richness decreased with bark rugosity.Suber thickness, crown architecture, and plant size did not influence ant richness species in this cerrado area. We observed that the evaluation of local factors in very small spatial scales, such as plant structure, growth form, size and plots in which the plants are inserted, are fundamental to understand ant species richness in Cerrado. In this way, we suggest that the processes in small scales, such as structural characteristics and plant species, as well as resources, may be determinant factors of ant richness species in Cerrado environments. A diversidade de espécies é afetada por vários processos que operam em diversas escalas espaciais. Em escala local, as interações biológicas e físicas são geralmente importantes para a determinação da diversidade, e neste aspecto as interações entre formigas e plantas são bastante estudadas. Este estudo teve como objetivo principal investigar a importância de características estruturais das árvores, tais como arquitetura de copa, rugosidade de cascas e tamanho da planta, no padrão de ocorrência das comunidades de formigas arborícolas em cerrado, testando as seguintes hipóteses: 1) plantas com cascas mais rugosas têm maior riqueza de espécies de formigas; 2) plantas com súber mais espesso têm maior riqueza de espécies de formigas; 3) plantas com arquitetura de copas mais complexas têm maior riqueza de espécies de formigas; e 4) plantas maiores têm mais espécies de formigas. As coletas foram feitas com armadilhas do tipo pitfall em 120 plantas, distribuídas em quatro parcelas, no Cerrado da FLONA de Paraopeba, Minas Gerais, Brasil. Foram coletadas 73 espécies de formigas em 46 espécies de árvores. A rugosidade de casca teve uma relação significativa e inversa à riqueza de espécies de formigas. Assim, plantas com cascas mais rugosas apresentaram menor riqueza de espécies de formigas. Já a espessura do súber, a arquitetura de copa e o tamanho das plantas não foram significativos na riqueza de espécies de formigas nesta área de cerrado. Observamos que a avaliação de fatores locais em escalas muito pequenas, como estruturas das plantas, forma de crescimento, tamanho e as parcelas nas quais as plantas estão inseridas, são fundamentais para a compreensão do padrão de riqueza e distribuição das espécies de formigas no cerrado. Desse modo, sugerimos que os processos em pequenas escalas, tais como características estruturais e espécies das plantas, bem como recursos, sejam considerados como fatores importantes na riqueza de espécies de formigas em ambientes de cerrado.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico One of the major threats to conservation of biological diversity is the growth and expansion of the human population, through increased exploration of natural resources and modifications in land use of natural ecosystems. One conservation strategy in urban landscapes is the creation and maintenance of public squares and parks by providing a less disturbed environment. However, few studies have focused on the ecology of ant communities in these areas. Therefore, it was evaluated the value of public squares and parks for the conservation of ants inside an urban landscape. The work was carried in the city of Uberlândia (MG), in twelve public squares, two urban parks and in three natural reserves. The size of each site, amount of pavementation, tree cover, public visitation rates, and distance to the urban center were measured. For the collection of ground-dwelling ants, pitfall traps containing sardine as attractive, were used. The traps remained in operation for 48 hours, after which the collected ants were identified. Public squares, parks and reserves differend in relation to all environmental variables measured, and there was a significant and strong correlation between these variables. In total, there were 3.125 species records and 142 species. The average richness of species per transect was greater in the reserves than in the others three habitats, and greater in the parks and public squares in residential areas than public squares in the city center. The species accumulation curve for public squares in the city center indicates that the majority of the species from this site were captured with the sampling effort employed in this study. There was a negative relationship between the abundance of exotic ant species and ant species richness, a pattern, mostly caused by the presence of Pheidole megacephala. There was no exotic species in the parks and reserves. Area and distance to the urban center showed a positive relationship with ant species richness. There was also a difference in the composition of species between the more preserved areas (parks and reserves) and the public squares. Some species presented strong association with a given type of habitat, and thus could be used as indicators of the state of conservation of the studied environments. Within the urban landscape, parks presented the greatest conservation value. However, it was found that public squares in residential areas can support a relatively high number of species, especially in larger squares and those close to natural areas. The presence of exotic Pheidole megacephala showed to be an important factor affecting species richness in the city center public-squares, suggesting that ant communities in these sites are structured by inter-specific competition rather by environmental factors. The results of this study indicate that some ants species, such as Pheidole megacephala and Cardiocondyla wroughtonii, can be considered as indicators of urban vegetated areas, and thus could be used as bioindicators of the conservation potential oh this areas. Alguma das maiores ameaças à manutenção da diversidade biológica têm sido o crescimento e a expansão da população humana, aumentando a exploração dos recursos e modificando a forma de uso da terra em ecossistemas naturais. Uma estratégia de conservação em paisagens urbanizadas tem sido a criação e manutenção de praças e parques urbanos o que disponibiliza um ambiente menos perturbado. Porém, poucos estudos têm dado atenção sobre a ecologia das comunidades de formigas nessas áreas. Assim, foi avaliado o potencial de praças e parques urbanos para a conservação de formigas dentro de uma paisagem urbana. O trabalho foi realizado no município de Uberlândia (MG), em doze praças, dois parques e três áreas naturais. Foram medidas a área total, área de pavimentação, cobertura arbórea, taxa de visitação pública e distância até o centro urbano. Para a coleta de formigas foi utilizado o método de armadilhas de solo, usando sardinha em óleo vegetal como atrativo. As armadilhas permaneceram nos locais por 48 horas e, depois de recolhidas, as formigas foram montadas e identificadas. Praças, parques e reservas apresentaram diferenças em relação as variáveis medidas, havendo ainda uma forte e significativa correlação entre as variáveis ambientais. Foram obtidos 3.125 registros de formigas, pertencentes a 142 espécies, sendo que o número médio e a riqueza de espécies por transecto foi maior nas reservas do que nos outros três ambientes, e maior nos parques e praças de bairro dos que nas praças de centro. A curva de acumulação de espécies para praças de centro indica que a maioria das espécies deste ambiente foi capturada com o esforço amostral. Houve uma relação negativa entre a abundância de espécies exóticas e o número total de espécies de formigas registrado por transecto, sendo Pheidole megacephala a espécie responsável pelo padrão observado, não ocorrendo espécies exóticas nos parques e reservas. Apenas área e distância do centro urbano mostraram relação significativa e positiva com a riqueza de espécies de formigas. Também foi observadas diferenças na composição de espécies entre as áreas mais preservadas e as praças. Algumas espécies ainda apresentaram forte associação com essas áreas, podendo indicar o estado de conservação dos ambientes estudados. Dentro do meio urbano, os parques apresentaram maior valor de conservação. No entanto, as praças de bairro podem sustentar uma alta riqueza de espécies, especialmente em praças maiores e naquelas próximas a áreas naturais. A presença da espécie Pheidole megacephala mostrou-se se um fator importante na riqueza de espécies nas praças de centro, sendo que as comunidades de formigas destas praças parecem estruturadas mais por competição interespecífica do que pelos fatores ambientais. Os resultados deste estudo sugerem que algumas espécies de formigas podem ser consideradas indicadoras de áreas verdes urbanas, como Pheidole megacephala e Cardiocondyla wroughtonii, podendo ser utilizadas como bioindicadoras do potencial de conservação dessas áreas. Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

O crescimento e a ontogenia são importantes processos do desenvolvimento das plantas. O primeiro está relacionado com a fisiologia do vegetal e consiste no incremento em altura e na complexidade da copa sem que necessariamente haja uma mudança na expressão gênica da planta. Já o segundo consiste em um caso especial e passageiro do desenvolvimento de plantas, que é gerada por uma troca na expressão gênica, ocorrendo principalmente nos meristemas de crescimento, resultando em mudanças abruptas nas estruturas vegetativas através de toda planta. Os processos de desenvolvimento de árvores podem influenciar efetivamente na distribuição de insetos arborícolas, embora estudos neste sentido sejam raros. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi determinar o efeito do estágio de desenvolvimento de Anadenanthera macrocarpa (uma planta mirmecófila e homoblástica) sobre assembléias de formigas e insetos herbívoros associados, e suas potências conseqüências para a herbivoria da planta. O estudo foi realizado durante os meses de janeiro e fevereiro de 2004 no Parque Estadual do Rio Doce (PERD). Foram amostrados 30 indivíduos de A. macrocarpa em diferentes estágios de desenvolvimento, desde indivíduos jovens (maiores que 2 m de altura) até emergentes com até 40 m de altura. Para a coleta de formigas e insetos herbívoros nas plantas de diferentes tamanhos, foi utilizado o método do batimento (beating), sendo que especificamente para a coleta de formigas utilizou-se adicionalmente armadilhas do tipo pitfall contendo iscas de sardinha. A partir de uma série de medidas estruturais da planta, a variável altura foi escolhida como a melhor representativa de estágio de desenvolvimento de A. macrocarpa e então foi empregada em todas as análises. Indivíduos mais altos apresentaram tronco dé maior diâmetro, copas mais volumosa e com uma arquitetura mais complexa. Houve um aumento significativo na riqueza e abundância média de formigas e insetos herbívoros por amostra com o aumento da altura da planta. Do mesmo modo, a altura da planta teve um efeito significativo sobre a composição de espécies de formigas e insetos herbívoros, sendo que a fauna de árvores de sub-bosque e dos estratos intermediários representa um subconjunto das espécies encontradas no dossel. Finalmente, observou-se uma relação negativa entre a área foliar perdida média e a abundância de formigas, independentemente da altura da planta, indicando que formigas atuam com agentes bióticos de defesa em A. macrocarpa. O aumento na abundância e diversidade de formigas e herbívoros em árvores maiores está relacionado ao aumento da heterogeneidade da copa e do ambiente de entorno no habitat de dossel. Embora formigas e insetos herbívoros sejam insetos com biologia bem diferentes, eles responderam de forma similar e com intensidades diferentes às mudanças atreladas ao desenvolvimento da planta Growth and ontogeny are important processes in plant development. The first is related with the plant physiology and consists in the increment in crown height and in complexity without change in the plant’s gene expression. The second consists of a special case of plant development that is generated by a change in gene expression, occurring mainly in the meristem, and which results in abrupt changes in the vegetative structures throughout the plant. The processes of tree development can influence the distribution of insects in crowns, although studies on this are scarce. Therefore, the aim of this work was to determine the effect of the developmental stage of Anadenanthera macrocarpa (a mirmecophilous and homoblastic plant) on ant and herbivore insect assemblages, and their consequences for plant herbivory. The study was conducted between January and February 2004 in the Rio Doce State Park (PERD). Ants and insect herbivores were sampled in 30 individuais of A. macrocarpa from different developmental stages, from young individuais (> 3 m in height) to emergent trees (up to 40 m). Ants were collected using pitfall traps and beating, while insect herbivores with beating only. Among several other measures of plant structure, the variable height was chosen as the best representative of A. macrocarpa development stage and then it was used in all analyses. Larger individuais presented a greater tree trunk, a larger crown and a more complex architecture. There was a significant increase in both the abundance and species richness of ants and herbivore insects with an increase in plant height. In addition, plant height had a significant effect on the species composition of ants and herbivore insects. In general, the species found in small- and medium-sized trees consisted of a subset of the species found in larger, canopy trees. There was a negative effect of ant abundance on herbivory leveis, which was independent of the plant height, suggesting that ants act as biotic defense agents of A. macrocarpa. Although ants and herbivore insects had different biology, they responded in a similar way, although with different intensities, to the changes generate by the plant’s development. It is likely that the observed increase in the abundance and species richness of ants and herbivores is related to the greater heterogeneity of the crown and surrounding environment in the canopy habitat Dissertação (Mestrado)

Este trabalho está dividido em dois capítulos. O primeiro trata da riqueza e composição da comunidade de artrópodos associados a cinco espécie de Cecropia. Estas variáveis foram determinadas coletando-se artrópodos em indivíduos de Cecropia spp. distribuídos em três tipos de habitat: capoeira, pastagem e borda de floresta primária. Os resultados sugerem que a espécie hospedeira não interfere na composição e riqueza de espécies. No entanto, o tipo de habitat teve forte influência sobre estas variáveis. A capoeira foi o habitat mais rico em espécies de artrópodos e de herbívoros. Quanto à composição de espécies, houve diferença entre a pastagem e os demais habitats. O segundo capítulo trata da interação existente entre a formiga Azteca alfari e C. concolor e C. purpurascens. Os resultados deste estudo mostraram que nas condições onde este trabalho foi desenvolvido, plantas cujas formigas foram experimentalmente removidas não apresentaram maiores taxas de herbivoria do que as plantas com formigas. Este experimento reforça a idéia de que as taxas de herbivoria na Amazônia central são menores do que as taxas registradas em outras regiões tropicais. Estes resultados são discutidos basicamente em relação às condições ambientais e quanto ao efeito do tamanho da colônia de formigas, como fatores fundamentais para que elas exerçam seu papel de defesa.