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Tipo do documento: Tese
Título: Evolução, gradientes ambientais e nicho trófico larval como determinantes para padrões de diversidade de borboletas frugívoras na Amazônia
Autor: Graça, Márlon Breno Costa Santos da 
Primeiro orientador: Chilson, Elizabeth Franklin
Primeiro coorientador: Morais, José Wellington de
Resumo: A ocupação espacial dos organismos nos ecossistemas terrestres é resultado de processos e eventos evolutivos e ecológicos. Essa distribuição reflete a adaptação de espécies, por mediação de suas características intrínsecas, às exigências fisiológicas internas e às dinâmicas biológicas e filtros do meio circundante. Para estudar esses padrões, a ecologia de comunidades tem passado a analisar o componente funcional efilogenético da biodiversidade, ao invés da tradicional abordagem com base nos nomes binomiais de espécies. Tal abordagem complementar é particularmente importante quando investigam-se ambientes e organismos diversos, como borboletas na Amazônia. Na presente tese, investigamos (1) a influência da evolução da morfologia associada ao voo na distribuição vertical e no dimorfismo sexual de borboletas frugívoras, (2) a variação espacial de padrões de diversidade taxonômica, funcional e filogenética em um mosaico de florestas na Amazônia setentrional e (3) o papel do nicho ecológico larval na ocorrência espacial de adultos ao longo de gradientes locais e regionais da Amazônia brasileira. As borboletas foram coletadas com armadilhas e iscas atrativas em sete localidades de três estados brasileiros. Para o primeiro capítulo, foram utilizados modelos de mínimo de quadrados generalizados filogenéticos, enquanto que nos demais dois capítulos foram conduzidas análises de regressão (II) e modelos lineares de efeitos mistos (III). No primeiro capítulo, verificamos que a variação na morfologia de voo de borboletas pode ser explicada pela estratificação vertical, e que tal relação é mais forte em fêmeas. Há, ainda, acentuado dimorfismo sexual quanto à capacidade de voo, especialmente entre espécies do sub-bosque. No segundo capítulo, evidenciamos que florestas de areia com muita luminosidade abrigam alta abundância, porém baixa riqueza de espécies, as quais tendem a ser maiores, terem maior capacidade de voo e larvas mais generalistas. Em florestas ombrófilas, por sua vez, a especialização larval é maior, possivelmente devido à maior quantidade de nichos ecológicos disponíveis. No terceiro capítulo, vimos que o nicho larval é determinante para a distribuição espacial de borboletas adultas, porém não atua como mediador na influência da vegetação, posição geográfica (latitude e longitude) e biogeografia sobre a diversidade taxonômica e filogenética da comunidade. Dessa forma, é possível concluir que a heterogeneidade da Amazônia desde microhábitats à paisagens regionais é determinante para a manutenção dos padrões de diversidade de borboletas. Na escala de microhábitat, a retirada da estratificação vertical implicará na perda de espécies xi associadas a estratos particulares. Na escala local, as fisionomias da floresta de areia abrigam comunidades taxonomicamente e funcionalmente distintas, logo sendo imprescindíveis para a biodiversidade desse grupo de insetos. À nível regional, vimos que os padrões de diversidade podem ser determinados por eventos de dispersão, colonização histórica e biogeografia. Essas três escalas interagem entre si econfiguram a distribuição espacial tal como vemos atualmente. Esperamos que os resultados apresentados aqui sirvam como base para o estabelecimento de planos de manejo de áreas, bem como para a seleção de paisagens alvo para conservação.
Abstract: Organismal spatial occupancy in Earth ecosystems results from evolutionary and ecological events. Species distribution reflects adaptation, mediated by their intrinsic attributes, to internal physiological demands and filters imposed by the surrounding environment. To study such patterns, community ecology has been associating strictly taxonomic approaches to start incorporating information on functional traits and phylogenetic relatedness of species. This method is particularly important when studying diverse landscapes and organisms, such as the Amazon rainforest and butterflies. In this thesis, we investigated (1) the evolutionary correlation between flight morphology, vertical stratification and sexual dimorphism of fruit-feeding butterflies, (2) the spatial variation in taxonomic, functional and phylogenetic diversity patterns of butterflies across an Amazonian vegetation mosaic and (3) the role of juvenile trophic niche on the spatial occurrence of adult butterflies across local and regional Amazon gradients. We sampled butterflies with bait traps in seven localities across three Brazilian states. For the first chapter, we used Phylogenetic Generalized Least Squares models, whereas for the remaining two chapters we ran multiple regressions (II) and linear mixed effects models (III). In chapter one, we found that variation in flight morphology may be explained by vertical stratification and that such association is stronger in females. Additionally, there is a sharp sexual dimorphism in flight morphology, especially among understorey-dwelling species. In chapter two, we demonstrated that highly illuminated white-sand forests harbour higher abundance, but lower species richness of fruit-feeding butterflies. These species tended to be larger, stronger flying and more generalist during larval stage. In ombrophilous forests, larvae are more specialized, possibly due to a greater availability of ecological niches. In chapter three, we verified that larval dietary niche is determinant for the spatial occurrence of adult butterflies. It however does not act as mediator for the influence of vegetation complexity, geographic position and biogeography on taxonomic and phylogenetic diversity patterns. Therefore, we conclude that Amazonian heterogeneity from local microhabitats to regional landscapes is imperative for maintaining the diversity patterns of frugivorous butterflies. At the microhabitat scale, the removal of the vertical stratification will result in the loss of species associated with particular strata, whose flight morphology is intimately connected to environmental physical conditions. At the local scale, white-sand phytophysiognomies harbour butterfly communities that are taxonomically and functionally unique, thus being irreplaceable for maintaining the diversity of these insects. At the regional scale, we detected diversity patterns likely driven by dispersion, historical colonization and biogeographical events. These three scales interact, ultimately determining the spatial distribution of organisms as we currently see. We hope our results will help strengthen the establishment of appropriate land use planning and the selection of conservation priority areas.
Palavras-chave: Biologia comparativa
Dimorfismo sexual
Diversidade filogenética
Gradiente de vegetação
Traços funcionais
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Coordenação de Pós Graduação (COPG)
Programa: Ciências Biológicas (Entomologia)
Citação: Graça, Márlon Breno Costa Santos da. Evolução, gradientes ambientais e nicho trófico larval como determinantes para padrões de diversidade de borboletas frugívoras na Amazônia. 2018. 114 f. Tese( Ciências Biológicas (Entomologia)) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Manaus .
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://bdtd.inpa.gov.br/handle/tede/2648
Data de defesa: 30-Nov-2018
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