23 research outputs found
Gradientes de diversidade de vespas e abelhas (Hymenoptera: Aculeata) em campos rupestres da Cadeia do Espinhaço
No full textUnderstanding spatial-temporal patterns and mechanisms that determine the
distribution of wasps and bees fauna (Aculeata) associated with the campo rupestre of
Cadeia do Espinhaço, an important Brazilian mountain range, was the main objective of this
thesis, using different scales and approaches. In the first chapter, we shown that the
geographic distance caused by the altitudinal variation is important for community structure,
especially considering species turnover as a fundamental mechanism for the maintenance of
beta diversity. In the second chapter, we questioned the existence of seasonality in wasps and
bees communities associated with natural fragments of Atlantic forest, and whether landscape
metrics influence this temporal species dynamic. We found an effect of seasonality on
species richness and showed that temporal species turnover increases with continuous forest
distance (the only metric that influenced species richness, abundance or composition). In the
last chapter, we defined sample points at the base (around 1100m.a.s.l.) and near mountain
summit (ranging from 1400 to 2000m.a.s.l.) in twelve locations along Cadeia do Espinhaço,
in order to understand distribution patterns of wasps and bees along their latitudinal and
altitudinal gradient and how climate variables influences it at different diversity scales. In this
context, we found that altitude is more important than latitude in determining α and γ
diversities, with temperature being the main climate mechanism to explain these patterns.Entender quais são os padrões espaço-temporais e os mecanismos que determinam a
distribuição da fauna de vespas e abelhas (Aculeata) associada ao campo rupestre da Cadeia
do Espinhaço, importante cordilheira montanhosa brasileira, foi o principal objetivo desta
tese, utilizando diferentes escalas e abordagens. No primeiro capítulo, mostramos que a
distância geográfica ocasionada pela variação altitudinal é importante para a estrutura da
comunidade ao longo do gradiente, sobretudo considerando a substituição de espécies
(turnover) como mecanismo fundamental para a manutenção da diversidade beta. No
segundo capítulo, questionamos a existência de sazonalidade na comunidade de vespas e
abelhas associadas à fragmentos naturais de mata atlântica, e se métricas da paisagem
influenciam nessa dinâmica temporal das espécies. Encontramos um efeito da sazonalidade
na riqueza de espécies e mostramos que a substituição de espécies ao longo do tempo
(turnover temporal) aumenta com a distância da mata contínua (única métrica que teve
influência na riqueza, abundância ou composição de espécies). No último capítulo, definimos
um ponto de coleta na base (em torno de 1100m de altitude) e outro nas proximidades do
topo da montanha (variando entre 1400 e 2000m) em doze localidades ao longo da Cadeia do
Espinhaço, com objetivo de entender os padrões de distribuição de vespas e abelhas ao longo
do seu gradiente latitudinal e altitudinal. E ainda como as variáveis climáticas exercem
influência nas suas diferentes escalas de diversidade. Nesse contexto, descobrimos que a
altitude é mais importante do que a latitude em determinar as diversidades α e γ, tendo a
temperatura como principal mecanismo climático para explicar esses padrões.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio
Perillo et al 2020 - Bee, wasp and ant from Cordilheira do Espinhaco, a Brazilian mountain (2013 - 2016)
No full textRedes de interações planta-polinizador em topos de montanhas do Quadrilátero Ferrífero.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais. Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Em comunidades ecológicas, a composição de espécies pode variar no espaço, ao longo
de gradientes geográficos. As mudanças na composição de espécies podem ter efeitos
sobre as interações entre os organismos e sobre a estrutura das redes de interação.
Investigamos como comunidades de insetos polinizadores e plantas dos campos rupestres
interagem em três diferentes montanhas do Quadrilátero Ferrífero. Temos como hipóteses
que a dissimilaridade na composição de espécies das comunidades de plantas é maior que
a dissimilaridade da composição de espécies de polinizadores com o aumento da distância
geográfica entre as áreas, e que a diversidade beta é gerada pela troca de espécies (i.e
turnover). Também hipotetizamos que a estrutura das redes de interação não varia
espacialmente. Registramos 433 eventos de interação entre 168 espécies de insetos e 69
espécies de plantas. Enquanto a comunidade de plantas apresentou alta dissimilaridade
de espécies, a composição da comunidade de insetos polinizadores não variou com a
distância geográfica. A estrutura das redes de interação não variou espacialmente,
mantendo uma estrutura constante ao longo da paisagem. Encontramos redes modulares
e medianamente especializadas. Os insetos apresentaram maior robustez a extinção do
que as plantas. Ainda que hajam grandes diferenças na composição de espécies de plantas,
devido à alta heterogeneidade ambiental presente nos campos rupestres, a estrutura das
redes de interação planta-polinizador se mantém constante na paisagem. Portanto, a
manutenção da heterogeneidade ambiental e preservação dos campos rupestres é de
extrema importância para a manutenção da biodiversidade e suas interações e da
estabilidade das redes de interação neste ecossistema.In ecological communities, species composition can vary in space along geographic
gradients. Changes in species composition can have effects on interactions between
organisms and on the structure of interaction networks. We investigated how
communities of pollinators insects and plants from the campos rupestres interact in three
different mountains of the Iron Quadrangle. We expect that there is an increase in
dissimilarity in the species composition of plant communities than in pollinators with
increasing geographic distance between areas, and that beta diversity was generated by
species turnover. We also expected that the structure of the interaction networks did not
vary spatially. We recorded 433 interaction events between 168 insect species and 69
plant species. While the plant community showed high species dissimilarity, the
composition of the pollinators community did not vary with geographic distance. The
structure of the interaction networks did not vary spatially, maintaining a constant
structure across the landscape. We found modular and moderately specialized networks.
Insects showed greater robustness to extinction than plants. Although there are great
differences in the composition of plant species, due to the high environmental
heterogeneity present in campos rupestres, the structure of the plant-pollinator interaction
networks remains constant in the landscape. Therefore, maintaining environmental
heterogeneity and preserving campos rupestres is extremely important for maintaining
biodiversity and its interactions and the stability of interaction networks in this ecosystem
Uma extinção anunciada : os impactos da mineração na persistência de Arthrocereus glaziovii, uma espécie microendêmica dos campos rupestres.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais. Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os afloramentos ferruginosos nos campos rupestres, conhecidos como cangas, são ricos em espécies de plantas endêmicas. Esse alto endemismo e a constante ameaça devido a perda e fragmentação da área fazem com que a conservação dos campos rupestres seja extremamente importante e necessária. Os campos rupestres abrigam ainda uma das maiores áreas de extração de minério de ferro do Brasil, o Quadrilátero Ferrífero. Cerca de 89 espécies raras e ameaçadas do Quadrilátero Ferrífero são exclusivas de cangas, entre elas, a espécie Arthrocereus glaziovii. A espécie é considerada microendêmica e ameaçada de extinção, segundo a International Union Conservation of Nature (IUCN), além de ser prioridade para a recuperação dos campos rupestres ferruginosos do Quadrilátero Ferrífero. O objetivo deste trabalho é avaliar a distribuição potencial do A. glaziovii, baseada em variáveis abióticas e em elementos de solo, e também caracterizar a distribuição dos títulos minerários que poderão restringir as áreas de ocorrência dessa espécie. Para a modelagem utilizamos cinco tipos dos algoritmos de modelagem de nicho ecológico (ENMs) (Bioclim, Domain, MaxEnt, GLM e RandomForest) em dois conjuntos de variáveis ambientais: 20 variáveis climáticas e 18 edáficas. Nossos resultados apontaram que a área de ocorrência potencial do A. glaziovii é maior e abrange áreas fora do Quadrilátero Ferrífero. Entretanto, os títulos minerários atualmente licenciados e em exploração restringem toda a área identificada, ameaçando a sobrevivência da espécie.The ironstone outcrops in the rupestrian grasslands, known as cangas, are rich in species of endemic plants. This high endemism and the constant threat because of the area loss and fragmentation make the conservation of the rupestrian grasslands extremely important and necessary. The rupestrian grasslands host one of the largest iron-ore mining areas in Brazil, the Iron Quadrangle (local name Quadrilátero Ferrífero). About 89 rare and endangered species of the Iron Quadrangle are exclusive to cangas, among them, the species Arthrocereus glaziovii. This species is considered micro-endemic and endangered, according to International Union Conservation of Nature (IUCN), and also a priority for the recovery of the Iron Quadrangle's ferruginous rupestrian fields. The objective of this work is to evaluate the potential distribution of A. glaziovii, based on abiotic variables and soil elements, and also to characterize the distribution of mining titles that may restrict the areas of occurrence of this species. For the modeling we used five types of ecological niche model (ENM) algorithms (Bioclim, Domain, MaxEnt, GLM and RandomForest) in two sets of environmental variables: 20 climatic variables and 18 edaphic variables. Our results showed that the area of potential occurrence of A. glaziovii is larger and covers areas outside the Iron Quadrangle. However, mining titles currently licensed and in exploration restrict the entire identified area, threatening the species' survival
Compositional changes in bee and wasp communities along Neotropical mountain altitudinal gradient.
No full textClimate conditions tend to differ along an altitudinal gradient, resulting in some species groups' patterns of lower species richness with increasing altitude. While this pattern is well understood for tropical mountains, studies investigating possible determinants of variation in beta-diversity at its different altitudes are scarce. We sampled bee and wasp communities (Hymenoptera: Aculeata) along an altitudinal gradient (1,000-2,000 m.a.s.l.) in a tropical mountainous region of Brazil. Trap nests and Moericke traps were established at six sampling points, with 200 m difference in altitude between each point. We obtained average climate data (1970-2000) from Worldclim v2 for altitudes at each sampling site. Nest traps captured 17 bee and wasp species from six families, and Moericke traps captured 124 morphospecies from 13 families. We found a negative correlation between altitude and species richness and abundance. Temperature, precipitation, water vapor pressure, and wind speed influenced species richness and abundance, and were correlated with altitude. β-diversity was primarily determined by species turnover as opposed to nestedness, and Aculeate community similarity was higher for more similar altitudinal ranges. Moericke traps seem to be more efficient for altitudinal surveys compared to nest traps. We found high occurrence of singleton and doubleton species at all altitudes, highlighting the need for long-term studies to efficiently assess hymenopteran diversity in these environments
Diversidade e biogeografia dos lagartos da Serra do Espinhaço
No full textWe present distribution and natural history data for lizards from the Espinhaço, an ancient mountain range from Brazil. We gathered information on 95 lizards species based on the literature, museum collections, and field work. Most of this fauna is typical of open environments, terrestrial, diurnal, and oviparous. Gymnophthalmidae was the most representative family with 25 species, followed by Tropiduridae (19), Mabuyidae (11), Teiidae (10), Leiosauridae (8), Anguidae (7), Pyllodactylidae (6), Gekkonidae (5), Dactyloidae (1), Iguanidae (1), Polychrotidae (1) and Sphaerodactylidae (1). Among these lizards, 22.2% (n=20) are endemic from the municipalities encompassed by the Espinhaço. About 24% (n=19) are endemic from the Caatinga, 15% (n=12) from the Cerrado and 12% (n=9) from the Atlantic Forest. In this study, we point the Espinhaço as a place of extreme importance for biodiversity conservation. Among the recorded species, three were evaluated by the IUCN and the Brazilian government and States of Minas Gerais and Bahia as Critical Endangered, 15 as Endangered and six as Vulnerable. We present an annotated species list with natural history, ecology, and taxonomy information, including type locality, distribution, reproduction and other relevant data. A dichotomous key based on gathered taxonomic information of morphological characters/attributes is also presented.FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio
Protein families and domains associated with the evolution of eusociality in Hymenoptera
No full textThe order Hymenoptera consists of the insects commonly known as bees, ants, wasps and sawflies, critical for the maintenance of the diversity and homeostasis of ecosystems (e.g., pollination in rural and wild environments and dispersion of native seeds). The Hymenoptera possess the largest number of independent gains and losses of eusociality among metazoans. The search for homologous regions significantly associated with the phenotype of eusociality through the analysis of gene families and protein domains may offer important information for the molecular understanding of this phenomenon. However, species-related data are not independent since they share common ancestors. A plethora of comparative methods were developed in the last decades in order to enable the search for
associations between data derived from phylogenetically-related organisms, incorporating their phylogeny as an additional parameter for the models. In the present work, we integrated phylogenetic, phenotypic and genomic data in order to build phylogeny-aware statistical models and search for homologous groups whose count is significantly associated with eusociality in 62 high-quality annotated
Hymenoptera genomes representative of species classified as eusocial or solitary. From a total of 2,045,867 homologous regions belonging to 9,662 unique protein domains and families gathered from those genomes, six are significantly associated with the presence/absence of eusociality and showcase a rich functional diversity. We highlight THAP4, a gene that seems to be associated with adaptations to life in low oxygen environments and is expanded in ants, who build underground nests, and the gene Snx14, involved in embryonic development and energy storage and that is only present in eusocial bees. We also observed genes with scarce functional characterization that represent interesting targets for functional evaluation. Importantly, all of those genes are absent in a number of Hymenoptera species, which suggests that they are not essential. In conjunction, these results provide an important starting point for knockout and knockdown-based functional analyses of those genes in Hymenoptera, devising a larger comprehension of their role in the
control and evolution of eusociality.A ordem Hymenoptera consiste nos insetos comumente conhecidos como abelhas, formigas, vespas e moscas-serra, importantes para a manutenção da diversidade e homeostase dos ecossistemas (e. g. polinização em ambientes rurais e silvestres e dispersão de sementes nativas). Os Hymenoptera possuem o maior número de ganhos e perdas independentes da eussocialidade entre os metazoários. A busca por regiões homólogas significativamente associadas com o fenótipo da eussocialidade, através da análise de famílias gênicas e domínios proteicos, pode fornecer informações importantes para a compreensão molecular desse fenômeno. Entretanto, dados oriundos de espécies não são independentes entre si já que estas compartilham ancestrais comuns. Diversos métodos
comparativos foram desenvolvidos nas últimas décadas para permitir a busca por associações entre dados oriundos de organismos filogeneticamente relacionados, incorporando a filogenia como um parâmetro adicional dos modelos. Neste trabalho, integramos dados filogenéticos, fenotípicos e genômicos para construir modelos estatísticos phylogeny-aware e buscar grupos de homólogos cuja abundância esteja significativamente associada à eussocialidade em 62 genomas anotados de alta qualidade de Hymenoptera representativos de espécies classificadas como eussociais ou solitárias. De um total de 2.045.867 regiões homólogas pertencentes a
9.662 famílias e domínios proteicos únicos obtidos dos genomas, seis estão significativamente associados à presença/ausência
da eussocialidade, representando uma grande diversidade funcional. Destacamos THAP4, um gene que parece estar associado com adaptações à vida em ambientes pouco oxigenados e que está expandido em formigas, que fazem ninhos subterrâneos, e o gene Snx14,
envolvido com o desenvolvimento embrionário e armazenamento de energia, e que está presente apenas em abelhas eussociais. Observamos também genes com pouca caracterização funcional, e que compreendem alvos interessantes para avaliação funcional. Importantemente, todos estes genes estão ausentes em diversas espécies de Hymenoptera, o que sugere que os mesmos não são
essenciais. Em conjunto, esses resultados providenciam um importante ponto de partida para a realização de análises funcionais através do knockout ou knockdown desses genes em Hymenoptera, visando maior compreensão de seu papel na regulação e evolução da eussocialidade.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic
Efeitos da transposição de Topsoil na diversidade taxonômica e funcional da macrofauna e sua correlação com o solo em uma área degradada de cerrado.
No full textPrograma de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais. Departamento de Biodiversidade, Evolução e Meio Ambiente, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.A construção de usinas hidrelétricas, além de gerar graves impactos sobre a rede hídrica, também promove a degradação do seu entorno. Dentre os diversos indicadores ambientais que vêm sendo aplicados para se monitorar e avaliar o sucesso de projetos de restauração, um dos que apresenta grande potencial, mas ainda é pouco utilizado é a macrofauna do solo. Esses animais desempenham importantes funções ecossistêmicas e sua ocorrência depende de algumas das características do solo, do clima e da vegetação. Neste estudo buscou-se avaliar tanto a capacidade de conservação da macrofauna em três tratamentos (área controle degradada, área degradada com transposição de topsoil e área de referência com vegetação nativa), através de seus atributos ecológicos, quanto a correlação desses atributos com parâmetros físicos e químicos do solo, ao longo de 14 meses. Esperava-se que a riqueza de morfoespécies, de grupo funcional e biomassa da macrofauna fosse maior no topsoil que no controle, que as comunidades do topsoil e da área de referência apresentassem a maior similaridade e proporções de grupos funcionais mais parecidas ao longo do tempo e que mudanças positivas nos atributos da macrofauna estivessem correlacionadas a mudanças positivas em parâmetros do solo. A biomassa da macrofauna e a riqueza de grupos funcionais foram equivalentes no controle e no topsoil. Apesar de não haver variações estatísticas, foi possível observar maiores valores de riqueza de macrofauna no topsoil, quando comparado ao controle, em alguns meses. As comunidades de macrofauna no controle e no topsoil apresentaram maior similaridade entre si, enquanto a da área de referência apresentou a maior dissimilaridade com os demais tratamentos. Foram encontradas correlações negativas entre as diferenças da riqueza da macrofauna e a compactação do solo e entre as biomassas de bioturbadores e detritívoros e o teor de matéria orgânica.The construction of hydroelectric plants, in addition to generating serious impacts on the water network, also promotes the degradation of its surroundings. Among the various environmental indicators that have been applied to monitor and evaluate the success of restoration projects, one with great potential, but rarely used, is the soil macrofauna. These animals play important ecosystem functions and their occurrence depends on some characteristics of the soil, climate and vegetation. In this study we sought to evaluate both the conservation capacity of macrofauna in three treatments (degraded control area, degraded area with topsoil transposition and reference area with native vegetation), through their ecological attributes, and the correlation of these attributes with soil physical and chemical parameters over 14 months. It was expected that the richness of morphospecies, functional group and macrofauna biomass would be greater in the topsoil than in the control, that the communities of the topsoil and the reference area would present the greatest similarity between themselves and similar proportions of functional groups over time and that positive changes in macrofauna attributes would be correlated with positive changes in soil parameters. The macrofauna biomass and the richness of functional groups were equivalent in the control and in the topsoil. Although there are no statistical variations, it was possible to observe higher values of macrofauna richness in the topsoil, when compared to the control, in some months. The macrofauna communities in the control and in the topsoil showed greater similarity to each other, while the reference area showed the greatest dissimilarity within other treatments. Negative correlations were found between differences in macrofauna richness and soil compaction and between biomasses of bioturbators and detritivores and the content of organic matter
An open, online method in science education to support conservation: the National Conference on Conservation Biology
No full textDisentangling the effects of latitudinal and elevational gradients on bee, wasp, and ant diversity in an ancient Neotropical mountain range
No full textAim: Ancient tropical mountains are megadiverse, yet little is known about the distribution of their species. We aimed to disentangle the effects of latitudinal and elevational gradients on the distribution of species of Aculeata and to understand the effects of climatic variables across different spatial scales of diversity (α, γ, and β-diversity). Location: Campo rupestre in the Espinhaço Mountain Range, Southeast Brazil. Taxon: Bees, wasps, and ants (Aculeata: Hymenoptera) Methods: We used a unique dataset built from sampling species of Aculeata at 24 study sites across 12 mountains, covering 1200 km from south to north and an elevational range of 1000 to 2000 m. We explored the elevational and latitudinal patterns of α (site), γ (mountain), and β-diversity among samples at each location (β Local). We also tested the effect of elevational range on β-diversity in each mountain (β Mountain) and, on a larger scale (β Regional), if β-diversity is influenced by geographical and environmental distances. Finally, we tested whether climatic variables underpin the observed patterns. Results: Latitude had no effect on diversity. We found a decrease in both site and mountain diversity and, only for bees, β Local increased with elevation. Climatic variables (temperature, wind, and precipitation) and their interactions were important drivers of diversity, with temperature being the most important. Finally, β Mountain increased with mountain elevation range, and β Regional increased with the geographical and environmental distances. Main conclusions: Our results showed that variation in species richness and composition across mountains is strongly associated with elevational gradient, which showed stronger climatic variation than latitudinal gradient. Therefore, despite having narrow elevational ranges, the biogeographical effects of tropical mountains drive high diversity. Facing global climate changes, this limited elevational gradient may limit species range shifts, leading to severe biodiversity losses.Funding provided by: Fundo de Amparo à pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIGCrossref Funder Registry ID: http://dx.doi.org/10.13039/501100004901Award Number: APQ-01049-13Funding provided by: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoCrossref Funder Registry ID: http://dx.doi.org/10.13039/501100003593Award Number: Funding provided by: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCrossref Funder Registry ID: http://dx.doi.org/10.13039/501100002322Award Number:Our study was conducted along a latitudinal gradient ranging from 12ºS to 20ºS and elevation ranging from 1000 to 2072 m in a standardized sampling, considering a single ecosystem: the campo rupestre. It is a neotropical grassland mosaic in association with azonal vegetation complexes on rocky outcrops, formally classified as old, climate-buffered, and infertile landscapes (OCBILs). The campo rupestre distribution is manly associated with Espinhaço Mountain Range surfaces (above 900 m, a mountainous formation that extends for more than 1200 km north-south, with east-west width rarely exceeding 100 km. We rely on a unique dataset of Aculeata sampled in 12 mountains, covering 1200 km from south to north (nine degrees of latitude) and an elevational range from 1000 m up to 2000 m. In each locality (n=12 mountains) we selected two sample sites at different elevations, always in campo rupestre ecosystem, to test the elevation effect: one at the mountain base (Lower site: 1100 m) and another one near the mountain summit (Upper site: ranging from 1300 to 2000 m). We installed five trap sets 200 m apart from each other at each elevation mountain site, totalling 120 trap sets. Each set was composed by one malaise trap (to capture flying Acuelata; exposed in the field for 14 hours), four Moericke traps (yellow pan traps to capture pollinators; 48 hours each), and four pitfall traps (to capture ground Aculeata; 48 hours each) totalling 17,280 malaise trap hours, 23,040 Moericke, and 23,040 pitfall trap hours within the 120 trap sets. Each locality was sampled once, during the rainy season (November to February between 2013 and 2016)
