Effects of rapid climate change on community structure and cranial morphology of small mammals | Efeitos da mudança ambiental rápida na estrutura da comunidade e morfologia craniana de pequenos mamíferos

Atividades antrópicas tem alterado drasticamente o ambiente nos últimos séculos. Uma dessas mudanças ambientais é a mudança climática, a qual tem sido relacionada a vários efeitos em diversos níveis da biodiversidade. Para os pequenos mamíferos, grupo que exerce grande influência na dinâmica florestal, existe lacunas de conhecimento sobre como essas mudanças climáticas afetam traços morfológicos e ecológicos, principalmente na região Neotropical. Assim, nós testamos os impactos das mudanças climáticas em escala individual e de comunidade. Primeiro, nós analisamos as mudanças temporais na estrutura da comunidade de pequenos mamíferos em dois fragmentos de Mata Atlântica, uma pequeno em regeneração (EPTEA Mata do Paraíso) e um fragmento florestal maduro (PERD). Ambos os fragmentos apresentaram mudanças significativas na estrutura da comunidade, sendo que o PERD apresentou maior dissimilaridade temporal. Mudanças direcionais na estrutura da comunidade parecem estar mais associadas a pequenos fragmentos, enquanto fragmentos grandes refletem um equilíbrio frouxo. Posteriormente, testamos a influência dessa variação biótica temporal, combinada com mudanças climáticas, na Variação Morfológica Rápida (VMR) de quatro espécies de roedores – Akodon cursor, Cerradomys subflavus, Oligoryzomys nigripes e Oxymycterus dasytrichus – da comunidade de pequenos mamíferos da EPTEA Mata do Paraíso. Testamos as diferenças no tamanho e forma craniana entre espécimes coletados em duas séries temporais. Também exploramos os melhores modelos entre as mudanças morfológicas e fatores ambientais. Nossas análises mostraram VMR em todas as espécies e essas variações foram fortemente influenciadas pela temperatura máxima, mostrando uma relação negativa com o tamanho. Além disso, a precipitação, umidade, riqueza de roedores e temperatura mínima tiveram uma relação positiva com o tamanho. A abundância também teve uma associação negativa com o tamanho em Ol. nigripes e Ox. dasytrichus. Adicionalmente, nós avaliamos os efeitos de variáveis climáticas na assimetria flutuante (AF) de diferentes populações. Foram criados 11 grupos espaço-temporais para A. cursor e 13 para Ol. nigripes. Cada grupo consistiu de espécimes de uma mesma localidade dividido em duas séries temporais. Cinco grupos de A. cursor apresentaram variação significativa na AF ao longo do tempo e, para Ol. nigripes, encontramos variação em seis grupos. O melhor modelo para explicar a AF em A. cursor incluiu apenas a temperatura máxima, enquanto para Ol. nigripes o modelo incluía apenas umidade. O aumento na AF geralmente afeta negativamente a aptidão das espécies. Desse modo, entender quais fatores afetam a estabilidade do desenvolvimento e também quais espécies tem maior potencial de adaptação é de grande importância para a biologia da conservação.

Human activities have altered drastically environments on Earth on the last centuries. One of these human-induced rapid environmental changes is climate change, which has been linked to many effects on different levels of biodiversity. In small mammals, group of animals that exerts great influence on the forest dynamics, there is a relative lack of knowledge on how climate changes affect morphological and ecological traits, especially on Neotropical region. To this end, we have tested the impacts of climate change that operate at individual and community scales. First, we analyzed temporal changes in the community structure of small mammal in two fragments of Atlantic forest, a small in regeneration (EPTEA Mata do Paraíso) and a large mature forest fragment (PERD). In both fragments we could see significant temporal changes in community structure. However, temporal dissimilarity was higher in PERD. Directional changes in the structure seem to be more associated with small fragments, while in larger fragment the community seems to reflect a loose equilibrium. Then, we tested the influence of these temporal biotic variations, combined with climatic changes, in Rapid Morphological Changes (RMCs) of four rodent species – Akodon cursor, Cerradomys subflavus, Oligoryzomys nigripes and Oxymycterus dasytrichus - of the small mammal community in EPTEA Mata do Paraíso. We tested differences in size and shape of the skull between specimens collected in two temporal series. We also explored the best relationships between cranial changes and environmental drivers. Our analysis showed RMCs in all species and theses changes were strongly influenced by maximum temperature, showing a negative association with size. Besides, precipitation, humidity, richness of rodents and minimum temperature had a positive association with size. Additionally, abundance also was negatively associated with size in Ol. nigripes and Ox. dasytrichus. After testing the temporal variation in size in this community, we analyzed how fluctuating asymmetry (FA), in different populations, is influenced by climatic drivers. We created 11 space-temporal groups for A. cursor and 13 for Ol. nigripes. Each group consisted of specimens from the same locality divided in two time series. Five groups of A. cursor showed significant variation on asymmetry over time and, for Ol. nigripes, we found variation in FA in six groups. The best model to explain FA in A. cursor included only Maximum Temperature, while for Ol. nigripes the best model included only Humidity. Increased FA generally negatively affects fitness of the species. That way, understanding which factors most affect developmental stability and which species have the potential to adapt to changes is central for the future of biodiversity conservation.

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