Ser ou não ser : aplicação da modelagem de nicho ecológico em um gênero de coral taxonomicamente problemático

Orientador: Prof. Dr. Marcos Soares Barbeitos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa : Curitiba, 25/03/2021

Inclui referências

Resumo: O gênero Siderastrea tem cinco espécies, quatro das quais (S. glynni, S. radians, S. siderea, S. stellata) ocorrem no Atlântico, enquanto S. savignyana é encontrada no Indo-Pacífico. S. glynni foi considerado sinônimo de S. siderea. S. stellata é supostamente endêmica do Brasil, mas foi recentemente registrada para Parque Nacional de Veracruz, no México. Embora sua distribuição atual englobe o Caribe, Golfo do México e Atlântico Norte, também há um registro do século 19 de S. siderea para o Brasil. S. radians tem uma distribuição anfi-atlântica e, portanto, é simpátrica a S. siderea na maior parte de sua distribuição e a S. stellata no Brasil. É difícil distinguir entre essas três espécies devido à grande sobreposição de caracteres diagnósticos quantitativos. Por isso, constituem o "complexo Siderastrea do Atlantico". Se a distribuição dessas espécies fosse associada a diferenças ecofisiológicas, então uma espécie endêmica do Brasil, como S. stellata, não deveria ser encontrada no Golfo do México, a menos que as condições ambientais fossem semelhantes entre os dois locais. Uma forma de testar essa hipótese é caracterizar o nicho ecológico de cada espécie e verificar se a distribuição pode ser projetada para áreas onde não há registro de sua presença. Se não houver ampliação da área de ocorrência, as espécies devem ter preferências abióticas distintas e novas ocorrências putativas podem resultar da taxonomia confusa do gênero. Nesse sentido, os objetivos do presente trabalho foram: usar técnicas de modelagem de nicho para projetar os nichos ecológicos fundamentais de (a) S. stellata no Mar do Caribe e Golfo do México; (b) S. siderea na costa brasileira; (c) ambas as espécies na costa oeste da África e (d) estimar a sobreposição de nicho fundamental entre as três espécies. No Brasil, essas projeções mostraram alta adequabilidade de S. stellata (> 70%) no Arquipélago de Abrolhos (18 ° 1'27,82 "S - 39 ° 0'26,91 "W) e grande parte de sua costa nordeste (16 ° 7'10,39" S / 2 ° 37'29,67 "S- 38 ° 38'25,83" W / 42 ° 24'20,04 "W) e também para o Golfo do México, onde a espécie foi recentemente registrada. As projeções para S. siderea e S. radians demonstraram alta adequação de habitat nas Bahamas, Belize, Florida Keys, na costa nordeste do Brasil e em uma pequena parte da costa da África Ocidental, onde a ocorrência de S. radians é conhecida. A análise da sobreposição de nicho mostrou uma alta sobreposição de S. siderea e S. radians (0,67), mas moderada sobreposição entre S. stellata e S. siderea (0,40) e entre S. stellata e S. radians (0,40). Como S. stellata e S. radians coexistem no Brasil, nossos resultados sugerem que, pelo menos de uma perspectiva puramente ecológica, S. stellata poderia de fato ocorrer no Golfo do México e, da mesma forma, S. siderea poderia estar presente no Brasil. Assim, o conceito de espécie ecológica não pode resgatar a taxonomia do complexo de seu enigma morfológico. Palavras-chave: Cnidaria. Scleractinia. Biogeografia.

Abstract: The genus Siderastrea has five species, four of which (S. glynni, S. radians, S. siderea, S. stellata) occur in the Atlantic whereas S. savignyana is found in the Indo-Pacific. Molecular systematics revealed that S. glynni is a synonym of S. siderea. S. stellata is supposedly endemic to Brazil, but it was recently recorded for the Yucatán Peninsula in Mexico. Although its current distribution encompasses the Caribbean, Gulf of Mexico and North Atlantic, there is also a 19th century record of S. siderea for Brazil. S. radians has an amphi-Atlantic distribution and it is thus sympatric to S. siderea across most of its distribution and to S. stellata in Brazil. It is hard to distinguish among these three species due to the large overlap of quantitative diagnostic characters. For that reason, they make up the so called "Siderastrea Atlantic complex". If the distributions of these species were dictated by their ecophysiological differences, then a species endemic to Brazil, such as S. stellata, should not be found in the Gulf of Mexico, unless the environmental conditions were similar between the two locations. One way to test this hypothesis is to characterize each species' ecological niche and check if its distribution can be projected to areas where there is no record of its presence. If there is no projection, species should be biogeographically distinct and putative new occurrences may result from the confusing taxonomy of the genus. In this sense, the objectives of the present work were to use niche modelling techniques to project the fundamental ecological niches of (a) S. stellata onto the Caribbean Sea and Gulf of Mexico; (b) S. siderea onto the Brazilian coast; (c) both species onto west Africa's coast and (d) estimate fundamental niche overlap among the three species. In Brazil, these projections showed high S. stellata suitability (> 70%) for Abrolhos Archipelago (18°1'27.82"S - 39° 0'26.91"W) and most of its Northeast Coast (16° 7'10.39"S/2°37'29.67"S- 38°38'25.83"W/42°24'20.04"W) and also for the Yucatán peninsula, where the species was recently recorded. The projections for S. siderea and S. radians demonstrated high habitat suitability in the Bahamas, Belize, Florida Keys, the Northeast Coast of Brazil and a small part of the coast of West Africa, where only S. radians is known to occur. The analysis of niche overlap showed a high overlap of S. siderea and S. radians (0.67), but moderate, and statistically distinct overlap between S. stellata and S. siderea (0.40) and between S. stellata and S. radians (0.40). Because S. stellata and S. radians do coexist in Brazil, our results suggest that, at least from a purely ecological perspective, S. stellata could indeed occur in the Gulf of Mexico and, likewise, S. siderea could be present in Brazil. Keywords: Cnidaria.Scleractinia.Biogeography.