Diversidade morfológica de aves e extinções na Região Metropolitana de Belém, Pará, Brasil

Morphological diversity, a concept intimately related to functional diversity, involves the characterization of the diversity of phenotypic characters and can be used as a measure of diversity in communities. The morphological approach has traditionally been applied in studies on structuring bird communities. In this study, we evaluated if bird extinctions documented in the Metropolitan Region of Belém (MRB), located in the northeast of the State of Pará, may have altered the morphological space of birds in the region. Initially, bird records for the MRB were compiled from the literature, resulting in 490 species documented. The database on regional extinctions of birds or endangered species was determined for the MRB, from literature, which resulted in four lists (subsets of the total species list in the MRB). In the final phase of data acquisition, we organized a morphological matrix for the birds of the MRB, defined by measurements of 2,360 individuals and nine characters commonly used in studies on bird ecology and morphology (beak, wing, tail, and tarsus length data). The morphological space occupied by the bird fauna in the MRB was described by a Principal Component Analysis. Morphological diversity metrics (MPD and MNND) were used to compare observed values with scenarios of extinctions in the MRB (the four lists of species that were a subset of the regional fauna). Simulated extinctions of MRB’s bird fauna were used to determine expected values in random extinction models or probability models of extinction. The results suggest that if the MRB lose species that delimit the periphery of the morphological space, changes in the morphological structure of the bird fauna can be expected, although a relatively small number of species disappear. Simulated models of extinction indicate a monotonic relationship between morphological diversity and species richness, strictly decreasing, indicating that the MRB will lose functional diversity with accumulated extinction of species; on the other hand, morphological space structure (such as MPD and MNND), suggest a greater functional redundancy of birds in the region. Taken together, the results indicate significant effects of regional extinctions on the morphological structure of MRB birds, with possible functional consequences for the region.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A diversidade morfológica, um conceito diretamente relacionado à diversidade funcional, envolve a caracterização da diversidade de caracteres fenotípicos e representa uma das medidas de diversidade biológica de comunidades. A abordagem morfológica tem sido tradicionalmente aplicada em estudos sobre estruturação de comunidades de aves. No presente estudo, avaliamos se extinções de aves documentadas na Região Metropolitana de Belém (RMB), localizada no nordeste do Estado do Pará, alteraram o espaço morfológico das espécies na RMB através de mudanças na distribuição dos caracteres morfológicos. Inicialmente, os registros de aves para a RMB foram compilados da literatura, resultando em 490 espécies documentadas. Em seguida, uma base de dados sobre extinções regionais de aves ou de espécies ameaçadas de extinção foi determinada para a RMB, a partir de dados da literatura, o que resultou em quatro listas (subconjuntos da lista total de espécies na RMB). Na fase final de aquisição de dados, organizamos uma matriz morfológica para as aves da RMB, envolvendo medidas de 2.360 indivíduos e nove caracteres morfológicos comumente usados em estudos sobre ecologia e morfologia de aves (dados sobre tamanho do bico, asa, causa e tarso). O espaço morfológico ocupado pela avifauna da RMB foi descrito por uma Análise de Componentes Principais. Em seguida, métricas de distância morfológica (MPD e MNND) foram utilizadas para comparar valores observados com cenários de extinções de espécies na RMB (as quatro listas de espécies ou subconjuntos da lista regional). Extinções simuladas de aves da RMB foram empregadas para quantificar valores esperados em modelos de extinção aleatória ou modelos com probabilidade de extinção. Os resultados sugerem que, se a RMB perder espécies que delimitam a periferia do espaço morfológico, mudanças na estrutura da avifauna podem acontecer, ainda que um número relativamente pequeno de espécies desapareça. Modelos simulados de extinção sugerem uma relação monotônica entre diversidade morfológica e riqueza de espécies, estritamente decrescente, indicando que a RMB perderá diversidade funcional com extinção acumulada de espécies; por outro lado, medidas sobre estrutura do espaço morfológico (como MPD e MNND), sugerem maior redundância da estrutura do espaço morfológico de aves na região. Em conjunto, os resultados obtidos indicam efeitos de extinções regionais na estrutura morfológica de aves da RMB, com possíveis desaparecimentos de aspectos funcionais para a região, como polinização e dispersão de plantas por aves.