Metacomunidade de anuros dos campos sulinos, Brasil: uma abordagem em macroescala sobre padrões neutros e de nicho | Metacommunity of anurans from campos sulinos, Brazil: a macroscale approach about neutral and niche patterns

The metacommunity theory was proposed as a theoretical tool which helps to distinguish the processes involved in the generation and maintenance of patterns in distribution, richness, abundance and species composition along the environment on different spatial scales (local, regional and among communities). Two main theories have been used to evaluate how processes interact to organize the patterns observed in nature: neutral and niche. The evaluation of the patterns in a metacommunity can be accomplished by using taxonomic entities or by combining functional attributes and the phylogenetic relationships among species. This thesis aimed to assess what are the processes and patterns governing the metacommunity of anurans of the ‘Campos Sulinos’. For this, we use the theoretical perspective of the neutral and niche theories, using species richness, abundance and taxonomic composition as answer variables, as well as the functional attributes and the phylogenetic relationships among species. The study was conducted in the ‘Campos Sulinos’, which are included within the Pampa and Atlantic Forest biomes. Samples were collected in the austral spring of the years 2011-2013. Adult frogs were collected by the method of ‘survey at breeding sites’, and the tadpoles by using a long-handled dip net with metal mesh of three mm². Additional data of species richness were obtained through occasional encounters. We recorded 47 species of frogs, belonging to six families. The richness, abundance and taxonomic composition were explained by climatic and landscape variables in local and regional scales. The grassland typologies and physiographic regions differed in richness, abundance and species composition. The structure of anuran metacommunity registered in water bodies was explained by local environmental descriptors by landscape descriptors and by spatial filters. Thus, both neutral (spatial filters: 17%) and niche-based processes (local descriptors: 5%; landscape descriptors: 4%) affected the metacommunity structure; however, neutral processes were dominant. Both patterns of convergence and divergence related to environmental filter were found in the metacommunity. The proportion of remaining grassland was not responsible for the phylogenetic pattern recorded in the metacommunity. We found phylogenetic signal in the species pool level, but not for the metacommunity. The pattern registered for the metacommunity of frogs of ‘Campos Sulinos’ is complex, given that the metacommunity responded to both neutral and niche-based processes. Anurans can only disperse in the environment if the grassland matrix is conserved, since monocultures (soy, rice and afforestation) can become barriers to specialist species. Therefore, priority should be given to the connection between grassland remnants, because the connection can facilitate gene flow and prevent population declines in areas already converted. In addition, due to the dependence of frogs to environmental conditions, should be prioritized the conservation of grassland areas with conditions for the formation of permanent and temporary water bodies. These actions will contribute to the conservation of the taxonomic, functional and phylogenetic patterns of the metacommunity of frogs from the ‘Campos Sulinos’.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A teoria de metacomunidades foi proposta como uma ferramenta teórica para auxiliar na distinção dos processos envolvidos na geração e manutenção dos padrões de distribuição da riqueza, abundância e composição das espécies no ambiente em diferentes escalas espaciais. Duas teorias principais têm sido utilizadas para avaliar como os processos interagem para organizar os padrões registrados na natureza: neutra e de nicho. A avaliação dos padrões em uma metacomunidade pode ser realizada de forma mais comumente utilizada, através de entidades taxonômicas, ou combinando atributos funcionais e as relações filogenéticas entre as espécies. A presente tese tem como objetivo avaliar quais são os processos e padrões que regem a metacomunidade de anuros dos Campos Sulinos. Para isso, utilizamos as abordagens teóricas das teorias neutra e de nicho, utilizando como variáveis resposta a riqueza, abundância e composição taxonômica, além dos atributos funcionais e das relações filogenéticas entre as espécies. O estudo foi desenvolvido nos Campos Sulinos, os quais estão incluídos nos biomas Pampa e Mata Atlântica. As coletas foram realizadas na primavera austral dos anos de 2011-2013. Os anuros adultos foram coletados pelo método de ‘busca em sítios de reprodução’, e os girinos utilizando um puçá de cabo longo com malha metálica de três mm2. Dados adicionais de riqueza foram registrados através de encontros ocasionais. Foram registradas 47 espécies de anuros, pertencentes a seis famílias. A riqueza, abundância e composição foram explicadas por descritores climáticos e da paisagem em nível local e regional. As tipologias campestres e regiões fisiográficas diferiram quanto à riqueza, abundância e composição da anurofauna. Já a estrutura da metacomunidade de anuros registrados nos corpos d’água foi explicada por descritores ambientais locais, da paisagem e pelos filtros espaciais. Assim, ambos, processos neutros (filtros espaciais: 17%) e baseados em nicho (descritores locais: 5%; paisagem: 4%) influenciaram a estrutura da metacomunidade; no entanto, os neutros foram dominantes. Tanto padrões de convergência e divergência relacionados ao filtro ambiental foram encontrados na metacomunidade. A proporção de remanescentes campestres não foi responsável pelo padrão filogenético registrado na metacomunidade. Encontramos sinal filogenético para o pool de espécies, mas não para a metacomunidade. O padrão registrado para a metacomunidade de anuros dos Campos Sulinos é complexo, dado que a metacomunidade respondeu tanto a processos neutros como de nicho. Os anuros só poderão dispersar no ambiente se a matriz campestre estiver conservada, pois as monoculturas (soja, silvicultura e rizicultura) podem se tornar barreiras para as espécies especialistas. Por isso deve-se priorizar a conexão entre os remanescentes campestres, pois a conexão pode facilitar o fluxo gênico e evitar declínios populacionais em áreas já convertidas. Além disso, devido à dependência dos anuros as condições ambientais, devem ser priorizadas áreas campestres que apresentem condições para a formação de corpos d’água permanentes e temporários, assim banhados. Estas ações contribuirão para a conservação taxonômica, funcional e filogenética dos anuros dos Campos Sulinos.