Ecologia e evolução de cactaceae nas Américas - Salengue, Elisa Viana (2019)
Compreender como processos ecológicos e evolutivos atuam é fundamental para entender os padrões globais de diversidade e para prever suas variações perante mudanças climáticas e conversão da paisagem natural. Processos ecológicos envolvem a dispersão e a relação dos organismos com o meio ambiente e com outros seres vivos. Processos evolutivos influenciam a história dos organismos, principalmente através do equilíbrio entre especiação/extinção e outros mecanismos de mudança molecular. Na macroescala, esses processos, em conjunto, determinarão os táxons disponíveis para dispersar e colonizar certos ambientes, através do espaço e do tempo, contribuindo para configuração de padrões globais de diversidade e de composição. Entender como os organismos são influenciados por fatores bióticos, abióticos e históricos exige uma abordagem analítica integrativa considerando diferentes níveis hierárquicos. O objetivo desta tese foi investigar a contribuição de processos ecológicos e evolutivos na formação de padrões atuais de co-ocorrência de Cactaceae nas Americas. Para tanto, verifiquei a contribuição de processos determinísticos e estocásticos na distribuição e na estruturação espacial de cactos no continente americano e explorei composições e diversidades taxonômica e filogenéticas. A partir de dados de presença/ausência e gradientes climáticos, apliquei a Modelagem Hierárquica de Comunidades de Espécies (HMSC) em uma abordagem de validação cruzada quádrupla e avaliei mudanças nas co-ocorrências simulando riqueza e composição com extremos de gradientes climáticos (capítulo 2). Avaliei estrutura e composição filogenética através do índice de parentesco líquido (NRI) e do índice de parentesco mais próximo (NTI), bem como através da variação na composição filogenética entre assembleias a partir das coordenadas principais da estrutura filogenética (PCPS) (capítulo 3). Analisei a riqueza de gêneros e a diversidade alfa filogenética em centros de diversidade através de modelos mistos. Os dados sugerem uma relação complexa dos cactos com gradientes climáticos A ocorrência de cactáceas refletiu padrões não aleatórios associados à variação espacial do clima nas Américas. Tolerâncias específicas de gêneros para extremos e sazonalidade de temperatura e precipitação estão ligadas à forma corporal e ao parentesco dos cactos. As simulações sugeriram aumento de riqueza em extremos opostos dos gradientes e mudanças na composição de acordo com extremos climáticos opostos. Padrões filogenéticos aleatórios e agrupados prevaleceram em todos os centros de diversidade, enquanto a repulsão foi restrita a algumas regiões da América do Sul. A composição filogenética variou entre as Américas do Norte e do Sul por causa da divisão da subfamília Cactoideae e do turnover dos gêneros entre os centros de diversidade. O estudo representa um passo inicial para evidenciar a influência de processos determinísticos e estocásticos na co-ocorrência de Cactaceae. Ele fornece informações para orientar a conservação de Cactaceae nas Américas, à medida que auxilia a direcionar esforços baseados em como as formas corporais respondem ao clima e seu consequente efeito sobre a distribuição e a estruturação de diferentes dimensões da diversidade. A distribuição da repulsão nas Américas coincide com a distribuição disjunta das florestas secas. A distribuição de padrões de agrupamento se sobrepõe à co-ocorrência de linhagens radiadas e isoladas, sugerindo que as mudanças de habitat desempenham um papel na diversificação e distribuição de Cactaceae.