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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/4954
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Análise da variação na composição das comunidades marinhas dos costões rochosos da Baía da Ilha Grande e investigação dos potenciais agentes promotores da biodiversidade |
Título(s) alternativo(s): | An assessment of the variation of composition in marine rocky shore communities in Ilha Grande Bay and the potential drivers of biodiversity change |
Autor: | Carlos Júnior, Lélis Antonio ![]() |
Primeiro orientador: | Creed, Joel Christopher |
Primeiro coorientador: | Moulton, Timothy Peter |
Primeiro membro da banca: | Zandonà, Eugenia |
Segundo membro da banca: | Rosado, Bruno Henrique Pimentel |
Terceiro membro da banca: | Valentin, Jean Louis |
Quarto membro da banca: | Villaça, Roberto Campos |
Resumo: | O que faz comunidades ecológicas serem diferentes dentro de uma metacomunidade? Compreender os mecanismos causadores da variação da biodiversidade persiste como desafio. Além disso, os estudos de sistemas marinhos em geral são tradicionalmente defasados em relação aos sistemas terrestres, mais acessíveis e investigados há mais tempo. A questão dos agentes promotores da variação entre comunidades locais, incialmente denominada diversidade beta (β), foi historicamente atrelada à da teoria de nicho. Nela, as comunidades eram associações de espécies determinadas por condições ambientais dos habitats e interações bióticas. Este conjunto de condições definiriam assim quais espécies seriam capazes de ocupar quais regiões e em qual extensão, de forma a minimizar sobreposições entre os nichos das espécies de uma mesma região. Posteriormente, tanto a influência de outros processos locais não ligados ao nicho, como a extinção local aleatória, como de fatores alheios à comunidade local e ligados à escala regional, por exemplo a imigração, foram também incorporados à explicação da estruturação das comunidades. Buscou-se compreender melhor a biodiversidade marinha dos costões rochosos da Baía da Ilha Grande (BIG), bem como investigar a ação de processos, ligados ou não ao nicho das espécies, para explicar os mecanismos que levam à diversidade beta entre locais estudados. A presença/ausência de 773 espécies em seis grupos taxonômicos: macroalgas bentônicas (110 espécies), Cnidaria (26), Echinodermata (27), Crustacea (61), Mollusca (374) e peixes recifais (175) coletados na BIG anteriormente foi utilizada para responder tais questões. Primeiramente, demonstrou-se que as comunidades marinhas da BIG apresentam alta taxa de variação entre os locais e que tal variação observada é marcada principalmente pela substituição de espécies em um gradiente espacial. Padrões de substituição de espécies podem estar ligados à ação de gradientes ambientais ou processos estocásticos. Por isso, a ação das mudanças nas condições ambientais sobre as variações na composição das comunidades foi investigada através da utilização de regressões logísticas. Ficou demonstrado que as variações nas comunidades de organismos bentônicos de substrato consolidado e peixes recifais eram parcialmente estruturadas pela profundidade e que tais comunidades eram divididas em um gradiente Leste-Oeste. Enquanto isso, a variações em organismos de substrato não consolidado não respondiam a qualquer variável explanatória disponível. Para todos os grupos, no entanto, a maior parte da variação não pode ser explicada. Na sequência, com o auxílio dos métodos de randomização de matrizes, foi possível constatar que a competição não é um dos fatores determinantes na composição das comunidades, embora esteja presente em casos específicos. Na maioria das vezes os locais amostrados não diferiram do esperado ao acaso quanto ao número de espécies compartilhadas, o que significa que tais locais não são mais distintos do que o esperado ao acaso. Em suma, foi possível constatar que a maior parte da variação das comunidadesmarinhas da BIG parece variar de maneira estocástica. Uma alternativa ao uso das análises canônicas em estudos de comunidade foi testada e demonstrou melhor desempenho. Palavras-chave: Ecologia de Comunidades. Modelos nulos e determinísticos. Baía da Ilha Grande |
Abstract: | What makes communities different within a metacommunity? Understanding the drivers of biodiversity variation remains a challenge. Moreover, marine systems are usually understudied when compared to their terrestrial counterparts, which, being more accessible, have been investigated for much longer. The question around the mechanisms underpinning community variation within a system, called beta diversity (β), has been historically linked to the development of niche theory. The communities were considered species associations controlled mainly by the environmental conditions and biotic interactions found at the site. Therefore, this set of conditions was thought to restrict which species were capable of getting established and thrive in which regions in a way that minimise niche overlapping. Later, the influence of other local factors not related to niche, such as local random extinction, as well as processes not connected to the local communities but rather dependent on regional- scale constrictions, like immigration, were recognise as further drivers of diversity. It was our goal to better understand the marine rocky shore community structure from Ilha Grande Bay (BIG in the Portuguese acronym), Brazil, and relate the observed patterns to their potential causes, whether linked to niche or not. The presence/absence data from 773 species of six taxonomic groups, benthic macroalgae (110 species), Cnidaria (26), Echinodermata (27), Crustacea (61), Mollusca (374) and reef fish (175) previously collected in the bay, was used to address those questions. First, it was shown that marine communities in BIG had a high variation rate between sites (β diversity) and such variation was mainly due to species turnover in the spatial gradient. Turnover patterns are usually related to the submission of the species distributions to environmental gradients or stochastic processes. Thus, we assessed how change in the environmental condition acted upon these communities variation using logistic regression in a Generalised Linear Models (GLMs) approach. It was demonstrated that variation in the hard bottom benthic species and reef fish communities could be partially explained by depth differences across the bay, making these communities depict a big scale east-west gradient. Meanwhile, variation in soft bottom organisms communities could not be explained by any given environmental variable. For all six taxonomic groups, most of variation also remained unexplained. After this, using algorithms capable of generating matrix randomisations it was possible to verify that competition was not one of the key factors driving community composition, although it was observed for some specific situations. Furthermore, most of the sites sampled did not differ from random expectations in regard of number of shared species between sites, meaning they were no more different than expected by chance. In summary, it was possible to find that most of variation among these marine rocky shore communities at BIG could not be explained by any measured deterministic driver and apparently change in community composition is random at this scale. An alternative to the usage of the traditional canonical analysis for community ecology studies was tested and was found to perform better |
Palavras-chave: | Community Ecology Null and deterministic models Ilha Grande Bay Ecologia de Comunidades Modelos nulos e determinísticos Baía da Ilha Grande Biodiversidade marinha - Ilha Grande, Baia de (RJ) |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS |
Idioma: | por |
País: | BR |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução |
Citação: | CARLOS JÚNIOR, Lélis Antonio. Análise da variação na composição das comunidades marinhas dos costões rochosos da Baía da Ilha Grande e investigação dos potenciais agentes promotores da biodiversidade. 2017. 200 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Evolução) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/4954 |
Data de defesa: | 20-Fev-2017 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Ecologia e Evolução |
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