Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Figueiredo, Fernando Oliveira Gouvêa de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional do INPA
Texto Completo: https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12264
http://lattes.cnpq.br/3292620216569315
Resumo: O objetivo desta tese foi revelar a importância de filtros geoquímicos edáficos e condições climáticas para entender a biogeografia, o funcionamento e a história evolutiva da biodiversidade Amazônica em um contexto de mudanças climáticas. No primeiro capítulo comparamos a importância relativa de dados espaciais de solo e dados climáticos, para prever a macro distribuição de plantas na Amazônia. Na larga escala geográfica, assume-se que as restrições eco fisiológicas determinadas pelo clima representam o principal controle dos limites de distribuição das espécies. No entanto, dados de solo representaram os principais descritores da distribuição de espécies no macro escala. Conclui-se que em um cenário de mudanças climáticas, barreiras edáficas deverão restringir a dispersão das espécies e dificultar o rastreamento de condições climáticas favoráveis. No segundo capítulo, usamos uma assembleia de plantas herbáceas de sub-bosque florestal (Zingiberales) para testarmos se existe convergência e/ou divergência nos traços funcionais (área foliar específica, altura e tamanho das sementes) das comunidades ao longo de gradientes regionais de solo, topografia e clima. No geral, a composição funcional das comunidades tende a convergir para o que é esperado pela teoria clássica custo-benefício das estratégias funcionais ao longo de gradientes de recursos: habitats com maior disponibilidade de recursos (nutrientes e água) selecionam traços funcionais indicadores de estratégias de crescimento rápido e ciclo de vida curto. No entanto, a composição funcional das comunidades divergiu fortemente ao longo do gradiente climático, sendo impossível prever a composição funcional em regiões secas. Esses resultados sugerem que o funcionamento das florestas amazônicas está intrinsicamente relacionado com características do solo e topografia, mas ainda existem muitas incertezas sobre como as mudanças climáticas irão afetar sua estrutura e funcionamento. No terceiro capítulo, testamos um modelo evolutivo baseado em características funcionais intrínsecas de linhagens, relações de nicho e transformações da paisagem amazônica em decorrência do soerguimento dos Andes. As linhagens com estratégia funcional de crescimento rápida apresentaram maiores taxas de especiação, tiveram maior riqueza, originaram-se mais recentemente, estiveram mais associadas com ambientes produtivos, e sua origem e mudanças temporais nas taxas de diversificação estiveram associadas principalmente com eventos geológicos do Mioceno. As linhagens com estratégia funcional de crescimento lento apresentaram o padrão oposto. Estes resultados revelam a importância de características funcionais, relações de nicho e eventos geológicos para compreender a história evolutiva da biota amazônica. Esta tese demonstra claramente que padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos na Amazônia estão intimamente relacionados com filtros geoquímicos edáficos. Ignorar os efeitos destes filtros em modelos de mudanças climáticas pode levar a sérios erros de predição. Compreender onde, como e quando estes filtros atuam é um aspecto essencial para a conservação de uma Amazônia em constante mudança.
id INPA-2_70991ac226eb405f8b084e4c2cc5d451
oai_identifier_str oai:repositorio:1/12264
network_acronym_str INPA-2
network_name_str Repositório Institucional do INPA
repository_id_str
spelling Figueiredo, Fernando Oliveira Gouvêa deBalslev, HenrikBorchsenius, FinnCosta, Flávia Regina Capellotto2020-02-17T19:00:24Z2020-02-17T19:00:24Z2017-06-14https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12264http://lattes.cnpq.br/3292620216569315O objetivo desta tese foi revelar a importância de filtros geoquímicos edáficos e condições climáticas para entender a biogeografia, o funcionamento e a história evolutiva da biodiversidade Amazônica em um contexto de mudanças climáticas. No primeiro capítulo comparamos a importância relativa de dados espaciais de solo e dados climáticos, para prever a macro distribuição de plantas na Amazônia. Na larga escala geográfica, assume-se que as restrições eco fisiológicas determinadas pelo clima representam o principal controle dos limites de distribuição das espécies. No entanto, dados de solo representaram os principais descritores da distribuição de espécies no macro escala. Conclui-se que em um cenário de mudanças climáticas, barreiras edáficas deverão restringir a dispersão das espécies e dificultar o rastreamento de condições climáticas favoráveis. No segundo capítulo, usamos uma assembleia de plantas herbáceas de sub-bosque florestal (Zingiberales) para testarmos se existe convergência e/ou divergência nos traços funcionais (área foliar específica, altura e tamanho das sementes) das comunidades ao longo de gradientes regionais de solo, topografia e clima. No geral, a composição funcional das comunidades tende a convergir para o que é esperado pela teoria clássica custo-benefício das estratégias funcionais ao longo de gradientes de recursos: habitats com maior disponibilidade de recursos (nutrientes e água) selecionam traços funcionais indicadores de estratégias de crescimento rápido e ciclo de vida curto. No entanto, a composição funcional das comunidades divergiu fortemente ao longo do gradiente climático, sendo impossível prever a composição funcional em regiões secas. Esses resultados sugerem que o funcionamento das florestas amazônicas está intrinsicamente relacionado com características do solo e topografia, mas ainda existem muitas incertezas sobre como as mudanças climáticas irão afetar sua estrutura e funcionamento. No terceiro capítulo, testamos um modelo evolutivo baseado em características funcionais intrínsecas de linhagens, relações de nicho e transformações da paisagem amazônica em decorrência do soerguimento dos Andes. As linhagens com estratégia funcional de crescimento rápida apresentaram maiores taxas de especiação, tiveram maior riqueza, originaram-se mais recentemente, estiveram mais associadas com ambientes produtivos, e sua origem e mudanças temporais nas taxas de diversificação estiveram associadas principalmente com eventos geológicos do Mioceno. As linhagens com estratégia funcional de crescimento lento apresentaram o padrão oposto. Estes resultados revelam a importância de características funcionais, relações de nicho e eventos geológicos para compreender a história evolutiva da biota amazônica. Esta tese demonstra claramente que padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos na Amazônia estão intimamente relacionados com filtros geoquímicos edáficos. Ignorar os efeitos destes filtros em modelos de mudanças climáticas pode levar a sérios erros de predição. Compreender onde, como e quando estes filtros atuam é um aspecto essencial para a conservação de uma Amazônia em constante mudança.The goal of this study was to reveal the importance of edaphic-geochemical filters and of climate conditions to understand the biogeographic, functional and evolutionary patterns of the Amazonian biodiversity in a scenario of climate change. In the first chapter we used species distribution models to compare the relative importance of soil and climate data to predict species ranges of Amazonian plants. Climate has generally been recognized as the main driver of species distribution at large scales. However, we found that soil attributes were the main predictors of large-scale species distribution. The strong control of species ranges by edaphic features might reduce species’ abilities to track suitable conditions under climate change. In the second chapter, we used an assemblage of understory herbaceous plants (Zingiberales) to predict convergent and divergent functional trait response (specific leaf area, height and seed size) at community level along soil, hydro-topographic and climate gradients. Overall, the functional composition of communities tended to converge following the expectation of classical theory of plant strategy based on fast-slow grow trade-off: highly productive habitats (rich nutrient soil and bottomlands) selected functional traits indicating fast growth strategies. However, the functional composition of communities diverged widely along the broader climatic gradient, being impossible to predict which functional traits prevail in dry regions. These results suggest that functioning of Amazonian forests is tightly linked with geochemical conditions, but many uncertainties remain regarding how climate change will affect the functioning of tropical forests. In the third chapter, we tested an evolutionary model based on intrinsic clade functional strategy, nichebased relationships and past geochemical transformations of Amazonian landscapes driven by Andean uplift. Clades with fast growth strategy had higher diversification rates, higher species richness, arose more recently, were more associated with highly productive habitats, and their origin and diversification dynamics were associated with main geological events of the Miocene. Clades with slow growth strategies had the opposite patterns. These results reveal that, to understand the evolutionary history of Amazonian biodiversity, it is essential to take account of niche and functional aspects of species/clades and past geochemical transformations of landscapes driven by paleogeological events. . In summary, we clearly demonstrate in this thesis that biogeographic, functional and evolutionary patterns in Amazonia are strongly controled by edaphic-geochemical filters. Overlooking the role of theses filters in models of climate change effects on tropical biodiversity may lead to unsatisfactory predictions. Understanding where, how and when these filters act is also essential for designing conservations strategies for an Amazonia under constant change.porInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPAEcologiaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessSolosMudanças climáticasFlorestas tropicaisPadrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazôniainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional do INPAinstname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)instacron:INPAORIGINALFernando Figueiredo.pdfFernando Figueiredo.pdfapplication/pdf16266892https://repositorio.inpa.gov.br/bitstream/1/12264/1/Fernando%20Figueiredo.pdf4198abcbef90efddffa222cc16686a94MD511/122642020-03-10 13:52:39.712oai:repositorio:1/12264Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.inpa.gov.br/oai/requestopendoar:2020-03-10T17:52:39Repositório Institucional do INPA - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
title Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
spellingShingle Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
Figueiredo, Fernando Oliveira Gouvêa de
Solos
Mudanças climáticas
Florestas tropicais
title_short Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
title_full Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
title_fullStr Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
title_full_unstemmed Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
title_sort Padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos sob o controle de filtros geoquímicos e climáticos na Amazônia
author Figueiredo, Fernando Oliveira Gouvêa de
author_facet Figueiredo, Fernando Oliveira Gouvêa de
author_role author
dc.contributor.co-advisor.none.fl_str_mv Balslev, Henrik
Borchsenius, Finn
dc.contributor.author.fl_str_mv Figueiredo, Fernando Oliveira Gouvêa de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Costa, Flávia Regina Capellotto
contributor_str_mv Costa, Flávia Regina Capellotto
dc.subject.pt-BR.fl_str_mv Solos
Mudanças climáticas
Florestas tropicais
topic Solos
Mudanças climáticas
Florestas tropicais
description O objetivo desta tese foi revelar a importância de filtros geoquímicos edáficos e condições climáticas para entender a biogeografia, o funcionamento e a história evolutiva da biodiversidade Amazônica em um contexto de mudanças climáticas. No primeiro capítulo comparamos a importância relativa de dados espaciais de solo e dados climáticos, para prever a macro distribuição de plantas na Amazônia. Na larga escala geográfica, assume-se que as restrições eco fisiológicas determinadas pelo clima representam o principal controle dos limites de distribuição das espécies. No entanto, dados de solo representaram os principais descritores da distribuição de espécies no macro escala. Conclui-se que em um cenário de mudanças climáticas, barreiras edáficas deverão restringir a dispersão das espécies e dificultar o rastreamento de condições climáticas favoráveis. No segundo capítulo, usamos uma assembleia de plantas herbáceas de sub-bosque florestal (Zingiberales) para testarmos se existe convergência e/ou divergência nos traços funcionais (área foliar específica, altura e tamanho das sementes) das comunidades ao longo de gradientes regionais de solo, topografia e clima. No geral, a composição funcional das comunidades tende a convergir para o que é esperado pela teoria clássica custo-benefício das estratégias funcionais ao longo de gradientes de recursos: habitats com maior disponibilidade de recursos (nutrientes e água) selecionam traços funcionais indicadores de estratégias de crescimento rápido e ciclo de vida curto. No entanto, a composição funcional das comunidades divergiu fortemente ao longo do gradiente climático, sendo impossível prever a composição funcional em regiões secas. Esses resultados sugerem que o funcionamento das florestas amazônicas está intrinsicamente relacionado com características do solo e topografia, mas ainda existem muitas incertezas sobre como as mudanças climáticas irão afetar sua estrutura e funcionamento. No terceiro capítulo, testamos um modelo evolutivo baseado em características funcionais intrínsecas de linhagens, relações de nicho e transformações da paisagem amazônica em decorrência do soerguimento dos Andes. As linhagens com estratégia funcional de crescimento rápida apresentaram maiores taxas de especiação, tiveram maior riqueza, originaram-se mais recentemente, estiveram mais associadas com ambientes produtivos, e sua origem e mudanças temporais nas taxas de diversificação estiveram associadas principalmente com eventos geológicos do Mioceno. As linhagens com estratégia funcional de crescimento lento apresentaram o padrão oposto. Estes resultados revelam a importância de características funcionais, relações de nicho e eventos geológicos para compreender a história evolutiva da biota amazônica. Esta tese demonstra claramente que padrões biogeográficos, funcionais e evolutivos na Amazônia estão intimamente relacionados com filtros geoquímicos edáficos. Ignorar os efeitos destes filtros em modelos de mudanças climáticas pode levar a sérios erros de predição. Compreender onde, como e quando estes filtros atuam é um aspecto essencial para a conservação de uma Amazônia em constante mudança.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-06-14
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-02-17T19:00:24Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-02-17T19:00:24Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12264
dc.identifier.author-lattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3292620216569315
url https://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/12264
http://lattes.cnpq.br/3292620216569315
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
dc.publisher.program.fl_str_mv Ecologia
publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional do INPA
instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)
instacron:INPA
instname_str Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)
instacron_str INPA
institution INPA
reponame_str Repositório Institucional do INPA
collection Repositório Institucional do INPA
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.inpa.gov.br/bitstream/1/12264/1/Fernando%20Figueiredo.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 4198abcbef90efddffa222cc16686a94
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional do INPA - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1809928907512610816