Homogeneização da ictiofauna : cientometria, hierarquização da hipótese e dinâmica do processo em reservatórios neotropicais

Abstract

Resumo: A homogeneização biótica é definida como o aumento da similaridade taxonômica, funcional ou genética, entre duas ou mais biotas ao longo do tempo. Este processo tem sido detectado em diferentes ecossistemas e diversos grupos de organismos, em especial para peixes de água doce. Entretanto, sua dinâmica permanece pouco esclarecida, principalmente quanto às escalas espaciais e temporais utilizadas e os mecanismos determinantes: introdução de espécies não-nativas, extinção de espécies nativas e modificações ambientais. Nesse sentido, dada à importância desse processo, faz-se necessária a síntese dos dados quantitativos de diferentes estudos, com o objetivo de encontrar generalizações, identificar as lacunas e direcionar estudos futuros. Sendo assim, foi utilizada a abordagem cienciométrica e o método de hierarquização-de-hipóteses, através do qual o processo de homogeneização biótica foi dividido em sub-hipóteses mais específicas. As regiões zoogeográficas Neártica e Paleártica apresentaram o maior número de artigos publicados relacionados ao processo de homogeneização biótica em peixes de água doce. Houve um maior número de artigos publicados avaliando o processo de homogeneização em rios, lagos e reservatórios, enfatizando que especial atenção deve ser destinada à riachos. A maioria das sub-hipóteses apresentaram observações suportando a homogeneização biótica. Quanto às formas de homogeneização, a maior parte das observações foi para a homogeneização taxonômica, sendo esta suportada em amplas escalas espaciais e temporais. Além disso, ficou evidente a escassez de estudos avaliando a dinâmica do processo em escalas temporais e espaciais mais refinadas. Adicionalmente, buscando avaliar a dinâmica do processo em reservatórios Neotropicais, a quantificação da homogeneização biótica em diferentes escalas temporais e espaciais mostrou que, na escala interbacias ocorreu homogeneização biótica devido, principalmente, à introdução e estabelecimento das mesmas espécies não-nativas na maioira dos reservatórios (i.e. espécies com alta pressão de propágulos como tilápias). Enquanto em escala intrabacias foi detectada diferenciação biótica, devido ao estabelecimento de diferentes espécies não-nativas em cada reservatório e a extirpação de espécies nativas. Por fim, devido a falta de estudos quantificando a dinâmica da homogeneização funcional na região Neotropical, a qual possui a maior diversidade funcional para peixes de água doce, buscou-se um melhor detalhamento e distinção dos principais aspectos desse processo em reservatórios. Para tal, a dinâmica das mudanças na composição de espécies e atributos funcionais foi avaliada, considerando diferentes escalas temporais e espaciais. Na escala inter-ecoregiões, devido à introdução de espécies não-nativas com traços funcionais similares, e a perda de espécies nativas exibindo tanto traços similares como distintos, foi detectado o aumento da similaridade taxonômica (homogeneização taxonômica), enquanto ocorreu a diferenciação functional no primeiro período e, no último período a homogeneização funcional. Para a escala intra-ecoregião, para a maioria das ecoregiões avaliadas, foi detectada diferenciação taxonômica e functional, devido a introdução de diferentes espécies não-nativas, possuindo traços funcionais distintos. No entanto, nesta escala, para a ecoregião do Iguaçu, foi detectada diferenciação taxonômica enquanto houve homogeneização funcional, devido à extirpação de espécies nativas com traços funcionais distintos e, à introdução de diferentes espécies não-nativas funcionalmente redundantes. Palavras-chave: diversidade beta; invasões biológicas; diferenciação biótica; ictiofauna; homogeneização funcional.

Abstract: Biotic homogenization is defined as the increase in the taxonomic, functional or genetic similarity, between two or more biotas over time. This process has been detected in different ecosystems and several taxonomic groups, especially for freshwater fish. However, its dynamics remain unclear, mainly regarding the spatial and temporal scales used and the determining mechanisms: introduction of non-native species, extinction of native species and environmental modifications. In this sense, given the importance of this process, it is necessary to synthesize quantitative data from different studies, with the aim of find generalizations, identify gaps and conduct future studies. Thus, was used the scientometric approach and the hypothesis-hierarchical method, through which the biotic homogenization process was divided into more specific sub-hypotheses. The zoogeographic regions Nearctic and Palearctic presented the largest number of published articles related to the process of biotic homogenization in freshwater fish. There was a greater number of published articles evaluating the homogenization process in rivers, lakes and reservoirs, emphasizing that special attention should be directed to streams. Most of the sub-hypotheses presented observations supporting the biotic homogenization. Related to the forms of homogenization, most of the observations were to the taxonomic homogenization, which was supported in wide spatial and temporal scales. In addition, it was evident the scarcity of studies evaluating the dynamics of the process in more refined temporal and spatial scales. Additionally, in order to evaluate the dynamics of the process in Neotropical reservoirs, the quantification of biotic homogenization at different temporal and spatial scales showed that biotic homogenization occurred at the interbasin scale, mainly due to the introduction and establishment of the same non-native species in most reservoirs (i.e. species with high propagule pressure such as tilapia). Whereas at intrabasin scale the biotic differentiation was detected due to the establishment of different non-native species in each reservoir and the extirpation of native species. Finally, due to the lack of studies quantifying the dynamics of the functional homogenization in the Neotropical region, which possess the greatest functional diversity for freshwater fish, it was sought a better detailing and distinction of the main aspects of this process in reservoirs. For this, the dynamics of the changes in the species composition and functional attributes was evaluated, considering different temporal and spatial scales. In the inter-ecoregions scale, due to the introduction of non-native species with similar functional traits, and the loss of native species exhibiting each similar and distinct traits, the increase in the taxonomic similarity (taxonomic homogenization) was detected, whereas the functional differentiation occurred in the first period and, in the last period the functional homogenization. To the intra-ecoregion scale, for most ecoregions evaluated, the taxonomic and functional differentiation may be detected, due to introduction of different non-native species, with different functional traits. However, at this scale, to the Iguaçu ecoregion, taxonomic differentiation was detected while functional homogenization occurred, due to the extirpation of native species with distinct functional traits and, the introduction of different non-native species, which were functionally redundant. Keywords: beta diversity; biological invasions; biotic differentiation; ichthyofauna; functional homogenization