Biogeografia dos

Abstract

Resumo: A diversidade de espécies evidentemente não é distribuída igualmente no espaço, no tempo, nem entre grupos taxonômicos. Esse é um tema que desperta curiosidade e impulsiona diversos estudos em áreas como a biogeografia, biologia evolutiva, ecologia e outras. Enquanto algumas linhagens contêm ampla riqueza, diversidade e vêm sendo identificadas com altas taxas de diversificação (balanço entre especiação e extinção), outras apresentam padrões opostos. Esses últimos clados podem apresentar ainda origem antiga e serem isolados filogeneticamente (geralmente como grupo irmãos de linhagens megadiversas). As linhagens que possuem estas características são conhecidas como "depauperons" e explicar como elas persistem através do tempo ainda é um desafio. Dentre as plantas, a família Melastomataceae apresenta linhagens com ampla diversidade (como a tribo Miconieae com quase 2000 espécies) e também contém exemplos de depauperons como é o caso das tribos Eriocnemeae, Lithobieae e o clado Rupestrea (com 7, 1 e 2 espécies, respectivamente). Essas três linhagens são restritas ao leste do Brasil, com poucas coletas e ausência de informações sobre aspectos biológicos; além disso, os processos que determinam sua diversidade e distribuição restrita atual, não foram estudados até o momento. Por esta razão, estruturamos essa dissertação em um capítulo único integrando diferentes abordagens relacionadas à capacidade de dispersão, modelos de distribuição de espécies (SDMs) para diferentes períodos (passado, presente e futuro) e compilação de dados de história natural para descobrir se esses depauperons em Melastomataceae compartilham padrões comuns entre si, além de apontarmos preocupações sobre a conservação dessas linhagens. A capacidade de dispersão estimada foi ainda integrada com modelos de distribuição previstos de cenários futuros para avaliar deslocamentos e/ou retrações em áreas adequadas. Por fim, comparamos as tolerâncias climáticas dos depauperons com suas tribos irmãs megadiversas através de envelopes climáticos. Em geral, nossos resultados indicam capacidade de dispersão limitada, dependência da água para dispersão (exceto para Lithobieae), e nicho restrito como características comuns para todas as nove espécies em Eriocnemeae, Lithobieae e Rupestrea. Nossas análises também apontam que os ciclos glaciais ocorridos durante o Quaternário não afetaram amplamente os grupos. Além disso, verificamos que o espaço de nicho climático dos depauperons é limitado e totalmente incluído dentro do espaço de nicho de suas tribos irmãs. Coletivamente, nossos resultados sugerem que os níveis de ameaça nesses grupos até 2050 serão elevados, principalmente considerando a incapacidade de dispersão a longas distâncias, nichos restritos e aumento contínuo na fragmentação de habitats.

Abstract: Species diversity is evidently not distributed evenly in through space, time, or among taxonomic groups. This is a topic that arouses curiosity and drives many studies in areas such as biogeography, evolutionary biology, ecology, and others. While some lineages are very rich and diverse, and have been identified with high rates of diversification (balance between speciation and extinction), others show opposite patterns. These latter clades can still have ancient origins and be phylogenetically isolated (usually as sister lineages of megadiverse groups). Lineages with these characteristics are known as "depauperons" and explaining how they persist through time is still a challenge. Among the plants, the family Melastomataceae presents lineages with ample diversity (such as the tribe Miconieae with almost 2000 species) and also contains examples of depauperons as is the case of the tribes Eriocnemeae, Lithobieae and the Rupestrea clade (with 7, 1 and 2 species, respectively). These three lineages are restricted to eastern Brazil, with few collections and lack of information on biological aspects; moreover, the processes that determine their diversity and current restricted distribution have not been studied so far. For this reason, we structured this dissertation in a single chapter integrating different approaches related to dispersal ability, species distribution models (SDMs) for different periods (past, present and future) and compilation of natural history data to find out if these depauperons in Melastomataceae share common patterns among themselves, as well as pointing out conservation concerns on these lineages. The estimated dispersal ability was further integrated with predicted distribution models of future scenarios to assess shifts and/or retractions in suitable areas. Finally, we compared the climatic tolerances of depauperons with their megadiverse sister tribes via climate envelopes. Overall, our results indicate limited dispersal ability, dependence on water for dispersal (except for Lithobieae), and restricted niche as common features for all nine species in Eriocnemeae, Lithobieae, and Rupestrea. Our analyses also suggest that glacial cycles that occurred during the Quaternary did not largely affect the groups. Furthermore, we find that the climatic niche space of the depauperons is limited and fully included within the niche space of their sister tribes. Collectively, our results suggest that threat levels in these groups by 2050 will be high, especially considering the inability to disperse over long distances, restricted niches, and continued increase in habitat fragmentation.