Functional differentiation between fish assemblages from forested and deforested streams

We tested the hypothesis that streams in deforested areas shelter different fish communities to nearby forested areas, and that these disparities are due to environmental parameters that limit or benefit different species according to their functional traits. We compared the community composition of three south east Brazilian streams flanked by riparian forest with three nearby streams in deforested areas. The following functional traits were considered: diet, habitat use, water flow preference, size, and hypoxia tolerance. Differentiation between forested and deforested streams corresponded with the different contributions of three functional groups. Species reported in the literature to be hypoxia tolerant, and exhibiting a variable combination of the other traits prevailed in deforested streams, although we did not find substantial differences in oxygen levels between forested and deforested streams. In forested streams, benthic species associated with a high water flow and an insectivorous diet were dominant. Changes in streams induced by deforestation which are associated with habitat availability, food resources, and physicochemical conditions appear to restrict the occurrence of specialized species and instead benefit tolerant generalists.

A hipótese de que as alterações ambientais causadas pelo desmatamento nos riachos podem restringir a ocorrência de espécies a partir de suas características funcionais foi testada. Comparamos a composição das comunidades de três riachos do sudeste do Brasil providos de floresta riparia nas suas margens com três riachos da mesma região com zona ripária desmatada. Os seguintes atributos funcionais foram considerados: dieta, uso de hábitat, preferência por fluxo, tamanho e tolerância à hipóxia. A diferenciação dos riachos, em especial entre os riachos florestados e desmatados, foi maior do que o esperado ao acaso e correspondeu à contribuição diferencial de três grupos funcionais. As espécies indicadas na literatura como sendo tolerantes à hipóxia e que apresentaram combinação variável das outras características foram mais abundantes nos riachos desmatados, embora não tenhamos observado diferenças substanciais nos níveis de oxigênio dissolvido entre os riachos florestados e desmatados. Nos riachos florestados predominaram espécies de hábitos especializados, bentônicas, associadas com alta velocidade de água e dieta insetívora. As alterações nos riachos provocadas pelo desmatamento relacionadas com a disponibilidade de hábitat, recursos alimentares e condições físico-químicas restringem a ocorrência de grupos de espécies especializadas e beneficiam espécies tolerantes e generalistas.

Estrutura filogenética e funcional de assembleias: (re)montando a Ecologia de Comunidades em diferentes escalas espaciais / Phylogenetic and functional assembly structure: (re)assembling the community ecology on different spatial scales

As comunidades são assembléias de espécies co-ocorrentes que interagem potencialmente umas com as outras. Elas são resultado não apenas de uma série de processos ecológicos ou "regras de montagem", mas também de processos evolutivos passados e contínuos. Nos últimos anos, as regras de montagem têm recebido maior atenção dos ecólogos e dois processos diferentes têm sido explorados: os filtros ambientais e a similaridade limitante. Como os processos envolvidos na formação das assembléias parecem variar de uma forma dependente de escala, espera-se que tais regras de montagem tenham diferentes efeitos ao longo de diferentes escalas espaciais. Compreender essa relação entre os processos ecológicos e as escalas espaciais nas quais eles atuam tem sido um grande desafio entre os estudiosos. Nesse contexto, a incorporação de dados filogenéticos e funcionais às abordagens clássicas de diversidade tem estabelecido a base de uma emergente área de pesquisa em ecologia de comunidades, impulsionando o desenvolvimento de muitas ferramentas para detectar a subjacente estrutura das assembléias e, portanto, inferir os processos de montagem responsáveis pela formação das assembléias. Aqui, demonstramos como a utilização de diferentes medidas de diversidade filogenética e funcional juntamente com o uso de diferentes modelos nulos pode ser uma abordagem promissora na solução de paradigmas ainda pouco compreendidos, discutindo como tais métodos podem aumentar o poder preditivo dessa crescente área de pesquisa.

Communities are assemblages of co-occurring species that potentially interact with each other. They are the result not only of a series of ecological processes or "assembly rules", but also of past and ongoing evolutionary processes. In recent years, the assembly rules have received increased attention from ecologists and two different processes have been explored: environmental filtering and limiting similarity. As the processes involved in the formation of the assemblages appear to vary in a manner dependent on scale, it is expected that such assembly rules have different effects over different spatial scales. Understanding this relationship between ecological processes and spatial scales in which they act has been a great challenge among scholars. In this context, the incorporation of phylogenetic and functional data to diversity classical approaches have established the basis for an emerging area of research in community ecology, promoting the development of many tools to detect the underlying structure of the assemblages and, therefore, to infer the processes assembly responsible for the formation of the assemblages. Here, we demonstrate how the use of different measures of phylogenetic and functional diversity along with the use of different null models can be a promising approach in solving paradigms still poorly understood, discussing how such methods can increase the predictive power of this growing area of research.

Diversidades filogenética e funcional: novas abordagens para a Ecologia de comunidades / Phylogenetic and functional diversities: new approaches to community Ecology

Embora a diversidade pareça ser o conceito ecológico mais intuitivo, nenhuma definição consensual foi formulada. As medidas tradicionais de diversidade, que levam em conta apenas o número de espécies e suas contribuições relativas, têm se mostrado estimativas pouco preditivas da estrutura e do funcionamento das comunidades. Medidas de diversidade que incorporem informações sobre as relações filogenéticas das espécies ou suas características funcionais podem ser melhores do que as medidas tradicionais para muitas finalidades. Apresentamos uma pequena revisão das propriedades e aplicações de algumas medidas de diversidade. Enfatizamos aqui duas abordagens recentes e promissoras, as diversidades filogenética e funcional, que têm se mostrado mais sensíveis para detectar respostas das comunidades às mudanças ambientais. Na diversidade filogenética, as relações de parentesco entre as espécies são levadas em conta, enquanto que na diversidade funcional traços que devem ter relações com o funcionamento das comunidades são considerados. Discutimos ainda os desafios e as perspectivas para o uso dessas duas abordagens na ecologia.

Although diversity seems to be the most intuitive ecological concept, no consensual definition has been stated. Traditional diversity measures, which take into account only the number of species and their relative contribution, have little predictive power about the functioning of communities. Diversity measures that include information on phylogenetic relationships among species or their functional traits should be better than the traditional measures. We present a short review of the properties and applications of some diversity measures, emphasizing two recent and promising approaches, the phylogenetic and functional diversities, which have been shown to be more sensitive to detect responses of communities to environmental changes. In phylogenetic diversity, species relatedness is taken into account, whereas in functional diversity traits related with community functioning are considered. We also discuss challenges and perspectives for the use of these two approaches in ecology.