Influence of ecoregion and river type on neotropical Chironomidae (Diptera) from humid mountain to semiarid lowland

Introduction: Chironomidae (Diptera) is the most widespread and abundant aquatic insect family in freshwater ecosystems. Chironomids are considered good indicators of water quality but are seldom identified at the genus level in broad spatial scale studies. Objective: To identify environmental conditions associated with chironomids in an altitudinal gradient. Methods: We compared ecoregions, river types, and seasons, for chironomids in neotropical streams and rivers (18 river sites; 2014-2018; Yungas rainforest and Western Chaco dry forest, Argentina). We used non-metric multidimensional scaling, dissimilarity, envfit analysis and rank-abundance curves. Results: Chironomid "assemblages''matched both ecoregions and river types. However, ecoregions presented a better fit with species composition. The stenothermal taxa of Orthocladiinae were dominant at high elevations and the eurythermal Chironominae in lowland rivers. Altitude, water temperature and conductivity were important. Seasonal differences were smaller than ecoregional differences. Conclusions: Ecoregions, altitude, water temperature and conductivity correlated with chironomid communities. Orthocladiinae were dominant at high elevations and Chironominae in lowland rivers.

Introducción: Chironomidae (Diptera) es la familia de insectos acuáticos más extendida y abundante en los ecosistemas dulceacuícolas. Los quironómidos se consideran buenos indicadores de la calidad del agua, pero rara vez se identifican a nivel de género en estudios de amplia escala espacial. Objetivo: Identificar las condiciones ambientales asociadas a los quironómidos en un gradiente altitudinal. Métodos: Comparamos ecorregiones, tipos de ríos y estaciones para quironómidos en arroyos y ríos neotropicales (18 sitios en ríos; 2014-2018; en un bosque tropical de Yungas y un bosque seco del Chaco Occidental, Argentina). Utilizamos escalamiento no métrico multidimensional, disimilitud, análisis de envfit y curvas de rango-abundancia. Resultados: Los "ensamblajes''de quironómidos coincidieron tanto con las ecorregiones como con los tipos de ríos. Sin embargo, las ecorregiones presentaron un mejor ajuste con la composición de especies. Los taxones estenotérmicos de Orthocladiinae fueron dominantes en las elevaciones altas y los euritermales de Chironominae en los ríos de las tierras bajas. La altitud, la temperatura del agua y la conductividad fueron importantes. Las diferencias estacionales fueron menores que las diferencias ecorregionales. Conclusiones: las ecorregiones, la altitud, la temperatura del agua y la conductividad se correlacionaron con las comunidades de quironómidos. Orthocladiinae fue dominante en los sitios altos y Chironominae en los ríos de tierras bajas.

Metabolic Theory of Ecology and diversity of continental zooplankton in Brazil / A Teoria Metabólica da Ecologia e a diversidade do zooplâncton continental no Brasil

Several ecological hypotheses try to explain geographical patterns in biodiversity. The Metabolic Theory of Ecology (MTE) predicts that temperature is the main determinant of richness patterns for ectothermic organisms and that the relationship between richness (lnS) and temperature (1/kT) is a linear relationship with angular coefficient (b) near -0.65. This study tested the MTE for continental zooplankton diversity in 63 lakes in Brazil. Copepoda, Cladocera and Rotifera, as well as the three groups combined, showed different patterns from that predicted by MTE, with b values equal to 0.871, 0.516, 0.720 and 0.901, respectively. Temperature explains 12.7% of the richness of Copepoda, 5.3% of Cladocera, 6.7% of Rotifera, and 11.4% of all zooplankton groups together. Several studies have shown that the MTE does not apply to many terrestrial groups, perhaps because the model does not consider variances generated by other factors such as environmental spatial range, body size and other variables. The present study confirms this point of view, expanding it to continental aquatic invertebrates as well.

Várias hipóteses ecológicas tentam explicar os padrões geográficos de biodiversidade. A Teoria Metabólica da Ecologia (Metabolic Theory of Ecology - MTE) prediz que a temperatura é o principal determinante dos padrões de riqueza de organismos ectotérmicos e que a relação entre riqueza (lnS) e temperatura (1/kT) é uma reta com coeficiente angular (b) próximo a -0,65. O presente estudo testou a MTE para a diversidade zooplanctônica continental em 63 lagos brasileiros. Copepoda, Cladocera e Rotifera, assim como os três grupos analisados em conjunto, apresentaram padrões diferentes do previsto pela MTE, com os valores de b iguais a 0,871; 0,516; 0,720 e 0,901, respectivamente. A temperatura explicou 12,7% da riqueza de Copepoda, 5,3% de Cladocera, 6,7% de Rotifera e 11,4% do zooplâncton total. Diversos trabalhos têm demonstrado que a MTE não se aplica a muitos grupos terrestres, talvez porque o modelo não prevê desvios ocasionados por fatores como a variação espacial no ambiente, o tamanho corporal e outras variáveis. O presente trabalho corrobora este ponto de vista, expandindo-o também para invertebrados aquáticos continentais.

Teste da regra de equivalência energética para formigas de serapilheira: efeitos de diferentes métodos de estimativa de abundância em floresta ombrófila / Testing the energetic equivalence rule for litter ants: effects of different methods for abundance estimates in tropical rainforest

The Energetic Equivalence Rule (EER) states that species tend to consume energy independent of their body size. Here, the EER was tested for litter ants using body size and abundance data. Rainforest ants were obtained using pitfall traps and Winkler extractor. The abundance data from the Winkler extractions confirmed the EER, while the pitfall traps rejected it. Combination of abundance from pitfall catches and Winkler extractions either confirmed or rejected the EER. Further studies should focus on the interaction between sampling techniques and habitat types in the test of EER for ant communities.

A regra de equivalência energética (REE) propõe que o uso de energia independe do tamanho corporal da espécie. O tamanho e a abundância de formigas da serapilheira, coletadas em floresta ombrófila usando armadilhas pitfall e extrator de Winkler, foram usados no teste da REE. Os dados de abundância obtidos da extração de Winkler confirmaram a REE, enquanto os dados provenientes das armadilhas pitfall rejeitaram. A combinação das abundâncias estimadas pelas duas técnicas tanto aceitou quanto rejeitou a REE. Estudos posteriores deveriam focar a interação entre a técnica de coleta e o tipo de habitat no teste da REE para comunidades de formigas.

Macroecological analyses support an overkill scenario for late Pleistocene extinctions

The extinction of megafauna at the end of Pleistocene has been traditionally explained by environmental changes or overexploitation by human hunting (overkill). Despite difficulties in choosing between these alternative (and not mutually exclusive) scenarios, the plausibility of the overkill hypothesis can be established by ecological models of predator-prey interactions. In this paper, I have developed a macroecological model for the overkill hypothesis, in which prey population dynamic parameters, including abundance, geographic extent, and food supply for hunters, were derived from empirical allometric relationships with body mass. The last output correctly predicts the final destiny (survival or extinction) for 73% of the species considered, a value only slightly smaller than those obtained by more complex models based on detailed archaeological and ecological data for each species. This illustrates the high selectivity of Pleistocene extinction in relation to body mass and confers more plausibility on the overkill scenario.

A extinção da megafauna no final do Pleistoceno tem sido tradicionalmente explicada por grandes mudanças climáticas ou pelo efeito de "sobreexploração" por parte dos primeiros caçadores (overkill). Apesar das dificuldades e controvérsias na distinção desses dois cenários não mutuamente exclusivos, a plausibilidade do cenário de sobreexploração pode ser avaliada por modelos de interação predador-presa. Neste estudo, demonstrou-se como um modelo macroecológico determinístico (isto é, utilizando parâmetros derivados de relações alométricas para diferentes espécies pode ser utilizado para avaliar a dinâmica das presas potenciais dos primeiros caçadores na América. Esse modelo previu corretamente o destino de 73% das espécies, valor apenas pouco inferior ao obtido por outros modelos mais complexos para o cenário. Isso ilustra a elevada seletividade do cenário de sobreexploração em relação ao tamanho do corpo e sua plausibilidade como explicação para as extinções da megafauna no final do Pleistoceno.