From genes to ecosystems: a synthesis of amphibian biodiversity research in Brazil / De genes a ecossistemas: uma síntese da pesquisa em biodiversidade de anfíbios no Brasil

Abstract Here, we summarize examples of significant advances in amphibian research supported by the São Paulo Research Foundation (FAPESP), focusing on recent discoveries in the fields of community ecology, habitat change, infection diseases, and multipurpose DNA sequencing. We demonstrated that FAPESP has been fundamental not only by directly funding research projects and scholarships, but also through its science training policy, fostering international collaborations with world-class research institutions, improving and consolidating new lines of research that often depended on a synergetic combination of different knowledge and complex tools. We emphasized that future studies will continue to focus on basic questions, such as description of new species, as well as taxonomic and systematic corrections. Furthermore, we also expect that there will be a strong integration among different disciplines using novel bioinformatics tools and modeling approaches, such as machine learning. These new approaches will be critical to further develop our understanding of foundational questions of amphibian life-history trait variation, disease transmission, community assembly, biogeography, and population forecasts under different global change scenarios such as agricultural expansion, agrochemical use, habitat loss, and climate change.

Resumo No presente estudo apresentamos exemplos de avanços significativos nas pesquisas com anfíbios financiadas pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), focando em descobertas recentes nos campos de ecologia de comunidades, modificação do habitat, doenças infecciosas e o sequenciamento de DNA com múltiplos propósitos. Demonstramos que a FAPESP tem sido fundamental não somente pelo financiamento direto de projetos de pesquisa e bolsas de estudo, mas também através de sua política de formação científica, fomentando colaborações internacionais com instituições de pesquisa de excelência mundial, melhorando e consolidando novas linhas de pesquisa que frequentemente dependem da combinação sinérgica entre diferentes linhas de conhecimento e ferramentas complexas. Enfatizamos que futuros estudos continuem com foco em questões básicas, como a descrição de novas espécies, bem como correções taxonômicas e sistemáticas. Além disso, esperamos uma forte integração entre diferentes disciplinas usando novas ferramentas de bioinformática e abordagens de modelagem, como o aprendizado de máquina. Essas novas abordagens serão críticas para desenvolver ainda mais nossa compreensão a respeito de questões fundamentais sobre as características da história de vida dos anfíbios, transmissão de doenças, estrutura de comunidades, biogeografia e previsões populacionais em diferentes cenários de mudanças globais, como a expansão da agricultura, uso de agrotóxicos, perda de habitat e mudanças climáticas.

Behavioral aspects of waterbirds / Aspectos comportamentais de aves aquáticas

Abstract Estuaries are used by waterbirds as foraging, resting and nesting sites, serving also as shelter for migratory birds. The dynamics of this avifauna in an aquatic environment may be associated with the differences of time of day, tide height, temperature, wind speed and use of the site by different species. This study had the objective of evaluating behavioral aspects of aquatic birds, relating the influence of environmental variables with their activities. Bird counts were performed at the mouth of two important rivers of the state of Santa Catarina, Brazil, during two-hour intervals throughout the day in monthly samplings between June (2015) and May (2016). A total of 44 species were recorded, ten of which were migratory. The most recorded behaviors were foraging and resting. The Kruskal-Wallis analysis indicated no significant difference in behavior between the sampling intervals. The Bray-Curtis similarity test resulted in three groups: 1) - species that foraged most of the time; 2) - species that rested most of the time; and 3) - same time in both activities. The Indicator Species Analysis showed that 17 species were associated with only one microhabitat and 15 species with more than one. The Canonical Correlation Analysis indicated that only tide height, temperature and rainfall variables were correlated with the behaviors performed and only the resting activity was positively correlated with all variables. This may be associated with thermoregulation and the ability of some species to stay in midlitoral at high tide. The results demonstrate that different waterbird species used the studied areas in different ways. Thus, the heterogeneity of microhabitats in an aquatic environment of extreme importance for the coexistence and maintenance of the diversity of waterbirds.

Resumo Estuários são utilizados por aves aquáticas como locais de forrageio, descanso e nidificação, servindo, também, como pontos de parada para aves migratórias. A dinâmica dessa avifauna em um ambiente pode estar associada a diferenças entre horários do dia, altura da maré, temperatura, velocidade do vento e uso do local. Esse trabalho teve o objetivo de avaliar aspectos comportamentais de aves aquáticas, relacionando a influência de variáveis ambientais com suas atividades. Amostragens mensais foram realizadas na foz de dois importantes rios do Estado de Santa Catarina, Brasil, entre junho de 2015 e maio de 2016, em intervalos de duas horas no decorrer do dia. Um total de 44 espécies foram registradas, dez das quais foram migratórias. Os comportamentos mais observados foram forrageio e descanso. A análise de Kruskall-Wallis não indicou diferenças significativas no comportamento entre os horários de amostragem. O teste de similaridade Bray-Curtis resultou em três agrupamentos: 1) - espécies que forragearam na maior parte do tempo; 2) - espécies que descansaram na maior parte do tempo; e 3) - mesma quantidade de tempo em ambas atividades. A Análise de Espécies Indicadoras mostrou que 17 espécies estiveram associadas com apenas um microhabitat e 15 espécies com mais de um. A Análise de Correlação Canônica indicou que apenas as variáveis maré, temperatura e precipitação foram significativamente correlacionadas com os comportamentos demonstrados e apenas a atividade de descanso foi positivamente correlacionada com as todas as variáveis. Isso pode estar associado com a termorregulação e com a habilidade de algumas espécies de permanecer no mediolitoral durante a maré cheia. Os resultados demonstram que diferentes espécies de aves aquáticas utilizaram as áreas estudadas de diferentes maneiras. Assim, a heterogeneidade de microhabitats em um ambiente aquático é de extrema importância para a coexistência e a manutenção da diversidade de aves.

Mangrove-associated fish assemblages off the southern Panama Bight region (tropical eastern Pacific)

The Panama Bight ecoregion (PBE) in the eastern Pacific contains probably the best developed mangrove forests in the American continent. Fishes inhabiting the mangrove-estuary mosaic play fundamental ecological roles and sustain the artisanal fishery operating there. Here, using data collected along ~300 km between 2012 and 2017, we examine the spatial dynamics of mangrove fish assemblages that undertake intertidal migrations in the southern part of the PBE (southern Colombian Pacific coast), where the largest and least disturbed mangroves of Colombia are located. Sixty-one fish species used intertidal mangrove habitats in these areas, constituting ~30% of all fishes inhabiting the whole mosaic of mangrove habitats in this ecoregion. Species within Clupeidae, Ariidae, Centropomidae and Tetraodontidae, all common in mangroves of the eastern Pacific, were the most dominant. Half of the fish species found are commercially important to the artisanal fishery. Differences in fish community structure could be related to salinity differences, but other environmental and ecological factors could also play a role in explaining these differences. A better understanding of the ecological role of mangrove fishes in the region could be gained by examining the ichthyofauna of other habitats within the mosaic and their trophic relationships.(AU)

La ecorregión del Panama Bight (EPB) en el océano Pacifico oriental contiene probablemente los bosques de manglar más desarrollados de America. Los peces que habitan el mosaico estuario-manglar juegan papeles ecológicos fundamentales y sostienen las pesquerías artesanales que operan allí. Usando datos colectados a lo largo de ~300 km entre 2012 y 2017, examinamos la dinámica espacial de ensamblajes de peces de manglar que realizan migraciones intermareales en el EPB sur (costa sur del Pacífico colombiano), donde se encuentran los manglares más grandes y menos intervenidos de Colombia. Sesenta y un especies de peces ingresaron en zonas intermareales de manglar, constituyendo ~30% de todos los peces que pueden ser encontrados en el mosaico de hábitats de manglar de esta ecoregión. Especies de Clupeidae, Ariidae, Centropomidae y Tetraodontidae, todas comunes en manglares del Pacífico oriental, fueron las más dominantes. La mitad de los peces encontrados son importantes comercialmente para la pesquería artesanal. Las diferencias en la estructura de la comunidad pueden estar relacionadas con diferencias en salinidad, pero otros factores ambientales y ecológicos podrían también jugar un rol explicando las diferencias encontradas. Un mejor entendimiento del rol ecológico de los peces de manglar de la región podría alcanzarse examinando la ictiofauna de otros hábitats de este mosaico y sus relaciones tróficas.(AU)

Conceptos fundamentales en ecología de hongos del suelo: una propuesta pedagógica y de divulgación / Fundamental concepts in ecology of soil fungi: a pedagogic and outreach proposal

El estudio de los procesos biogeoquímicos implica entender cómo los macro y micro nutrientes que componen los seres vivos se mueven de un componente a otro del ecosistema (incluyendo la atmósfera, organismos, suelo, cuerpos de agua, etc.). Usualmente, una mayor diversidad biótica y una mayor complejidad de las interacciones bióticas y abióticas, resultan en una mayor estabilidad ecosistémica. El rol de los hongos en los ciclos biogeoquímicos se suele estudiar superficialmente, no mucho más allá de sus funciones ecosistémicas generales: descomposición, simbiosis mutualista, y parasitismo. Esta revisión tiene por objetivo ilustrar los conceptos base de los roles ecológicos de los hongos del suelo, que debieran enseñarse en tres públicos objetivo: universitario, tomadores de decisiones, y estudiantes de educación secundaria/público general. En estos públicos, se propone abordar cuatro áreas temáticas: introducción al suelo, ecología de comunidades, interacciones de hongos con otros organismos, y biogeoquímica. Aunque los roles ecosistémicos de los hongos del suelo están bien documentados, su estudio debería partir de la base de que estos afectan y son afectados tanto por variables climáticas, como por características físico-químicas del suelo, y por flujos biogeoquímicos. Los roles ecológicos de los hongos del suelo debieran entenderse en un contexto holístico de integración multidisciplinar, y el nivel de especialización del conocimiento debiera darse hacia niveles superiores de la jerarquía biológica, es decir, conocer más en detalle la ecología de ecosistemas y comunidades de hongos que la de poblaciones y organismos, o que sus procesos bioquímicos y edáficos específicos.

The study of biogeochemical processes involves understanding how the macro and micro nutrients that make up living things move from one ecosystem component to another (including the atmosphere, organisms, soil, waterbodies, etc.). Usually, a greater diversity of biotic diversity and a greater complexity of biotic and abiotic interactions, result in a greater ecosystemic stability. The role of fungi in biogeochemical cycles is usually studied superficially, not much beyond their general ecosystem functions: decomposition, mutualistic symbiosis, and parasitism. The objective of this review is to illustrate the basic concepts of the ecological roles of soil fungi, which should be taught in three target audiences: university students, decision makers, and secondary school students / general public. In these audiences, it is proposed to address four thematic areas: introduction to soil, community ecology, interactions of fungi with other organisms, and biogeochemistry. Although the ecosystemic roles of soil fungi are well documented, their study should be based on the fact that they affect and are affected by climatic variables, physical-chemical soil characteristics, and biogeochemical flows. The ecological roles of soil fungi should be understood in an holistic context of multidisciplinary integration, and the level of specialization of knowledge should be given to higher levels of the biological hierarchy, that is, to know more in detail the ecology of ecosystems and communities of fungi than that of populations and organisms, or than that of their specific biochemical and edaphic processes.

Ecomorphological relationships of fish assemblages in a trans-Andean drainage, Upper Magdalena River Basin, Colombia

Ecomorphological patterns of the fish community were evaluated in the trans-Andean Alvarado River drainage, Colombia. A total of 29 species using 25 ecomorphological indices were analyzed to test how well the ecomorphological patterns are related to the fish assemblage. Although a significant correlation was found (Mantel test) between morphological attributes and trophic guilds, habitat use and distribution across the altitudinal gradient, only the last two were significantly independent of the phylogenetic relationships (partial Mantel test). Regarding the ecomorphological space, two main trends were defined. First, benthic periphytivores and invertivores were characterized by having dorsal or dorsolateral eyes, labial appendages, depressed bodies and well-developed pectoral, ventral and caudal fins, which provide them the ability to stabilize over the substrate and make rapid movements. Second, nektonic detritivore-invertivores and insectivores were found to have laterally compressed bodies, lateral eyes and larger eyes and anal fins. These species use vision during predation, are good continuous swimmers and possess higher maneuverability and stability. These results show that the fish assemblages in the Alvarado River drainage are structured ecomorphologically mainly by habitat and the altitudinal gradient. Therefore, this is evidence of the importance of habitat structure to maintain the functionality of the ecosystem.(AU)

Se evaluaron los patrones ecomorfológicos de la comunidad íctica en la cuenca transandina del Río Alvarado, Colombia. Se analizaron 29 especies empleando 25 índices ecomorfológicos con el fin de evaluar los patrones ecomorfológicos con el ensamblaje de peces. A pesar de que se encontró una correlación significativa (Prueba de Mantel) de los atributos morfológicos con los gremios tróficos, preferencia de hábitat y la distribución de las especies a lo largo del gradiente altitudinal, solamente las dos últimas fueron independientes de la filogenia (Prueba parcial de Mantel). Con relación al espacio ecomorfológico dos patrones fueron identificados. Primero, las especies bentónicas perifitívoras e invertívoras, caracterizadas por ojos dorsales o dorsolaterales, cuerpos deprimidos y aletas desarrolladas, proporcionando la capacidad de estabilizarse sobre el sustrato y realizar movimientos rápidos. Segundo, especies nectónicas detritívoras-invertivoras e insectívoras con cuerpos comprimidos, ojos laterales y mayor área relativa de ojos y aleta anal; estos usan la visión durante la actividad predatoria, con mayor capacidad de maniobrabilidad y estabilización. Estos resultados muestran que el ensamblaje de peces en la cuenca está estructurado principalmente por el uso de hábitat y el gradiente altitudinal, esto podría ser evidencia de la importancia de la estructura del hábitat para garantizar la funcionalidad del ecosistema.(AU)

Behavioral aspects of waterbirds

Abstract Estuaries are used by waterbirds as foraging, resting and nesting sites, serving also as shelter for migratory birds. The dynamics of this avifauna in an aquatic environment may be associated with the differences of time of day, tide height, temperature, wind speed and use of the site by different species. This study had the objective of evaluating behavioral aspects of aquatic birds, relating the influence of environmental variables with their activities. Bird counts were performed at the mouth of two important rivers of the state of Santa Catarina, Brazil, during two-hour intervals throughout the day in monthly samplings between June (2015) and May (2016). A total of 44 species were recorded, ten of which were migratory. The most recorded behaviors were foraging and resting. The Kruskal-Wallis analysis indicated no significant difference in behavior between the sampling intervals. The Bray-Curtis similarity test resulted in three groups: 1) - species that foraged most of the time; 2) - species that rested most of the time; and 3) - same time in both activities. The Indicator Species Analysis showed that 17 species were associated with only one microhabitat and 15 species with more than one. The Canonical Correlation Analysis indicated that only tide height, temperature and rainfall variables were correlated with the behaviors performed and only the resting activity was positively correlated with all variables. This may be associated with thermoregulation and the ability of some species to stay in midlitoral at high tide. The results demonstrate that different waterbird species used the studied areas in different ways. Thus, the heterogeneity of microhabitats in an aquatic environment of extreme importance for the coexistence and maintenance of the diversity of waterbirds.

Resumo Estuários são utilizados por aves aquáticas como locais de forrageio, descanso e nidificação, servindo, também, como pontos de parada para aves migratórias. A dinâmica dessa avifauna em um ambiente pode estar associada a diferenças entre horários do dia, altura da maré, temperatura, velocidade do vento e uso do local. Esse trabalho teve o objetivo de avaliar aspectos comportamentais de aves aquáticas, relacionando a influência de variáveis ambientais com suas atividades. Amostragens mensais foram realizadas na foz de dois importantes rios do Estado de Santa Catarina, Brasil, entre junho de 2015 e maio de 2016, em intervalos de duas horas no decorrer do dia. Um total de 44 espécies foram registradas, dez das quais foram migratórias. Os comportamentos mais observados foram forrageio e descanso. A análise de Kruskall-Wallis não indicou diferenças significativas no comportamento entre os horários de amostragem. O teste de similaridade Bray-Curtis resultou em três agrupamentos: 1) - espécies que forragearam na maior parte do tempo; 2) - espécies que descansaram na maior parte do tempo; e 3) - mesma quantidade de tempo em ambas atividades. A Análise de Espécies Indicadoras mostrou que 17 espécies estiveram associadas com apenas um microhabitat e 15 espécies com mais de um. A Análise de Correlação Canônica indicou que apenas as variáveis maré, temperatura e precipitação foram significativamente correlacionadas com os comportamentos demonstrados e apenas a atividade de descanso foi positivamente correlacionada com as todas as variáveis. Isso pode estar associado com a termorregulação e com a habilidade de algumas espécies de permanecer no mediolitoral durante a maré cheia. Os resultados demonstram que diferentes espécies de aves aquáticas utilizaram as áreas estudadas de diferentes maneiras. Assim, a heterogeneidade de microhabitats em um ambiente aquático é de extrema importância para a coexistência e a manutenção da diversidade de aves.

Effects of a small natural barrier on the spatial distribution of the fish assemblage in the Verde River, Upper Paraná River Basin,Brazil / Efeitos de uma pequena barreira natural sobre a distribuição espacial da assembleia de peixes no rio Verde, bacia do alto rio Paraná, Brasil

Abstract Geographical barriers influence species distribution and play an important role in the segregation of fish assemblages. The present study aims to test the influence of a small natural barrier on the spatial distribution of fish species in the Verde River, Upper Paraná River Basin, Brazil, considering two biotopes: upstream and downstream of the Branca Waterfall. We observed the highest species richness downstream of the Branca Waterfall, which also had the highest number of exclusive species. Richness, evenness, and abundance varied significantly among biotopes. The composition and structure of the fish assemblage differed between biotopes, which were characterized by different indicator species, mainly downstream of the Branca Waterfall. Physical and chemical variables and geographical distance between sites were not responsible for the differences observed. Hence, the present study shows that small barriers can also be crucial in structuring fish fauna and play a key role in the segregation of fish assemblages.

Resumo As barreiras geográficas influenciam a distribuição das espécies e desempenham um papel importante na segregação das assembleias de peixes. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar mudanças espaciais na assembleia de peixes do rio Verde, sob a influência de uma pequena barreira geográfica natural, bacia do alto rio Paraná, Mato Grosso do Sul, Brasil. Para isso, seis locais foram amostrados e agrupados em dois biótopos: montante e jusante da cachoeira Branca. Maior riqueza e número de espécies exclusivas foram observadas a jusante da cachoeira Branca. A riqueza, equitabilidade e abundância diferiram significativamente entre os biótopos. Além disso, a composição e a estrutura da assembleia de peixes também diferiram entre os biótopos, os quais foram caracterizados por distintas espécies indicadoras, especialmente a jusante da cachoeira Branca. As variáveis físicas e químicas da água e as distâncias geográficas, entre os locais, não foram responsáveis pelas diferenças observadas. Dessa forma, este estudo demonstrou que pequenas barreiras geográficas podem ser cruciais na estruturação da ictiofauna e desempenhar um papel-chave na segregação de assembleias de peixes.

Periphytic diatoms as bioindicators in a tropical stream: from urban to rural environments / Diatomáceas perifíticas como bioindicadores em um córrego tropical: do ambiente urbano para o rural

Urbanization and agriculture alter expressively the physical and chemical variables of lotic habitats, especially streams, causing negative effects to the biota of these environments. This study aimed to (i) evaluate the spatial and seasonal variations in the structure of periphytic diatom assemblage in a stream under urban influence in its headwaters, and rural influence, in the rest of its course, and (ii) select diatom species as bioindicators of urban and rural stretches. Three sampling sites were set along the stream according to its longitudinal gradient. The structure of the periphytic diatom assemblage presented differences in spatial scale, differing substantially between the urban and rural habitats. There was a higher influence of nutrients (orthophosphate (PO4) and total nitrogen (TN)) on the distribution of the assemblage. Therefore, the use of the assemblage of periphytic diatoms as environmental bioindicator indicated spatial differences along the riverine areas, from the agriculture environment to the urbanized environment.

A urbanização e a agricultura modificam expressivamente as variáveis físicas e químicas de habitats lóticos, principalmente em córregos, provocando efeitos negativos na biota destes ambientes. O objetivo deste estudo foi avaliar as variações espaciais e sazonais (estiagem e chuva) na estrutura da assembleia de diatomáceas perifíticas, de acordo com o gradiente urbano-rural em um córrego, apontar os principais fatores controladores desta assembleia, bem como selecionar as espécies de diatomáceas bioindicadoras dos trechos urbanos e rurais. Foram estabelecidos três pontos de coleta - cabeceira, intermediário e foz, obedecendo a um gradiente longitudinal. A estrutura da assembleia de diatomáceas perifíticas apresentou diferenças em escala espacial, diferindo substancialmente entre as zonas urbanas e rurais. Houve maior influência dos nutrientes (ortofosfato (PO4) e nitrogênio total (TN)) sobre a distribuição desta assembleia. Portanto, utilizando a assembleia de diatomáceas perifíticas como bioindicador ambiental foi possível comprovar as diferenças espaciais ao longo das áreas ribeirinhas, desde ambiente agrícola até ambiente urbanizado.

Effect of waterfalls and the flood pulse on the structure of fish assemblages of the middle Xingu River in the eastern Amazon basin

Abstract The structure of fish assemblages in Neotropical rivers is influenced by a series of environmental, spatial and/or temporal factors, given that different species will occupy the habitats that present the most favourable conditions to their survival. The present study aims to identify the principal factors responsible for the structuring of the fish assemblages found in the middle Xingu River, examining the influence of environmental, spatial, and temporal factors, in addition to the presence of natural barriers (waterfalls). For this, data were collected every three months between July 2012 and April 2013, using gillnets of different sizes and meshes. In addition to biotic data, 17 environmental variables were measured. A total of 8,485 fish specimens were collected during the study, representing 188 species. Total dissolved solids, conductivity, total suspended matter, and dissolved oxygen concentrations were the variables that had the greatest influence on the characteristics of the fish fauna of the middle Xingu. Only the barriers and hydrological periods played a significant deterministic role, resulting in both longitudinal and lateral gradients. This emphasizes the role of the connectivity of the different habitats found within the study area in the structuring of its fish assemblages.

Resumo A estrutura da ictiofauna em rios neotropicais é constantemente influenciada por fatores ambientais, espaciais e/ou temporais, uma vez que as espécies tendem a ocupar ambientes com condições favoráveis à sua sobrevivência. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo responder qual o principal fator responsável pela estruturação das assembleias de peixes no Médio Rio Xingu, testando a influência dos fatores ambientais, espaciais e temporais, além da presença de barreiras naturais (cachoeiras). Os dados foram coletados, trimestralmente, entre os meses de julho de 2012 e abril de 2013, utilizando redes de emalhe de tamanhos de malha variados. Foram mensuradas 17 variáveis ambientais. Foram coletados 8.485 indivíduos distribuídos em 188 espécies. Observou-se que sólidos dissolvidos totais, condutividade, material em suspensão total e oxigênio dissolvido foram as variáveis que mais influenciaram a ictiofauna do médio Rio Xingu. Observou-se que apenas as barreiras naturais e os períodos hidrológicos foram determinantes, ocorrendo tanto variação longitudinal quanto lateral, ficando claro que a conectividade entre os diferentes trechos do médio rio Xingu é de suma importância na estruturação das assembleias de peixes.

Effect of waterfalls and the flood pulse on the structure of fish assemblages of the middle Xingu River in the eastern Amazon basin / Efeito das cachoeiras e do pulso de inundação na estrutura das assembleias de peixes do Médio Rio Xingu, Amazônia oriental

The structure of fish assemblages in Neotropical rivers is influenced by a series of environmental, spatial and/or temporal factors, given that different species will occupy the habitats that present the most favourable conditions to their survival. The present study aims to identify the principal factors responsible for the structuring of the fish assemblages found in the middle Xingu River, examining the influence of environmental, spatial, and temporal factors, in addition to the presence of natural barriers (waterfalls). For this, data were collected every three months between July 2012 and April 2013, using gillnets of different sizes and meshes. In addition to biotic data, 17 environmental variables were measured. A total of 8,485 fish specimens were collected during the study, representing 188 species. Total dissolved solids, conductivity, total suspended matter, and dissolved oxygen concentrations were the variables that had the greatest influence on the characteristics of the fish fauna of the middle Xingu. Only the barriers and hydrological periods played a significant deterministic role, resulting in both longitudinal and lateral gradients. This emphasizes the role of the connectivity of the different habitats found within the study area in the structuring of its fish assemblages.

A estrutura da ictiofauna em rios neotropicais é constantemente influenciada por fatores ambientais, espaciais e/ou temporais, uma vez que as espécies tendem a ocupar ambientes com condições favoráveis à sua sobrevivência. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo responder qual o principal fator responsável pela estruturação das assembleias de peixes no Médio Rio Xingu, testando a influência dos fatores ambientais, espaciais e temporais, além da presença de barreiras naturais (cachoeiras). Os dados foram coletados, trimestralmente, entre os meses de julho de 2012 e abril de 2013, utilizando redes de emalhe de tamanhos de malha variados. Foram mensuradas 17 variáveis ambientais. Foram coletados 8.485 indivíduos distribuídos em 188 espécies. Observou-se que sólidos dissolvidos totais, condutividade, material em suspensão total e oxigênio dissolvido foram as variáveis que mais influenciaram a ictiofauna do médio Rio Xingu. Observou-se que apenas as barreiras naturais e os períodos hidrológicos foram determinantes, ocorrendo tanto variação longitudinal quanto lateral, ficando claro que a conectividade entre os diferentes trechos do médio rio Xingu é de suma importância na estruturação das assembleias de peixes.

Effect of waterfalls and the flood pulse on the structure of fish assemblages of the middle Xingu River in the eastern Amazon basin / Efeito das cachoeiras e do pulso de inundação na estrutura das assembleias de peixes do Médio Rio Xingu, Amazônia oriental

Abstract The structure of fish assemblages in Neotropical rivers is influenced by a series of environmental, spatial and/or temporal factors, given that different species will occupy the habitats that present the most favourable conditions to their survival. The present study aims to identify the principal factors responsible for the structuring of the fish assemblages found in the middle Xingu River, examining the influence of environmental, spatial, and temporal factors, in addition to the presence of natural barriers (waterfalls). For this, data were collected every three months between July 2012 and April 2013, using gillnets of different sizes and meshes. In addition to biotic data, 17 environmental variables were measured. A total of 8,485 fish specimens were collected during the study, representing 188 species. Total dissolved solids, conductivity, total suspended matter, and dissolved oxygen concentrations were the variables that had the greatest influence on the characteristics of the fish fauna of the middle Xingu. Only the barriers and hydrological periods played a significant deterministic role, resulting in both longitudinal and lateral gradients. This emphasizes the role of the connectivity of the different habitats found within the study area in the structuring of its fish assemblages.

Resumo A estrutura da ictiofauna em rios neotropicais é constantemente influenciada por fatores ambientais, espaciais e/ou temporais, uma vez que as espécies tendem a ocupar ambientes com condições favoráveis à sua sobrevivência. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo responder qual o principal fator responsável pela estruturação das assembleias de peixes no Médio Rio Xingu, testando a influência dos fatores ambientais, espaciais e temporais, além da presença de barreiras naturais (cachoeiras). Os dados foram coletados, trimestralmente, entre os meses de julho de 2012 e abril de 2013, utilizando redes de emalhe de tamanhos de malha variados. Foram mensuradas 17 variáveis ambientais. Foram coletados 8.485 indivíduos distribuídos em 188 espécies. Observou-se que sólidos dissolvidos totais, condutividade, material em suspensão total e oxigênio dissolvido foram as variáveis que mais influenciaram a ictiofauna do médio Rio Xingu. Observou-se que apenas as barreiras naturais e os períodos hidrológicos foram determinantes, ocorrendo tanto variação longitudinal quanto lateral, ficando claro que a conectividade entre os diferentes trechos do médio rio Xingu é de suma importância na estruturação das assembleias de peixes.

Fatores edáficos determinando a ocorrência de leguminosas herbáceas em savanas amazônicas / Edaphic factors determining the occurrence of herbaceous legumes in Amazonian savannas

Edaphic factors have been indicated as a determinant of the distribution of plant communities in Amazonia. The aim of this study was to detect which edaphic factors determine the occurrence of herbaceous legumes in Amazonian savannas. Therefore, an inventory of herbaceous flora of the family Leguminosae was conducted in 34 permanent plots established in two savanna areas of Roraima, northern Brazilian Amazon. The importance value index was higher for Chamaecrista desvauxii (24.9%), Aeschynomene hystrix (15.7%) and Galactia jussiaeana (10.8%), all having high abundance and wide distribution. The results indicated low density or absence of individuals and species in plots established on poorly drained soils (hydromorphic). Diversity and species richness tended to be higher in habitats formed on well drained soils, greater fertility and lower concentrations of exchangeable aluminum. It is suggested that poor and seasonally flooded soils tend to reduce the chances of occurrence of herbaceous legumes in savanna areas of Roraima, adversely affecting its richness/diversity.

Fatores edáficos vem sendo indicados como determinantes para a distribuição de comunidades de plantas na Amazônia. O objetivo deste estudo foi investigar quais fatores edáficos determinam a ocorrência de leguminosas herbáceas em savanas amazônicas. Para tanto, foi realizado um inventário da flora herbácea da família Leguminosae em 34 parcelas permanentes estabelecidas em duas áreas de savana de Roraima, norte da Amazônia brasileira. As espécies Chamaecrista desvauxii (24,9%), Aeschynomene histrix (15,7%) e Galactia jussiaeana (10,8%) foram as de maior índice de valor de importância. Todas com grande abundância e ampla distribuição. Os resultados indicaram baixa densidade ou ausência de indivíduos e espécies em parcelas estabelecidas em solos mal drenados (hidromórficos). Diversidade e riqueza de espécies tendeu a ser maior em habitats formados por solos bem drenados, mais férteis e com menor concentração de alumínio trocável. É sugerido que solos pobres e sazonalmente alagados reduzam as chances de ocorrência e afetem negativamente a riqueza/diversidade de leguminosas herbáceas nas áreas de savana de Roraima.

The importance of remnant native vegetation of Amazonian submontane forest for the conservation of lizards / Efeito de borda sobre a comunidade de lagartos em fragmentos de floresta semidecidual submontana ao sul da Amazônia

Forest fragmentation affects animal population dynamics mainly by loss of habitat and disruption of animal movement. Lizard assemblages are affected by environmental changes, but, depending on their ecological needs, some species might be more vulnerable than others. The southern Amazon suffers accelerated anthropic actions replacing natural environments by farmland (crops and pasture). This region is considerably drier than most of the northern Amazon, with stational semi-deciduous forests fragmented and isolated by pasture, and crops to a lesser extent. Here we report data on lizard assemblages using semi-deciduous forests, forest edge and the surrounding pasture in the southern Amazon in Mato Grosso, Brazil. Lizards were collected in 21 forest fragments (41 to 7,035 ha) surrounded by pasture; using pitfall traps placed on a degradation gradient – from pasture inwards forest fragment (up to 200 m). We collected 242 individuals (14 species, seven families) in 6,300 trap-days. The pattern of species occurrence was largely nested and this nesting was associated with three habitat guilds (generalist, edge-tolerant, and forest species). Although there was no obvious fragmentation effect on lizards diversity community-wise, Hoplocercus spinosus, Bachia dorbignyi, Micrablepharus maximiliani and Kentropyx calcarta were more vulnerable to such effects than all other ten species collected. We verified that assemblages inhabiting pasture and forest edge are a nested subset of assemblages from the forest core. The remnant native vegetation is not distributed homogeneously and lizards species can persist in different parts of the landscape, therefore we recommend the protection of forest remnants as an important conservation action for lizards of the southern Amazon.

A fragmentação de florestas afeta a dinâmica das populações animais por meio, principalmente, da perda de habitat e interrupção dos movimentos dos animais. Assembléias de lagartos são afetados por mudanças ambientais, mas, a depender de suas demandas ecológicas, algumas espécies são mais vulneráveis do que outras. A Amazônia Meridional sofre ações antrópicas aceleradas substituindo ambientes naturais por terras voltadas para agropecuária (cultivos e pasto). Esta região é consideravelmente mais seca do que a maior parte das terras ao norte da Amazônia, com florestas estacionais semi-deciduais fragmentadas e isoladas por pasto, e, em menor extensão, cultivos agrícolas. Neste estudo apresentamos informações sobre uso de bordas e pastagem de lagartos confinados a fragmentos de florestas semi-decíduas no sul da Amazônia em Mato Grosso, Brasil. Foram coletados lagartos em 21 fragmentos florestais (41 a 7,035 ha) cercados por pasto; usando armadilhas de queda (pitfalltraps) colocadas em um gradiente de degradação – do pasto em direção ao interior do fragmento florestal (até 200 m). Nós coletamos 242 indivíduos (14 espécies, sete famílias) com 6,300 armadilhas-dia. Identificamos 3 guildas de habitat (generalistas, tolerante a borda, e especialistas de floresta). Apesar da ausência do efeito da fragmentação sobre a diversidade de lagartos na comunidade como um todo; Hoplocercus spinosus, Bachia dorbignyi, Micrablepharus maximiliani e Kentropyx calcarata são mais vulneráveis a estes efeitos do que as outras dez espécies coletadas. Ademais, apenas quatro espécies habitam a matriz de pastagem, que foi aqui considerada um habitat inóspito para a maior parte da assembléia de lagartos. Finalmente, nós verificamos que as assembléias habitando pastagem e borda da floresta são subsets aninhados das assembléias presentes no interior da floresta. Recomendamos a proteção dos remanescentes florestais como uma ação de conservação importante para lagartos da Amazônia Meridional.

Diversidade de ácaros (Arachnida: Acari) em Hymenaea martiana (Leguminosae) em gradiente de tamanho de plantas / Diversity of mites (Arachnida: Acari) on Hymenaea martiana (Leguminosae) in gradient of plant size

Foram estudadas as comunidades de ácaros em indivíduos de Hymenaea martiana Hayne (Leguminosae) com diferentes tamanhos, localizados em fragmento de Mata Estacional Semidecidual com transição para o Cerrado. As plantas analisadas foram selecionadas com base no gradiente de altura e perímetro do tronco a 10 cm acima do solo. Foram realizadas coletas quinzenais no período de março de 2007 a março de 2008. Em cada amostragem foram retiradas três folhas dos ramos externos e três dos ramos internos, ao redor da região mediana da copa de cada planta selecionada. Para comparar os padrões ecológicos das comunidades de ácaros entre as plantas, foram aplicados índices descritores da diversidade. Em H. martiana, foram registrados 109.445 ácaros pertencentes a 28 espécies de 14 famílias. Nove espécies de ácaros, dentre as 19 classificadas como frequentes e acessórias, tiveram sua densidade populacional influenciada pelo tamanho da planta. Enquanto a densidade populacional de Chiapacheylus edentatus De Leon, 1962, Euseius cf. errabundus, Pronematus sp., Brevipalpus phoenicis (Geijskes, 1939) e Tarsonemus sp., apresentou correlação positiva com a altura da planta, a de Aberoptus aff. cerostructor, Euseius sibelius (De Leon, 1962), Typhlodromalus aripo De Leon, 1967 e Phytoseius nahuatlensis De Leon, 1959, apresentou correlação negativa. Não houve influência da altura da planta sobre a riqueza de espécies e densidade total de ácaros entre ramos internos e externos das plantas com diferentes alturas. As variações fisiológicas entre os indivíduos de diferentes estágios ontogenéticos de H. martiana, juntamente com fatores abióticos, podem ter influenciado a ocorrência e a distribuição dessas espécies de ácaros sobre essa planta.

The mite communities on plants with different sizes of Hymenaea martiana Hayne (Leguminosae) were studied in a remnant of Mata Estacional Semidecidual in transition to Cerrado forest. The plants were selected according to the height and perimeter of trunk at 10 cm from the soil. Biweekly samples from March 2007 to March 2008 were performed, with three leaves collected from the outer and three from the inner branches at level of median canopy region for each plant selected. Diversity indexes were applied in order to verify the ecological patterns of mite community among the plants. We recorded 109,445 mites belonging to 28 species and 14 families on H. martiana. The population density of nine species of mites, among 19 classified as frequent and accessory, varied according to the plant size. While the population densities of Chiapacheylus edentatus De Leon, 1962, Euseius cf. errabundus, Pronematus sp., Brevipalpus phoenicis (Geijskes, 1939) and Tarsonemus sp. had positive correlation with the plant size, the densities of Aberoptus aff. cerostructor, Euseius sibelius (De Leon, 1962), Typhlodromalus aripo De Leon, 1967 and Phytoseius nahuatlensis De Leon, 1959 had negative correlation. There was no influence of the plant height on the species richness and total density of mites between leaves from the inner and outer branches sampled in plants with different sizes. The physiological variations between individuals of H. martiana in different ontogenetic stages, in addition to abiotics traits, might have influenced the occurrence and distribution of mites on this plant.

Temporal changes in fish species composition of headwater streams of the upper Paraguay and Paraná basins, Brazil / Alteração temporal na composição de espécies de peixes em riachos de cabeceira das bacias do alto Paraguai e Paraná, Brasil

This study was carried out in headwater streams in the Paraguay and Paraná river basins, with bi-monthly samples from January to November 2004, aiming to quantify the influence of environmental factors on the temporal rate of turnover in species composition of the fish communities. The environmental variables explained 73.5% of the variation in beta diversity and 52.5% of the variation in mean dissimilarity. Altitude was the only environmental descriptor that significantly explained the variation in beta diversity and mean dissimilarity in both basins.

O presente estudo foi realizado em riachos de cabeceira nas bacias dos rios Paraguai e Paraná, por amostragens bimestrais de janeiro a novembro de 2004, com o objetivo de se quantificar a influência dos fatores ambientais sobre a taxa de alteração temporal na composição de espécies nas comunidades de peixes. As variáveis ambientais utilizadas explicaram 73,5% da variação na taxa de alteração na composição de espécies, utilizando a diversidade beta e 52,5% da variação na taxa de alteração pelo coeficiente de Jaccard. A altitude dos locais amostrados foi o único preditor significativo da taxa de alteração temporal na composição de espécies para ambas as bacias.

Bat community species richness and composition in a restinga protected area in Southeastern Brazil / Estrutura de comunidade de morcegos numa área protegida de restinga no Sudeste do Brasil

In Brazil, restingas are under severe human-induced impacts resulting in habitat degradation and loss and remain one of the less frequently studied ecosystems. The main objectives of the present study are to describe the bat community in a restinga in Paulo Cesar Vinha State Park, Guarapari municipality, state of Espírito Santo, southeastern Brazil. Fieldwork was conducted twice a month from August 2004 to September 2005. A total sampling effort of 40,300 m²/h, represents the largest sampling effort for sampling bats in restingas to date. Bats were sampled in five different vegetational types in the area. Captured bats were processed recording information on species, sex, age, forearm length and weight. Shannon Diversity and Jaccard indexes were used to analyse diversity and similarity among habitats in the Park. A total of 554 captures belonging to 14 species and two families were obtained. Noctilio leporinus was recorded through direct observation and an ultra-sound detector also registered the presence of individuals from the family Molossidae, without being possible to distinguish it at specific level. Frugivores were the most representative guild. Richness was higher in Clusia shrubs (11 species) and Caraís lagoon (10 species). Shannon diversity index was estimated at H' = 1.43 for the overall sample, with Caraís lagoon representing the most diverse habitat (H' = 1.60). The greater similarity (J = 0.714) was observed for the two areas under high human influence.

No Brasil, as restingas sofrem severos impactos humanos que resultam em perda e degradação de habitat. Além disso, constituem um dos ecossistemas menos estudados. Os principais objetivos deste estudo foram descrever uma parcela da quirópterofauna do Parque Estadual Paulo Cesar Vinha, município de Guarapari, Estado do Espírito Santo, e descrever a estrutura de comunidade de morcegos nessa área de restinga, no Sudeste do Brasil. O trabalho de campo foi realizado duas vezes por mês, de agosto de 2004 a setembro de 2005. O esforço de amostragem total foi de 40.300 m²/h, que representa o maior esforço de captura para morcegos em restingas até o momento. Os morcegos foram capturados em diferentes tipos de vegetação e tiveram as informações de espécie, sexo, idade, comprimento do antebraço e peso anotadas. Os índices de diversidade de Shannon e Jaccard foram utilizados para analisar a diversidade e a similaridade entre os habitats. Foram obtidas 554 capturas representando 14 espécies e duas famílias. Noctilio leporinus foi registrado através de observação direta. Com o uso de um detector de ultrassons, registrou-se a presença de indivíduos da família Molossidae, não sendo possível a identificação da espécie. A riqueza foi maior no ambiente de Clusia (11 espécies) e na lagoa de Caraís (10 espécies). O índice de diversidade de Shannon foi estimado em H' = 1,43 na área total amostrada, com a lagoa de Caraís, representando o habitat mais diverso (H' = 1,60). A maior similaridade (J = 0,714) foi observada entre as duas áreas sob maior influência antrópica. Um aumento no número de pesquisas em áreas de restinga é importante para garantir melhores medidas de conservação para esse ecossistema.

Ecomorfologia refletindo a dieta dos peixes em um reservatório no sul do Brasil / Ecomorphology reflect the fish diet in a reservoir in South Brazil

O Reservatório de Capivara está localizado no Médio Paranapanema, entre os estados do Paraná e São Paulo, sendo formado em 1977. Coletas realizadas entre 2001 e 2002 resultaram na captura de 62 espécies, sendo 31 no trecho estudado. Destas, as nove mais abundantes foram utilizadas para análise ecomorfológica. Oito atributos ecomorfológicos relacionados ao uso do habitat e alimentação foram usados com objetivo de distinguir padrões ecomorfológicos entre as espécies e relacioná-los ao principal alimento consumido. Um dendrograma de similaridade alimentar foi construído a partir dos resultados do Índice Alimentar (IAi), agrupando as espécies conforme os principais alimentos consumidos. Pela análise de componentes principais piscívoros foram relacionados a cabeças, nadadeiras caudais e bocas terminais grandes com dentes pungentes; peixes bentófagos foram relacionados a bocas pequenas e subterminais e dentição pouco desenvolvida ou ausente; peixes onívoros revelaram atributos relacionados mais à afinidade taxonômica que a adaptações ecomorfológicas; peixes herbívoros foram relacionados a boca pequena e dentes multicuspidados. Os resultados mostraram que as abundâncias relativas dos grupos tróficos estiveram de acordo com o padrão geral observado em reservatórios, com predomínio de piscívoros, detritívoros e onívoros. Cichla monoculus (Spix & Agassiz, 1831) e Plagioscion squamosissimus (Heckel, 1840) apresentaram grande semelhança ecomorfológica e trófica entre si, permitindo concluir que o uso dos recursos por ambas as espécies é também bastante semelhante. A ecomorfologia se mostrou uma ferramenta adequada na descrição das preferências de habitat das espécies e de aspectos de comportamento de captura de presas entre os piscívoros.

The Capivara Reservoir is located at the Medium Paranapanema river, between the states of Paraná and São Paulo and was formed in 1977. Samples made in 2001 and 2002 yielded 62 fish species, 31 of which occurred in the studied stretch. The nine most abundant species were chosen for the ecomorphological analysis. Eight ecomorphological attributes related to habitat use and foraging were employed in order to identify existing ecomorphological patterns among the species as well as relating them to the main food item consumed by each one. A cluster analysis based on the alimentary index (IAi) data grouped the species according to the main food items consumed. Principal component analysis related piscivores to large heads, caudal fins and terminal mouth with pungent teeth; benthic-dwelling fishes were related to small, subterminal mouths and reduced or absent dentition; omnivores attributes reflected taxonomic relatedness rather than any ecomorphological adaptation; herbivores were related to small mouths and multicuspidated dentition. The resulting trophic groups relative abundances agreed to the general pattern observed in reservoirs, showing a predominance of piscivores, detritivores and omnivores. Cichla monoculus (Spix & Agassiz, 1831) and Plagioscion squamosissimus (Heckel, 1840) showed large trophic and ecomorphological overlaps meaning that resource use by both species is probably highly similar. Thus ecomorphology seemed to be a suitable tool for describing habitat preferences as well as the prey capture behavior of piscivore species.

Variação temporal no sítio de vocalização em uma comunidade de anuros de Botucatu, Estado de São Paulo, Brasil / Temporal variation in calling site use in a community of anurans in Botucatu, São Paulo State, Brazil

Um estudo da variação temporal no sítio de vocalização de uma comunidade de anuros foi realizado em uma poça permanente, entre outubro de 1996 e fevereiro de 1998, em Rubião Jr. município de Botucatu, São Paulo. Foram registradas 14 espécies de anuros pertencentes às famílias Hylidae, Leptodactylidae, Leiuperidae e Bufonidae. A comunidade apresentou um maior número (n = 6) de espécies de ocorrência acidental (n < 20 por cento) e maior riqueza de espécies e número de machos em atividade de vocalização nos meses quentes e úmidos (outubro a fevereiro). Foi observado um padrão sucessional na distribuição temporal das espécies e correlação significativa entre a riqueza e as variáveis climáticas, mas, apenas quatro espécies tiveram a abundância mensal correlacionada com estas variáveis. A grande maioria das espécies teve pequena amplitude de nicho, sendo consideradas especialistas no uso dos dois recursos considerados (ocorrência temporal e sítio de vocalização), não havendo sobreposição na ocorrência temporal, mas com alta sobreposição na ocupação de sítios de vocalização. A sobreposição no nicho multidimensional foi intermediária entre a duas dimensões consideradas, demonstrando complementaridade de nicho.

A study on temporal variation in calling site use in a community of anurans was carried out in a permanent pond, between October of 1996 and February of 1998, in southeastern Brazil. Fourteen species of anurans were registered, belonging to the families: Hylidae, Leptodactylidae, Leiuperidae, and Bufonidae. Most species in the community were accidental (n = 6) and the majority vocalized in the hot and humid months (October to February). A sucessional pattern in time distribution and a significant statistical correlation between the richness and climatic variables was observed. However, significant statistical correlation between monthly abundance and climatic variables was found only for four species. The analysis of niche breadth, given by the Index of Levins, indicated that the majority of the species was specialist in the use of the two considered resources. The Coefficient of Similarity of Morisita-Horn did not point overlap in time occurrence, but a high overlap in calling site use was detected. Multidimensional overlap showed intermediate values between studied dimensions.