From insect-plant interactions to ecological networks / Das interações inseto-planta às redes ecológicas

Abstract Since its inception, biodiversity has largely been understood as species diversity and assessed as such. Interactions among species or functional groups are gradually becoming part of an expanded concept of biodiversity. As a case study of the development of a research program in biodiversity, we summarize our multi-decade studies on interactions of Asteraceae and flowerhead-feeding insects in Brazil. Initially, host species were treated as independent replicates in order to assess the local and turnover components of their herbivore diversity. Research then expanded into sampling entire interactive communities of host plants and their associated herbivores in different localities and regions, enabling new research lines to be pursued. Interaction diversity could be assessed and factored into spatial and among-host components, suggesting a new field of interaction geography. Second, host specialization, a key component of interaction diversity, was reframed considering simultaneously relatedness and local availability of plant hosts. Third, with the influence of complex network theory, community-wide species interactions were probed for topological patterns. Having identified the modular structure of these plant-herbivore systems, later we demonstrated that they fit a compound hierarchical topology, in which interactions are nested within large-scale modules. In a brief survey of research funded by Fapesp, especially within the Biota-Fapesp program, we highlight several lines of internationally recognized research on interaction diversity, notably on plant-frugivore and plant-pollinator interactions, together with new theoretical models. The interplay of field studies with new theoretical and analytical approaches has established interaction diversity as an essential component for monitoring, conserving and restoring biodiversity in its broader sense.

Resumo Desde seu início, a biodiversidade geralmente tem sido entendida e avaliada principalmente como diversidade de espécies. Interações entre espécies ou grupos funcionais vêm sendo incorporadas em um conceito expandido de biodiversidade. Como um estudo de caso da evolução de um programa de pesquisa em biodiversidade, resumimos aqui nossos estudos das interações de Asteráceas com insetos endófagos em capítulos no Brasil, desenvolvidos por várias décadas. Inicialmente a diversidade de herbívoros foi estimada em diferentes espécies hospedeiras, tratando-as como réplicas independentes para estimar os componentes locais e de substituição da diversidade dos insetos associados. Posteriormente, passamos a amostrar comunidades interativas de plantas e insetos associados em diferentes localidades e regiões, o que abriu novas linhas de investigação. A diversidade de interações, agora fatorada em componentes espaciais e inter-hospedeiras, sugere um novo campo, a geografia de interações. Em segundo lugar, um componente essencial da diversidade de interações, a especialização trófica, foi redefinida como função da contiguidade filogenética bem como da disponibilidade local de plantas hospedeiras. Terceiro, sob influência da teoria de redes complexas, foram investigados padrões topológicos de comunidades interativas. Identificamos a estrutura modular dessas comunidades de plantas e herbívoros; posteriormente, demonstramos a topologia hierárquica dessas interações, composta por módulos internamente aninhados. Numa revisão sucinta de pesquisas sustentadas pela Fapesp, especialmente no programa Biota-Fapesp, destacamos diversas linhas de pesquisa sobre diversidade de interações que alcançaram reconhecimento internacional, tais como interações de plantas e frugívoros ou polinizadores, além de novos modelos teóricos. A conjugação de estudos de campo com novas abordagens teóricas e analíticas firmou a diversidade de interações como um componente essencial para monitorar, conservar e restaurar a biodiversidade em seu sentido mais amplo.

Brazil in the face of new SARS-CoV-2 variants: emergencies and challenges in public health / O Brasil perante as novas variantes de SARS-CoV-2: emergências e desafios em saúde pública

ABSTRACT: This article discusses the epidemic situation of Covid-19 in Brazil, in the face of the emergence of a new strain called P.1, which is more transmissible and may be associated with reinfection. Given the collapse of hospital care in Manaus in January 2021 and the results of three recent preprints, each that reports increased transmissibility of the P.1 variant, we propose some urgent measures. Genomic surveillance based on multi-step diagnostics, starting with RT-PCR type tests and up to sequencing, should be established. Efforts to identify reinfections associated with this variant and the update of its definition in protocols should be prioritized, and studies on the efficacy of currently available vaccines in Brazil concerning the new variant should be conducted. We also propose improving the Brazilian health surveillance system such that genomic surveillance is coordinated and thereby better able to respond to future emergencies in a more timely fashion. We call on the public agents involved in health surveillance to share data and information regarding the epidemic in a clear, fast and transparent way. Finally, we propose a greater engagement in inter-institutional cooperation of all those involved in the response and production of knowledge about the pandemic in our country.

RESUMO: Este artigo discute a situação epidêmica da COVID-19 no Brasil diante do aparecimento de uma nova linhagem, chamada P.1, mais transmissível e com possível reinfecção associada. Tendo em vista o colapso do atendimento hospitalar em Manaus em janeiro de 2021 e os resultados de três preprints recentes, dos quais todos encontraram maior transmissibilidade da variante P.1, propomos algumas ações urgentes: o estabelecimento de uma vigilância genômica baseada em diagnóstico em múltiplos passos, iniciando com os testes do tipo transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) até o sequenciamento; um esforço imediato na identificação de reinfecções associadas à nova variante, com a atualização dos protocolos de definição; e estudos sobre a eficácia das vacinas disponíveis no Brasil na vigência da nova variante. Propomos, ademais, o aprimoramento do sistema de vigilância em saúde brasileiro para que seja articulado com a vigilância genômica, de forma a responder mais oportunamente a emergências futuras. Chamamos os agentes públicos implicados na vigilância em saúde para que compartilhem dados e informações referentes à epidemia de forma clara, rápida e transparente. Finalmente propomos maior engajamento na cooperação interinstitucional de todos os envolvidos na resposta e produção de conhecimento sobre a pandemia em nosso país.

O potencial de propagação da COVID-19 e a tomada de decisão governamental: uma análise retrospectiva em Florianópolis, Brasil / The potential spread of Covid-19 and government decision-making: a retrospective analysis in Florianópolis, Brazil

RESUMO: Objetivo: Analisar a relação entre o potencial de propagação do SARS-CoV-2 e as tomadas de decisão do governo municipal de Florianópolis, Brasil, quanto ao distanciamento social. Métodos: Foram analisados casos novos de COVID-19 com tratamento de nowcasting identificados em residentes de Florianópolis entre 1º de fevereiro e 14 de julho de 2020. Também foram examinados os decretos relacionados à COVID-19 publicados no Diário Oficial do Município entre 1º de fevereiro e 14 de julho de 2020. Com base nas ações dispostas nos decretos, analisou-se se elas promoviam o relaxamento, o aumento ou a manutenção das restrições vigentes, criando-se o Índice de Distanciamento Social. Para o período de 14 dias anteriores a cada decreto, calcularam-se os números de reprodução dependente do tempo (Rt). Construiu-se uma matriz entre a classificação de cada decreto e os valores de Rt, verificando-se a consonância ou a dissonância entre o potencial de disseminação do SARS-CoV-2 e as ações dos decretos. Resultados: Foram analisados 5.374 casos de COVID-19 e 26 decretos. Nove decretos aumentaram as medidas de distanciamento social, nove as mantiveram e oito as flexibilizaram. Das 26 ações, nove eram consonantes e 17 dissonantes com a tendência indicada pelos Rt. Dissonâncias foram observadas com todos os decretos que mantiveram as medidas de distanciamento e os que as flexibilizaram. No segundo bimestre da análise houve a mais rápida expansão do número de casos novos e a maior quantidade de dissonâncias dos decretos. Conclusão: Observou-se importante divergência entre as medidas de distanciamento social com indicadores epidemiológicos no momento da decisão política.

ABSTRACT: Objective: To analyze the association between the transmission potential of SARS-CoV-2 and the decisions made by the municipal government of Florianópolis (Brazil) regarding social distancing. Methods: We analyzed new cases of COVID-19 identified in Florianópolis residents between February 1 and July 14, 2020, using a nowcasting approach. Decrees related to COVID-19 published in the Official Gazette of the Municipality between February 1 and July 14, 2020 were also analyzed. Based on the actions proposed in the decrees, whether they loosened social distancing measures, or increased or maintained existing restrictions, was analyzed, thus creating a Social Distancing Index. Time-dependent reproduction numbers (Rt) for a period of 14 days prior to each decree were calculated. A matrix was constructed associating the classification of each decree and the Rt values, analyzing the consonance or dissonance between the potential dissemination of SARS-CoV-2 and the actions of the decrees. Results: A total of 5,374 cases of COVID-19 and 26 decrees were analyzed. Nine decrees increased social distancing measures, nine maintained them, and eight loosened them. Of the 26 actions, 9 were consonant and 17 dissonant with the tendency indicated by the Rt. Dissonance was observed in all of the decrees that maintained the distance measures or loosened them. The fastest expansion in the number of new cases and the greatest amount of dissonant decrees was found in the last two months analyzed. Conclusion: There was an important divergence between municipal measures of social distancing with epidemiological indicators at the time of each political decision.

Diversidade e ocorrência de Asteraceae em cerrados de São Paulo

De abril a maio de 2000 a 2002 oito localidades com remanescentes de cerrados sensu stricto no estado de São Paulo foram amostradas para o levantamento das espécies de asteráceas, uma das famílias mais representativas da flora herbáceo-arbustiva nestas formações. Foram feitas 23 amostragens e cada área de estudo foi amostrada em média uma vez por ano durante o pico de floração das plantas. Ao todo foram obtidas 399 amostras, nas quais foram reconhecidas 89 morfoespécies (74 foram identificadas como espécies conhecidas). Quarenta por cento das espécies foram registradas uma única vez (unicatas), indicando um grande número de espécies raras. Apenas 10 por cento das espécies que ocorreram em mais de uma amostra foram obtidas de uma mesma área (sobreposição espacial) ou de um mesmo ano de estudo (sobreposição temporal). A riqueza de espécies em cada área foi estimada por meio de transeções e depois comparada à riqueza total observada em cada área de estudo, sendo esta na maioria das vezes mais alta que a estimada com base nas transeções. A lista de espécies obtida para os cerrados amostrados foi comparada a outras 24 listas publicadas para cerrados no Brasil. Embora a maioria das espécies mais comuns tenha coincidido, oito espécies (11 por cento das espécies identificadas) não constam das listas publicadas. Concluímos que as áreas de cerrado sensu stricto estudadas no estado de São Paulo encontram-se isoladas, com uma grande parte da flora herbáceo-arbustiva composta por várias espécies raras e exclusivas. Diante deste quadro, sugerimos que a manutenção da biodiversidade de Asteraceae depende da conservação de todo o conjunto de remanescentes de cerrado do estado de São Paulo.