Ecologia e Taxonomia de Collembola (Arthropoda: Hexapoda) no Pampa brasileiro
Springtails are microarthropods widely distributed in all terrestrial ecosystems, and they play a fundamental role in ecosystem functioning. However, studies focused in these animals in South America are limited and there are gaps to various phytogeographical domains, such as the Pampa. This doma...
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| Autor principal: | |
|---|---|
| Outros Autores: | |
| Formato: | doctoralThesis |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56864 |
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Repositório Institucional |
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Collembola Campos nativos Diversidade funcional Diversidade taxonômica Sul do Brasil Taxonomia CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
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Collembola Campos nativos Diversidade funcional Diversidade taxonômica Sul do Brasil Taxonomia CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS Silva, Clécio Danilo Dias da Ecologia e Taxonomia de Collembola (Arthropoda: Hexapoda) no Pampa brasileiro |
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Springtails are microarthropods widely distributed in all terrestrial ecosystems, and they play a
fundamental role in ecosystem functioning. However, studies focused in these animals in South
America are limited and there are gaps to various phytogeographical domains, such as the Pampa.
This domain is mainly composed by native grasslands, which harbor a great biodiversity of fauna
and flora. The native grasslands are rapidly disappearing to make way for extensive livestock
farming and Eucalyptus plantations, raising concerns about conservation in South America,
especially in Brazil. In light of this, the main objective of this thesis was to assess the effects of
different land uses on the taxonomic composition, functional diversity, and ecological properties
of Collembola (Arthropoda: Hexapoda) communities in the Brazilian Pampa. Four municipalities
in the state of Rio Grande do Sul (RS) with areas of native grasslands and Eucalyptus plantations
were sampled: Pinheiro Machado, Jaguarão, Lavras do Sul, and São Gabriel. Springtails were
collected using pitfall traps and Berlese funnels in 10 paired areas, each with a 250 m transect
for each type of land use, divided into 5 subplots. In the laboratory, the specimens were sorted,
quantified, morphotyped, mounted on slides for microscopy and identified with the help of keys
and other specialized literature. The description of the new species was performed using an
optical microscope with an attached camera and then drawings were vectorized using Corel
Draw. Ecological analyses of taxonomic and functional diversity were performed using R
software. In Chapter 1, we evaluated the taxonomic composition, alpha and beta diversity of
springtails after the conversion of native grasslands into Eucalyptus plantations. We used
Random Forest analysis to understand the influence of environmental factors on the structure and
composition of the communities. We found significant losses in the springtail communities
concerning abundance, species composition, richness, and taxonomic diversity after the
conversion of the areas. Beta diversity was mainly explained by species turnover, while plant
richness and dominance influenced springtail diversity. In Chapter 2, we assessed the effects of
converting native grasslands into Eucalyptus plantations on the functional diversity and
composition of epigeic and endogeic springtail communities. We categorized each
morphospecies by their life form using an ecomorphological index. The results indicate that
epigeic communities are more associated with grassland areas, while endogeic communities are
more associated with Eucalyptus plantations. The conversion of grasslands to Eucalyptus
plantations did not affect the functional indices of the epigeic communities, but had negative
effects on the richness and functional divergence of the endogeic taxa, resulting in a reduction in
body pigmentation, number of eyespots, size of the legs, and appendages of these animals. In
Chapter 3, we reevaluated the identification and inventory records from the first chapter and
conducted a literature review using different databases and articles. By cross-referencing these
data, we provided a list of 15 families, 35 genera, and three nominal species recorded for the
Pampa. We also developed diagnoses and an identification key for the suprageneric taxa present
in this domain. In Chapter 4, we described and illustrated the first species of Dicranocentrus
Schött for Rio Grande do Sul and the Brazilian Pampa domain. The new species belongs to the
gracilis-group sensu Mari-Mutt. Dicranocentrus sp. nov. is unique within the genus by antennal
segments Ib and IIb ventrally with two smooth pointed chaetae each; labium with scales, and
chaeta M1 ciliated while the rest are smooth (m2, r, a1, a2, l1, and l2); tenent hair capitate;
manubrial plate with 13 ciliated chaetae and nine pseudopores, and ventro-apical region of the
manubrium with two ciliated chaetae. Lastly, we present a comparative table that encompasses
all Dicranocentrus species from the gracilis-group worldwide. The results presented in this thesis
provide unprecedented contributions to the taxonomy, ecology, and conservation knowledge of
springtails in the Brazilian Pampa. They emphasize the importance of in-depth studies on the influence of land-use practices on the biodiversity of these communities. The conservation of
native grasslands and the adoption of sustainable practices in Eucalyptus plantations are crucial
for maintaining the diversity of these animals and, consequently, the ecological balance of the
Pampa domain. |
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Bellini, Bruno Cavalcante |
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ri-123456789-568642023-12-22T20:13:01Z Ecologia e Taxonomia de Collembola (Arthropoda: Hexapoda) no Pampa brasileiro Silva, Clécio Danilo Dias da Bellini, Bruno Cavalcante https://orcid.org/0000-0002-7776-8830 http://lattes.cnpq.br/4235157508528733 https://orcid.org/0000-0001-7881-9436 http://lattes.cnpq.br/8609476121598138 Winck, Bruna Raquel Queiroz, Gabriel Costa Bordin, Kauane Maiara Godeiro, Nerivania Nunes Gama, Renata Antonaci Collembola Campos nativos Diversidade funcional Diversidade taxonômica Sul do Brasil Taxonomia CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS Springtails are microarthropods widely distributed in all terrestrial ecosystems, and they play a fundamental role in ecosystem functioning. However, studies focused in these animals in South America are limited and there are gaps to various phytogeographical domains, such as the Pampa. This domain is mainly composed by native grasslands, which harbor a great biodiversity of fauna and flora. The native grasslands are rapidly disappearing to make way for extensive livestock farming and Eucalyptus plantations, raising concerns about conservation in South America, especially in Brazil. In light of this, the main objective of this thesis was to assess the effects of different land uses on the taxonomic composition, functional diversity, and ecological properties of Collembola (Arthropoda: Hexapoda) communities in the Brazilian Pampa. Four municipalities in the state of Rio Grande do Sul (RS) with areas of native grasslands and Eucalyptus plantations were sampled: Pinheiro Machado, Jaguarão, Lavras do Sul, and São Gabriel. Springtails were collected using pitfall traps and Berlese funnels in 10 paired areas, each with a 250 m transect for each type of land use, divided into 5 subplots. In the laboratory, the specimens were sorted, quantified, morphotyped, mounted on slides for microscopy and identified with the help of keys and other specialized literature. The description of the new species was performed using an optical microscope with an attached camera and then drawings were vectorized using Corel Draw. Ecological analyses of taxonomic and functional diversity were performed using R software. In Chapter 1, we evaluated the taxonomic composition, alpha and beta diversity of springtails after the conversion of native grasslands into Eucalyptus plantations. We used Random Forest analysis to understand the influence of environmental factors on the structure and composition of the communities. We found significant losses in the springtail communities concerning abundance, species composition, richness, and taxonomic diversity after the conversion of the areas. Beta diversity was mainly explained by species turnover, while plant richness and dominance influenced springtail diversity. In Chapter 2, we assessed the effects of converting native grasslands into Eucalyptus plantations on the functional diversity and composition of epigeic and endogeic springtail communities. We categorized each morphospecies by their life form using an ecomorphological index. The results indicate that epigeic communities are more associated with grassland areas, while endogeic communities are more associated with Eucalyptus plantations. The conversion of grasslands to Eucalyptus plantations did not affect the functional indices of the epigeic communities, but had negative effects on the richness and functional divergence of the endogeic taxa, resulting in a reduction in body pigmentation, number of eyespots, size of the legs, and appendages of these animals. In Chapter 3, we reevaluated the identification and inventory records from the first chapter and conducted a literature review using different databases and articles. By cross-referencing these data, we provided a list of 15 families, 35 genera, and three nominal species recorded for the Pampa. We also developed diagnoses and an identification key for the suprageneric taxa present in this domain. In Chapter 4, we described and illustrated the first species of Dicranocentrus Schött for Rio Grande do Sul and the Brazilian Pampa domain. The new species belongs to the gracilis-group sensu Mari-Mutt. Dicranocentrus sp. nov. is unique within the genus by antennal segments Ib and IIb ventrally with two smooth pointed chaetae each; labium with scales, and chaeta M1 ciliated while the rest are smooth (m2, r, a1, a2, l1, and l2); tenent hair capitate; manubrial plate with 13 ciliated chaetae and nine pseudopores, and ventro-apical region of the manubrium with two ciliated chaetae. Lastly, we present a comparative table that encompasses all Dicranocentrus species from the gracilis-group worldwide. The results presented in this thesis provide unprecedented contributions to the taxonomy, ecology, and conservation knowledge of springtails in the Brazilian Pampa. They emphasize the importance of in-depth studies on the influence of land-use practices on the biodiversity of these communities. The conservation of native grasslands and the adoption of sustainable practices in Eucalyptus plantations are crucial for maintaining the diversity of these animals and, consequently, the ecological balance of the Pampa domain. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Os colêmbolos são microartrópodes amplamente distribuídos por todos os ecossistemas terrestres, e desempenham um papel fundamental no seu funcionamento. Contudo, estudos taxonômicos e ecológicos envolvendo esses animais na América do Sul são limitados e apresentam lacunas em vários domínios fitogeográficos, como é o caso do Pampa. Este domínio é constituído majoritariamente por campos nativos, os quais abrigam uma grande biodiversidade de organismos da fauna e da flora. Os campos nativos estão desaparecendo em ritmo acelerado para dar lugar a espaços para práticas de pecuária extensiva e monoculturas de Eucalyptus, gerando preocupação sobre a conservação do domínio na América do Sul, sobretudo no Brasil. Diante disso, esta tese teve como objetivo geral avaliar os efeitos de diferentes usos da terra na composição taxonômica, funcional e propriedades ecológicas das comunidades de Collembola (Arthropoda: Hexapoda) no Pampa brasileiro. Quatro municípios no estado do Rio Grande do Sul com áreas de campos nativos e plantações de Eucalyptus foram amostrados: Pinheiro Machado, Jaguarão, Lavras do Sul e São Gabriel. Os colêmbolos foram coletados com armadilhas pitfall e funis de Berlese em 10 áreas pareadas com uma transecção de 250 m para cada tipo de uso do solo, divididas em 5 subparcelas. Em laboratório, os espécimes foram triados, quantificados, morfotipados, montados em lâminas para microscopia e identificados com o auxílio de chaves dicotômicas e bibliografias especializadas. A descrição da nova espécie foi realizada com o auxílio de um microscópio óptico acoplado a uma câmara clara, os desenhos foram vetorizados utilizando Corel Draw. As análises ecológicas de diversidade funcional e taxonômica foram realizadas no software R. No Capítulo 1, avaliamos a composição taxonômica, diversidade alfa e beta de colêmbolos epigéicos após a conversão de campos nativos em plantações de Eucalyptus. Utilizamos a análise de Random Forest para compreender a influência de fatores ambientais na estrutura e composição das comunidades. Encontramos perdas significativas nas comunidades de colêmbolos em relação à abundância, composição de espécies, riqueza e diversidade taxonômica após a conversão das áreas. A diversidade beta foi explicada principalmente pela substituição de espécies, enquanto a riqueza e dominância de plantas influenciaram a diversidade de colêmbolos. No Capítulo 2, avaliamos os efeitos da conversão de campos nativos em cultivos de Eucalyptus sobre a diversidade funcional e composição das comunidades de colêmbolos epigéicos e endogéicos. Categorizamos cada morfoespécie por forma de vida usando um índice ecomorfológico. Os resultados indicam que comunidades epigéicas estão mais associadas a áreas campestres, enquanto as endogéicas estão mais associadas aos cultivos de Eucalyptus. A conversão de campos para plantações de Eucalyptus não afetou os índices funcionais das comunidades epigéicas, mas teve efeitos negativos na riqueza e divergência funcional dos táxons endogéicos, resultando em redução da pigmentação corporal, número de ocelos, tamanho das pernas e apêndices desses animais. No Capítulo 3, reavaliamos a identificação e os registros do inventário do primeiro capítulo e realizamos uma revisão de literatura em diferentes bases de dados e artigos. Através do cruzamento dessas informações, fornecemos uma lista das 15 famílias, 35 gêneros e três espécies nominais registrados para o Pampa. Também elaboramos diagnoses e uma chave de identificação para os táxons supragenéricos presentes neste domínio. No Capítulo 4, descrevemos e ilustramos a primeira espécie de Dicranocentrus Schött para o Rio Grande do Sul e para o domínio do Pampa brasileiro. A nova espécie pertence ao grupo gracilis sensu Mari-Mutt. Dicranocentrus sp. nov. é única dentro do gênero por apresentar os segmentos antenais Ib e IIb ventralmente com duas cerdas acuminadas lisas cada; lábio com escamas, e cerda M1 ciliada e as demais lisas (m2, r, a1, a2, l1 e l2); tenent hair capitado; placa manubrial com 13 cerdas ciliadas e nove pseudoporos, e região ventro-apical do manúbrio com duas cerdas ciliadas. Por fim, apresentamos uma tabela comparativa que abrange todas as espécies de Dicranocentrus do grupo gracilis em todo o mundo. Os resultados apresentados nesta tese trazem contribuições inéditas para o conhecimento da taxonomia, ecologia e conservação de colêmbolos para o Pampa brasileiro. Eles enfatizam a importância de estudos aprofundados sobre a influência das práticas de uso da terra na biodiversidade dessas comunidades. A conservação dos campos nativos e a adoção de práticas sustentáveis nas plantações de Eucalyptus são cruciais para a manutenção da diversidade desses animais, e, consequentemente, para o equilíbrio ecológico do domínio do Pampa. 2023-12-22T20:12:30Z 2023-12-22T20:12:30Z 2023-08-31 doctoralThesis SILVA, Clécio Danilo Dias da. Ecologia e Taxonomia de Collembola (Arthropoda: Hexapoda) no Pampa brasileiro. Orientador: Dr. Bruno Cavalcante Bellini. 2023. 126f. Tese (Doutorado em Sistemática e Evolução) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56864 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMÁTICA E EVOLUÇÃO |