Cássio Alencar Nunes Besouros Rola-Bostas
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Universidade Federal de Minas Gerais Instituto de Ciências Biológicas Programa de Pós-graduação em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre Cássio Alencar Nunes Besouros rola-bostas (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae) e suas funções ecológicas ao longo de um gradiente altitudinal tropical Belo Horizonte Minas Gerais - Brasil 2015 Cássio Alencar Nunes Besouros Rola-bostas (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae) e suas funções ecológicas ao longo de um gradiente altitudinal tropical Dissertação apresentada ao programa de Pós-graduação em Ecologia Conservação e Manejo da Vida Silvestre do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ecologia. Orientador: José Eugênio Cortes Figueira Co-orientador: Rodrigo Fagundes Braga Belo Horizonte Minas Gerais - Brasil 2015 Dedico esta dissertação de Mestrado aos meus pais (Netu e Ninha)! AGRADECIMENTOS Agradeço a meus pais (Netu e Ninha) pela vida dedicada a mim e meu irmão! Pelo apoio à escolha de ser um cientista. Pelos conselhos e sermões! Enfim, por tudo! Ao meu irmão (Júlio) pelas brincadeiras e pelo companheirismo! Valeu! À minha namorada linda (Annalice) por tudo que ela é e por tudo que faz por mim! Por me apoiar e acreditar em mim em todos os momentos e me incentivar a ser o melhor cientista possível. Por ser uma pessoa verdadeira e compreensiva. Te amo Baby! À minha família como um todo: avós, tios e primos; e à minha sogra. Aos meus amigos de graduação e mestrado por tornarem estes anos tão divertidos. Pelos almoços descontraídos e pelas angústias compartilhadas. Agradecimento especial ao Rafael (Inhotim) por compartilhar a CAMPESTRIS e por me ajudar na dissertação de várias maneiras. A todos que me ajudaram nos trabalhos de campo. Vocês foram indispensáveis para realização desta dissertação. Mesmo com todo o cansaço e iscas desagradáveis vocês tornaram o trabalho leve e divertido! Ao Luiz, à Jéssica e à Dani que muito me apoiaram neste trabalho. Obrigado por toda a assistência no campo e no laboratório! Valeu demais mesmo gente!!! Aos grandes cientistas naturalistas que me inspiraram a buscar a verdade da vida! Valeu: Darwin, Wallace, Mendel, Lund e vários outros! Ao meu orientador Zé, pela confiança, ótima convivência e amizade. Pelos ensinamentos, discussões e ajuda com a dissertação de mestrado. Por ser um ótimo professor e pesquisador! Ao meu co-orientador Rodrigo (Cotonete) por todas as ideias e discussões e por compartilhar seu vasto conhecimento sobre os rola-bostas. Pela amizade e parceria! Aos meus primeiros orientadores Nelder e Vânia que me ensinaram muito sobre ciência e me inspiraram a trabalhar como cientista e biólogo. Aos amigos e colegas de trabalho dos Laboratórios de Ecologia de Populações e Sistemas Socioecológicos pela amizade e aprendizado no trabalho. A UFMG pelo curso de Ciências Biológicas, pelo Mestrado em Ecologia e por todas as oportunidades proporcionadas ao longo da minha carreira acadêmica. Personificando o agradecimento nestes dois anos de mestrado, agradeço ao Vinícius e à Melina pela atenção e ajuda na reserva de carros para trabalho em campo e aos motoristas do ICB- UFMG. À pós-graduação de Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre e aos professores associados pelas aulas e conhecimento transmitido. Ao Parque Nacional da Serra do Cipó, à Pousada Serra Morena, à Reserva Vellozia, à Cedro Cachoeira Indústria Têxtil e à Pousada Pedra do Elefante pelo apoio logístico no trabalho de campo . Ao CNPq pela concessão da bolsa de mestrado e pelo financiamento do Projeto Ecológico de Longa Duração – Sítio Serra do Cipó (PELD - Processo 403781/2012-4). Aos professores Geraldo Wilson e Frederico Neves por me darem a oportunidade de participar deste projeto. Obrigado a todos!!! “... E a hora chegará quando você ver que somos todos um, E a vida flui com você e sem você" George Harrison The Beatles Within You Without You VISÃO GERAL DA DISSERTAÇÃO Pretendo publicar os resultados da pesquisa realizada ao longo do meu mestrado em periódicos internacionais, em forma de artigos científicos. Para tanto, escrevi esta dissertação já em formato de artigo e a dividi em dois capítulos. Os dois capítulos estão escritos na língua inglesa e devidamente formatados conforme as regras dos periódicos nos quais pretendo publicá-los. O primeiro capítulo trata da comunidade de besouros rola-bostas (família Scarabaeinae) e seus atributos como riqueza, abundância e diversidade funcional ao longo de uma montanha na cadeia do Espinhaço (Serra do Cipó). A biodiversidade pode ser subdividida em diversas facetas, como a diversidade taxonômica, funcional e filogenética. Recentemente, ecólogos vêm utilizando métricas que acessam essas várias facetas, para um melhor entendimento dos padrões de biodiversidade e os processos que os regulam. Além disso, a diversidade pode ser fragmentada em componentes espaciais que ajudam a entender a distribuição de espécies. Entretanto, estudos que misturam essas duas abordagens ainda são raros. Neste primeiro capítulo, o objetivo foi entender os processos que regulam a diferenciação entre comunidades de rola-bostas ao longo da altitude. Apesar de saber que a riqueza geralmente diminui com a altitude, não sabíamos a influência desta sobre a diversidade funcional. Nós conseguimos resultados que nos permitiram concluir que os filtros ambientais, no caso do nosso estudo, não agem igualmente sobre a diversidade taxonômica e funcional. Além disso, a divisão espacial da diversidade nos alertou sobre efeitos do aquecimento global em comunidades de rola-bostas de montanhas tropicais. O segundo capítulo enfoca as funções dos rola-bostas ao longo do mesmo gradiente altitudinal. Ao longo das duas últimas décadas, tem sido grande a preocupação com a perda da biodiversidade causada pelos impactos humanos e seus desdobramentos no funcionamento dos ecossistemas. Diversas pesquisas foram realizadas tentando demonstrar a ligação entre a biodiversidade e o funcionamento do ecossistema. Entretanto, algumas incertezas ainda precisam ser resolvidas, como a influência de fatores ambientais na realização das funções ecológicas. Neste capítulo, nosso objetivo foi mostrar quais fatores influenciam a realização das funções ecológicas dos rola- bostas. Nós obtivemos a quantidade de três funções desempenhadas por esse grupo ao longo do gradiente altitudinal, que fornece grandes variações climáticas e ambientais. Dessa forma, pudemos testar a influência do ambiente, assim como as características da comunidade na realização das funções. Até onde sabemos, este trabalho é pioneiro em mostrar a conexão entre biodiversidade, ambiente e funções ecológicas. De forma semelhante a que fizemos no primeiro capítulo, discutimos também a influência do aquecimento global no funcionamento dos ecossistemas. A ordem de publicação desta dissertação será primeiramente o Capítulo 1 e posteriormente o Capítulo 2, já que parte deste depende da publicação do Capítulo 1. Para facilitar o entendimento do texto da dissertação, no Capítulo 2 haverá citações ao primeiro capítulo como “Article 1”. Assim que o Capítulo 1 for publicado ele será citado no segundo artigo como qualquer outra citação. Após revisão de escopo de periódicos, a revista Ecology foi escolhida para a publicação do primeiro capítulo e a revista Journal of Ecology para o segundo capítulo. Algumas normas de redação de ambos os periódicos foram ignoradas, para facilitar o entendimento do texto. As exceções às regras são: as tabelas e figuras estão inseridas ao longo do texto; o texto está justificado às margens; o espaçamento entre linhas é de 1.5; as margens são 3 cm esquerda e direita e 2.5 cm acima e abaixo. SUMÁRIO Artigo 1 - Dung beetles along a tropical altitudinal gradient: environmental 11 filtering on taxonomic and functional diversity Abstract and keywords 12 Introduction 13 Materials and Methods 16 Study site 16 Sampling Design and Environmental Variables 16 Dung Beetle Community Attributes 17 Data Analysis 17 Taxonomical and Functional Diversities 17 Statistical Analysis 19 Results 20 Discussion 26 Conclusion 29 Acknowledgements 29 Literature Cited 30 Appendix A 35 Appendix B 40 Appendix C 42 Artigo 2 - Linking biodiversity, environment and ecosystem functioning: dung 44 beetles ecological functions along a tropical altitudinal gradient Summary and key-words 45 Introduction 46 Materials and Methods 48 Study site 48 Sampling Design and Environmental Variables 48 Dung Beetle Community Attributes 48 Dung Beetle Community Functions 49 Data Analysis 50 Results 52 Discussion 55 Acknowledgements 58 References 59 Dung beetles along a tropical altitudinal gradient: environmental filtering on taxonomic and functional diversity CÁSSIO ALENCAR NUNES¹, RODRIGO FAGUNDES BRAGA², JOSÉ EUGÊNIO CORTES FIGUEIRA¹, FREDERICO DE SIQUEIRA NEVES³, GERALDO WILSON FERNANDES4 1 Laboratório de Ecologia de Populações; Departamento de Biologia Geral; Instituto de Ciências Biológicas; Universidade Federal de Minas Gerais, CP 486, 30161-901 Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil 2 Laboratório de Ecologia e Conservação de Invertebrados; Departamento de Biologia, Setor de Ecologia e Conservacão; Universidade Federal de Lavras, CP 3037, 37200-000, Lavras, Minas Gerais, Brazil 3 Laboratório de Ecologia de Insetos; Departamento de Biologia Geral; Instituto de Ciências Biológicas; Universidade Federal de Minas Gerais, CP 486, 30161-901 Belo Horizonte Minas Gerais, Brazil 4 Laboratório de Ecologia Evolutiva & Biodiversidade; Departamento de Biologia Geral;