UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA, CONSERVAÇÃO E MANEJO DA VIDA SILVESTRE ANA CAROLINA VIEIRA PIRES DISTRIBUIÇÃO DE BORBOLETAS NECTARÍVORAS AO LONGO DO GRADIENTE ALTITUDINAL DE UMA MONTANHA TROPICAL: PADRÕES E MECANISMOS Belo Horizonte 2014 1 ANA CAROLINA VIEIRA PIRES DISTRIBUIÇÃO DE BORBOLETAS AO LONGO DO GRADIENTE ALTITUDINAL DE UMA MONTANHA TROPICAL: PADRÕES E MECANISMOS 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 para obtenção do título de Mestre em Ecologia. Orientador: Geraldo Wilson Fernandes Belo Horizonte 2014 2 “A natureza não faz milagres, faz revelações.” “A natureza são duas. Uma, tal qual se sabe a si mesma. Outra, a que vemos. Mas vemos? Ou é a ilusão das coisas?” (Carlos Drummond de Andrade) 3 AGRADECIMENTOS Nunca pensei que trabalharia com borboletas, até entrar no LEEB. E de repente vi que muita coisa na minha vida estava relacionada a essas pequenas criaturas. E só tenho a agradecer ao meu orientador Geraldo Wilson Fernandes, à Marina Beirão e Yumi Oki por terem aberto as portas e me dado essa oportunidade de trabalho e aprendizado. Agradeço aos meus pais, Ricardo e Christiane, pelo apoio durante essa fase. Aos meus irmãos, Rapha e Flávia, pelo companheirismo de sempre, até me levando e buscando na faculdade com minhas tralhas. Um “muito obrigada” mais que especial às pessoas que passaram os perrengues comigo durante as coletas. À Fabiola, meu braço direito nesse projeto, que foi em quase todas as campanhas. À Irene, Geanne, Isabela, Milton, Oripe, Jéssica e Vanessa, equipe Lepidoptera em ação! E àqueles que foram com a maior boa vontade do mundo para ajudar: Beul, Ju, Vanessa, Luiza, Caio e Warlei. Agradeço às pessoas que fizeram parte de mais de uma etapa desse trabalho. Renato por me apoiar sempre, me ajudar em campo e com as minhas tabelas. Marina por me ajudar na fase crítica da estatística e da escrita. Daniel que me ajudou com algumas análises e fez comentários muito pertinentes, sempre me empolgando com o trabalho. E não me esquecendo das pessoas queridas do LEEB: Thaíse, Leandra, Yumi, Marcel, Fernando, Cotonete e Ana Carolina. Agradeço pelas conversas e cafés que fizeram o dia a dia muito melhor. Aos amigos de sempre, que foram também essenciais, Carla pela versão em inglês do resumo, Gudryan pela paciência e capricho em fazer os gráficos, Camila pelas conversas sobre a vida, Daniel que me ajudou diversas vezes nas minhas dúvidas estatísticas. Ao professor Fred que me ajudou em dúvidas sobre os modelos. Agradeço também aos profissionais que me ajudaram na identificação dos espécimes: prof. Dr. Olaf H. H. Mielke, Msc Diego Rodrigo Dolibaina e Dr. Fernando Dias. E à todos os integrantes do Laboratório de Estudos de Lepidoptera Neotropical da UFPR pela ótima recepção. Aos professores Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Manejo e Vida Silvestre pelo conhecimento transmitido. Aos funcionários da secretaria, Fred e Cris, por estarem sempre prontos a auxiliar nos tramites burocráticos e trabalhando 4 eficientemente agilizando documentos e divulgando informações. Aos funcionários do setor de transporte, superintendente Vinícius, motoristas Seu Luiz, Seu Messias, Marlon e , pela atenção e prestatividade no agendamento dos carros e no campo. À equipe do Parque Nacional da Serra do Cipó pela disponibilização do alojamento e logística para a realização do trabalho. E aos demais parceiros do PELD: ao Rogério da Pousada Serra Morena que sempre esteve de braços abertos para nos receber em sua propriedade, à Reserva Vellozia pelo alojamento e autorização para trabalhar dentro de sua área, à Cedro Cachoeira Indústria Têxtil, Pousada Pedra do Elefante pela disponibilização de sua área para o projeto. Ao CNPq pela concessão da bolsa de mestrado e pelo financiamento dos projetos “Bioindicadores para avaliação do efeito de mudanças climáticas globais em montanhas tropicais” (PELD - Processo 403781/2012-4) e do Programa de Pesquisa em Biodiversidade (PPBIO - Processo 457519/2012-6). À Fapemig pelo financiamento do projeto “Diagnóstico biológico das alterações climáticas globais em montanhas tropicais” (Edital Universal - Proc. APQ-02158-10). O empenho e a ajuda de todos foram essenciais para a realização desse trabalho. O companheirismo e a amizade foram essenciais para que eu continuasse nessa jornada. À todos, muito obrigada. 5 Artigo formatado segundo as normas da revista Diversity and Distributions (Tabelas e figuras foram colocadas ao longo do texto para facilitar a compreensão) DISTRIBUIÇÃO DE BORBOLETAS AO LONGO DO GRADIENTE ALTITUDINAL DE UMA MONTANHA TROPICAL: PADRÕES E MECANISMOS 6 RESUMO Objetivo A influência de forças geofísicas sobre a distribuição das espécies é uma das questões mais antigas da ecologia e ambientes montanhosos são o cenário ideal para testá-las. O objetivo desse estudo foi fornecer um panorama de distribuição espacial de borboletas nectarívoras em uma montanha tropical, bem como indicar os mecanismos responsáveis pela variação da diversidade ao longo do gradiente altitudinal. Local Serra do Cipó, Minas Gerais, Brasil. Métodos Ao longo do gradiente de altitude foram demarcadas sete áreas, distribuídos entre 800 e 1400m de altitude. As borboletas encontradas durante o período de amostragem foram capturadas com rede entomológica. Foram realizadas oito campanhas em dois anos de estudo. Para verificar a variação da diversidade e composição de borboletas ao longo do gradiente foram construídos GLMs e também analisados através da co-inércia. O turnover de espécies do gradiente foi analisado através da partição multiplicativa da diversidade e a identificação de espécies indicadoras foi feita utilizando a análise de IndVal. Resultados A diversidade de borboletas decresceu conforme o aumento da altitude e a temperatura é o principal fator que determinam dessa variação. A composição de espécies mudou com a altitude, porém foi similar em altitudes intermediárias. Há pouca troca de espécies num mesmo local, não havendo uma relação clara entre o turnover de espécies e a altitude. Principais conclusões Esse estudo mostrou a importância da temperatura sendo o principal fator que influencia a variação da diversidade de borboletas. Frente a um cenário de mudanças climáticas, é possível que várias espécies desta região possam entrar em alguma categoria de vulnerabilidade ou mesmo tornar-se extintas em um futuro próximo. Esse estudo é o primeiro passo para se entender os processos por trás da distribuição de espécies em ambientes tropicais montanhosos. Palavras-chave Campo rupestre, diversidade de espécies, gradiente altitudinal, padrões biogeográficos 7 ABSTRACT ALTITUDINAL BUTTERFLY DISTRIBUTION IN A TROPICAL MOUNTAIN: PATTERNS AND MECHANISMS Aim The influence of geophysics upon the distribution of species is one of oldest questionings inside ecology, and mountainous environments are the ideal scenery to test this influence. The aim of this study was to provide an overview on the space-time distribution of the nectarivorous butterflies in a tropical mountain, as well as indicate the mechanisms responsible for the diversity’s variation along the altitudinal gradient. Location Serra do Cipó, Minas Gerais, Brazil Methods Data for this study was obtained by diving the altitudinal gradient into seven areas distributed between 800 and 1400m of height. The butterflies found during the sampling period were catch with entomological nets. Eight journeys were made in the period of two years’ time. General Linear Model (GLM) and co-inertia analysis were used in order to verify the butterflies’ diversity and composition variation. The turnover of species’gradient was analysed through multiplicative partition and the identification of species through the IndVal analysis. Results The diversity of butterflies diminished according to the increasement of hight and temperature is the main element behind this variation. The species’ composition changed with the altitude, but in the intermediate heights they were similar. There is a small trade of species at the same place, however there is no clear relation between the species ‘turnover and height. Main conclusions On the basis of the results of this research, it can be seen how important temperature is, being the main influencer in the variation of the butterflies’ diversity. Facing a scenery of climate change, it is possible to see that a great number of species from this areas could be endangered or even become extinct in a near future. This study is the first step to understand the processes behind the species’ distribution in tropical-mountainous environments. Keywords 8 Altitudinal gradient, biogeographic patterns, diversity, rupestrian grasslands, species distribution 9 INTRODUÇÃO Ambientes montanhosos proporcionam à ciência um cenário singular onde as mudanças na paisagem ao longo do gradiente altitudinal fornecem ao pesquisador um experimento natural para o teste de uma das questões mais antigas da ecologia: o da influência das forças geofísicas sobre a distribuição das espécies (Fernandes & Price 1988, Körner 2007). Nessas regiões as espécies conseguem se deslocar entre ambientes de climas distintos em distâncias relativamente curtas (Körner 2004, Wilson et al. 2007), favorecendo os estudos observacionais e experimentais. Além disto, as montanhas são extremamente importantes devido à superfície ocupada (ca. 25% de toda superfície terrestre)