UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENTOMOLOGIA E CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE Padrões de Distribuição de Formicidae na Região Neotropical Manoel Fernando Demétrio DOURADOS – MS. 2014 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENTOMOLOGIA E CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE Padrões de Distribuição de Formicidae na Região Neotropical Manoel Fernando Demétrio Orientador: Prof. Dr. Rogério Silvestre Tese apresentada ao Programa de Pós Graduação em Entomologia e Conservação da Biodiversidade – FCBA/UFGD, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Doutor em Entomologia. DOURADOS – MS. 2014 2 Tese apresentada ao Programa de Pós Graduação em Entomologia e Conservação da Biodiversidade – FCBA/UFGD, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Doutor em Entomologia. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Biblioteca Central da UFGD, Dourados, MS, Brasil D377p Demétrio, Manoel Fernando. Padrões de distribuição de formicidae na região neotropical / Manoel Fernando Demétrio. – Dourados, MS : UFGD, 2014. 191 p. Orientador: Prof. Dr. Rogério Silvestre. Tese (Doutorado em Entomologia e Conservação da Biodiversidade) – Universidade Federal da Grande Dourados. 1. Formigas (formicidae). 2. Biodiversidade (fauna e flora). I. Silvestre, Rogério. II. Título. CDD: 595.796 Responsável: Vagner Almeida dos Santos. Bibliotecário - CRB.1/2620 3 ÍNDICE APRESENTAÇÃO ...............................................................................................................07 CAPÍTULO 1- INTRODUÇÃO GERAL..................................................................................10 1.1. BIODIVERSIDADE...........................................................................................11 1.2. A PROBLEMÁTICA METODOLÓGICA...............................................................14 1.3. A REGIÃO NEOTROPICAL ..............................................................................15 1.4. FORMICIDAE COMO MODELO.........................................................................21 1.5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................24 CAPÍTULO 2- DIVERSIDADE, DISTRIBUIÇÃO E RARIDADE DE ESPÉCIES...........................32 2.1. MÉTRICAS DE DIVERSIDADE EM ESCALAS DISTINTAS...................................33 2.2. AMOSTRAGEM...............................................................................................34 2.3. RIQUEZA DE ESPÉCIES....................................................................................35 2.4. MEDIDAS DE DIVERSIDADE ALFA..................................................................39 2.5. MODELOS DE DISTRIBUIÇÃO DE ABUNDÂNCIA..............................................39 2.6. RARIDADE DE ESPÉCIES.................................................................................44 2.7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................49 CAPÍTULO 3- DIVERSIDADE E RARIDADE DE FORMIGAS DE SERAPILHEIRA NA REGIÃO NEOTROPICAL: ANÁLISE DE DISTRIBUIÇÃO DE ABUNDÂNCIA PARA A AMÉRICA DO SUL................................................................................................................................52 RESUMO................................................................................................................53 ABSTRACT............................................................................................................54 3.1. INTRODUÇÃO.................................................................................................54 3.2. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................57 3.3. RESULTADOS..................................................................................................64 3.4. DISCUSSÃO....................................................................................................85 3.5. CONCLUSÃO...................................................................................................92 3.6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................93 4 ANEXO 1 – LOCAL AND REGIONAL RICHNESS AND RARITY OF LEAF-LITTER ANTS: AN OVERVIEW FROM SPACIAL SCALE IN NEOTROPICAL REGION.........................................116 ANEXO 2 – DISTRIBUTIONAL PATTERNS OF ARMY ANTS (ECITON) IN THE NEOTROPICAL REGION. A FIRST BIOGEOGRAPHY APPROACH: GENERALIZED TRACKS AND NODES………………………………………………………………………………...134 ANEXO 3 – INVENTÁRIO DA FAUNA DE FORMIGAS (HYMENOPTERA: FORMICIDAE) NO MATO GROSSO DO SUL, BRASIL ....................................................................................157 5 AGRADECIMENTOS - AO MEU PAI SÉRGIO MANOEL DEMÉTRIO (SEMPRE ESTAREI COM O SENHOR); - À MINHA QUERIDA MÃE, ROMILDE DEPIERI DEMÉTRIO, PELOS MAIS NOBRES ENSINAMENTOS E PELO CARINHO DIÁRIO; - AO DR. ROGÉRIO SILVESTRE E SUA ESPOSA CÉLIA FOSTER SILVESTRE, PELA AMIZADE E PELO CARINHO AO ME RECEBER COMO UM MEMBRO DA FAMÍLIA; - À CAPES, PELA CONCESSÃO DE SUBSÍDIOS . - VITOR (VITÃO) E MARIA ALICE SILVESTRE (IN MEMORIAN), PELA AMIZADE E CARINHO; - MURILO E LUNA SILVESTRE, PELA AMIZADE E CARINHO; - AOS COMPANHEIROS DO LABORATÓRIO DE ECOLOGIA DE HYMENOPTERA- (HECOLAB- UFGD): BHRENNO MAIKON TRAD (PRIMO), DANIELE SHEIK DOURADO, FELIPE VARUSSA (MAYR), GABRIEL SANTOS (BAIANO), NELSON RODRIGUES DA SILVA (PRETO), TIAGO HENRIQUE AUKO (JESUS). - PAULO ROBSON DE SOUZA (PAULINHO) E SUA EQUIPE DO LABORATÓRIO DE PRÁTICA DE ENSINO – CCBS-UFMS. - À TODOS OS DOCENTES E DISCENTES DO PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENTOMOLOGIA E CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE (UFGD); - À DIRETORIA DO PARQUE NACIONAL DA SERRA DA BODOQUENA (BONITO-MS), PELA PARCERIA E COMPROMETIMENTO COM NOSSA PESQUISA. - AO DR. CARLOS ROBERTO FERREIRA BRANDÃO POR NOS RECEBER NO LABORATÓRIO DE HYMENOPTERA DO MUSEU DE ZOOLOGIA DA USP/ SP. 6 APRESENTAÇÃO Estudos que abordam de forma integral a diversidade de espécies, perfis de raridade e o padrão de abundância relativa de espécies de serapilheira em escalas geográficas mais amplas ainda são escassos para a Região Neotropical. Neste trabalho nos propusemos a reunir uma série de informações obtidas de inventários realizados na região centro-oeste pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Ecologia de Hymenoptera- Hecolab, bem como agregar os dados de coletas padronizadas da fauna de Formicidae realizadas em diversas regiões da América do Sul por outros pesquisadores de outras instituições, que são ligados ao nosso grupo de pesquisa. Desta forma, esta tese está estruturada da seguinte maneira: no capítulo 1, abordamos a importância do fortalecimento de estudos da biodiversidade na Região Neotropical, em especial, na América do Sul e indicamos Formicidae como táxon modelo para estudos Ecológico-biogeográficos mais refinados em escalas distintas de investigação. No capítulo 2 apresentamos as métricas utilizadas referentes ao estudo da riqueza e diversidade local e regional, as múltiplas definições conceituais que caracterizam a raridade de espécies e os modelos propostos de abundância de espécies ao longo de gradientes geográficos mais amplos. No Capítulo 3, intitulado: “Diversidade e Raridade de Formigas de Serapilheira na Região Neotropical: Análise de Distribuição de Abundância para a América do Sul”, analisamos as coletas padronizadas da fauna de formigas de serapilheira, compreendendo várias regiões da América do Sul, considerando os biomas: Chaco (Argentino e Paraguaio), Florestas Estacionais Deciduais sub-montanas do Centro-Oeste brasileiro (Domínios do Cerrado), Mata Atlântica (em um gradiente latitudinal abrangente), Floresta Atlântica Costeira do sul da Bahia, Floresta Amazônica (Região de Manaus) e Floresta Amazônica (Guiana Francesa). Averiguamos, progressivamente em escalas espaciais amplas, os perfis de 7 diversidade local e regional, o modelo de distribuição das espécies ao longo de gradientes latitudinais e longitudinais e a influência da raridade de espécies nesse segmento faunístico de serapilheira em florestas prístinas inseridas na América do Sul. O Anexo I é referente a um manuscrito publicado na revista americana Open Jounal of Animal Science, no qual propomos um modelo em inferência Bayeseana, como método complementar para inferirmos, em termos regionais, um limite da escala alfa amostral regionalmente para as formigas de serapilheira. O Anexo 2, intitulado “Distributional Patterns of Army Ants (Eciton) in the Neotropical Region. A First Biogeography Approach: Generalized Tracks and Nodes”, submetido à revista Acta Zoologica Mexicana, realizamos uma primeira análise Pan- biogeográfica com espécies de formigas de correição do gênero Eciton Latreille, 1804, onde identificamos e nomeamos 19 traços generalizados e 10 nós biogeográficos ao longo de toda Região Neotropical e analizamos a congruência com outros grupos taxonômicos ao testar os limites das unidades biogeográficas proposta por Morrone para a Região Neotropical. No Anexo 3, apresentamos um artigo, sob o título “Inventário da Fauna de Formigas (Hymenoptera: Formicidae) no Mato Grosso do Sul, Brasil”, aceito para publicação no periódico Biota Neotropica, onde apresentamos um Checklist da fauna de formigas, contemplada em inventários que realizamos no Pantanal, Complexo Aporé- Sucuriú, Serra da Bodoquena, Serra do Amolar, Chaco Brasileiro e Floresta Estacional Semidecidual Atlântica de Dourados. Foram identificadas para o estado 308 espécies de formigas, distribuídas em 69 gêneros dentro de 13 subfamílias. Foram registradas