Nome do Projeto
Ecologia subtropical: desvendando o efeito das escalas espaço-temporais e dos processos ecológicos na estruturação de assembleias de insetos
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/05/2021 - 30/04/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Interações ecológicas e gradientes geográficos estão dentre os fatores mais importantes na estruturação de uma comunidade, sendo capazes de moldar seus padrões de diversidade e distribuição espaço-temporal. Juntamente com a mudança latitudinal, ocorrem mudanças em variáveis climáticas importantes para a atividade de diversos organismos e isso tende a gerar padrões de atividade sazonais em diferentes espécies. Pesquisas envolvendo padrões de diversidade temporal e sazonalidade de insetos ainda são escassas, principalmente em se tratando de avaliações de longo prazo e em regiões subtropicais. Gradientes ambientais e a sazonalidade marcada encontrada em regiões subtropicais (Wolda 1988, Iserhard et al. 2017) afetam os ciclos de vida dos organismos, podendo alterar padrões fenotípicos (Nylin 1994) e a estruturação temporal de comunidades (Iserhard et al. 2013). Além disso, as pressões seletivas atuam de formas diferenciadas entre as fases do ciclo de vida em organismos holometábolos (Grime & Pierce 2012), mas afetam diretamente a sobrevivência e reprodução na fase seguinte (Boggs & Freeman 2005). Em insetos, na fase adulta é onde normalmente encontramos maior mobilidade (dispersão) e atividade reprodutiva (Wolda 1988) e onde se consegue detectar com maior facilidade os padrões de diversidade. Desta forma, atributos que aumentem a performance de voo determinam fortemente o fitness, dado que promovem encontros de parceiros sexuais e planta hospedeira, bem como escape de predadores (Van Dick & Wicklund 2002). Desta forma, muitos insetos possuem variação espaço-temporal, apresentando diferentes estratégias para sobreviver sob condições variáveis (Janzen 1973). Este projeto pretende verificar como diferentes gradientes ambientais e a variação temporal influenciam na estruturação de assembleias de insetos na zona subtropical, com ênfase na região Neotropical. O efeito de regiões com latitudes mais elevadas é marcante no tocante a distribuição e diversidade de insetos, e os processos e mecanismos determinantes ainda são pouco conhecidos. Porém, é notável diferenças na ocorrência e nos padrões comunitários de insetos quando comparado a região tropical e temperada. O projeto será desenvolvido através de diferentes frentes de trabalho: (i) realizar inventários de insetos em áreas com lacunas de conhecimento nos diferentes biomas (Pampa e Mata Atlântica) no sul do Brasil; (ii) avaliar através das escalas espaço-temporais o efeito de gradientes ambientais sobre a diversidade taxonômica, funcional e filogenética de insetos no extremo sul do Brasil; (iii) verificar diferentes estratégias adaptativas na performance de insetos através da mensuração de atributos funcionais em diferentes sítios na região subtropical; (iv) investigar os mecanismos e processos que determinam redes de interação mutualísticas e antagonistas entre insetos e plantas; (v) determinar protocolos padronizados de amostragem e monitoramento de insetos na região subtropical dentro dos neotrópicos.

Objetivo Geral

O objetivo deste projeto é investigar o efeito de gradientes ambientais e da variação temporal na diversidade de insetos na região subtropical e em diferentes biomas no Brasil. A obtenção e unificação dessas informações visa aumentar o fornecimento de bases científicas sobre os processos determinantes dos padrões no estudo de ecologia de comunidades, ampliar o conhecimento sobre a distribuição e a resposta de insetos de regiões subtropicais a diferentes tipos de ambientes e a aplicabilidade das informações adquiridas na avaliação da qualidade do habitat e conservação.

Justificativa

A compreensão de processos e mecanismos associados à distribuição geográfica das espécies, a qual determina os padrões de distribuição da biodiversidade no espaço e no tempo, tem sido cada vez mais reconhecida para a otimização de estratégias de manutenção da biodiversidade e de serviços ecossistêmicos. Num cenário de crescente modificação dos sistemas naturais pelo homem, o entendimento sobre tais mecanismos e processos, bem como o estabelecimento de estratégias eficientes de monitoramento da biodiversidade, se tornam cruciais para o estabelecimento de gestão e manejo eficiente dos recursos naturais, em consonância com os diferentes setores sócio-econômico-ambientais envolvidos. Atualmente, a abordagem taxonômica pode não representar um panorama completo sobre as comunidades, visto que cada indivíduo responde de maneira distinta ao ambiente em que vive e que as espécies possuem distintos graus de parentesco. Aliar riqueza de espécies e abundância com seus atributos funcionais e relações filogenéticas são abordagens emergentes, visto que uma série de questões no âmbito da ecologia estão vinculadas a contribuição da funcionalidade dos indivíduos e filogenia das espécies em determinado hábitat ou ecossistema. Compreender de que maneira todas essas abordagens contribuem para a estruturação de comunidades biológicas é fundamental visando a conservação ambiental. A inclusão de diferentes biomas neste tipo de enfoque diversifica e amplifica a resposta de insetos frente as variações ambientais inerentes a estes, fornecendo um cenário abrangente sobre os processos determinantes dos padrões de distribuição e diversidade de insetos de regiões subtropicais. Desta forma, tais estudos são essenciais para monitoramento em longo prazo e para a implementação de práticas conservacionistas.

Metodologia

Cada aspecto do projeto dependerá de uma série de metodologias, preparação de material e uma abordagem analítica próprias, visto que o projeto é amplo e possuirá peculiaridades dentro das linhas gerais que determinarão o processo de definição da logística dos trabalhos, seu delineamento amostral e analítico específico, adaptadas a partir do grupo a ser estudado, das hipóteses a serem testadas e das perguntas a serem respondidas.

Indicadores, Metas e Resultados

A meta deste projeto é articular todas as frentes de trabalho apresentadas no resumo de modo a produzir um corpo sólido de informações como base para estudos envolvendo conservação de hábitats, estruturação espaço-temporal de comunidades, conhecimento sobre a distribuição de insetos nos biomas Pampa e Mata Atlântica, macroecologia e metacomunidades, fornecendo uma alternativa mais promissora ao estudo de ecologia de comunidades subtropicais.

- Verificar os efeitos de diferentes gradientes ambientais (naturais ou antrópicos) na diversidade taxonômica, funcional e filogenética de insetos na região subtropical.
- Avaliar os efeitos da variação temporal, de sazonalidade e de eventos climáticos na ocorrência e distribuição de insetos ao longo de toda a faixa subtropical (com ênfase nos neotrópicos).
- Estudar a influência de processos ecológicos, variáveis ambientais e de métricas da paisagem na estruturação de assembleias de insetos.
- Realizar inventários visando aumentar o conhecimento da fauna de insetos, propor estratégias e protocolos de amostragem padronizados e o monitoramento em longas séries temporais.

A partir disto, serão estabelecidas as seguintes metas:
1) Tempo despendido na organização, logística e amostragem em campo.
2) Identificação taxonômica, seleção e mensuração de atributos funcionais e a construção de árvores filogenéticas para os insetos que compõem as diferentes abordagens espaço-temporais a serem avaliadas.
3) Determinação das implicações de se avaliar os processos estruturadores de comunidades e de se utilizar múltiplas dimensões da diversidade em ecologia de comunidades subtropicais.
4) Divulgação científica dos resultados obtidos em eventos científicos, redação de TCCs, dissertações, publicação de artigos científicos em periódicos de alto impacto e amplo alcance da audiência (incluindo comunidade acadêmica, a sociedade e o público em geral).

Em termos quantitativos, o andamento será avaliado a partir dos seguintes indicadores: 1) Quantidade de saídas a campo organizadas e executadas; 2) Porcentagem de insetos coletados, identificados e tombados em coleção; 3) Quantidade de atributos funcionais medidos; 4) Número de árvores filogenéticas construídas; 5) Porcentagem de análises de diversidade e de redese de interações realizadas; 6) Quantidade de análises integradoras de comunidades de insetos realizadas; 7) Número de artigos científicos publicados ou submetidos para publicação; 8) Número de resumos apresentados em eventos científicos e para o público em geral; 9) Número de TCCs e dissertações defendidas.

Resultados esperados: Levando-se em conta o grau de conhecimento de insetos neotropicais, a inclusão da perspectiva deste projeto nos estudos de ecologia de comunidades subtropicais resultará em uma nova dimensão na verificação de padrões de diversidade destes organismos. Desta forma, os resultados esperados desses estudos, bem como seu padrão de distribuição espaço-temporal são essenciais para a utilização destes como ferramentas para conservação. Os resultados gerados irão agregar informações inéditas e importantes para uma melhor compreensão de que mecanismos podem moldar os padrões de diversidade observados.
Este projeto tem, também, como resultados e impactos esperados o aumento sobre o conhecimento da biodiversidade de insetos subtropicais em dois diferentes biomas no Brasil (Pampa e Mata Atlântica) que possuem ainda grandes lacunas de conhecimento deste grupo. A influência nas escalas espaço-temporais e avaliação de diferentes gradientes permitirá verificar o quão reduzidos e modificados encontram-se os ambientes nativos destes biomas. Os efeitos dos diferentes tipos de ação antrópica nas assembleias de insetos podem subsidiar planos de monitoramento ambiental, além de sugerir práticas de avaliação em longo prazo em habitats perturbados, visando a conservação dos ambientes nativos e da paisagem como um todo. Tais abordagens apontam para a manutenção de processos e serviços ecossistêmicos cruciais para a biota e podem ser incluídos, também, através de um ponto de vista sócio-econômico. Além disso, os dados de riqueza e abundância coletados servirão como banco de dados para acervo de coleções científicas em locais com lacunas de conhecimento e deficiência de amostragens, gerando informações novas para futuros estudos macroecológicos no Brasil e região Neotropical.
Pretende-se divulgar todos os resultados inéditos e inovadores deste projeto através de artigos científicos em periódicos nacionais e internacionais de ampla abrangência e alcance da audiência. Em relação ao primeiro, de caráter mais local, mas não menos importante, é a geração de listagens que visam divulgar o conhecimento das espécies coletadas nos diferentes biomas, tornando o acesso facilitado para demais pesquisadores e administradores ambientais, além, é claro, de apoiar e fortalecer a publicação em periódicos brasileiros. O acesso a tais dados básicos é importantíssimo para o estabelecimento de futuras políticas públicas de conservação. Em relação a avaliações espaço-temporais a intenção é divulgar os resultados em periódicos internacionais de alto impacto dentro de temáticas teóricas mais amplas, como ecologia de comunidades, ecologia evolutiva e ecologia funcional. Outro aspecto importante é a formação de recursos humanos tanto no ensino de graduação quanto no Pós-Graduação, fundamental para a inserção de futuros profissionais qualificados para o desenvolvimento de pesquisa de ponta em diferentes instituições de ensino superior e pesquisa.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
BIANCA DE OLIVEIRA
CRISTIANO AGRA ISERHARD6
GABRIELE MARIA DA SILVA LOSS
JOYCE DE MORAIS SOUZA
JOÃO VICENTE SILVEIRA SAVACINSKI
LIS BACCHIERI DUARTE CAVALHEIRO
LUCIANA MARIN FONSECA
LUISA VICTORIA DA SILVA VAREIRA
MARCO SILVA GOTTSCHALK1
SEBASTIAN FELIPE SENDOYA ECHEVERRY1
SHIMENE TORVE MALTA
TAIANE SCHWANTZ DE MORAES
VAGNER LUIZ GRAEFF FILHO
VICTORIA AMARAL DOS SANTOS

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