A teoria metabólica da ecologia e o padrão espacial de riqueza de espécies de anfíbios do novo mundo

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2009.A Teoria Metabólica da Ecologia (MTE) tenta explicar os gradientes latitudinais de biodiversidade. Baseada na cinética bioquímica do metabolismo, a MTE basicamente apresenta uma precisa predição quantitativa de como a riqueza de espécies deveria variar com a temperatura ambiental, expressa como 1/kT: linearmente com uma inclinação da reta (b) de aproximadamente -0,65. Utilizando dados de 3019 espécies de anfíbios do Novo Mundo avaliou-se qual é o melhor teste estatístico para se testar as predições da MTE, bem como qual região do espaço geográfico essas predições melhor se aplicam. Além disso, foi avaliado se as taxas evolutivas são função da temperatura e se a magnitude dos desvios de b predito pela MTE para a relação entre riqueza e temperatura é função de violações dos pressupostos da teoria. As análises mostraram que a MTE possui algumas falhas metodológicas e conceituais, como a falta de incorporação da estrutura espacial dos dados e o ajuste da teoria em apenas uma limitada área geográfica do mapa. A correlação entre temperatura e taxas evolutivas mostrouse fraca. Adicionalmente, cerca de 60% dos desvios de b predito foram devido à violações nos pressupostos. A hipótese que os padrões de riqueza são uma função da temperatura ambiental é simplificada e não considera outros processos ecológicos e ambientais. Contudo, seria possível obter derivações múltiplas da equação principal da MTE considerando as idiossincrasias dos fatores espaciais, biológicos e ecológicos que são essenciais ao entendimento dos padrões de biodiversidade. _____________________________________________________________________________ ABSTRACTThe Metabolic Theory of Ecology (MTE) tries to explain the latitudinal gradients in biodiversity. Based on the biochemical kinetics of metabolism, MTE basically gives a precise quantitative prediction of how species richness should vary with ambient temperature, expressed as 1/kT: linearly with a slope of (b) of approximately -0.65. Using data from 3019 species of amphibians in the New World were evaluated what is the best statistical test to test the predictions of the MTE, and geographic region of space where these predictions apply best. In addition, we assessed whether evolutionary rates are a function of temperature and the magnitude of the deviations of b predicted by MTE for the relationship between richness and temperature is due to violations of assumptions of the theory. The analysis showed that LAT has some methodological and conceptual flaws, the lack of incorporation of the spatial structure of data and the fit of theory in only a limited geographic area of the map. The correlation between temperature and evolutionary rates has proved to be weak. Additionally, about 60% of the predicted deviations of b were due to violations in assumptions. The hypothesis that patterns of richness are a function of ambient temperature is simplified and does not consider other environmental and ecological processes. However, it would be possible to obtain multiple derivations of the main equation of the MTE considering the idiosyncrasies of spatial factors, biological and ecological processes that are essential to understanding patterns of biodiversity