Mutualistic interactions conservation in atropogenic landscapes

Orientadora: Profa Dra Isabela Galarda VarassinCoorientador: Prof. Dr. Marcos Bergmann CarlucciTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 27/09/2021Inclui referênciasResumo: Biodiversidade é uma propriedade emergente que surge das interações entre espécies. Infelizmente, nosso planeta esta perdendo biodiversidade em uma taxa acelerada, não apenas as espécies, mas também as interações e os serviços ecossistêmicos relacionados com tais interações. Uma das ameaças mais atuais e invasivas para a biodiversidade são as atividades relacionadas à conversão da paisagem. Um grande desafio para compreender as consequências das perdas da biodiversidade é compreender a complexidade dos sistemas naturais e as ações necessárias para conservar os elementos da biodiversidade em um mundo em rápida mudança. Entre as funções que estão sob ameaça, os animais frugívoros e os serviços por eles prestados estão sendo afetados pelas atividades de desmatamento. A perda e a fragmentação florestal podem afetar a persistência das espécies de frugívoros e alterar a composição das redes entre aves e frutos. A persistência de uma espécie pode depender da presença de outras espécies com as quais ela interage e da possibilidade de encontros entre elas, ou como Janzen (1974) pontuou "o tipo mais insidioso de extinção é a extinção das interações ecológicas". No capítulo 1, investiguei os fatores de diversidade taxonômica e funcional em paisagens antropogênicas, ponderando as exigências de habitat das espécies. Descobri que a perda de espécies foi mais acentuada do que a perda de riqueza funcional em todo o conjunto de espécies. Por outro lado, a diversidade funcional das espécies dependentes da floresta foi mais afetada pela estrutura da paisagem do que quando considerado todo o conjunto de espécies. Estes resultados destacam a importância de considerar os requisitos de habitat principalmente em grupos altamente heterogêneos, bem como de tratar os efeitos da paisagem em diferentes níveis de organização biológica. No capítulo 2, investiguei como a estrutura da paisagem afeta o acoplamento morfológico e a congruência filogenética das redes entre aves e frutos. Separei os efeitos das características morfológicas e filogenia nas redes de interações e previ a probabilidade de interação com base nessas dimensões de biodiversidade. Descobri que o acoplamento morfológico aumentou nas paisagens florestais principalmente porque há mais variabilidade de atributos morfológicos ,e portanto, mais chances das interações serem mediados pelo acoplamento morfológico. No entanto, a congruência filogenética aumenta em paisagens desmatadas e isoladas. Este padrão não significa o resultado da coevolução per se, mas é o resultado da seletividade para habitats alterados pelo homem por linhagens particulares que induzem a coocorrência de espécies próximas filogenéticamente. No capítulo 3, investiguei se as redes são mais robustas à extinção secundária de aves em paisagens florestadas por se tratar de locais com maior variabilidade de atributos, permitindo mais oportunidades de reconexão entre as espécies, levando em conta o acoplamento morfológico. Observei que as redes são mais robustas em paisagens florestadas do que em paisagens desmatadas. Este padrão pode ocorrer porque as aves frugívoras são aquelas que apresentam maior variabilidade de atributos (por exemplo, largura e comprimento do bico).Abstract: Biodiversity is an emergent property that arise from interactions between species. Unfortunately, our planet is losing biodiversity at an accelerating rate, not only losing species but also the interactions between species and the ecosystems services related to interactions. One of the most actual and invasive threats for biodiversity are those activities related to landscape conversion. A major challenge for understanding the consequences of biodiversity losses is to understand the complexity of natural systems and the steps needed to conserve biodiversity elements in a rapidly changing world. Among the functions that are under threat, frugivore animals and the services performed by them are being affected by deforestation activities. Forest loss and fragmentation can affect the persistence of frugivores species and change the composition of plantfrugivores networks. The persistence of a species may depend on the presence of other species with which it interacts and on the possibility of encounters between them, or as Janzen (1974) stated it "the most insidious kind of extinction is the extinction of ecological interactions". In chapter 1, I investigated the drivers of taxonomic and functional diversity in anthropogenic landscapes by weighing habitat requirements of species. I found that the loss of species was more marked than the loss of functional richness in the entire assemblages. Functional diversity of forest-dependent species was more affected by landscape structure than when analyzing the entire assemblages. These results highlight the importance to consider habitat requirements mainly in high heterogeneous group as well as to addressing landscape effects across different levels of biological organization. In chapter 2, I investigated how landscape structure erodes trait matching and phylogenetic congruence of plant-frugivore networks. I partitioned the effects of traits and phylogeny on interactions networks and predicted the interaction probability based on these biodiversity dimensions. I found that trait matching increased in forested landscapes mainly because there is more trait variability and then more chance to produce trait matching. On the other hand, phylogenetic congruence increases in deforested and isolated landscapes. This pattern does not mean the result of coevolution per se, but is a result of selectivity for human altered habitats by particular lineages which induces closely related species to co-occur. In chapter 3, I investigated if networks are more robust to secondary extinction of birds in forested landscape because more trait variability allow more opportunity to species rewire taking into account trait matching. I found that networks were more robust in forested than in deforested landscapes. This pattern may occur because frugivorous birds are those which show more trait variability in traits (e.g., bill width and bill length)