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Tipo: Dissertação
Título: Padrões de distribuição geográfica real e potencial de Merostachys Spreng. (Poaceae: Bambusoideae: Arthrostylidiinae) sob clima atual e futuro
Patterns of real and potential geographic distributions of Merostachys Spreng. (Poaceae: Bambusoideae: Arthrostylidiinae) under current and future climate
Autor(es): Eisenlohr, Mônica Aparecida Cupertino
Abstract: Os bambus pertencem à família Poaceae e subfamília Bambusoideae. Bambusoideae é composta por três tribos, uma das quais, Bambuseae, compõe o grupo mais bem sucedido de gramíneas nas florestas tropicais. Uma de suas subtribos, Arthrostylidiinae, ocorre na região neotropical e possui 15 gêneros, dentre os quais Merostachys Spreng., que está representado por 49 espécies ocorrentes do sul do México ao norte da Argentina. As espécies desse gênero exercem importante papel no funcionamento e composição dos ecossistemas florestais, especialmente no Brasil, e apresentam problemas de delimitação taxonômica devido (I) às dificuldades em se obter material reprodutivo, fato justificado pelo ciclo reprodutivo monocárpico com longo período de crescimento vegetativo, (II) à alta diversidade de espécies e (III) ao pouco conhecimento sobre sua morfologia. Os principais objetivos deste trabalho foram: (i) investigar as áreas de adequabilidade climática das espécies de Merostachys sob clima atual no Neotrópico e quais os possíveis efeitos das mudanças climáticas futuras sobre a distribuição geográfica desse gênero; (ii) compreender os padrões de distribuição real e potencial de M. neesii Rupr., M. speciosa Spreng. e M. ternata Nees, endêmicas do bioma Mata Atlântica e, com isso, buscar subsídios que pudessem auxiliar na delimitação taxonômica dessas espécies. Para atingir o objetivo (i), investigamos os padrões de distribuição preditiva desse gênero sob clima atual e futuro com base em 646 registros de ocorrência para a região neotropical. Para isso, utilizamos os algoritmos Distância Euclidiana, Distância de Gower, Envelope Score e Maxent, construindo, ao final, modelos de consenso. Para atingir o objetivo (ii), a partir dos 34 registros obtidos para as três espécies acima citadas, aplicamos uma análise de componentes principais (PCA), utilizando como descritores variáveis climáticas, e o algoritmo Maxent, que indicou as áreas de ocorrência potencial dessas espécies. Nossos resultados apontaram redução de áreas potenciais de ocorrência sob clima futuro em relação às áreas sob clima atual. As reduções tenderão a ocorrer principalmente na Amazônia e nas áreas úmidas da América Central. Sugerimos que, nessas regiões, poderão ocorrer alterações no funcionamento e composição das comunidades, devido ao papel-chave dos bambus aqui estudados. Contudo, para parte da Mata Atlântica, centro de diversidade de Merostachys, observamos expansão da adequabilidade climática nos cenários previstos pelo IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). Esse resultado, aliado ao conhecimento sobre os traços funcionais dos bambus, como, por exemplo, o metabolismo fotossintético C3, aponta para a dominância desses em cenários climáticos futuros na Mata Atlântica. Contudo, outros fatores como, por exemplo, a elevada fragmentação da Mata Atlântica, a limitação de dispersão temporal das espécies de Merostachys, questões relacionados à germinação de suas sementes e a regeneração de plântulas, bem como áreas de refúgio, poderão atuar no processo de expansão desses bambus na Mata Atlântica. A amplitude de temperatura média diurna e a sazonalidade de precipitação foram os descritores mais importantes na separação das espécies de Merostachys na Mata Atlântica. Nossos resultados sugerem que variações no grau de umidade seriam importantes delimitadores de áreas de distribuição geográfica dessas espécies. Essas variáveis devem, portanto, ser consideradas nos estudos sobre distribuição de espécies de bambus. Dessa forma, enfatizamos que Merostachys exerce importante papel na dinâmica dos ecossistemas, principalmente no Brasil e, com isso, medidas de conservação desses ecossistemas deverão considerar seriamente o impacto que as mudanças climáticas poderão acarretar sobre a distribuição geográfica desses bambus. Além disso, nossos resultados lançam luz sobre novas áreas potenciais de coleta de Merostachys.
Bamboos belong to Poaceae family and subfamily Bambusoideae. Bambusoideae is composed of three tribes, one of which, Bambuseae, encompasses the most successful group of grasses in tropical forests. One of its subtribes, Arthrostylidiinae, occurs in the Neotropics and has 15 genera, one of which is Merostachys Spreng., which includes 49 species occurring from southern Mexico to northern Argentina. The species of this genus play an important role in the functioning and composition of forest ecosystems, especially in Brazil. The species of Merostachys present complex delimitation because of (I) the difficulties in obtaining reproductive material, which may be explained by monocarpic reproductive cycle with a long period of vegetative growth, (II) high species diversity and (III) little knowledge on the morphology. The main aims of this study were to: (i) investigate the areas of climate suitability of Merostachys species under the current climate in the Neotropics and the possible effects of future climate change on the geographic distribution of this genus; (ii) understand the real and potential distribution patterns of M. neesii Rupr., M. speciosa Spreng. and M. ternata Nees, which are endemic to the Atlantic Forest, thereby providing data support that might help the taxonomic species delimitation task. To achieve goal (i), we investigated the predictive distribution patterns of this genus under current and future climate conditions based on 646 occurrence records for the Neotropics. For this, we used Euclidean Distance, Gower Distance, Envelope Score and Maxent algorithms, building, at the end, consensus models. To achieve goal (ii), from 34 records obtained for the three above mentioned species, we applied the principal component analysis (PCA) using descriptors such as climate variables, and the Maxent algorithm, which indicated the potencial areas of occurrence for these species. Our results showed reduction of potential occurrence areas under future climate compared to such areas under current climate. The reductions will likely occur mainly in the Amazon and in the moist areas of Central America. We suggest that, in these regions, changes in the community functioning and composition will probably occur because of the key role of the bamboos studied here. However, in part of the Atlantic Forest, which is the diversity center of Merostachys, we observed expansion of climate suitability in the scenarios provided by the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). However, other factors such as the high fragmentation of the Atlantic Forest, the temporal dispersal limitation of Merostachys species, issues related to seed germination and seedling regeneration, as well as refugium areas, may act in the expansion process of these bamboos in the Atlantic Forest. Diurnal temperature range and seasonality of rainfall were the most important parameters in the separation of Merostachys species in the Atlantic Forest. Our results suggest that variation in moisture content would be important delimiters to the geographical distribution areas of these species. These sets of predictors should therefore be considered in studies on the distribution of bamboo species. We conclude this study emphasizing that Merostachys plays an important role in the dynamics of ecosystems where it occurs, mainly in Brazil, and that methods related to ecosystem conservation should seriously consider the impact that climate change may cause on the geographical distribution of these bamboos. In addition, our results shed light on potential areas that should be considered for new collections of Merostachys.
Palavras-chave: Bambu
Merostachys
Biogeografia
Mudanças climáticas
CNPq: Botânica
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: EISENLOHR, Mônica Aparecida Cupertino. Padrões de distribuição geográfica real e potencial de Merostachys Spreng. (Poaceae: Bambusoideae: Arthrostylidiinae) sob clima atual e futuro. 2015. 111 f. Dissertação (Mestrado em Botânica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7573
Data do documento: 25-Fev-2015
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