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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.91.2019.tde-29032019-102158
Document
Author
Full name
Paulo Ricardo de Oliveira Roth
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2018
Supervisor
Committee
Percequillo, Alexandre Reis (President)
Ballester, Maria Victoria Ramos
Bauermann, Soraia Girardi
Carmignotto, Ana Paula
Pavan, Ana Carolina D'Oliveira
Rodrigues, Miguel Trefaut Urbano
Title in Portuguese
Pequenos roedores holocênicos do nordeste do Rio Grande do Sul: Descrevendo comunidades e suas respostas ante as mudanças ambientais
Keywords in Portuguese
Hystricomorpha
Paleoambiente e Paleoclima
Semi-fóssil
Sigmodontinae
Abstract in Portuguese
A preservação de remanescentes de pequenos vertebrados é um evento bastante raro porque é necessário que fatores químicos, físicos, geológicos e biológicos atuem para que frágeis ossos e dentes não sejam destruídos pela decomposição, intempéries e processos geológicos. Apesar de raros, os testemunhos deste tipo de fauna são encontrados em escavações em abrigos sob rocha do nordeste (NE) do Rio Grande do Sul (RS). Muitas espécies de micromamíferos são excelentes bioindicadores porque possuem diferentes exigências ambientais e muitas ocupam nichos bastante específicos. Os estudos destes testemunhos contribuem para o entendimento da evolução morfológica e da história biogeográfica dos grupos preservados. Noutra via, o reconhecimento de comunidades pretéritas possibilita a reunião de informações que auxiliam no entendimento da história ambiental e climática de uma região. Portanto, a disponibilidade de coleções de fósseis e semi-fósseis de comunidades de pequenos mamíferos representa uma oportunidade única para compreendermos a história do estabelecimento de atuais padrões biológicos, ecológicos, ambientais e climáticos. Com base nas amostras de comunidades pretéritas de pequenos roedores (<1Kg) do NE do RS, meus objetivos são: descrever a história holocênica do clima e paisagem que resultaram na heterogeneidade de ambientes vista hoje na região de estudo (Capítulo 1) bem como também apresentar como àquelas mudanças afetaram as comunidades de roedores ao longo dos últimos 6.200 anos (Capítulo 2); utilizar dados novos de variações ao longo do tempo de três fontes (isótopos, fauna e pólen) associando-as as hipóteses disponíveis de trabalhos em palinologia principalmente, para contar a história dos processos naturais que resultaram nas riquezas de pequenos roedores e de ambientes hoje vistas na transição leste ente Pampa e Mata Atlantica (Capítulo 3) e; investigar na morfologia de Pseudoryzomys do passado buscando encontrar sinais de adaptação frente as mudanças de ambiente e discutir se tais diferenças são suficientes para reconhecer nas populações extintas do sul uma nova espécie (Capítulo 4). Para caracterizar os hábitats atuais e pretéritos, emprego dados de literatura, amostragem em campo de dados fisionômicos e florísticos e amostras de solo (para avaliação isotópicas), para inferir que, nas terras baixas da bacia do Sinos, até 8.600 anos AP o clima devia ser ameno e relativamente úmido possibilitando um ambiente de mistura entre plantas C3 e C4; entre 8.600 e 6.900 anos AP altas temperaturas e, provavelmente intensa pluviometria levam a um rápido domínio de campos de vegetação C4; de 6.900 a 5.600 as temperaturas se tornam mais amenas e o clima se mantêm úmido fomentando os primeiros avanços de formações florestais pioneiras associadas a Mata Atlantica; após 5.600, sobretudo após 4.000 anos AP., as florestas do bioma Atlântico avançam sobre as áreas abertas e úmidas formando a paisagem em mosaico característica atual. Para descrever a diversidade pretérita, analisei 13.617 ossos (inteiros e fragmentados) de pós-crânio e 1.716 partes cranianas e dentes de pequenos roedores, cujas idades inferidas vão desde 6.200 antes do presente até o recente e identifiquei 30 táxons. Para a descrição da diversidade atual, amostrei sete sítios nos quais coletei cerca de 5 Kg pelotas de corujas (provavelmente o mesmo agente formador das amostras pretéritas), que resultaram em 1.595 fragmentos, que permitiram a identificação de 18 táxons distintos. Reunindo as amostras pretéritas e atuais, pude organizar um catálogo desta fauna, que reúne 33 táxons dentre os quais destaco cinco extintos localmente, Kunsia sp., Clyomys sp., Pseudoryzomys simplex, Necromys cf. obscurus e cf. Thalpomys e, uma totalmente extintas, Dicolpomys fossor. A fim de estabelecer cenários paleoclimáticos e descrever as alterações nestas comunidades ao longo do Holoceno (Cap. 3), eu integrei as informações sobre a diversidade de hábitats e de espécies no passado e no presente, a dados palinológicos e isotópicos, e pude estabelecer que, no geral, há razoável coerência entre os cenários de mudança paleoambientais estabelecidos em trabalhos polínicos com as interpretações que pude fazer a respeito daquelas mudanças a partir de analises de mudanças de comunidade de roedores e de oscilações isotópicas no solo. Como principal ressalva as hipóteses de mudanças Holocênicas na paisagem, argumento que toda a região de várzea entre os rios Taquari, Jacui, Caí, Sinos e Gravataí deve ter sido dominada por amplas áreas alagadas num cenário muito próximo ao Pantanal devido a presença entre os semifosseis de táxons de roedores que hoje prosperam nesse bioma e pela presença de Blastocerus dichotomus, o qual era predado por índios no RS e hoje possui uma população relictual na APA do Banhado Grande, RS. No Cap. 4 realizo uma abordagem relativamente inédita para Sigmodontinae onde verifico através de morfometria geométrica que o efeito de desgaste dentário é bastante diferente entre populações antigas e atuais de Pseudoryzomys e, associando analises morfológica lineares discuto que o conjunto de variações dever ter estreita relação com a "tentativa" da população a se manter ante a mudança de cenário e, consequentemente, de dieta.
Title in English
Holocenic small rodents from northeastern Rio Grande do Sul: Describing communities and yours answers to environmental changes
Keywords in English
Craniodental identification
Pampa - Atlantic Forest transition
Rodent semi fossils
RS-S-327: Sangão
RS-S-395: Deobaldino Marques
Abstract in English
Small vertebrate's remnants preservation is rather rare event because is needed that specific factors occur together (chemical, physical, geological and biological) to not destroy fragiles bones and teeth by decomposition, weather and geological processes. Nonetheless, the evidences of this type of fauna are quite frequently found at rock shelters excavations at Rio Grande do Sul (RS). Many micro mammals species have different environmental requirements and occupy specific niches therefore are considered excellent bioindicators. Studies of these testimonies contribute to understanding the morphological evolution and of biogeographic history of these preserved groups. In another way, knowing past communities allows gathering a lot of information that helps understanding environmental and climatic history of a place. Therefore, the availability of fossil and semifossil collections from past small mammals communities is a odd opportunity to improve the current biological understanding of ecological, environmental and climatic patterns established along of the history. This study intends to contribute knowledge about northeast RS and about your Holocene rodent fauna. Based on past samples from small rodent communities (<1kg). The objectives of this thesis are: describe the climate and landscape Holocene history which resulted in current heterogeneity of northeast of RS (Chapter 1) as well as show how climatic and environmental changes affected rodent communities over past 6,200 years (Chapter 2); Use new data of three sources variation over time (isotopes, fauna and pollen) associating mainly with available palynology studies in order to interpret the natural processes history which resulted in small rodent richness and present environments at Atlantic Forest and Pampa transitions (Chapter 3) and; investigate past Pseudoryzomys morphology in order to find adaptation signs in face of environment changes and discuss whether these differences are enough to distinguish a new species in the South´s extinct populations (Chapter 4). To characterize current and past habitats (Chapter 1) literature, fisionomic and floristic field sampling and soil samples (for isotopic evaluation) data are used to infer that in Sinos´s basin lowlands up to 8600 years BP the climate would be moderate and relatively wet allowing a mixing environment of C3 and C4 plants; between 8,600 and 6,900 years high temperatures and probably intense rainfall lead to a domain of C4 vegetation filds. From 6,900 to 5,600 years the temperature become milder and the climat remains humid enabling the first advances of pioneer forest formations associated with Atlantic Forest. After 5,600 years especially after 4,000 years BP Atlantic biomes forests advance on open and humid areas forming the current characteristic mosaic landscape. To describe past diversity (chapter 2), 13,617 post-cranial skeleton's bones and 1,716 cranial parts and rodent teeth were analyzed. These samples have a inferred ages range from 6,200 years to present and 30 taxa were identified. To current diversity description were sample seven sites and was collected about 5 kg of owl's pellets (probably same forming agent of past samples) which 1,595 fragments were found and 18 taxa were identified. Combining present and past samples, a fauna catalog could be organized which includes 33 taxa among there are five locally extinct species (Kunsia sp., Clyomys sp., . Pseudoryzomys simplex, Necromys cf. obscurus e cf. Thalpomys) and one totally extinct (Dicolpomys fossor). In order to establish paleoclimatic scenarios and describe the changes of these communities throughout the Holocene, information on habitat diversity, past and present species diversity, palynological and isotopic data has been integrated (Chapter 3) and it has been found that there are generally reasonable coherence between paleoenvironmental change scenarios established in previous pollen studies with the interpretations suggested by the new analysis results in rodent, pollinic and isotopic communities presented in this work. The main exception to hypotheses for Holocene changes in landscape are that floodplain region among Taquari, Jacui, Caí, Sinos and Gravataí rivers must have been dominated by wide flooded areas very similar with Pantanal due to nowadays semi fossils rodent taxa presence and Blastocerus dichotomus presence (which was predated by indigenous in RS and today has a relictual population in APA do Banhado Grande, RS). In Chapter 4 was made a relatively new approach, using geometric morphometry to study Sigmodontinae. The results present that the effect of dental wear is quite diferente between past and presente populations of Pseudoryzomys. Associating linear morphological analyzes the set of variations should have close relation with the population´s "attempt" of keep up with scenery change and, consequently, of diet changes.
 
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Publishing Date
2019-04-04
 
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