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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.41.2020.tde-05042021-152618
Documento
Autor
Nombre completo
Juan Pablo Narvaez Gomez
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2020
Director
Tribunal
Lohmann, Lucia Garcez (Presidente)
Casagranda, Maria Dolores
Fiaschi, Pedro
Sano, Paulo Takeo
Título en portugués
Desvendando padrões de endemismo e sua relação com o clima na região Neotropical: um estudo de caso com a tribo Bignonieae (Bignoniaceae)
Palabras clave en portugués
1. Bignonieae
2. Região Neotropical
3. Viés espacial
4. Esforço de coleta
5. Distribuição de espécies
6. Áreas de endemismo
7. Nicho climático
Resumen en portugués
Bignonieae (Bignoniaceae) é um clado de lianas distribuído por toda a região Neotropical e um componente importante de Torestas úmidas. A história biogeogra7ca deste clado está profundamente associada aos principais eventos que moldaram as paisagens Neotropicais. O clima aparenta ter tido um papel importante na distribuição das espécies tanto em escala ampla quanto local neste clado de plantas. Esta tese visa ampliar esse conhecimento através da de7nição de áreas de endemismo da tribo e investigar sua relação com o clima através de três objetivos centrais. Em primeiro lugar, avaliamos qual é o estado do conhecimento da distribuição das espécies de Bignonieae, através de uma análise de viés espacial e da qualidade do banco de dados de distribuição de Bignonieae mais completo até o momento. Em segundo lugar, realizamos uma análise de endemicidade para descobrir quais são as áreas de endemismo de Bignonieae e explorar o efeito da escala espacial e possíveis ambiguidades na formação destes padrões. Também analisamos a congruência espacial das áreas de endemismo com diferentes esquemas de regionalização biogeográ7ca. Terceiro, exploramos a relação dessas áreas com o clima por meio de uma análise do nicho climático Grinnelliano das espécies endêmicas usando técnicas de ordenação. Descobrimos que (i) mais esforços de coleta são necessários em toda a região Neotropical para aumentar a representação de novas localidades, especialmente na Toresta amazônica que apesar de ser o principal centro de diversidade do grupo é a região menos amostrada. As áreas com melhor amostragem foram encontradas espalhadas pela América Central, pela Amazônia Peruana e Boliviana e ao redor de algumas cidades brasileiras. Descobrimos que (ii) as áreas de endemismo estão distribuídas por toda a região Neotropical, são mais numerosas em escalas espaciais mais abrangentes e se sobrepõem extensivamente em setores geográ7cos especí7cos aonde apresentam baixos níveis de ambiguidade. A congruência espacial entre as áreas de endemismo e as unidades biogeográficas da região Neotropical foi baixa de uma forma geral, embora os padrões de endemismo encontrados são semelhantes aos de outros taxa. Finalmente, descobrimos que (iii) diferenças de nicho entre as espécies endêmicas pertencentes a diferentes áreas de endemismo não têm relação com as áreas de endemismo nas quais as espécies pertencem, mas refletem a heterogeneidade climática dessas áreas. Nenhum processo ecológico comum foi encontrado entre as espécies da mesma área. Os nossos achados corroboram a hipótese de que a correlação entre o endemismo e o clima contemporâneo se deve principalmente à auto correlação espacial entre o clima e geogra7a. Esta tese destaca a importância do uso de bancos de dados de distribuição bem curados para explorar padrões de distribuição de espécies e suas causas.
Título en inglés
Unraveling patterns of endemism and their relationship with climate in the Neotropics: a study case with the tribe Bignonineae (Bignoniaceae)
Palabras clave en inglés
1. Bignonieae
2. Neotropics
3. Completeness
4. Spatial biases
5. Species distributions
6. Areas of endemism
7. Climatic niche
Resumen en inglés
Bignonieae (Bignoniaceae) is a clade of neotropical lianas distributed throughout the Neotropics and an important component of rainforests. The biogeographical history of this clade is deeply connected to the main events that shaped the Neotropical landscapes. Climate has been suggested as an important factor shaping species distributions at broad and local scales in this plant clade. This thesis aims to expand this knowledge by defining the areas of endemism of this tribe and investigating their relationship with climate through three main objectives. First, we evaluate what is the state of the knowledge of Bignonieae species distributions by analyzing the spatial biases and the completeness of survey efforts of the most complete distribution database of Bignonieae available so far. Second, we perform an analysis of endemicity to discover areas of endemism of Bignonieae and explore the effect of spatial scale and possible ambiguity for the establishment of these patterns. We also analyze the spatial congruence of the areas of endemism to regionalization schemes. Third, we explore the relationship of these areas of endemism with climate through an analysis of the Grinnellian climatic niche of endemic species using ordination techniques. We found that (i) more collection effort is needed across the Neotropics to increase the representation of new localities, in particular in the Amazon rainforest that despite being the main center of diversity for this groups is also the most under-sampled region. The best sampled areas were scattered across Central America, the Peruvian and Bolivian Amazon, and around some Brazilian cities. We found that (ii) areas of endemism are distributed across the Neotropics, are more numerous at coarser spatial scales, and overlap extensively over specific geographic sectors where they have low levels of ambiguity. The spatial congruence between areas of endemism and the biogeographical units of the Neotropical region was generally low, though they exhibit patterns that are similar to other taxa. Finally, we found that (iii) niche differences among endemic species belonging to different areas of endemism are not associated with the area of endemism to which they belong but reflect the climatic heterogeneity of these areas. No common ecological processes were found among species of the same area. Our findings corroborate the hypothesis that the correlation between endemism and contemporary climate is due to the spatial autocorrelation between climate and geography. This thesis highlights the importance of using well curated distributional databases to explore species distribution patterns and their causes.
 
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Fecha de Publicación
2021-04-20
 
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