Interações ecológicas positivas mutualismos - são uma das principais forças que sustentam os ecossistemas mais ricos da Terra. No entanto, entender como mutualismos sustentam a biodiversidade da Terra é desafiador por três motivos principais. Primeiro, na natureza, dezenas a milhares de espécies interagem formando redes mutualísticas. Em segundo, essas interações mutualísticas podem dar origem a pressões seletivas recíprocas entre as espécies envolvidas, resultando em mudanças evolutivas recíprocas i.e. coevolução. A coevolução é um processo chave que molda os atributos de espécies, os quais, por sua vez, mediam como mutualismos influenciam a principal medida biológica que determina a persistência das espécies: a aptidão média de seus indivíduos, i.e, a capacidade de sobrevivência e se reprodução dos indivíduos de uma espécie. Terceiro, os efeitos da coevolução na aptidão média e persistência das espécies podem se manifestar em diferentes escalas espaciais. Nesta tese, abordamos esses desafios para entendermos como a coevolução em redes mutualísticas molda a aptidão média e a persistência das espécies em diferentes escalas espaciais. Primeiro, mostramos que, em redes mutualísticas locais, os efeitos evolutivos diretos entre as espécies podem se propagar e influenciar indiretamente outras espécies na rede. Esses efeitos evolutivos indiretos dificultam a capacidade das espécies de se adaptar tanto aos seus parceiros mutualísticos quanto a outras fontes de pressões seletivas no ambiente, moldando a aptidão média das espécies. Em seguida, integramos a coevolução mutualística em escala local com a dinâmica de colonização e extinção de metacomunidades em uma escala regional. Nossos resultados mostram que a coevolução mutualística local pode homogeneizar os atributos das espécies através da paisagem, facilitando colonizações, expandindo a distribuição, e aumentando a persistência mesmo quando as espécies estão mal adaptadas ao ambiente abiótico local. Juntos, nossos resultados mostram que a coevolução em redes mutualísticas é uma grande força que molda o a aptidão média e a persistência das espécies através de diferentes escalas espaciais.

Mutualistic interactions - ecological interactions with a net positive effect to both interacting species - are one of the major forces that sustains many of Earth's richest ecosystems. Yet, understanding how does mutualistic interactions shape Earth's biodiversity is challenging for three main reasons. First, in mutualistic communities from dozen to thousands of species interact forming mutualistic networks. Second, these mutualistic interactions can give rise to reciprocal selective pressures between interacting species, resulting in reciprocal evolutionary changes - coevolution. Coevolution is a key process that drive species traits that, ultimately, mediate the net effect of mutualistic interactions on the main biological currency that determines the persistence of species: the fitness of its individuals, i.e. the ability of the individuals of a given species to survive and reproduce. Third, the effects of coevolution on the average fitness and persistence of species can manifest across different ecological scales, for instance, across different spatial scales. Here, we tackle these challenges to understand how coevolution in mutualistic networks shape the average fitness and persistence of species across different spatial scales. We first show that in local mutualistic networks the direct evolutionary effects between species can cascade and indirectly affect other species in the network. These indirect effects hinder the ability of species to adapt to both mutualistic partners and other sources of selective pressures in the environment, shaping species average fitness. Then, we proceeded to integrate mutualistic coevolution at a local scale, with the colonization and extinction dynamics of metacommunities at a regional scale. Our results show that local mutualistic coevolution can homogenize species traits across landscapes, facilitating colonization, range expansions and persistence even when species are maldapted to the local abiotic environment. Together, our results show that coevolution in mutualistic networks can be a major force that shape the average fitness and persistence of species across different spatial scales.