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Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Title: Aspectos ecológicos e evolutivos da escolha dos frutos: fatores determinantes e variações individuais
Alternate title (s): Ecological and evolutionary aspects of fruit choice: determinants and individual variations
Author: Pires, Luís Paulo
First Advisor: Melo, Celine de
First member of the Committee: Silva, Paulo Antônio da
Second member of the Committee: Silva, Wesley Rodrigues
Third member of the Committee: Augusto, Solange Cristina
Fourth member of the Committee: Del-Claro, Kleber
Summary: As interações entre frugívoros e plantas são fundamentais para a manutenção do equilíbrio ecológico dos ecossistemas. As plantas fornecem recurso alimentar para os animais que, por sua vez, atuam como dispersores das sementes. Nos ambientes tropicais, as aves se destacam como o grupo mais importante de dispersores de sementes das angiospermas, em número de espécies. Considerando a relevância desse serviço ecossistêmico, esta tese teve como objetivos: 1) discutir a abordagem coevolucionista das interações frugívoro-planta; 2) investigar o papel de fatores neutros e determinísticos na estruturação das redes de interações entre aves frugívoras e plantas; 3) avaliar o grau de especialização individual em uma espécie de ave frugívora generalista e 4) investigar como perturbações ambientais (i.e. efeito de borda) podem afetar a percepção de cores e a seleção de frutos pelas aves. Para alcançar o primeiro objetivo, foi feita uma revisão bibliográfica acerca da evolução das interações frugívoro-planta, com foco na convergência temporal dos padrões de evolução e diversificação dos grupos de frugívoros e das angiospermas. Nesta análise, nós concordamos com autores que afirmam que as pressões seletivas entre esses grupos acontecem em pulsos de coevolução, com períodos onde elas são mais fortes e direcionais intercalados por outros nos quais as forças coevolutivas são fracas. Com relação ao segundo objetivo, foi aplicada uma abordagem de redes ecológicas e nós encontramos que a restrição de tamanho imposta pela abertura do bico e a sobreposição temporal entre frugívoros e recursos explicam as interações par-à-par, porém a abundância relativa das espécies explica melhor as métricas de redes. No capítulo 3, novamente utilizou-se a abordagem de redes ecológicas, porém considerando que os nós de um dos lados da rede representavam indivíduos de uma mesma espécie frugívora. Identificou-se que esta população generalista é composta pela soma do nicho de indivíduos especialistas e que a variação sazonal na disponibilidade dos recursos afeta a amplitude do nicho individual. Por fim, no capítulo 4 realizou-se uma abordagem experimental para avaliar se a cor dos frutos e a distância em relação à borda do fragmento influencia a escolha dos frutos. Os resultados demonstraram que nenhum desses fatores explicou satisfatoriamente o consumo de frutos, o que acreditamos ser devido à predominância de espécies frugívoras oportunistas nos fragmentos estudados. Em seu conjunto, os dados e discussões apresentados nesta tese sugerem que: 1) mais informações sobre a coevolução entre frugívoros e plantas são necessárias para predizermos como as espécies irão responder às perturbações ambientais 2) modelos explanatórios das redes mutualísticas entre plantas e frugívoros devem considerar as restrições fenotípicas e a abundância das espécies, ao passo que as interpretações dos parâmetros das redes devem ser condicionadas aos fatores que os geram; 3) variações intraespecíficas no uso dos recursos são importantes na determinação das interações ecológicas e que redes no nível dos indivíduos apresentam propriedades que não se repetem no nível das espécies; e 4) a influência do efeito de borda sobre a escolha das cores dos frutos pelos frugívoros é principalmente indireto, através da modificação da estrutura do habitat e da composição das guildas tróficas.
Abstract: Interactions between frugivores and plants are fundamental for the stability of ecological communities. Plants provide food for frugivorous animals and these disperse the seeds to suitable sites. In tropical ecosystems, birds are the most relevant seed dispersers of angiosperms, in terms of species richness. Considering the importance of this ecosystem service, this thesis aimed at: 1) discuss the coevolutionary approach of plant-frugivore interactions; 2) investigate the role of neutral and deterministic processes in assembling plant-frugivore networks; 3) assess the degree of individual specialization in a generalist bird species and 4) evaluate how environmental disturbances (i.e. edge effect) may influence color perception and fruit choice by frugivorous birds. To achieve the first goal, we did a review on the evolution of plant-frugivore interactions, focusing on the temporal congruency in the evolution and diversification patterns of frugivores and angiosperms. In this review, we agreed with authors who suggest that the selective pressures between these groups happens in pulses of coevolution, defined by periods when reciprocal evolution is strong and directional interspersed by others when coevolutionary forces are weak and diffuse. For the second objective of this study, we applied an ecological network approach and found that size constraints and temporal overlap between frugivores and resources explain pairwise interactions, but that species relative abundance performed better at explaining aggregate network metrics. In chapter 3, we once again used network theory but this time we considered the consumer nodes as different individuals in the same population. We identified that the generalist diet of the population is the sum of the niches of dietary specialist individuals and that seasonal variation in resource availability influences the dietary width of individual niche. Finally, in chapter 4 we designed an experimental study to assess if fruit color and the distance from forest borders influence fruit choice. Results showed that neither of these predictors explained fruit consumption and we believe this is due to the prevalence of opportunistic frugivorous species in the study sites. In its whole, the data and discussions presented in this thesis suggest that: 1) we need more information on the evolution of plant-frugivore interactions in order to better predict how environmental disturbances will affect species evolutionary trajectories; 2) models explaining plant-frugivore mutualistic networks should consider biological constraints and species relative abundance, but that these may not equally explain different processes of network assembling; 3) intraspecific variations in resource use are important for the establishment of biological interactions and that individual-level networks may contain properties that, albeit existent, are not evident in species-resources networks; and 4) the influence of edge effect of color-based fruit choice is mainly indirect, by modifying habitat structure and guild composition.
Keywords: Mutualisms
Ecological interactions
Frugivory
Seed dispersal
Ecologia
Sementes dispersão
Interação animal planta
Ecossistemas
Mutualismos
Interações ecológicas
Frugivoria
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais
Quote: PIRES, Luís Paulo. Aspectos ecológicos e evolutivos da escolha dos frutos: fatores determinantes e variações individuais. 2019. 106 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Conservação dos Recursos Naturais) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.1216
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.1216
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/24617
Date of defense: 19-Feb-2019
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