Distribuição de aves florestais endêmicas do Cerrado : ocorrência e abundância na escala local e geográfica

A relação entre uma espécie com seu ambiente pode resultar em diferentes padrões de distribuição, dependendo da escala espacial. Variáveis ambientais e climáticas podem influenciar diferentemente a distribuição e ocorrência das espécies dependendo da escala considerada. Atualmente, pode-se encontrar uma grande quantidade de estudos buscam compreender a ocupação das espécies como função de características ambientais e climáticas, identificando variáveis-chave para as quais as espécies respondem. Na região do Cerrado, estudos que buscam compreender a relação da distribuição e ocorrência das espécies de aves com variáveis ambientais e climáticas ainda são escassos. O Cerrado é uma das maiores savanas tropicais do mundo e a segunda maior formação vegetal da América do Sul. Cerca de 72% das espécies de aves que ocorrem no bioma são total ou parcialmente dependentes de formações florestais e das 30 endêmicas, 13 são florestais. Tendo em vista a importância da relação entre as espécies e seu meio abiótico e de se avaliar como o padrão e a escala influenciam a distribuição e a abundância dos organismos, novos estudos são fundamentais para a compreensão destes processos no Cerrado. O objetivo da tese foi compreender os padrões de distribuição geográfica de espécies de aves endêmicas de matas de galeria no Cerrado e quais fatores influenciam a ocorrência das espécies tanto na escala geográfica como na escala local. Buscamos também, avaliar e comparar métodos de estimativa da distribuição geográfica das espécies que levam em conta a probabilidade de detecção das espécies com métodos que não consideram este parâmetro. No primeiro capítulo nosso objetivo foi estimar a probabilidade de ocupação e detectabilidade de cinco aves florestais endêmicas do Cerrado (Antilophia galeata, Herpsilochmus longirostris, Syndactyla dimidiata, Hylocryptus rectirostris e ! 9! Basileuterus leucophrys), por meio de uma modelagem de ocupação (single-season occupancy models). Avaliamos hipóteses relacionadas a cobertura vegetal (NDVI – Índice de Vegetação por Diferença Normalizada, e desvio-padrão do NDVI) e a composição do habitat ao redor dos pontos amostrados (proporção de vegetação nativa e não-nativa). Ao todo, realizamos 589 amostragens 310 pontos distribuídos em diferentes fragmentos florestais. A probabilidade de ocupação média (ψ) encontrada para as espécies variou de 0,33-0,75. A detectabilidade média (p) variou de 0,29-0,71, sendo menor que um para todas as espécies. A cobertura vegetal (NDVI em um buffer de 100 m) foi importante para prever a detectabilidade de quatro das cinco espécies estudadas. Esta também foi uma importante variável preditiva da probabilidade de ocupação, que apresentou uma relação positiva com o NDVI para três espécies. As variáveis de composição de habitat apresentaram um fraco efeito sobre as probabilidades de ocupação das espécies. Logo, em uma escala local, o efeito da qualidade do habitat sobre a probabilidade de ocupação de aves florestais endêmicas do Cerrado pode ser mais importante do que a quantidade de habitat disponível. No segundo capítulo nosso objetivo foi caracterizar a relação entre a abundância de espécies de aves florestais endêmicas do Cerrado com a sua distribuição geográfica, esperando-se encontrar uma relação negativa entre a abundância e a distância em relação ao centroide da distribuição e positiva da abundância com a adequabilidade ambiental. Além disso, testamos hipóteses relacionadas a variáveis locais (quantidade de habitat florestal e NDVI). Nós calculamos o índice de adequabilidade no programa MAXENT, considerando variáveis bioclimáticas. A abundância média encontrada para Antilophia galeata, Basileuterus leucophrys e Herpsilochmus longirostris foi 5,22 ± 0,72, 2,98 ± 0,88 e ! 10! 4,62 ± 0,71, respectivamente. Nós encontramos relações significativas da distância em relação ao centroide, da adequabilidade de habitat e da quantidade de habitat somente para Basileuterus leucophrys. Contrariamente às nossas expectativas, a abundância diminuiu com o aumento da quantidade de floresta e aumentou com a distância em relação ao centróide da distribuição. Já em relação à adequabilidade ambiental a relação foi positiva. Logo, para pelo menos uma das espécies estudadas, a abundância provavelmente aumenta em relação a periferia da distribuição em áreas com maior adequabilidade de condições climáticas. No terceiro capítulo, nosso objetivo foi compreender o efeito da detectabilidade na modelagem da distribuição de espécies de aves florestais endêmicas do Cerrado e comparar metodologias que não consideram a influencia da detectabilidade nas estimativas de ocorrencia (BIOMOD e MAXENT) com aquelas que levam em conta a detecção imperfeita (modelos de ocupação single-season). Nós modelamos a distribuição geográfica de cinco aves florestais endêmicas do Cerrado (Capítulo 1), com diferentes probabilidades de detecção (p=0.51 to 0.74) e ocupação (ψ=0.28 to 0.89), utilizando as três abordagens citadas. Nós comparamos a performance preditiva entre os modelos de ocupação e os outros por meio do calculo da acurácia relativa de cada método considerando duas medidas: AUC (Area Under the Curve-ROC) e TSS (True Skill statistic). Contrariamente às nossas expectativas, os modelos de ocupação apresentaram a pior performance preditiva, sendo significativa a diferença entre estes e ou outros modelos considerados, tanto para AUC, quanto para TSS. Este resultado pode indicar a baixa qualidade dos dados de validação dos modelos e do método de acurácia utilizado para comparação entre as abordagens. O estudo demonstrou que as abordagens podem resultar em predições distintas, sendo bem evidente quando comparados os modelos de presença e ausência com os modelos que utilizam somente dados de presença.The relationship between a species and its environment may result in different distribution patterns, depending on spatial scale. In this regard, habitat and climatic variables can directly affect species distribution and occurrence. An increasing number of studies seek to understand species occupancy as a function of habitat and climatic factors, identifying key variables to which species respond. In the Cerrado region studies with bird species in this area are lacking. The Cerrado is one of the largest tropical savannas in the world and the second-largest vegetation formation in South America. About 72% of bird species are dependent or partially dependent on forest formations and 43% of the 30 endemic species are forest birds. Assessing the relationship between species and their abiotic environment is important to understand how spacial scale, habitat and climatic variables affect organisms distribution and abundance. Thus, considering the lack of information on the Cerrado biome, studies occupancy patterns are needed. Our aim was to understand distribution patterns of Cerrado endemic forest bird species and which factors affect their occurrence in macro and local scale. Also, we assessed and compared estimation methods of species geographic distribution that account for detection probability with methods that do not accunt for this parameter. Our aim in the first chapter was to estimate occupancy and detection probability of five Cerrado endemic forest bird species (Antilophia galeata, Herpsilochmus longirostris, Syndactyla dimidiata, Hylocryptus rectirostris e Basileuterus leucophrys), using single-season occupancy modeling. We evaluated hypotheses related to forest cover (NDVI – Normalized Difference Vegetation Index, and NDVI Standard Deviation) and to the landscape composition (amount of forest, native and non-native surrounding vegetation). We conducted 589 point counts surveys at a total of 310 points in 59 sites within gallery forests during September to December from 2011 to 2013. Model-averaged occupancy estimates (ψ) ranged from 0.33 to 0.75, and detection probability (p) was less than one (0.29-0.71) for all species. Forest cover (NDVI in a 100-m buffer) was an important predictor variable and occupancy probability increased with NDVI values for three bird species. Landscape composition variables had a weak effect on occupancy probabilities. NDVI is an indirect measure of primary production and sites with higher NDVI values might have more resources available to birds. Considering this, in a local scale, the effect of habitat quality on birds’ occupancy may be more important than the amount of available habitat. Our aim in the second chapter was to assess hypotheses related to bird species abundance across the geographic distribution - centroid-periphery and habitat suitability, and to local variables - forest amount and forest cover (NDVI – Normalized Difference Vegetation Index) in a 1km buffer around survey points. We expected to find a negative relationship between species abundance and the distance to the distribution centroid and a positive relationship with forest amount and forest cover. We estimate a suitability index using program MAXENT, considering bioclimatic variables. The mean abundance was 5.22 ± 0.72 to Helmeted Manakin, 2.98 ± 0.88 to White-striped Warbler and 4.62 ± 0.71 to Larged-billed Antwren. We found significant relationships with the variables considered just to White-striped Warbler. Contrary to our expectations, species abundance decreased with increasing forest amount and increased with distance to the distribution centroid. Regarding habitat suitability the relationship with species abundance was positive, abundance increased in more suitable sites. Thus, we found that at least for one bird species, abundance probably increase towards the periphery of the distribution in areas of suitable climatic conditions. Our aim in the third chapter was to understand the effect of detectability on the species distribution modeling and compare approaches that assume p=1 (MAXENT and BIOMOD) with single-season occupancy models that account for imperfect detection. We modeled the geographic distribution of five Cerrado endemic forest birds species (Chapter 1), with different detection (p=0.51 to 0.74) and occupancy probability (ψ=0.28 to 0.89), using all three approaches. We compared the predictive performance between occupancy models and the others by calculating the relative performance of each approach considering the AUC (Area Under the Curve-ROC) and the TSS (True Skill statistic). Contrary to our expectations occupancy models showed the worst predictive performance with a significant difference between these models and the others, considering AUC and TSS accuracy measures. Possible explanations for these results can be the poor quality of the validation data and the choice of the accuracy method to compare among the approaches. Our results showed that different approaches may result in distinct predictions, and it was evident when presence-absence models were compared with presence-only models

Padrões de ocupação do javali (Sus scrofa L.) na Mata Atlântica brasileira

Apesar dos grandes impactos da invasão do javali (Sus scrofa) nos ecossistemas naturais, o uso de hábitats por esta espécie nos neotrópicos ainda permanece pouco estudado. Aqui, nós investigamos os efeitos do hábitat local e de covariáveis da paisagem (tipos de vegetação, cursos d'água e estradas) sobre os padrões de ocupação do javali na Mata Atlântica do sul do Brasil. Utilizamos a modelagem de ocupação de estação única para estimar as probabilidades de detecção (p) e de ocupação (ψ) dos javalis, usando monitoramento de armadilha fotográfica por 8 dias em 100 locais. As câmeras detectaram javalis em 64 locais (ocupação ingênua = 64%). Os quatro melhores modelos explicaram 72,7% dos padrões de ocupação, e o melhor modelo (com variável "água") teve um peso de 28,5%. Embora nenhuma das variáveis testadas apresentaram alto poder explicativo na ocupação do javali, a variável água foi a que contribuiu com uma tendência de efeito negativo (β = -1,124; SE = 0,734), com 59% de ocupação quando a água estava presente e 82% quando estava ausente nos pontos de amostragem. Vestígios da presença de javali em diferentes tipos de vegetação revelaram que eles utilizaram plantações de Pinus sp., florestas nativas e culturas de milho e aveia. O padrão de ocupação mostra que o javali é extremamente generalista em nosso local de estudo na Mata Atlântica, sendo encontrado em todos os lugares, o que levanta preocupações ecológicas e econômicas sobre os potenciais efeitos negativos de sua invasão.Despite the great impacts of invasive wild pig (Sus scrofa) to natural ecosystems, habitat use by this species in the neotropics remains poorly studied. Here, we investigated the effects of local habitat and landscape covariates (vegetation types, running watercourses and roads) on occupancy patterns of wild pig in the Atlantic Forest of southern Brazil. We used single season occupancy modeling to estimate detection (p) and occupancy (ψ) probabilities, using 8-day camera-trap monitoring of 100 sampled sites. The cameras detected wild pig in 64 sites (naïve occupancy = 64 %). The four best models explained 72.7 % of the occupancy patterns, and the top model (with "water" variable) had a weight of 28.5 %. Even though none of the tested variables had high explanatory power of wild pig occupancy, the water variable had a negative effect trend (β = -1.124; SE = 0.734), with 59 % of occupancy when water was present and 82 % when it was absent around the sampling sites. Vestiges of the presence of wild pig in different vegetation types revealed that they used plantations of Pinus sp., native forests, and corn and oat crops. The occupation pattern shows that wild pig are generalist at our study site at the Atlantic Forest being found everywhere, raising ecological and economic concerns about the high potential negative effects of its invasion

Diagnóstico da produção sustentável de leite na mesorregião do Vale do Acre / Diagnosis of sustainable milk production in the mesoregion of Vale do Acre

Objetivou-se caracterizar 100 propriedades leiteiras, em regime de economia familiar, da Mesorregião do Vale do Acre, na Amazônia Ocidental, no que diz respeito aos aspectos técnicos, econômicos, ambientais e profissionais considerando diferentes níveis de produtividade de leite. Os dados foram coletados no período de março a junho de 2016, a partir de um formulário semiestruturado, contendo 43 questões, por meio da observação in loco, bem como pelas respostas obtidas com os proprietários; e cadastrados em planilhas Excel®. Adotou-se metodologia descritiva para análise dos dados. A pesquisa revelou uma maior presença de jovens na área rural quando comparada à média nacional, mas a baixa escolaridade e formação profissional perpetuam a baixa adoção de tecnologias, ausência de controle zootécnico e gerencial além da limitada percepção sobre preservação ambiental. Concluiu-se que existe produção leiteira sustentável no Estado porém, faz-se necessário maiores investimentos na área educacional, transferência e incorporação tecnológica, além de efetivo controle técnico e gerencial por parte dos produtores

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Biologia reprodutiva e comportamento cooperativo em ninhos de Cypsnagra Hirundinacea

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2008.Cypsnagra hirundinacea (Aves: Thraupidae) é uma espécie que ocorre em áreas abertas do Cerrado e possui reprodução cooperativa, onde os ajudantes são filhotes de estações reprodutivas passadas. O primeiro capítulo desta dissertação apresenta uma descrição de aspectos da biologia reprodutiva de C. hirundinacea, incluindo período reprodutivo, ninho, ovos, filhotes, período de incubação e ninhegos, cuidado parental e reprodução cooperativa. O segundo capítulo tem como objetivo estimar a probabilidade de sobrevivência do período total de ninhos, do período de incubação e do período de ninhegos e avaliar o efeito de variáveis temporais e ambientais sobre o sucesso reprodutivo de C. hirundinacea. A busca e monitoramento de ninhos foram realizados na Estação Ecológica de Águas Emendadas (ESECAE), DF, entre os anos de 2002 e 2007. Ao longo de todo o estudo foram encontrados 64 ninhos. O período reprodutivo se inicia em meados de agosto e se estende até a primeira quinzena de dezembro. As características dos ninhos, ovos e ninhegos estão de acordo com a variação encontrada na família Thraupidae. O tamanho da ninhada variou entre um e três ovos e o período de incubação foi de 16 ± 0,3 dias. A incubação é do tipo assincrônica e somente a fêmea incuba enquanto o macho e os ajudantes ficam em guarda próximos ao ninho. O período médio de permanência dos ninhegos no ninho é de 12,1 ± 0,5 dias. A fêmea e o macho do par reprodutor, assim como os ajudantes participam da defesa do ninho e da alimentação dos filhotes. A massa corporal, assim como a asa dos ninhegos de ninhos com ajudantes aumentou mais rapidamente do que a de ninhegos de ninhos sem ajudantes. Além disso, ao final do período de permanência no ninho, os filhotes de ninhos com ajudantes apresentaram medidas mais próximas das dos adultos do que filhotes de ninhos sem ajudantes. Os ajudantes podem afetar positivamente na sobrevivência dos filhotes e a aptidão do par reprodutor, uma vez que na sua presença as taxas de entrega de alimentos foram maiores e tanto a fêmea, quanto o macho do par reprodutor reduziram seu esforço de entrega. Dos 58 ninhos que se tornaram ativos, 32,7% foram bem sucedidos, 56,9% foram predados (predação aparente) e 10,4% foram abandonados. A predação foi a maior causa de perda de ninhadas, tendo uma média de 53,4% entre os anos. Utilizando-se do método de Mayfield, encontrou-se uma probabilidade de sobrevivência dos ninhos de C. hirundinacea de 26,7%, que foi semelhante ao encontrado para outras espécies de Passeriformes no Cerrado e na região tropical. Através da análise de modelos, no programa MARK, constatou-se que os períodos de incubação e ninhego podem ser influenciados de forma distinta pelas variáveis temporais e ambientais. Além disso a análise evidenciou que a variação temporal e a idade são variáveis importantes para prever as taxas de sobrevivência diária (TSDs), indicando uma diminuição na probabilidade de sobrevivência dos ninhos ao longo da estação reprodutiva e à medida que os ninhos se tornam mais velhos. As variáveis ano, altura e distância não foram variáveis importantes para prever as TSDs e a variável ajudantes não apresentou nenhum efeito sobre as TSDs do período total dos ninhos, do período de incubação e do período de ninhegos. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTWhite-rumped Tanager (Cypsnagra hirundinacea) is a cooperative breeding species, which helpers are offspring of earlier breeding seasons. This species occurs in open areas of the Cerrado (Neotropical savanna). The first chapter of this dissertation presents a description of several aspects of C. hirundinacea reproductive biology, including reproductive period, nest, eggs, nestlings, incubation and nestling periods, parental care and cooperative breeding. The second chapter aims to estimate survival probability from total nests period, and separately during incubation and nestling period as a function of temporal and environmental variables. Nest searches and monitoring were conducted at “Estação Ecológica de Águas Emendadas” (ESECAE), Distrito Federal, Brazil, from 2002 to 2007. Sixty-four nests were found during these years. The breeding period started in mid August and ended in the first half of December. Nests, eggs and nestlings characteristics are similar to the ones reported for other tanagers. Clutch size varied from one to three eggs and incubation period lasted 16 ± 0.3 days. Incubation is asynchronous and only the female incubated eggs, while male and helpers only guarded the nest from a short distance. Nestling period was 12.1 ± 0.5 days. The breeding pair and the helpers fed the nestlings and defended the nest during this phase. Nestlings’ growth rates of body mass and wing were higher at nests with helpers than at nests without helpers. In addition, at the end of the period, nestlings from helped nests were morphometric more similar to adults than nestlings from unhelped nests. Food delivery rate per nestling was higher in helped nests, and both breeding female and male had lower food delivery rates at these nests. Thus, helper presence at the nest increased nestling body condition, which might have affected their survival and breeding pair fitness. Fifty-eight nests were active, from which 32.7% were successful, 56.9% depredated (apparent predation), and 10.4% abandoned. Nest predation was the main cause of nest losses, with an average of 54.3% among years. Mayfield´s nest survival probability was 26.7%, similar to that one found to other passerine birds in Cerrado and in other tropical areas. Using model selection of daily survival probabilities in program MARK, different effects of temporal and environmental variables were found during all nest periods (incubation, nestling and total). This study suggests that nest survival probability decreased through the breeding season and during nest age, being important predictive variables. The variables year, nest height, and nest distance to the nearest road had little support in the models considered and the variable helper presence at the nest had no effect on daily survival rates

Ionic imbalance and lack of effect of adjuvant treatment with methylene blue in the hamster model of leptospirosis

Leptospirosis in humans usually involves hypokalaemia and hypomagnesaemia and the putative mechanism underlying such ionic imbalances may be related to nitric oxide (NO) production. We previously demonstrated the correlation between serum levels of NO and the severity of renal disease in patients with severe leptospirosis. Methylene blue inhibits soluble guanylyl cyclase (downstream of the action of any NO synthase isoforms) and was recently reported to have beneficial effects on clinical and experimental sepsis. We investigated the occurrence of serum ionic changes in experimental leptospirosis at various time points (4, 8, 16 and 28 days) in a hamster model. We also determined the effect of methylene blue treatment when administered as an adjuvant therapy, combined with late initiation of standard antibiotic (ampicillin) treatment. Hypokalaemia was not reproduced in this model: all of the groups developed increased levels of serum potassium (K). Furthermore, hypermagnesaemia, rather than magnesium (Mg) depletion, was observed in this hamster model of acute infection. These findings may be associated with an accelerated progression to acute renal failure. Adjuvant treatment with methylene blue had no effect on survival or serum Mg and K levels during acute-phase leptospirosis in hamsters