PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMÁTICA E EVOLUÇÃO
Abstract
The abiotic niche of species tells part of their ecological and evolutionary history, as well as
helps to identify groups that are more susceptible to extinction in a context of a rapidly changing
climate. Marine species from temperate regions are among the most vulnerable taxa because
habitat loss as a consequence of thermal stress and other cascading impacts can constrain the
availability of suitable area of occurrence, or result in distribution shift towards higher latitudes.
The tribe Riorajini comprises four species of neotropical skates that are evaluated by IUCN as
vulnerable or endangered, and cooccur in the subtropical Atlantic Ocean: Atlantoraja
castelnaui, A. cyclophora, A. platana and Rioraja agassizii. The present dissertation is divided
into two chapters and uses this group as a model for eco-evolutionary studies. In the first
chapter, phylogenetic niche conservatism is questioned for a clade of sympatric and competitive
sister-species. Low niche overlap was expected to reduce interspecific competition between
closely-related species. The second chapter assessed the impacts of climate change on the
current geographical distribution of the tribe Riorajini. First, the phylogeny of the tribe was
reconstructed. Then, ecological niche models for each species of the group were developed
under current and future (2100, for the most extreme scenario) geophysical and climatic
conditions of the marine environment. Environmental data and species occurrence data were
compiled from public databases and literature. Niche shift and overlap were measured within
and between species. Results indicate phylogenetic niche conservatism in which shallow
waters, proximity to the coast, and low nitrate concentration are the most important variables
for the occurrence of these species. Under the future climatic scenario projected, the areas of
higher environmental suitability for the occurrence of each species analysed increases up to
20% towards deeper areas, suggesting that this clade will resist the thermal stress resulting from
global warming. Nevertheless, future studies should consider the combined effects of an
increase in temperature in the time of hatching of egg-capsules and the early development of
juveniles, as well as the impact of other factors potentially determining the coexistence of these
species, such as prey availability.O nicho abiótico de espécies conta parte de sua história ecológica e evolutiva, bem como seu
estudo pode ajudar a identificar grupos mais susceptíveis à extinção em um contexto de rápidas
mudanças climáticas. Espécies marinhas de ambientes temperados estão entre as mais
vulneráveis, pois o estresse térmico e demais impactos em cascata do aquecimento global
podem resultar em perda de habitat e deslocamento de distribuição geográfica para maiores
latitudes. A tribo Riorajini é composta por quatro espécies de raias marinhas – classificadas
pela IUCN como vulneráveis ou em perigo de extinção – que coocorrem no sudoeste
Neotropical do Atlântico: Atlantoraja castelnaui, A. cyclophora, A. platana e Rioraja agassizii.
A presente dissertação, dividida em dois capítulos, usa esse agrupamento como modelo de
estudos ecológico-evolutivos. No primeiro capítulo, questiona-se o conservatismo filogenético
de nicho para um clado de espécies potencialmente competidoras em simpatria. Tratando-se de
espécies filogeneticamente próximas, espera-se que uma baixa sobreposição de nicho reduza
competição interespecífica. No segundo capítulo, estimaram-se os impactos das mudanças
climáticas sobre a atual distribuição geográfica da tribo Riorajini. Primeiro, reconstruiu-se a
filogenia desse grupo. Posteriormente, modelos de nicho ecológico para cada espécie do grupo
foram desenvolvidos sob condições geofísicas e climáticas atuais e futuras (2100, sob cenário
climático extremo) do ambiente marinho. Dados ambientais e de ocorrência das espécies foram
compilados de bancos de dados públicos e literatura. Análises de sobreposição e deslocamento
de nicho foram conduzidas a níveis inter- e intraespecíficos. Os resultados indicam
conservatismo filogenético de nicho no qual águas rasas, proximidade da costa e baixa
concentração de nitrato são as variáveis mais importantes para a ocorrência das espécies. Em
um cenário climático futuro projetado, as áreas de maior adequabilidade ambiental à ocorrência
de cada espécie analisada aumentam em até 20% em direção a áreas de maior profundidade,
sugerindo que esse clado resistirá ao estresse térmico decorrente do aquecimento global. Apesar
disso, estudos futuros devem considerar efeitos combinados do aumento da temperatura a
aspectos biológicos desses animais, como o tempo de eclosão das cápsulas ovígeras e o
desenvolvimento dos juvenis, bem como o impacto a outros fatores potencialmente
determinantes à coexistência dessas espécies, como a disponibilidade de presas
