Projetos de Pesquisa

2014-2015

Gene flow and riverine barriers in the Guiana Shield: a multitaxon test across the Oyapock River

One of the most unique features of Amazonia is that rivers often delimit the distributions of animal species. Given the striking association between rivers and animal distributions, it is not surprising that the first model proposed to explain the origin of Amazonian biodiversity invoked rivers. According to the riverine barrier hypothesis, rivers could act as barriers, structuring biological populations and ultimately promoting speciation. Despite its long-standing history, empirical support for this hypothesis remains controversial. In this proposal, we aim to study the current role of rivers as barriers in three different groups of animals: birds, frogs, and harvestmen (Arachnida, Opiliones). Because the permeability of riverine barriers may depend on the characteristics of the rivers and on the dispersal ability of focal species, we will test the level of gene flow across the lower, middle, and upper Oyapock River in selected taxa with high and low dispersal capabilities.  We will sample frogs, birds and harvestmen species on both margins of the Oyapock River from its headwaters to the estuary, and examine the genetic structure using one mtDNA loci for 10 species of each group and genome wide NGS data for a subset of the species of each group.

Coordenadores: Antoine Fouquet & Luciano N. Naka

Financiamento: Center for the study of biodiversity in Amazonia

CEBA

2013-1016.
Padrões de diversidade em aves de ambientes ribeirinhos na Amazônia: fatores ecológicos e evolutivos ao longo de um gradiente ambiental na bacia do Rio Branco, Roraima

Pipra filicauda (Foto: Thiago O. Laranjeiras)

Pipra filicauda (Foto: Thiago O. Laranjeiras)

Neste projeto estamos estudando os padrões de distribuição e diversidade de aves na bacia do Rio Branco, inventariando a avifauna de forma padronizada (pontos de escuta) e sistematizada (localidades a cada 50 km) ao longo de toda a extensão no Rio Branco e seus principais afluentes. Estamos também amostrando características da estrutura do ambiente e da vegetação, in situ (plots de vegetação) e através de imagens de satélite, para poder correlacionar mudanças nas variáveis dependentes (composição, riqueza e abundância de aves) em relação às características da paisagem. Os dados dos inventários estão georeferenciados e estão sendo usados como base para descrever os padrões de distribuição de 40 espécies de aves especialistas de ambientes ribeirinho. Paralelamente, estamos estudando a estrutura genética e fluxo gênico em seis espécies de aves especialistas de várzea cujas populações do Rio Branco se encontram isoladas das populações centrais no Rio Amazonas e afluentes. Com este estudo criaremos as bases cientificas que permitirão avaliar o efeito de grandes empreendimentos de infra-estrutura sobre a biota Amazônica, fornecendo ferramentas para salvaguardar a enorme diversidade de espécies associada aos rios da maior bacia hidrográfica do planeta.

 Coordenador: Luciano N. Naka

Financiamento: CNPq (Proc. no. 480496/2012-9)

 

 2013-2014

Distribuição e diversidade de aves nas florestas ribeirinhas na bacia do Rio Branco, Roraima: Subsídios para avaliar o efeito de obras de infra-estrutura na biodiversidade

P(Foto: Thiago O. Laranjeiras)

Cephalopterus ornatus (Foto: Thiago O. Laranjeiras)

  A Amazônia abriga o maior bloco contínuo de florestas tropicais do planeta, sendo drenada por um espetacular sistema fluvial que inclui 20 dos 30 maiores rios do mundo. Ao longo destes rios estão as planícies de inundação, cobertas por um complexo mosaico de habitats que incluem florestas alagadas e um gradiente de tipos vegetais sucessionais, sustentam uma rica e variada avifauna. Neste projeto estamos estudando os padrões de distribuição e diversidade de aves na bacia do Rio Branco, onde há planos de construir pelo menos cinco represas hidrelétricas. Os dados dos inventários, já georeferenciados, estão sendo usados para descrever as distribuições potenciais das aves especialistas, as quais serão modeladas em função das mudanças ambientais esperadas pela construção de usinas hidrelétricas (por ex., alagamento permanente de áreas ribeirinhas e mudança nos padrões de inundação e sedimentação) e mudanças no padrão de precipitação e seca em decorrência de mudanças climáticas.

Coordenador: Luciano N. Naka

Financiamento: Fundação O Boticario de Proteção à Natureza (Proj. no. 0934_20121)

 

2012-2013

Rios amazônicos como barreiras biogeográficas para as aves: estudo de caso na bacia do Rio Branco

Grandes rios amazônicos são conhecidos como barreiras biogeográficas para aves e primatas. Embora seja claro o papel de alguns rios como barreiras biogeográficas atuais, ainda é incerto qual foi o papel desses rios no processo de diversificação. Neste projeto estamos analisando a estrutura filogeográfica múltiplas espécies de aves de terra firme (com e sem variação fenotípica descrita), assim como espécies que habitem em ambientes não florestais de Roraima (savanas,várzeas, e campinas). Desta forma, estamos avaliando a existência de uma diversidade genética críptica na bacia do Rio Branco, e investigando, pela primeira vez, se o efeito filogeográfico das barreiras ribeirinhas é um fenômeno exclusivo de aves florestais. Estes dados moleculares irão engrossar um banco de dados já disponível, que conta com seqüências mitocondriais de ~1,500 espécimes de ~100 pares de táxons coletados em margens opostas do Rio Branco. Conhecendo o efeito do Rio Branco como barreira biogeográfica nas aves de terra firme, estamos avaliando o papel deste rio no processo de especiação, questionando se este representa uma barreira primária (responsável pela separação inicial dos táxons que se diferenciam às suas margens) ou uma barreira secundária (responsável apenas pela separação atual de populações já diferenciadas).

 

Coordenador: Luciano N. Naka

Financiamento: CNPq (Proc. no. 48421/2011-1)

 

2011-2014

Padrões de diversidade genética, morfológica, e vocal das aves na Bacia do Rio Branco

Capito niger (Foto: Luciano N. Naka)

Os grandes rios amazônicos são únicos na terra, pois representam importantes barreiras biogeográficas para numerosos grupos biológicos, principalmente as aves. Esta característica foi observada há mais de 150 anos por Wallace, quem formulou a ‘hipótese das barreiras ribeirinhas’, o primeiro modelo de especiação para explicar a riqueza da biota amazônica. Desde então, o mecanismo por trás de tamanha diversidade é controverso, pois não é claro se o papel dos rios está na geração ou na manutenção desta diversidade. Eu pretendo avaliar essas questões estudando populações de aves em lados opostos do Rio Branco. No passado, este rio foi pouco considerado em estudos biogeográficos, mas pesquisas recentes mostraram que embora seja um rio de dimensões modestas, ele está entre as cinco maiores barreiras biogeográficas da Amazônia. Existem varias predições que podem ser testadas para avaliar o papel do Rio Branco como barreira atual e histórica, mas para obter resultados concretos, é preciso utilizar uma abordagem comparativa (com muitas espécies) e multidisciplinar. Eu pretendo testar a hipótese das barreiras ribeirinhas utilizando 40 pares de taxa (espécies e subespécies de aves) que se dividem ao longo do Rio Branco, avaliando a covariância de caracteres genéticos, morfológicos, e vocais.

Coordenador: Luciano N. Naka

Financiamento: Fundação Estadual do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos de Roraima (femarh)

 

2010-2014

Avian contact zones and phylogeographic breaks in northern Amazonia: unveiling the outcome of secondary contact in closely related pairs of taxa

Notharchus macrorhynchos (Foto: Luciano N. Naka)

Speciation by geographic isolation is considered the main diversification mode in vertebrates. Therefore, considering the factors that limit sympatry in closely related taxa provides an important framework to test evolutionary hypotheses. The formations of geographic boundaries are best studied where the distributions of pairs of closely related taxa come into contact. Geographic regions containing a disproportionately high number of contact zones and phylogeographic breaks are especially suitable for these kinds of studies. These areas offer a unique opportunity to study diversification, allowing the use of multiple independent pairs of taxa in a comparative way. One such area exists in northern Amazonia, on the western edge of the Guianan Shield, in the area formed by three biogeographically important Amazonian rivers: the Branco, the Negro, and the Orinoco. In this region, more than 90 pairs of closely related taxa come into secondary contact and replace one another ecologically and geographically. The goals of this project are to i) describe the distribution patterns of birds in the region, establishing the geographic location of contact zones and phylogeographic breaks between pairs of closely-related taxa, and analyzing the role of physical and ecological barriers preventing species co-existence; ii) study the role of two Amazonian rivers as biogeographical barriers; and iii) investigate the outcome of secondary contact (formation of hybrid zones, clines, parapatry, allopatry, or partial sympatry) for those species pairs that come into direct contact, and relate this outcome to their divergence time, inferred from molecular data.

 

Coordenadores: Luciano N. Naka & J. V. Remsen

Financiamento: National Science Foundation

 

 

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