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Type: Dissertação
Issue Date: 12-Jan-2017
Authors: URTIAGA, Luisa Maria Viegas Becerra
First Advisor: QUEIROZ, Helder Lima de
First Co-Advisor: ÁVILA-PIRES, Teresa Cristina Sauer de
Title: Fisiologia térmica e vulnerabilidade dos lagartos da Amazônia (Reptilia: Squamata) frente às mudanças climáticas
Sponsor: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: URTIAGA, Luisa Maria Viegas Becerra. Fisiologia térmica e vulnerabilidade dos lagartos da Amazônia (Reptilia: Squamata) frente às mudanças climáticas. 2017. 102 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Pará, Museu Paraense Emílio Goeldi, Belém, 2017. Programa de Pós-Graduação em Zoologia.
Resumo: É previsto que o aquecimento global leve a Terra a um aumento da temperatura de até 4.8°C até o final do século XXI, o que pode afetar negativamente distribuição das espécies de lagartos, considerando que são animais ectotérmicos e dependem diretamente da temperatura do ambiente para regularem a temperatura corporal (Tc). Estes animais geralmente apresentam como resposta compensatória ao estresse térmico a restrição do tempo de atividade em refúgios, para minimizar o risco de morte por superaquecimento. Acredita-se que a vulnerabilidade das espécies seja portanto inversamente proporcional à Tc e ao número de horas de restrição nos refúgios (Hr), e diretamente associada à temperatura máxima do ambiente (TMA), o que significa que qualquer lagarto, seja ele termoconformador ou heliotérmico, pode ser vulnerável às mudanças climáticas. Há pouca informação disponível na literatura em relação a biologia dos lagartos da Amazônia, apesar de ser a região mais biodiversa do mundo e abrigar cerca de 210 espécies de lagartos ao longo de sua extensão. Com isso, o primeiro capítulo do presente trabalho teve como objetivo sintetizar o conhecimento acerca da fisiologia térmica destes animais e incorporar dados inéditos de preferência térmica de algumas espécies, além de caracterizar o seu modo de termorregulação e recuperar as relações entre os caracteres. O segundo capítulo, por sua vez, analisa o status de persistência/ausência de 29 espécies de lagartos amazônicos, com projeções para 2050 e 2070, verificando se a sua vulnerabilidade está de fato associada à Tc, Hr e TMA. Quarenta e cinco estudos reportando Tcs de 62 espécies foram encontrados, e dados adicionais de Tc, bem como dados inéditos de preferência térmica, foram coletados em 13 localidades na Amazônia, abrangendo diversas fitofisionomias do bioma. Foram obtidos dados de temperatura preferencial (Tpref), temperaturas voluntárias mínima (Vtmin) e máxima (Vtmax) e zona de tolerância (críticos térmicos, Ctmin e Ctmax) para 33 espécies, e dados de performance (Tot) para 10 espécies. Tc, Tpref e Vtmin apresentaram sinal filogenético fraco (K<1), e todas as variáveis se correlacionam, exceto por 1) Tot, que não apresenta correlação com Ctmax e 2) Ctmin, que só se correlaciona com Tot. Embora apresentem diferenças estatisticamente significativas, heliotérmicos e termoconformadores apresentam características térmicas intercaladas na escala de valores, demonstrando um continuum entre os extremos dos modos de termorregulação. A utilização de um modelo de distribuição que combina dados ambientais e de fisiologia para calcular a distribuição potencial atual e futura das espécies, considerando um cenário de emissão de gás carbônico realista, permitiu a verificação do status de persistência/ausência de 29 espécies de lagartos amazônicos. Três delas, todas heliotérmicas, apresentaram um projeção de expansão territorial até 2070. Para as demais, foi prevista uma redução de área de ocorrência, com heliotérmicos apresentando, em média, menores Hr e maiores Tc que os termoconformadores. Não foi verificado um padrão de vulnerabilidade relacionado ao modo de termorregulação, e a maioria das espécies apresentou baixas Tcs e/ou Hr, concordando com a hipótese que relaciona vulnerabilidade à Tc, Hr e TMA. Foi feita ainda a modelagem de outras oito espécies, porem estas apresentaram resultados controversos nos cálculos de distribuição potencial e portanto não foram incluídas nas análises de vulnerabilidade. Tais espécies estão sendo avaliadas pelos desenvolvedores do modelo para eventuais ajustes. Por fim, caso as previsões se concretizem, as altas restrições de área recuperadas pelo modelo podem refletir um elevado risco de extinção das espécies. O resultado é preocupante mesmo considerando eventuais limitações do método, e reforça a necessidade de políticas conservativas que levem em consideração os efeitos das mudanças climáticas sobre a fauna, além de mais estudos visando ampliar nosso entendimento acerca das consequências do aquecimento global.
Abstract: Is predicted that the global warming drive the Earth to an increase of temperature of almost 4.8°C by the end of the XXI century, what may negatively affects the distribution of lizards species, considering that they are ectotherms and depends directly on the environmental temperatures to regulate their body temperatures (Tb). This animals usually present as compensatory response to the thermal stress the restriction of activity time in refuges, to minimize the risk of death by overheating. It is believed that the species’ vulnerability would be inversely proportional to Tb and to the number of hours of activity restriction in refuges (Hr), and directly proportional to the maximum environmental temperature (MET), what means that both heliotherm and thermoconformer lizards should be vulnerable to the climate changes. There are little information available in literature about the biology of Amazonian lizards, although it is the most biodiverse region in the world and house about 210 species of lizards among all its extension. Therefore, the first chapter of this work had as goal to synthetize the knowledge on thermal physiology of these animals and incorporate unpublished data on thermal preferences for some species, besides to characterize their thermoregulation mode and recover the phylogenetic relationships among the characters. The second chapter, in turn, analyzes the persistence/absence status of 29 species, with projections to 2050 and 2070, in order to verify if their vulnerability is in fact associated to Tb, Hr and MET. Fourty-five studies reporting Tbs from 62 species were found, and additional data on Tb, as well as unpublished data on thermal preferences, were collected among 13 localities of Amazonia, encompassing several phytophysiognomies of the biome. Were obtained data on preferred temperature (Tpref), minimum (Vtmin) and maximum (Vtmax) voluntary temperatures and tolerance zone (critical thermals, Ctmin and Ctmax) for 33 species, and performance data (Topt) for 10 species. Tb, Tpref and Vtmin present low phylogenetic signal (K<1), and all variables are correlated, with exception of 1) Topt, which does not present correlation with Ctmax, and 2) Ctmin, which only correlates with Topt. Although shows significant statistical differences, heliotherms and thermoconformers present thermal characters intercalated in the scale of values, demonstrating a continuum between the extreme thermoregulation modes. The use of a species distribution model that mix environmental and physiological data to calculate the potential distribution of species in the present and future, considering a realistic scenario of greenhouse gases’ emissions, allows the verification of the persistence/absence status on 29 species of Amazonian lizards. Three of them, all heliotherms, presents a projection of territorial expansion by 2070. The other 26, presents a projection of reductions in their occurrence area, with heliotherms presenting lower mean values of Hr and higher mean values of Tb than thermoconformers. Has not been verified any pattern of vulnerability related to thermoregulation mode, and the majority of the species present low Tb and/or Hr, agreeing with the hypothesis that relates vulnerability to Tb, Hr and MET. Other eight species were also modeling, but they present issues in the calculation of the potential distribution and thus were not included in the vulnerability analysis. These species are being evaluated by the model’ developers to possible adjustments. Lastly, if the forecasts concretizes, the high occurrence restrictions recovered by the model can reflects a potentially high extinction risk of the species. The result is worrying, even considering the model limitations, and reinforces the need of conservation policies that take into account the effects of climate change on fauna, as well as further studies aimed to improving our understanding about the consequences of the global warming.
Keywords: Zoologia
Biogeografia
Fisiologia térmica
Comportamento animal
Animal ectotérmico
Lagarto (Animal)
Amazônia
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::FISIOLOGIA DOS GRUPOS RECENTES
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA::COMPORTAMENTO ANIMAL
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
Museu Paraense Emílio Goeldi
Institution Acronym: UFPA
MPEG
Department: Instituto de Ciências Biológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Zoologia
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Dissertações em Zoologia (Mestrado) - PPGZOOL/ICB

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