Projetos de Pesquisa

O valor adaptativo (fitness) se traduz a partir da expressão fenotípica dos genótipos, como desempenho funcional, levando à sobrevivência e reprodução. Este parâmetro é essencial para a compreensão dos processos evolutivos, pois determina a direcionalidade da seleção natural, assim como sua intensidade. A medição do valor adaptativo envolve estimativas de sobrevivência e reprodução, assim como sua relação com variantes genéticas em uma população. Considerando dificuldades logísticas, nem sempre é possível realizar uma medição destes componentes em uma amostra de modo amplo, sendo necessário encontrar medidas indiretas (proxies) que possam ser utilizados como marcadores populacionais de valor adaptativo. Este projeto tem como objetivo testar hipóteses sobre diferentes marcadores fenotípicos potencialmente associados a componentes do valor adaptativo como sobrevivência e reprodução, utilizando morcegos filostomídeos como modelos de estudo. Estes marcadores fenotípicos são expressões de genótipos que estão associadas ao desempenho funcional do indivíduo, como assimetria em estruturas simétricas, condição corporal, força de mordida, e a estrutura bioacústica de vocalizações. Este trabalho é realizado com morcegos de cauda curta Carollia perspicillata (família Phyllostomidae) marcados e soltos para posterior recaptura e acompanhamento de sua longevidade e reprodução. Os marcadores fenotípicos são associados a parâmetros de sobrevivência e potencial reprodutivo, usando modelos de marcação e recaptura Comarck-Jolly-Seber (CJS) com heterogeneidade e modelos lineares generalizados. O acompanhamento dos animais marcados a longo prazo permite o aprimoramento de técnicas de marcação em morcegos, mas principalmente a ampliação do leque de questões evolutivas e ecológicas associando fenótipo e valor adaptativo, permitindo inclusive a utilização de material de coleção para associar morfologia e valor adaptativo potencial. 

Morcegos apresentam grande variação em morfologia e ecologia, enfrentando também uma constante restrição (causada pelo vôo) à variabilidade de forma craniana, pois necessitam permanecer leves, mesmo quando executando funções que necessitam robustez craniana (como mastigação de itens alimentares mais duros). Esta necessidade de otimização craniana ligando forma, função e ecologia faz com que morcegos sejam um grupo ideal para estudos que testam hipóteses sobre as consequências funcionais da integração e modificação de forma evolutiva e da diversificação ecológica em radiações adaptativas. O objetivo principal deste projeto é, utilizando uma combinação de métodos morfométricos, genética quantitativa, e filogenéticos comparativos, entender como os padrões de diversificação ecomorfológica no crânio de morcegos se originam a partir de modificações nos padrões de desenvolvimento e função no nível de organismos individuais. A relevância deste projeto reside no fato dele lidar com a questão fundamental de como morfologias complexas evoluem. As implicações dos resultados são amplas, tendo em vista não apenas a produção do conhecimento básico, mas também de ferramentas de análise. 

As comunidades de mamíferos de médio e grande porte têm sido amplamente utilizadas como indicadoras do estado de conservação em florestas tropicais. Estas espécies têm papéis importantes nos serviços ecossistêmicos de dispersão de sementes, controle populacional de herbívoros e até mesmo ciclagem de nutrientes, podendo causar alterações consideráveis na estrutura das florestas e na dinâmica da regeneração de áreas degradadas. Neste contexto, as armadilhas fotográficas automáticas emergiram como ferramentas para a detecção de espécies raras e estimativas de abundância baseadas em taxas de ocupação, permitindo desde estudos populacionais mais detalhadas até uma visão mais completa da estrutura das comunidades. O monitoramento da distribuição espaço-temporal de espécies-chave pode assim ser realizado remotamente e por longos períodos de tempo, gerando conjuntos de dados de valor inestimável. Um outro benefício da utilização das armadilhas é a possibilidade de utilizar vídeos, os quais além de favorecer a identificação de espécies em alguns casos, também permitem o acompanhamento de comportamentos intra-específicos e interações entre espécies. O objetivo principal deste projeto é estimar parâmetros populacionais (ocupação, abundância, densidade, padrões de atividade) de espécies de mamíferos de médio e grande porte na Reserva Biológica União, assim como sua distribuição e preferência por habitats dentro da reserva. Pretende-se estabelecer um protocolo de monitoramento de longo prazo que permita detectar flutuações populacionais, tendo em vista os desafios à conservação que se observam tanto dentro como na região em torno da Reserva. 

Em clados amplamente distribuídos geograficamente, como os carnívoros sul-americanos, a morfologia das espécies pode variar ao longo de um gradiente ambiental. Esta variação pode ser explicada por regras ecogeográficas, como as regras de Bergmann e de recursos, e alométricas, como a regra de Rensch. Bergmann prevê um aumento do tamanho corporal em altas latitudes (ambientes mais frios) como uma adaptação para evitar a perda de calor. A regra de recursos associa o aumento do tamanho corporal das espécies com os padrões de variação, no tempo e/ou espaço, na disponibilidade e tipo de alimento disponível em diferentes áreas, criando condições favoráveis às taxas de crescimento dos animais. A regra de Rensch prevê um aumento do dimorfismo sexual com o aumento do tamanho das espécies, podendo interagir diretamente com as regras ecogeográficas. Embora estas regras ecogeográficas tenham sido originalmente postuladas em relação à variação do tamanho dos animais, suas ideias podem se estender aos padrões de variação da sua forma. Isso se deve ao fato de que a forma dos animais (especialmente o aparato alimentar) possui um componente funcional, estando relacionada à sua ecologia alimentar, além da relação intrínseca de correlação entre tamanho e forma dos caracteres morfológicos (= alometria). Neste contexto, propomos avaliar a associação entre alometria, variação climática e dimorfismo sexual na morfologia mandibular dos carnívoros sul-americanos. Analisaremos a variação intraespecífica da forma da mandíbula destes animais, a fim de entender como regras alométricas e ecogeográficas se associam macroevolutivamente. Planejamos um procedimento passo a passo para aplicação de modelos analíticos para funcionar interativamente entre dados intra e interespecíficos para analisar a variação alométrica, ecogeográfica e sexual em diferentes escalas e que poderá eventualmente ser aplicada em múltiplos modelos biológicos, contribuindo para o avanço de estudos evolutivos de larga escala.