Bruno A. S. de Medeiros (Postdoctoral Fellow, Harvard University): Diversificação de insetos em escalas filogenéticas e populacionais

Data: 28 de Agosto de 2019
Date: August 28, 2019

Hora: 13:00
Time: 01:00 PM

Local (Room): Sala IB11, Bloco O, Prédio da Pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

Diversificação de insetos em escalas filogenéticas e populacionais

As cerca de um milhão de espécies descritas de insetos constituem a maioria das espécies viventes de organismos multicelulares. Em geral acredita-se que as altas taxas de diversificação que levaram a isso são resultado da ecologia desses organismos, e em particular das suas interações com plantas. Nesta palestra vou abordar a diversificação de insetos em duas escalas. Na escala mais ampla, falarei sobre os fatores que dirigem a diversificação morfológica de insetos em sua fase de vida inicial: os ovos. Com base em uma ampla compilação da literatura e uma nova filogenia molecular, descobrimos que o tamanho e formato dos ovos é determinado em boa parte pelo ambiente no qual ovos são postos, e não tanto por restrições alométricas e do desenvolvimento. Na outra ponta da escala temporal, vou mostrar os detalhes das interações entre palmeiras e seus visitantes florais. Aproveitando a variação natural nas interações ecológicas de várias espécies de gorgulhos especialistas com flores de palmeiras do gênero Syagrus, testei o papel que essas interações possuem na geração de isolamento reprodutivo. Ao contrário do que esperava, não há diferença entre polinizadores, antagonistas e comensais, indicando que as defesas das plantas não são o maior fator gerando isolamento e, eventualmente, novas espécies.

Bruno A. S. de Medeiros é bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo e doutor em Biologia Organísmica e Evolutiva pela Universidade de Harvard. Atualmente faz seu Pós-Doutorado na Universidade de Harvard também. Sua pesquisa envolve trabalhos de campo, sistemática. história natural, ecologia, e genômica evolutiva. Tudo para entender como as interações entre espécies criam e mantem a diversidade, usando insetos e plantas como sistema de estudo.

Insect diversification in phylogenetic and populational scales

Nearly one million species of insects are described constituting the majority of extant species of multicellular organisms. In general, it's believed that the high rates of diversification that led to that are the result of the ecology of these organisms, particularly their interaction with plants. In this talk, I'll approach insects' diversification in two different scales. On the broader scale, I'll talk about the factors that drive morphological diversification in insects in their initial life stage: the eggs. Based on a wide literature compilation and a new molecular phylogeny, we found that size and shape of eggs are determined mainly by the environment in which the eggs are laid, and not so much by allometric and developmental restrictions. On the other side of the temporal scale, I'll show the details of the interactions between palm trees and their floral visitors. Drawing from the natural variation in ecological interactions from various specialist weevil species with flowers of palms of the genus Syagrus, I tested the role these interactions have in the creation of reproductive isolation. Unlike expected, there is no difference between pollinators, antagonists, and commensals, indicating that plant defense is not the greatest factor creating isolation and, eventually, new species.

Bruno A. S. de Medeiros received his degree of BSc. in Biological Sciences from the University of São Paulo and Ph.D. in Organismic and Evolutionary Biology from Harvard University. He is currently a Postdoctoral Fellow at Harvard University. His research involves fieldwork, systematics, natural history, ecology, and evolutionary genomics. All of this to understand how species interactions create and maintain diversity, using insects and plants as his main study system.

Tauana Junqueira Cunha (Harvard University): Biogeografia e evolução da concha em caramujos marinhos

Data: 27 de Agosto de 2019
Date: August 27th, 2019

Hora: 13:00
Time: 01:00 PM

Local (Room): Sala IB11, Bloco O, Prédio da Pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

Biogeografia e evolução da concha em caramujos marinhos

Gastrópodes são os invertebrados com maior número de espécies nos oceanos modernos, apresentando incrível disparidade morfológica e diversidade de fósseis. Esses caramujos, lapas e lesmas representam uma radiação animal antiga, com as principais linhagens tendo divergido há mais de 450 milhões de anos. Nesse Biofórum, apresentarei dois projetos sobre a evolução de caramujos marinhos em escala geológica. É considerado que a intensificação de predação por parte de peixes e crustáceos a partir da segunda metade da Era Mesozóica agiu como uma força seletiva para a evolução de conchas mais bens defendidas. Para testar essa hipótese, estudei o morfoespaço da forma de centenas de conchas fósseis desde o Triássico até o começo da Era Cenozóica, mostrando que conchas espirais mais baixas e lapas achatadas se tornaram mais diversas com o tempo. Esse padrão parece ser derivado da evolução independente da forma da concha em diferentes famílias de vetigastrópodes, em vez da substituição de clados com diferentes formatos de concha. Focando em seguida na família Fissurellidae, apresentarei uma filogenia molecular calibrada estimando a origem do grupo no Jurássico, cerca de 175 milhões de anos atrás. Combinando essa filogenia com a distribuição geográfica de espécies viventes e fósseis, mostro que a família se originou no Indo-Pacífico oeste, colonizando novos oceanos via o corredor marinho de Tethys conforme o supercontinente Pangea se separou.

Tauana Junqueira Cunha é bacharela em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo, e recentemente recebeu o título de doutora pela Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, em Biologia Organísmica e Evolutiva. Seus interesses de pesquisa são guiados pela incrível diversidade e beleza dos invertebrados marinhos, com gástropodes como principal sistema de estudo. Ela combina dados moleculares de alta performance, fósseis, distribuições geográficas, e morfologia de conchas para estudar as relações evolutivas de clados de caramujos, seu momento de origem, biogeografia, e a evolução do formato da concha ao longo de escalas de tempo geológicas.

Shell biogeography and evolution in marine snails

Gastropods are the invertebrates with the biggest number of species in the modern oceans, presenting incredible morphological disparity and fossil diversity. These snails, limpets, and slugs represent old animal radiation, with the main lineages diverging more than 450 million years ago. In this Biofórum, I'll present two projects about the evolution of marine snails in the geological scale. It is considered that the intensification of predation by fishes and crustaceans from the second half of the Mesozoic Era onwards acted as a selective force to the evolution of well-defended shells. To test this hypothesis, I studied the morphospace of the shape of hundreds of fossil shells since the Triassic until the beginning of the Cenozoic Era, showing that lower spiral shells and flattened limpets became more diverse over time. This pattern seems to be derived from the independent evolution of shell shape in different families of vetigastropods, instead of clade substitution with different shell shapes. Focusing next on the family Fissurelidae, I'll present calibrated molecular phylogeny estimating the origin of the group on the Jurassic, circa 175 million years ago. Combining this phylogeny with the extant and fossil species geographic distribution, I show that the family originated at west Indo-Pacific, colonizing new oceans via Tethys marine corridor as Pangea supercontinent drifted apart.

Tauana Junqueira Cunha received her BSc. in Biological Sciences from the Universidade de São Paulo, Brazil, and then moved to the US for a Ph.D. in Organismic and Evolutionary Biology at Harvard University, where she recently graduated. Her research interests are driven by the incredible diversity and beauty of marine invertebrates, with gastropods as the main study system. She combines high-throughput molecular data, fossils, geographical distributions, and shell morphology to study the evolutionary relationships of snail clades, their time of origin, biogeography, and the evolution of shell shape over geological time scales. 

Angélica L. González (Rutgers University): Food web structure and dynamics across space and time

Data: 15 de Agosto de 2019
Date: August 15th, 2019

Hora: 13:00
Time: 01:00PM

Local (Room): IB11, Bloco O, Prédio da Pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

Estrutura e dinâmica da teia alimentar através do espaço e do tempo

A obtenção de energia e material são os processos mais fundamentais para os organismos vivos. Estes processos de obtenção ocorrem nas interações consumidor-recurso, que são os pilares da dinâmica ecológica e evolutiva, já que todos os organismos devem adquirir recursos para sobreviverem e se reproduzirem. Nesta palestra darei um panorama geral do meu programa de pesquisa, que se concentra em como a energia e a matéria condicionam a estrutura e o funcionamento dos sistemas ecológicos. O primeiro projeto que discutirei centra-se nos efeitos da deposição de nitrogênio e fósforo na estrutura e função dos ecossistemas aquáticos. Eu também falarei sobre os custos energéticos e materiais de processos de construção de teia de aranha e interações aranha-presa. Finalmente, discutirei como a integração da inferência paleoecológica com a geoquímica isotópica pode ajudar a compreender a dinâmica das teias alimentares antigas e modernas em escalas temporais e espaciais.

Angélica L. González fez seu Ph.D. na Pontifícia Universidade Católica do Chile, e fez seu pós-doutorado no Departamento de Zoologia e Centro de Pesquisa de Biodiversidade na Universidade de British Columbia, Canadá. Agora, é professora assistente na Universidade Rutgers. Ela se utiliza de experimentos, observações, sínteses de dados e de ferramentas de analise de dados (por exemplo, isótopos estáveis) para responder questões que integram biodiversidade (taxonômica e funcional), interações entre espécies e dinâmica de nutrientes.

Food web structure and dynamics across space and time

Energy and material harvesting are the most fundamental processes for living organisms. These harvesting processes occur in consumer–resource interactions, which provide the backbone of ecological and evolutionary dynamics as all organisms must acquire resources to survive and reproduce. In this talk, I will provide a broad overview of my research program, which focuses on how energy and matter constraint the structure and functioning of ecological systems. The first project I will discuss focuses on the effects of nitrogen and phosphorous deposition on the structure and function of aquatic ecosystems. I will also talk about the energetic and material costs of spider web-building processes and spider-prey interactions. Finally, I will discuss how integrating paleoecological inference with isotope geochemistry can help understand the dynamics of ancient and modern food webs across temporal and spatial scales.

Angélica L. González completed her Ph.D. at the Pontificia Universidad Católica de Chile, and were a Postdoctoral Fellow in the Department of Zoology and the Biodiversity Research Centre at the University of British Columbia, Canada. She is now an assistant professor at Rutgers University. She uses experiments, observation, data synthesis, and a variety of analytical tools (e.g., stable isotopes) to answer questions that integrate biodiversity (taxonomic and functional), species interactions and nutrient dynamics.

Cristiane Zaniratto (Unicamp): O uso de Euterpe edulis (Arecaceae) no enriquecimento florestal: plantio de mudas ou semeadura direta?

Data: 14 de Agosto de 2019
Date: August 14th, 2019

Hora: 13:00
Time:  01:00 PM

Local (Room): Sala IB11, Bloco O, Prédio da Pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

O uso de Euterpe edulis (Arecaceae) no enriquecimento florestal: plantio de mudas ou semeadura direta?

O enriquecimento é uma estratégia de restauração que consiste na introdução de espécies vegetais em áreas com baixa diversidade de plantas nativas. As espécies-alvo devem representar estágios finais de sucessão, atribuindo-se especial valor àquelas com maiores interações com a fauna. Euterpe edulis (Arecaceae) é um componente-chave em ecossistemas tropicais por produzir elevada quantidade de frutos durante a estação seca, período de escassez de recursos alimentares para os frugívoros da Mata Atlântica. Nós testamos a viabilidade de se reintroduzir essa palmeira em uma área restaurada de Mata Atlântica através de semeadura direta e plantio de mudas, avaliando padrões de germinação, predação de sementes e sobrevivência. Nós encontramos que a serapilheira desempenha uma importante função na germinação, reduzindo a evaporação do solo, uma vez que a umidade é essencial para sementes recalcitrantes. Sementes menores foram preferencialmente predadas, favorecendo o estabelecimento de plântulas mais vigorosas. Após a germinação, condições de seca, alta insolação e herbivoria total contribuíram para a mortalidade das plântulas que emergiram. Em contraste, as mudas que foram plantadas em áreas com maior abertura de dossel apresentaram maiores taxas de crescimento e indivíduos que sofreram desfolhação total exibiram crescimento compensatório. Nossos resultados sugerem que o enriquecimento através de E. edulis é viável. Nós recomendamos o uso de sementes em áreas próximas a riachos e nascentes, enquanto o plantio de mudas pode ser realizado em áreas com maiores índices de radiação, mesmo que distantes de cursos d’água. Nós também recomendamos a reintrodução dessa palmeira em Áreas de Proteção Permanentes e Reservas Legais, que devem ser enriquecidas com espécies que dificilmente colonizariam a áreas por meios naturais.

Cristiane Zaniratto é mestra e doutora em Ecologia pela Universidade Estadual de Campinas. Durante o mestrado, estudou padrões da chuva de sementes zoocóricas em uma área restaurada de Mata Atlântica e, ao longo do doutorado, avaliou o enriquecimento florestal de áreas sob processo de restauração através da introdução do palmito-juçara (Euterpe edulis). Ambas pesquisas foram realizadas sob a orientação do Prof. Dr. Wesley Rodrigues Silva no Laboratório de Interações Vertebrados-Plantas (LIVEP), onde ainda colabora em projetos que relacionam a dispersão de sementes à restauração ecológica.

The use of Euterpe edulis (Arecaceae) as target species of enrichment planting: seedling planting or direct seed sowing?

Enrichment planting is a restoration strategy, consisting of the introduction of plant species in areas with low plant diversity. The target species should represent the final stages of succession, especially those with many interactions with fauna. Euterpe edulis (Arecaceae) is a key component in tropical ecosystems because it produces a large number of fruits during the dry season, a period of food shortage for frugivores in the Atlantic forest. We tested the viability of reintroducing this palm in an Atlantic forest restored area via seed sowing and seedling planting, evaluating patterns of seed germination, seed predation, and seedling survival. We found that litterfall plays an important role in seed germination by reducing soil evaporation, as moisture is essential for recalcitrant seeds. Smaller seeds were preferentially predated, favoring the establishment of more vigorous seedlings. After germination, dry conditions, high insolation, and total herbivory contributed to the mortality of emerged seedlings. These conditions did not affect the mortality of individuals introduced by planting. In contrast, seedlings planted in areas with greater canopy openness had higher growth rates, and individuals with total defoliation showed compensatory growth. Our results suggest that enrichment planting through E. edulis is quite feasible. We recommend the use of seeds in areas near streams and headwaters, and the seedling planting in areas with higher insolation, even though they are distant from watercourses. We also recommend the introduction of this palm in Permanent Protection Areas and Legal Reserves, which must be enriched by species that hardly would colonize the area by natural ways.

Cristiane Zaniratto is Master and Ph.D. in Ecology at Universidade Estadual de Campinas. During the master degree, she studied the zoochorous seed rain patterns in an Atlantic forest restored site, and in the Ph.D. evaluated the enrichment planting of areas under restoration process with the introduction of the juçara-palm (Euterpe edulis). Both works were developed under the supervision of Prof. Dr. Wesley Rodrigues Silva at the Laboratório de Interações Vertebrados-Plantas (LIVEP), where she now keeps collaborating in projects linking seed dispersal to restoration ecology.