Fine-scale Beta-diversity Patterns Across Multiple Arthropod Taxa Over a Neotropical Latitudinal Gradient

Author(s)

Goncalves-Souza, Thiago ^[1] ; Araujo, Marcel S. ^[2] ; Barbosa, Eduardo P. ^[3] ; Lopes, Sonia M. ^[4] ; Kaminski, Lucas A. ^[5] ; Shimizu, Gustavo H. ^[6] ; Santos, Adalberto J. ^[7] ; Romero, Gustavo Q. ^[8]

Affiliation

^[1] Univ Fed Rural Pernambuco UFRPE, Dept Biol, Area Ecol, BR-52171900 Recife, PE - Brazil

^[2] Univ Estadual Paulista, UNESP, IBILCE, Dept Zool & Bot, Programa Posgrad Biol Anim, BR-15054000 Sao Jose Do Rio Preto, SP - Brazil

^[3] Univ Estadual Campinas UNICAMP, Programa Posgrad Ecol, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[4] Univ Fed Rio de Janeiro, Museu Nacl, Setor Blattaria, BR-20940040 Rio De Janeiro, RJ - Brazil

^[5] Univ Pompeu Fabra, CSIC, Inst Biol Evolut, Barcelona 08003 - Spain

^[6] Univ Estadual Campinas UNICAMP, Dept Biol Vegetal, Programa Posgrad Biol Vegetal, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[7] Univ Fed Minas Gerais, Inst Ciencias Biol, Dept Zool, BR-31270901 Belo Horizonte, MG - Brazil

^[8] Univ Estadual Campinas UNICAMP, Inst Biol, Dept Biol Anim, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

• Document type: Journal article
• Source: Biotropica; v. 47, n. 5, p. 588-594, SEP 2015.
• Web of Science Citations: 1

Abstract

Documenting how diversity patterns vary at fine- and broad scales may help answer many questions in theoretical and applied ecology. However, studies tend to compare diversity patterns at the same scale and within the same taxonomic group, which limits the applicability and generality of the results. Here, we have investigated whether vegetation-dwelling arthropods from different trophic ranks and with distinct life histories (i.e., ants, caterpillars, cockroaches, and spiders) have different beta-diversity patterns at multiple scales. Specifically, we compared their beta diversity across architecturally distinct plant species (fine-scale process) and a latitudinal gradient of sites (broad-scale process) along 2040km of coastal restinga vegetation in the Neotropics. Over 50 percent of the compositional changes (-diversity) in ants, caterpillars, and spiders and 41 percent of those in cockroaches were explained by plant identity within each site. Even groups that do not feed on plant tissues, such as omnivores and predators, were strongly affected by plant identity. Fine-scale variation was more important than large-scale processes for all studied groups. Performing a cross-scale comparison of diversity patterns of groups with distinct life histories helps elucidate how processes that act at regional scales, such as dispersal, interact with local processes to assemble arthropod communities. Resumo Entender como os padroes de diversidade variam em escalas finas e amplas pode responder muitas questoes em ecologia aplicada e teorica. Porem, muitos estudos comparam padroes de diversidade na mesma escala e dentro do mesmo grupo taxonomico, o que limita a aplicabilidade e generalizacAo dos resultados. Nos investigamos se multiplos artropodes que vivem na vegetacAo e que pertencem a diferentes ordens troficas e com historia de vida distinta (i.e., aranhas, baratas, formigas, e lagartas) apresentam padroes de diversidade beta diferentes em multiplas escalas. Especificamente, comparamos a diversidade beta entre especies de plantas com arquiteturas distintas (um processo de escala fina) e localidades diferentes ao longo do gradiente latitudinal (um processo de escala ampla) ao longo de 2.040km em vegetacAo costeira de restinga na regiAo Neotropical. Observamos que mais de 50% das mudancas na composicAo de especies (diversidade beta) de formigas, lagartas e aranhas, e 41% de baratas foram explicados por diferencas na identidade das plantas em uma mesma localidade. Demonstramos que mesmo grupos que nAo se alimentam de tecidos vegetais, tais como onivoros e predadores, sAo fortemente afetados pela identidade da planta. A variacAo em escala fina foi mais importante que processos em escala ampla para todos os grupos estudados. Sugerimos que, ao desenvolver comparacoes dos padroes de diversidade entre diferentes escalas com grupos de ordens troficas distintas, podemos compreender como os processos que atuam em escalas regionais, tais como dispersAo, interagem com processos locais para organizar comunidades de artropodes. (AU)

• FAPESP's process: 12/03750-8 - Phylogenetic relationships and biogeographic distribution patterns of the clades Yphthimoides Forster, 1964 and Pharneuptychia Forster, 1964 (Nymphalidae: Satyrinae)
• Grantee: Eduardo de Proença Barbosa
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Doctorate