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O papel das taxas de extinção e especiação e o efeito dos diferentes níveis de organização biológica na origem e manutenção da biodiversidade

Processo: 12/04072-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de setembro de 2012 - 31 de agosto de 2017
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Ecologia
Pesquisador responsável:Tiago Bosisio Quental
Beneficiário:Tiago Bosisio Quental
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesq. associados: Daniele Silvestro ; Jose Alexandre Felizola Diniz Filho ; Luke James Harmon ; Michael Alfaro
Auxílios(s) vinculado(s):16/01096-0 - Onivoria em aves é um escoadouro macroevolutivo, PUB.ART
13/50904-3 - Identifying the regulating factors on biodiversity in deep time, AP.R
Bolsa(s) vinculada(s):16/14292-1 - Dinâmica espacial e temporal da coexistência entre espécies: uma abordagem global utilizando serpentes e lagartos como modelos, BP.PD
14/03621-9 - Os papéis da dieta, especiação e extinção na diversificação de aves e na montagem de redes de frugivoria, BP.DR
15/02481-1 - O papel de caracteres sexuais secundários na diversificação de Ruminantia (Mammalia), BP.IC
13/22016-6 - Os efeitos da imigração sobre a dinâmica da diversificação de mamíferos na América do Norte, BP.PD
13/10885-0 - Dinâmica da diversificação de Placentalia (Mammalia): integrando o registro fóssil com filogenias moleculares, BP.MS
Assunto(s):Biodiversidade  Espécies em perigo de extinção 

Resumo

Apesar do grande interesse na biodiversidade, diversas questões relacionadas com os padrões e processos que determinam a diversidade de um dado clado ou região ainda permanecem sem uma explicação consensual na comunidade científica. Em parte isso se deve ao fato de sabermos pouco a respeito da dinâmica da diversificação que, em última análise, determina a diversidade de espécies. Tradicionalmente, o estudo da dinâmica da diversidade era somente realizado por paleontólogos, mas como filogenias moleculares também contêm informações históricas, elas podem também ser utilizadas para entender a diversificação de diferentes grupos taxonômicos. O principal objetivo deste projeto é investigar a origem e manutenção da diversidade. Para atingir este objetivo espera-se: 1- investigar o papel das taxas de especiação e extinção na dinâmica da diversificação; 2- caracterizar os padrões espaciais e temporais da dinâmica da diversidade de diversos grupos taxonômicos; e 3- investigar que fatores que poderiam influenciar as taxas de especiação e extinção, e consequentemente a trajetória da diversidade. Especial atenção será data para grupos em declínio de diversidade, considerando: (a) que ainda não conhecemos o papel das taxas de especiação e extinção neste cenário evolutivo; (b) que esse modelo de diversificação não é considerado pela maioria dos biólogos fora de um contexto conservacionista; e (c) que o sinal filogenético de grupos em declínio ainda não foi caracterizado de forma apropriada. Além disso, será investigado o efeito de diferentes níveis hierárquicos de organização biológica nas taxas de especiação e extinção de diversos grupos de interesse, como por exemplo, o efeito da evolução morfológica e a distribuição espacial das espécies. Finalmente, o projeto propõe-se a avaliar as limitações dos métodos comumente utilizados para estudar a dinâmica da diversificação e, se possível, desenvolver novos métodos que integrem diferentes abordagens. Para alcançar esses objetivos serão utilizados o registro fóssil, filogenias moleculares, simulação numérica e dados ecológicos. Espera-se que a combinação destas quatro diferentes abordagens resulte em uma melhor compreensão de diversos aspectos ainda não explorados da dinâmica da diversificação e que os resultados aqui obtidos possam auxiliar na elaboração de uma teoria que explique a origem e manutenção da biodiversidade. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
O destino dos mamíferos após a extinção dos dinossauros 
Diversificação de carnívoros terrestres é investigada 
Competição por recursos causou extinção de linhagens de canídeos 
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
Extinção e surgimento de espécies agem juntos na evolução 

Publicações científicas (11)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BURIN, GUSTAVO; ALENCAR, LAURA R. V.; CHANG, JONATHAN; ALFARO, MICHAEL E.; QUENTAL, TIAGO B. How Well Can We Estimate Diversity Dynamics for Clades in Diversity Decline?. Systematic Biology, v. 68, n. 1, p. 47-62, JAN 2019. Citações Web of Science: 2.
PIRES, MATHIAS M.; RANKIN, BRIAN D.; SILVESTRO, DANIELE; QUENTAL, TIAGO B. Diversification dynamics of mammalian clades during the K - Pg mass extinction. BIOLOGY LETTERS, v. 14, n. 9 SEP 2018. Citações Web of Science: 0.
HAGEN, OSKAR; ANDERMANN, TOBIAS; QUENTAL, TIAGO B.; ANTONELLI, ALEXANDRE; SILVESTRO, DANIELE. Estimating Age-Dependent Extinction: Contrasting Evidence from Fossils and Phylogenies. Systematic Biology, v. 67, n. 3, p. 458-474, MAY 2018. Citações Web of Science: 4.
VIEIRA DE ALENCAR, LAURA RODRIGUES; MARTINS, MARCIO; BURIN, GUSTAVO; QUENTAL, TIAGO BOSISIO. Arboreality constrains morphological evolution but not species diversification in vipers. PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, v. 284, n. 1869 DEC 20 2017. Citações Web of Science: 1.
SILVESTRO, DANIELE; PIRES, MATHIAS M.; QUENTAL, TIAGO B.; SALAMIN, NICOLAS. Bayesian estimation of multiple clade competition from fossil data. EVOLUTIONARY ECOLOGY RESEARCH, v. 18, n. 1-2, p. 41-59, JAN-MAR 2017. Citações Web of Science: 4.
ALENCAR, LAURA R. V.; QUENTAL, TIAGO B.; GRAZZIOTIN, FELIPE G.; ALFARO, MICHAEL L.; MARTINS, MARCIO; VENZON, MERICIEN; ZAHER, HUSSAM. Diversification in vipers: Phylogenetic relationships, time of divergence and shifts in speciation rates. Molecular Phylogenetics and Evolution, v. 105, p. 50-62, DEC 2016. Citações Web of Science: 21.
MARSHALL, CHARLES R.; QUENTAL, TIAGO B. The uncertain role of diversity dependence in species diversification and the need to incorporate time-varying carrying capacities. PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, v. 371, n. 1691 APR 5 2016. Citações Web of Science: 24.
BURIN, GUSTAVO; KISSLING, W. DANIEL; GUIMARAES, JR., PAULO R.; SEKERCIOGLU, CAGAN H.; QUENTAL, TIAGO B. Omnivory in birds is a macroevolutionary sink. NATURE COMMUNICATIONS, v. 7, APR 2016. Citações Web of Science: 23.
PIRES, MATHIAS M.; SILVESTRO, DANIELE; QUENTAL, TIAGO B. Continental faunal exchange and the asymmetrical radiation of carnivores. PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, v. 282, n. 1817 OCT 22 2015. Citações Web of Science: 19.
SILVESTRO, DANIELE; ANTONELLI, ALEXANDRE; SALAMIN, NICOLAS; QUENTAL, TIAGO B. The role of clade competition in the diversification of North American canids. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, v. 112, n. 28, p. 8684-8689, JUL 14 2015. Citações Web of Science: 42.
QUENTAL, TIAGO B.; MARSHALL, CHARLES R. How the Red Queen Drives Terrestrial Mammals to Extinction. Science, v. 341, n. 6143, p. 290-292, JUL 19 2013. Citações Web of Science: 51.

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