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Como a perda e adição de espécies e interações influencia a dinâmica coevolutiva em redes mutualistas?

Processo: 17/08406-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2017 - 31 de julho de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Ecologia - Ecologia Teórica
Pesquisador responsável:Paulo Roberto Guimarães Junior
Beneficiário:Paulo Roberto Guimarães Junior
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):18/23328-5 - Rotas de interação promovem a integração dos módulos e robustez ao nível de rede de spliceossomo para efeitos em cascata, PUB.ART
Bolsa(s) vinculada(s):17/19436-4 - Atualização e manutenção do banco de dados sobre redes ecológicas, BP.TT
17/17177-1 - Revisão e organização de códigos e rotinas computacionais, BP.TT
Assunto(s):Processos ecológicos e ambientais  Redes ecológicas  Modelos matemáticos  Dispersão de sementes  Mutualismo (biologia) 

Resumo

Mutualismos são interações ecológicas que moldam e são moldadas por processos ecológicos e evolutivos em espécies que interagem. Em comunidades ecológicas, muitos mutualismos envolvem dezenas de espécies, formando redes de interações ecológicas. Nas últimas duas décadas, uma série de estudos empíricos revelou aspectos fundamentais da estrutura das redes de interações mutualistas. Recentemente, estudos teóricos começaram a desenvolver uma teoria formal de como a dinâmica evolutiva e coevolutiva pode ocorrer em redes mutualistas. Esses modelos presumem que a composição de espécies e interações em uma rede mutualista é fixa. Porém, evidências empíricas revelam uma dinâmica intensa de adição e perda de espécies e interações em redes mutualistas. Essa grande variação na composição de espécies e interações poderia impedir a evolução de co-adaptações caracterizadas por congruência fenotípica entre espécies mutualistas que interagem. Similarmente, grande congruência fenotípica entre mutualistas poderia impedir a dinâmica de adição e extinção de espécies e interações em redes mutualistas. Todavia, tanto padrões de grande congruência fenotípica quanto de grande variação na composição de espécies e interações são observados em mutualismos. Neste projeto, pretendemos explorar esse aparente paradoxo, por meio de modelos matemáticos coevolutivos. Especificamente, estudaremos em que condições a dinâmica coevolutiva limita ou é limitada pela dinâmica de adição e extinção de espécies e interações. Como a complexidade estrutural associada às interações ecológicas pode influenciar tanto a dinâmica ecológica quanto evolutiva, atenção especial será dada para entender como a estrutura das redes mutualistas moldam a relação entre dinâmica coevolutiva e a variação na composição de espécies e interações. Em um contexto mais amplo, esperamos contribuir, com esse projeto, para a compreensão sobre um dos problemas centrais para a ecologia evolutiva: como interações mutualistas podem influenciar a dinâmica evolutiva das espécies que interagem e, ao mesmo tempo, serem resilientes a constante mudança em parceiros mutualistas ao longo do tempo. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Ecossistemas poderão ser restaurados por meio da engenharia da biodiversidade 

Publicações científicas (8)
(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)
FRIBERG, MAGNE; SCHWIND, CHRISTOPHER; GUIMARAES, JR., PAULO R.; RAGUSO, ROBERT A.; THOMPSON, JOHN N. Extreme diversification of floral volatiles within and among species of Lithophragma (Saxifragaceae). PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, v. 116, n. 10, p. 4406-4415, MAR 5 2019. Citações Web of Science: 0.
BASTAZINI, VINICIUS A. G.; DEBASTIANI, VANDERLEI J.; AZAMBUJA, BETHANIA O.; GUIMARAES JR, PAULO R.; PILLAR, VALERIO D. Loss of Generalist Plant Species and Functional Diversity Decreases the Robustness of a Seed Dispersal Network. ENVIRONMENTAL CONSERVATION, v. 46, n. 1, SI, p. 52-58, MAR 2019. Citações Web of Science: 0.
GUIMARAES, JR., PAULO R.; PIRES, MATHIAS M.; CANTOR, MAURICIO; COLTRI, PATRICIA P. Interaction paths promote module integration and network-level robustness of spliceosome to cascading effects. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, NOV 28 2018. Citações Web of Science: 0.
MEDEIROS, LUCAS P.; GARCIA, GUILHERME; THOMPSON, JOHN N.; GUIMARAES, JR., PAULO R. The geographic mosaic of coevolution in mutualistic networks. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, v. 115, n. 47, p. 12017-12022, NOV 20 2018. Citações Web of Science: 1.
BOMFIM, JAMILLE DE ASSIS; GUIMARAES, JR., PAULO R.; PERES, CARLOS A.; CARVALHO, GUSTAVO; CAZETTA, ELIANA. Local extinctions of obligate frugivores and patch size reduction disrupt the structure of seed dispersal networks. ECOGRAPHY, v. 41, n. 11, p. 1899-1909, NOV 2018. Citações Web of Science: 1.
RAIMUNDO, RAFAEL L. G.; GUIMARAES, JR., PAULO R.; EVANS, DARREN M. Adaptive Networks for Restoration Ecology. TRENDS IN ECOLOGY & EVOLUTION, v. 33, n. 9, p. 664-675, SEP 2018. Citações Web of Science: 1.
EMER, CARINE; GALETTI, MAURO; PIZO, MARCO A.; GUIMARAES, JR., PAULO R.; MORAES, SUELEN; PIRATELLI, AUGUSTO; JORDANO, PEDRO. Seed-dispersal interactions in fragmented landscapes - a metanetwork approach. ECOLOGY LETTERS, v. 21, n. 4, p. 484-493, APR 2018. Citações Web of Science: 7.
DE ANDREAZZI, CECILIA SILIANSKY; GUIMARAES, JR., PAULO R.; MELIAN, CARLOS J. Eco-evolutionary feedbacks promote fluctuating selection and long-term stability of antagonistic networks. PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES, v. 285, n. 1874 MAR 14 2018. Citações Web of Science: 4.

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