Detection of frailty in Weibull lifetime data using Outlier tests

Heterogeneity in lifetime data may be modelled by multiplying an individual's hazard by an unobserved frailty. We test for the presence of frailty of this kind in univariate and bivariate data with Weibull distributed lifetimes, using statistics based on the ordered Cox-Snell residuals from the null model of no frailty. The form of the statistics is suggested by outlier testing in the gamma distribution. We find through simulation that the sum of the k largest or k smallest order statistics, for suitably chosen k , provides a powerful test when the frailty distribution is assumed to be gamma or positive stable, respectively. We provide recommended values of k for sample sizes up to 100 and simple formulae for estimated critical values for tests at the 5% level.

Nested liana-tree network in three distinct neotropical vegetation formations

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Taxonomia e biogeografia da espécie politípica Herpsilochmus rufimarginatus (TEMMINCK, 1822) (Aves: THAMNOPHILIDAE)

The genus Herpsilochmus is composed mainly of cryptic species, among them is Herpsilochmus rufimarginatus, which is currently represented by four subspecies: H. r. rufimarginatus, H. r. frater, H. r. scapularis and H. r. exiguus. Differences in plumage and vocalization suggest that there are more than one species involved in this complex. Thus this and other subspecific taxa need urgent revision, the disjunct distribution of this species also allows us to infer the relationship between birds that occur in this biome and / or different centers of endemism. This study aims to make a taxonomic revision of the taxa included in the complex time Herpsilochmus rufimarginatus based on morphological, morphometric, vocals and geographical distribution of this bird. Besides creating distribution models current potential and make the reconstruction of the distribution bygone using ecological niche modeling, and testing the niche conservatism and divergence between different subspecies. Consultations for examination of the skins of specimens of the museums: Museum of Zoology, University of São Paulo (MZUSP), National Museum of Rio de Janeiro (MN) and Emilio Goeldi Museum of Pará (MPEG), and the skins deposited at the collection of Ornithological Federal University of Rio Grande do Norte (COUFRN). We studied the following measures length of specimens: exposed culmen, culmen and total culmen nostril, tarsus, wing and tail flattened. The voice analysis was performed with vocalizations banks and / or digital banks people where 17 voice parameters were measured. This information and more available in the literature were used to assemble a bunch of data under the limit distribution of taxa and generate ecological niche models. This analyzes carried out in the program Maxent, having as model selection criterion the AUC, and the models were greater than 0.80 are considered good models. Environmental data for the realization of the modeling were downloaded on the website of Worldclim. The morphometric information, vocals and geographic distribution point for the separation of these taxa to be considering various uni and multivariate analyzes. The potential distribution models performed well (AUC> 0.80), and its distribution associated with environmental characteristics of the Amazon forest and Atlantic forest (forests of south and southeast, northeast and forest). The reconstruction of the distribution indicates a possible contact between the southern part of the Atlantic forest in the northern part of the Amazon. The analysis of niche overlap showed a low overlap between taxa and comparisons between the null model and the generated overlay link probably occurring niche conservatism. The data suggest that the taxa that occur in the Amazon and Atlantic forest represent three distinct species

Hyper abundant mesopredators and bird extinction in an Atlantic forest island

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Spatial and temporal distribution of tadpole assemblages (Amphibia, Anura) in a seasonal dry tropical forest of southeastern Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influence of the environmental heterogeneity of breeding ponds on anuran assemblages from southeastern Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Uso de recursos e padrão de co-ocorrência com insetos predadores em comunidades sub-tropicais de girinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A influência do ambiente e do espaço em comunidades de peixes estuarinos da Zona Costeira Amazônica

Um dos objetivos do estudo da ecologia de comunidades de peixes é identificar e prever padrões de estruturação dessas assembleias em função das interações bióticas e abióticas que ocorrem dentro de um ecossistema. Especificamente na Zona Costeira Amazônica, há um crescente número de estudos sendo realizados sobre a influência de fatores abióticos e da localização espaço-sazonal na estruturação de assembleias de peixes estuarinos, no entanto estas influências têm sido avaliadas separadamente tornando restrito o entendimento da dinâmica das assembleias de peixes desses ambientes. Com isso, o objetivo deste estudo é identificar o padrão de estruturação espaço-sazonal da ictiofauna na Baía de Salinas relacionando descritores de assembleias de peixes com parâmetros ambientais e espaciais. As coletas foram sazonais (chuva e estiagem de 2011) dentro da Baía de Salinópolis utilizando métodos tradicionais (malhadeiras) de coleta de peixes. Foi coletado um total de 1.293 exemplares, distribuídos em 67 espécies e 27 famílias. As espécies Cathorops spixii (n = 121) e Cathorops agassizii (n = 201) foram as mais abundantes durante a chuva e durante a estiagem, as espécies Cathorops agassizii (n = 118) e Genyatremus luteus (n = 72) foram as mais abundantes. Os resultados mostraram as assembleias de peixes entre o período de chuva e estiagem se mostraram semelhantes em termos de abundância e composição de espécies. O ambiente e a localização geográfica não influenciam a estruturação das assembleias de peixes estuarinos neotropicais, sugerindo que a estruturação da assembleia se dê de forma aleatória, seguindo o padrão de modelos nulos de distribuição.

Ecologia da ictiofauna e análise ecossistêmica das áreas de influência direta da UHE Coaracy Nunes, Ferreira Gomes - AP

O reservatório da UHE Coaracy Nunes no rio Araguari esta localizado entre os municípios de Ferreira Gomes e Porto Grande no estado do Amapá-Brasil, distando 200 km do Oceano Atlântico. A usina Coaracy Nunes foi a primeira hidrelétrica a ser construída na Amazônia brasileira, tendo suas obras iniciadas em 1967. O rio Araguari e o principal rio do estado do Amapá e representa fonte de geração de renda através da pesca, atividades agropecuárias em sua várzea, navegação, mineração, geração de energia e lazer. O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações impostas pela construção do reservatório da UHE Coaracy Nunes, através das assembleias de peixes de quatro áreas de influencia direta desta usina. Para isso, no período de maio de 2009 a julho de 2010, foram realizadas coletas bimensais, de peixes, com redes de malhas padronizadas variando de 1,0 a 10,0 cm entre nos adjacentes e outras técnicas auxiliares. A partir destas coletas, no capitulo 1 foi verificado a composição, abundancia (CPUEn) e biomassa (CPUEp) relativas da ictiofauna, eficiência amostral (curva do coletor, curva de rarefação e Jacknife) e descritores ecológicos de comunidades (riqueza, diversidade, equitabilidade e dominância) das assembleias das quatro áreas. Foram efetuadas analises de variância (ANOVA: bifatorial), Kruskal-Wallis, teste-T e Mann-Whitney para verificar se havia diferenças significativas dos descritores entre as áreas e períodos sazonais. Estas análises foram corroboradas por analises multivariadas de agrupamento (cluster), ordenamento (MDS), Anosim e Simper. No capitulo 2, os estados ecológicos das quatro áreas foram verificados utilizando como indicadores: curvas espécie abundancia, curvas K-dominância e curvas ABC, assim como modelos espécie-abundancia serie geométrica, log serie, log normal e broken stick, e modelo de regressão linear de espectros de tamanho. No capitulo 3, a estrutura trófica foi estimada a partir da categorização das espécies de cada área em 5 guildas: piscívora, onívora, detritívora, carnívora e herbívora. A abundancia, biomassa e índices ecológicos destas guildas foram estimados e verificados suas variações espaço-temporais, por analises de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis) e teste t. No capitulo 4, a dieta das espécies mais abundantes das assembleias de cada área foi verificada e suas variações espaço-temporais detectadas por analise de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis). Também foram estimados a amplitude e sobreposição de nicho das espécies mais abundantes, assim como a existência de competição entre as espécies através de modelagem nula. No capitulo 5 foi realizada a avaliação ecossistêmica das quatro áreas através de modelos de fluxo de biomassa na rede trófica do ecossistema, usando como instrumento de modelação o software Ecopath. Essas análises tinham por objetivo descrever as variações dos atributos ecológicos que quantificam as propriedades de maturidade, estabilidade e resiliência ecossistêmica que pudessem refletir os estados ecológicos dessas áreas. O modelo incluiu compartimentos funcionais desde produtores primários ate predadores de topo. No geral, todas as análises indicaram sensíveis alterações na ictiofauna atribuídas a implantação da UHE Coaracy Nunes, que se refletem nos três níveis de organização: ecossistema, comunidade (assembleia) e guilda. Os resultados indicaram a captura de 1.977 peixes distribuídos em 2 classes, 9 ordens, 23 famílias, 73 gêneros e 108 espécies. As curvas de acumulação de espécies e curvas de rarefação individualizadas demonstraram que houve suficiência amostral nas áreas Reservatório e Lacustre. Os resultados mostraram que a área Jusante foi mais rica, diversa e equitativa em relação as demais e que a sazonalidade não influenciou na variação destes índices. A abundancia relativa (CPUEn) foi superior nas áreas Reservatório e Lacustre e a biomassa relativa (CPUEb) foi superior na área Jusante, não havendo diferenças sazonais para esses descritores em todas as áreas. As analises de agrupamento (cluster) e ordenamento (MDS) da ictiofauna permitiram identificar a formação de três assembleias distintas: Jusante, Montante e uma assembleia que compreende as áreas Reservatório e Lacustre, ratificando a similaridade dessas duas áreas. Os resultados das curvas whitakeplot, ABC e K-dominância, assim como o ajuste satisfatório do modelo broken stick e os padrões das curvas de espectro de tamanho para a assembleia da área a jusante indicam que esta área foi a mais equilibrada em termos ecológicos. Nas áreas Lacustre e Reservatório, os resultados tanto do ajuste ao modelo serie geométrica, quanto os resultados das curvas whitake-plot, ABC e K-dominância e o espectro de tamanho, assim como os resultados das curvas e ajustes ao modelo série e menor espectro de tamanho para a assembleia da área Reservatório, refletem que os peixes destas áreas, em sua maioria, são indivíduos pequenos com elevada dominância e baixa equitabilidade, caracterizando comunidades típicas de áreas impactadas. A estrutura trófica das assembleias de peixes das áreas represadas (Reservatório e Lacustre) foram formatadas em função do barramento do rio, que isolou e fragmentou o ambiente, determinando sua modificação física, impondo o estabelecimento de uma ictiofauna de espécies pré-adaptadas as condições ambientais de represamento, diferente, em parte, da estrutura da ictiofauna fluvial pre-barramento, destacando as piscívoras, onívoras e detritívoras, que foram as mais ricas e abundantes em função da disponibilidade, nas duas áreas, dos recursos alimentares de sua preferencia. Os resultados demonstraram que as dietas das assembleias de todas as áreas foram similares quanto ao predomínio do consumo de peixes e detritos, seguidos de alimento vegetal aloctone, revelando um padrão com poucos nichos amplos e uma concentração maior de espécies com nichos mais estreitos. Contudo, o padrão de baixa amplitude trófica foi evidenciado pelo predomínio da guilda piscívora, somada as guildas detritívora e herbívora. A sazonalidade pouco influenciou na alimentação da maioria das espécies em todas as áreas. Os padrões comparativos da dieta entre as áreas Montante e Jusante com as áreas Reservatório e Lacustre indicam que a maioria das espécies das áreas represadas pertenciam as guildas piscívora, onívora e detritívora antes do barramento do rio, que colonizaram estes ambientes, influenciadas, principalmente, pela abundancia dos recursos alimentares de suas preferencias e das condições físicas ambientais favoráveis. Interações competitivas foram evidenciadas pelos modelos nulos, sugerindo que a competição também foi um fator importante na estruturação das assembleias. Ecossistemicamente, os quatro modelos de fluxo de biomassa representam ecossistemas com elevada produção primaria oriunda da floresta riparia e algas filamentosas, que são utilizadas parcialmente. A cadeia trófica baseada em detrito apresentou ser mais importante que a que tem como base a produção primaria nas áreas Reservatório e Lacustre. A maioria dos fluxos ocorre nos compartimentos de níveis tróficos baixos. As propriedades ecossistêmicas da área Jusante indicam que este ambiente se encontra mais desenvolvido e maduro em relação aos outros, caracterizado por resiliência e entropia altas. As áreas represadas (Reservatório e Lacustre) apresentaram atributos ecossistêmicos que lhe conferiram características de menos resiliente e menos maduro que as áreas de rio. A área Montante apresentou um padrão intermediário de resiliência, estabilidade e maturidade. Esses resultados evidenciam que apos quarenta anos da construção da barragem do reservatório de Coaracy Nunes, a fragmentação do ambiente proporcionou alterações ecossistêmicas negativas, refletidas nas assembleias de peixes das áreas acima do barramento e na analise ecossistêmica, evidenciando que a área jusante apresenta características de ambiente em bom estado ecológico, com baixa alteração de origem antrópica e capaz de suportar distúrbios.

Diet and niche breadth and overlap in fish communities within the area affected by an Amazonian reservoir (Amapá, Brazil)

Nós investigamos a amplitude e a sobreposição de nicho de espécies de peixes que ocorrem em quatro ambientes afetados pelo reservatório Coaracy Nunes, no Estado brasileiro do Amapá. Amostras sazonais de peixes foram coletadas usando uma configuração padrão com malhadeiras, tarrafas, linhas e armadilhas. Quinhentos e quarenta conteúdos estomacais, representando 47 espécies de peixes, foram analisados e quantificados. Amplitude e sobreposição de nichos foram estimadas usando os índices de Levin e Pianka, respectivamente, enquanto a competição interespecífica foi avaliada usando (RA3) modelo nulo. ANOVA e o teste de Kruskal¬Wallis foram usados para avaliar, respectivamente, as diferenças de amplitude e sobreposição de nichos entre áreas. Os dados indicaram que a maioria das espécies de peixes pertence às guildas de psicívoros, onívoros e detritívoros. Estas espécies provavelmente colonizaram os ambientes devido à disponibilidade de adequados recursos alimentares e às favoráveis condições físicas criadas pelo represamento do rio. De maneira geral, poucas espécies têm nichos amplos, mas muitas delas são altamente especializadas. Variação sazonal de recursos tem pouco efeito no comportamento alimentar da maioria das espécies nas áreas de estudo. Os modelos nulos indicaram que competição não foi um fator determinante na estrutura da comunidade.

Padrões de diversidade e estrutura de taxocenoses de anfíbios anuros: análise em multi-escala espacial

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBRC

Morphological patterns and community organization in leaf-litter ant assemblages

We present a new approach to determine the number and composition of guilds, using the hyperdiverse leaf-litter ant fauna as a model, based on appropriate morphological variables and species co-occurrence null models to describe the complex assemblages of interacting Species Community structure at the 1-m(2) scale. We obtained 18 linear morphometric measures from 949 workers of 171 leaf-litter ant species (18762 measurements) surveyed in four Atlantic Forest localities to test whether the assemblages are morphologically structured; the morphological characters were selected to indicate diet and foraging habits. Principal components analysis was used to characterize the morphospace and to describe the guild structure (number of species and composition). The guild proportionality assembly rule (significant tendency toward constant proportion of species in guilds) was assessed at the 1-m(2) scale. Our analysis indicates that the division of leaf-litter ants into guilds is based mainly on microhabitat distribution in the leaf-litter, body size and shape, eye size, and phylogeny. The same guild scheme applied to four more sites shows that different Atlantic Forest areas have the same leaf-fitter ant guilds. The guild proportionality assembly rule was confirmed for most guilds, Suggesting that there are guild-specific limitations on species coexistence within assemblages; on the other hand, in a few cases the variance in guild proportion was greater than expected under the null assumptions. Other studies on ant functional group classification are partially supported by our quantitative morphological analysis. Our results, however, imply that there are more compartments than indicated in previous models, particularly among cryptic species (confined to soil and litter) and tropical climate specialists. We argue that a general null model for the analysis of species association based oil morphology can reveal objectively defined groups and may thus contribute to a robust theory to explain community structure in general and have important consequences on studies of litter ant community ecology in particular.

Decreasing the number of false positives in sequence classification

Abstract Background A large number of probabilistic models used in sequence analysis assign non-zero probability values to most input sequences. To decide when a given probability is sufficient the most common way is bayesian binary classification, where the probability of the model characterizing the sequence family of interest is compared to that of an alternative probability model. We can use as alternative model a null model. This is the scoring technique used by sequence analysis tools such as HMMER, SAM and INFERNAL. The most prevalent null models are position-independent residue distributions that include: the uniform distribution, genomic distribution, family-specific distribution and the target sequence distribution. This paper presents a study to evaluate the impact of the choice of a null model in the final result of classifications. In particular, we are interested in minimizing the number of false predictions in a classification. This is a crucial issue to reduce costs of biological validation. Results For all the tests, the target null model presented the lowest number of false positives, when using random sequences as a test. The study was performed in DNA sequences using GC content as the measure of content bias, but the results should be valid also for protein sequences. To broaden the application of the results, the study was performed using randomly generated sequences. Previous studies were performed on aminoacid sequences, using only one probabilistic model (HMM) and on a specific benchmark, and lack more general conclusions about the performance of null models. Finally, a benchmark test with P. falciparum confirmed these results. Conclusions Of the evaluated models the best suited for classification are the uniform model and the target model. However, the use of the uniform model presents a GC bias that can cause more false positives for candidate sequences with extreme compositional bias, a characteristic not described in previous studies. In these cases the target model is more dependable for biological validation due to its higher specificity.

Bird species diversity in the Atlantic Forest of Brazil is not explained by the Mid-domain Effect

The Atlantic Forest is an excellent case study for the elevational diversity of birds, and some inventories along elevational gradients have been carried out in Brazil. Since none of these studies explain the patterns of species richness with elevation, we herein review all Brazilian studies on bird elevational diversity, and test a geometric constraint null model that predicts a unimodal species-altitude curve, the Mid-domain Effect (MDE). We searched for bird inventories in the literature and also analysed our own survey data using limited-radius point counts along an 800 m elevational gradient in the state of São Paulo, Brazil. We found 10 investigations of elevational diversity of Atlantic Forest birds and identified five different elevational patterns: monotonic decreasing diversity, constant at low elevations, constant at low elevations but increasing towards the middle, and two undescribed patterns for Atlantic Forest birds, trough-shaped and increasing diversity. The average MDE fit was low (r² = 0.31) and none of the MDE predictions were robust across all gradients. Those studies with good MDE model fits had obvious sampling bias. Although it has been proposed that the MDE may be positively associated with the elevational diversity of birds, it does not fit the Brazilian Atlantic Forest bird elevational diversity.

Multilevel Analysis in Household Survey: An Application to Health Condition Data

The aim of this thesis is to apply multilevel regression model in context of household surveys. Hierarchical structure in this type of data is characterized by many small groups. In last years comparative and multilevel analysis in the field of perceived health have grown in size. The purpose of this thesis is to develop a multilevel analysis with three level of hierarchy for Physical Component Summary outcome to: evaluate magnitude of within and between variance at each level (individual, household and municipality); explore which covariates affect on perceived physical health at each level; compare model-based and design-based approach in order to establish informativeness of sampling design; estimate a quantile regression for hierarchical data. The target population are the Italian residents aged 18 years and older. Our study shows a high degree of homogeneity within level 1 units belonging from the same group, with an intraclass correlation of 27% in a level-2 null model. Almost all variance is explained by level 1 covariates. In fact, in our model the explanatory variables having more impact on the outcome are disability, unable to work, age and chronic diseases (18 pathologies). An additional analysis are performed by using novel procedure of analysis :"Linear Quantile Mixed Model", named "Multilevel Linear Quantile Regression", estimate. This give us the possibility to describe more generally the conditional distribution of the response through the estimation of its quantiles, while accounting for the dependence among the observations. This has represented a great advantage of our models with respect to classic multilevel regression. The median regression with random effects reveals to be more efficient than the mean regression in representation of the outcome central tendency. A more detailed analysis of the conditional distribution of the response on other quantiles highlighted a differential effect of some covariate along the distribution.