Short- and long-term consequences of thermal variation in the larval environment of anurans

To survive adverse or unpredictable conditions in the ontogenetic environment, many organisms retain a level of phenotypic plasticity that allows them to meet the challenges of rapidly changing conditions. Larval anurans are widely known for their ability to modify behaviour, morphology and physiological processes during development, making them an ideal model system for studies of environmental effects on phenotypic traits. Although temperature is one of the most important factors influencing the growth, development and metamorphic condition of larval anurans, many studies have failed to include ecologically relevant thermal fluctuations among their treatments. We compared the growth and age at metamorphosis of striped marsh frogs Limnodynastes peronii raised in a diurnally fluctuating thermal regime and a stable regime of the same mean temperature. We then assessed the long-term effects of the larval environment on the morphology and performance of post-metamorphic frogs. Larval L. peronii from the fluctuating treatment were significantly longer throughout development and metamorphosed about 5 days earlier. Frogs from the fluctuating group metamorphosed at a smaller mass and in poorer condition compared with the stable group, and had proportionally shorter legs. Frogs from the fluctuating group showed greater jumping performance at metamorphosis and less degradation in performance during a 10-week dormancy. Treatment differences in performance could not be explained by whole-animal morphological variation, suggesting improved contractile properties of the muscles in the fluctuating group.

Tadpole mouthpart depigmentation as an accurate indicator of chytridiomycosis, an emerging disease of amphibians

Chytridiomycosis is an emerging infectious disease of amphibians caused by the fungal pathogen Batrachochytrium dendrobatidis, and its role in causing population declines and species extinctions worldwide has created an urgent need for methods to detect it. Several reports indicate that in anurans chytridiomycosis can cause the depigmentation of tadpole tnouthparts, but the accuracy of using depigmentation to determine disease status remains uncertain. Our objective was to determine for the Mountain Yellow-legged Frog (Rana muscosa) whether visual inspections of the extent of tadpole mouthpart depigmentation could be used to accurately categorize individual tadpoles or R. muscosa populations as B. dendrobatidis-positive or negative. This was accomplished by assessing the degree of mouthpart depigmentation in tadpoles of known disease status (based on PCR assays). The depigmentation of R. muscosa tadpole mouthparts was associated with the presence of B. dendrobatidis, and this association was particularly strong for upper jaw sheaths. Using a rule that classifies tadpoles with upper jaw sheaths that are 100% pigmented as uninfected and those with jaw sheaths that are <100% pigmented as infected resulted in the infection status of 86% of the tadpoles being correctly classified. By applying this rule to jaw sheath pigmentation scores averaged across all tadpoles inspected per site, we were able to correctly categorize the infection status of 92% of the study populations. Similar research on additional anurans is critically needed to determine how broadly applicable our results for R. muscosa are to other species.

Novel reproductive mode in a torrent frog Micrixalus saxicola (Jerdon) from the Western Ghats, India

Reproductive modes in anurans are highly diverse despite external fertilization being a constraint. There are 39 reproductive modes documented so far (Wells, 2007). An apparently new reproductive mode is reported in a torrent frog, Micrixalus saxicola, an endemic and ancient anuran frog of the Western Ghats, considering the type of cavity made inside the lotic water body, involvement of the female in digging the cavity and concealing the eggs.

Mud-packing frog: A novel breeding behaviour and parental care in a stream dwelling new species of Nyctibatrachus (Amphibia, Anura, Nyctibatrachidae)

Reproductive modes are diverse and unique in anurans. Selective pressures of evolution, ecology and environment are attributed to such diverse reproductive modes. Globally forty different reproductive modes in anurans have been described to date. The genus Nyctibatrachus has been recently revised and belongs to an ancient lineage of frog families in the Western Ghats of India. Species of this genus are known to exhibit mountain associated clade endemism and novel breeding behaviours. The purpose of this study is to present unique reproductive behaviour, oviposition and parental care in a new species Nyctibatrachus kumbara sp. nov. which is described in the paper. Nyctibatrachus kumbara sp. nov. is a medium sized stream dwelling frog. It is distinct from the congeners based on a suite of morphological characters and substantially divergent in DNA sequences of the mitochondrial 16S rRNA gene. Males exhibit parental care by mud packing the egg clutch. Such parental care has so far not been described from any other frog species worldwide. Besides this, we emphasize that three co-occurring congeneric species of Nyctibatrachus, namely N. jog, N. kempholeyensis and Nyctibatrachus kumbara sp. nov. from the study site differ in breeding behaviour, which could represent a case of reproductive character displacement. These three species are distinct in their size, call pattern, reproductive behaviour, maximum number of eggs in a clutch, oviposition and parental care, which was evident from the statistical analysis. The study throws light on the reproductive behaviour of Nyctibatrachus kumbara sp. nov. and associated species to understand the evolution and adaptation of reproductive modes of anurans in general, and Nyctibatrachus in particular from the Western Ghats.

Comunidades de anfíbios anuros em duas fitofisionomias do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro, estado de Santa Catarina

O estado de Santa Catarina possuía sua área inteiramente coberta por Mata Atlântica, um dos biomas mais ameaçados mundialmente. Mesmo com o crescente aumento de informações sobre os anfíbios no estado, ainda existe muitas lacunas de informações para este grupo e o desconhecimento é alto mesmo no interior das Unidades de Conservação. O Parque Estadual da Serra do Tabuleiro é a maior unidade de conservação de proteção integral de Santa Catarina e ainda assim possui inúmeras ameaças e pressões antrópicas. Os objetivos deste estudo foram estudar os anfíbios anuros em duas fitofisionomias, restinga e floresta ombrófila densa submontana, do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro, verificar as diferenças dos parâmetros da comunidade entre três mesohábitats na restinga, compreender em que extensão algumas variáveis estruturais do hábitat afetam a riqueza e abundância dos anuros na restinga e na floresta ombrófila densa submontana, conhecer os anuros de folhiço na área de floresta e, adicionalmente, verificar o atual conhecimento sobre os anuros de folhiço no mundo. Os anuros no parque foram amostrados por meio dos métodos de procura ativa em transecções, armadilhas de queda com cerca guia e parcelas no chão da floresta durante três anos consecutivos com amostragens trimestrais, de julho de 2007 a abril de 2010. As variáves estruturais foram medidas nos locais amostrados enquanto que os dados climáticos foram obtidos da estação meteorológica mais próxima da área de estudo. A revisão sobre os anuros de folhiço no mundo foi realizada por uma busca na base de dados ISI Web if Science entre os anos de 1945 e 2008. Foram registradas 39 espécies de anuros no Parque, sendo 15 espécies para a restinga, 31 espécies na floresta. No folhiço do chão da floresta, a comunidade foi composta por 13 espécies de anuros. No total, 66% dos anuros registrados aqui, foram endêmicos da Mata Atlântica, 17% possuíram distribuição restrita à Santa Catarina e quatro espécies foram consideradas como vulneráveis na lista de espécies ameaçadas de extinção de Santa Catarina. Na restinga, a área aberta e a mata de restinga foram as mais dissimilares com relação à composição e abundância de anuros e também para as variáveis estruturais do hábitat. Na floresta ombrófila densa, a cobertura de dossel e o número de corpos dágua foram as variáveis mais importantes para a riqueza e abundância das espécies de anuros. Também para os anuros de folhiço do parque, a cobertura de dossel foi importante, conjuntamente com a umidade do ar e a profundidade de folhiço. O atual conhecimento sobre os anuros de folhiço no mundo se concentra nas regiões tropicais, sendo que o Brasil possui o maior número de estudos. Algumas tendências para as comunidades de anuros de folhiço puderam ser identificadas, mas estudos adicionais são necessários para que mais inferências possam ser feitas. O presente estudo contribuiu para preencher parte das lacunas de conhecimento existentes para a biodiversidade dos anuros do estado de Santa Catarina e em especial para o Parque Estadual da Serra do Tabuleiro.

A comunidade de anuros em uma área de floresta ombrófila densa montana do Parque Estadual dos Três Picos, sudeste do Brasil

O conhecimento sobre a fauna de anfíbios em áreas de altitude (> 1000 m) da Mata Atlântica do sudeste do Brasil é ainda insuficiente. O Parque Estadual dos Três Picos (PETP), no estado do Rio de Janeiro, constitui um dos maiores remanescentes de Mata Atlântica do estado inserido em uma Unidade de Conservação. Os limites do PETP abrangem um amplo gradiente altitudinal, alcançando mais de 2000 m de elevação e protegem áreas de cinco municípios do estado do Rio de Janeiro. Neste estudo, eu apresento dados de três anos de amostragem e pesquisa (2008-2010) sobre a composição e a abundância de espécies de anfíbios em área de altitude localizada entre 1100 e 1400 m no PETP, distrito de Theodoro de Oliveira, município de Nova Friburgo, estado do Rio de Janeiro, Brasil. O esforço amostral total foi de 360 horas de buscas ativas, padronizado em 180 horas de procura em cada uma das estações do ano (úmida e seca). Foram registradas 32 espécies de anuros durante o estudo, das quais 18 representaram novos registros para o Parque e três novas espécies ainda não conhecidas da Ciência foram descobertas (Holoaden pholeter, recentemente descrita, foi uma delas). As espécies mais abundantes foram os anuros de desenvolvimento direto Ischnocnema parva e I. erythromera. Nove das 32 espécies encontradas são consideradas endêmicas do estado do Rio de Janeiro: Brachycephalus sp., B. didactylus, B. garbeanus, Ischnocnema cf. holti, I. erythromera, Bokermannohyla carvalhoi, Scinax albicans, H. pholeter e Hylodes charadranaetes. Houve diferença em alguns parâmetros da comunidade entre as estações e entre as faixas de altitude amostradas, com uma maior riqueza e abundância de anuros na estação úmida do que na seca, e mudança na composição de espécies entre as estações. Apesar de nenhuma das espécies registradas durante o estudo constar na lista de espécies ameaçadas, H. pholeter pode ser um candidato à inclusão na categoria vulnerável da Lista das Espécies Ameaçadas de Extinção da IUCN, devido à sua distribuição geográfica conhecida ser restrita apenas à localidade tipo (Theodoro de Oliveira) e à sua densidade populacional ser aparentemente baixa. . A alta diversidade de anfíbios, com espécies endêmicas ao estado, e a ocorrência de espécies raras atestam a relevância biológica das áreas estudadas no PETP.

Variação sazonal nos parâmetros da comunidade de anuros de folhiço (Amphibia; Anura) da Reserva Natural Salto Morato, sul do Brasil

Neste estudo nós fornecemos os primeiros dados acerca dos parâmetros da comunidade de anuros de folhiço de uma floresta no estado do Paraná, sul do Brasil, incluindo informações sobre riqueza de espécies, densidades específicas e biomassa. Nosso estudo foi realizado na Reserva Natural Salto Morato entre julho de 2009 e abril de 2010. Para amostrar a comunidade de anuros de folhiço usamos 40 parcelas de 4 x 4 m em cada estação do ano (inverno, primavera, verão e outono), totalizando 2.560 m2 de chão de floresta amostrados. Nós amostramos um total de 96 anuros habitando o chão da floresta, pertencentes a sete espécies: Brachycephalus hermogenesi, Ischnocnema guentheri, Haddadus binotatus, Leptodactylus gr. marmoratus, Physalaemus spiniger, Proceratophrys boiei e Rhinella abei. A densidade total de anuros vivendo no chão da floresta foi de 3,73 ind/100m2, sendo I. guentheri (1,37 ind/100m2) a espécie mais numerosa e R. abei (0,19 ind/100m2), a mais rara. A estimativa da biomassa total na comunidade de anuros de folhiço foi de 3,290g. A temperatura foi um fator ambiental significativo para a abundância de anuros de folhiço, enquanto a umidade não foi importante na estruturação da comunidade na área estudada. A abundância, riqueza e densidade variaram consistentemente entre as quatro estações do ano amostradas, com os maiores valores ocorrendo nos meses mais quentes da primavera e verão. Esse estudo aumenta a distribuição geográfica de Brachycephalus hermogenesi.

Estudo da Comunidade de anfíbios anuros ao longo de um gradiente altitudinal na Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ. Rio de Janeiro 2010

Este estudo investigou a variação altitudinal da comunidade de anfíbios anuros em uma montanha de floresta Atlântica da Ilha Grande, avaliando a ocorrência, distribuição, organização e riqueza de anuros nas diferentes altitudes. Estabelecemos seis faixas de altitude para realização do estudo: 150, 300, 450, 600, 750 e 900 metros acima do nível do mar. Utilizamos duas metodologias de amostragem: o método de parcelas grandes (5 x 5 metros) e o método de transecção, entre janeiro de 2008 e março de 2009. Os dados indicaram que na região de Mata Atlântica do Pico do Papagaio ocorre uma considerável riqueza de espécies de anuros, a qual varia dependendo da faixa de altitude ao longo do gradiente altitudinal do morro. Houve em geral uma tendência a um decréscimo da riqueza com aumento da altitude, com exceção da altitude de 900 metros, onde a riqueza teve um aumento quando comparado à faixa altitudinal imediatamente abaixo. Nossos dados mostram ainda que ao longo de todo o gradiente altitudinal do morro, as maiores riquezas de anuros em geral ocorrem nas faixas de altitudes de 150 e 300 metros. Nossos dados indicaram para a região estudada uma considerável densidade de anuros, que além de variar significativamente entre as estações seca e chuvosa, foi influenciada negativamente pela altitude: na medida em que houve um aumento da altitude ocorreu uma correspondente diminuição na densidade geral de anuros da comunidade componente. A anurofauna da região do Pico do Papagaio apresentou uma queda abrupta na abundância a partir dos 450 metros de altitude, com grande dominância, em termos numéricos, de três espécies com desenvolvimento direto. Nossos dados mostraram haver uma variação sazonal na abundância e, nas densidades de anuros na região do Pico do Papagaio. Concluímos que a região de Mata Atlântica do Pico do Papagaio possui uma elevada riqueza de espécies de anuros, a qual varia ao longo do gradiente altitudinal com os maiores valores de riqueza e abundâncias encontradas entre as faixas de 150 e 300 metros, o que pode ser favorecido pela menor inclinação do terreno, pela maior ocorrência de cursos dágua e pela elevada pluviosidade que ocorre nestas faixas altitudinais na Ilha Grande. A considerável similaridade na comunidade componente de anuros entre as altitudes de 150 e 300 pode resultar da similaridade estrutural da vegetação entre estas faixas de altitudes. A região em geral teve uma alta densidade de anuros, que além de variar sazonalmente, foi negativamente influenciada pela altitude. A observada redução na abundância dos anuros a partir dos 450 metros de altitude pareceu favorecer espécies com desenvolvimento direto.

Ocorrência e distribuição espacial e temporal das larvas de anuros (Amphibia) em diferentes sistemas aquáticos da Ilha Grande (Rio de Janeiro)

Os girinos dos anuros podem ocorrer em inúmeros tipos de sistemas hídricos, desde ambientes relativamente simples e previsíveis, como na água acumulada em epífitas ou uma poça temporária, até hábitats aquáticos permanentes mais complexos, como os riachos. A interação entre os fatores ambientais bióticos e abióticos existentes nesses diferentes ambientes com os fatores históricos é essencial para explicar a estrutura das comunidades dessa fase de vida dos anuros. O entendimento sobre como estes fatores atuam e sua importância nos conduz a uma maior compreensão do que parece influenciar positivamente ou negativamente o estabelecimento dos girinos nos seus diferentes ambientes. Inicialmente, fornecemos uma discussão detalhada da importância desses fatores. Em seguida, avaliamos a estrutura da assembléia dos girinos e a sua estratégia de ocupação espacial e temporal em relação ao uso de diferentes sistemas aquáticos, temporários e permanentes (poças, terrenos alagados, riachos e ambientes artificiais) em uma área de Mata Atlântica na Ilha Grande (Rio de Janeiro). Posteriormente, propomos um experimento para avaliar como os girinos característicos de diferentes tipos de habitats hídricos respondem à condição adversa de ausência de água livre. Depois, é sugerida uma chave artificial de identificação para os girinos da Ilha Grande, com base nas espécies contempladas neste estudo. Por fim, apresentamos a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba, provendo algumas informações sobre sua distribuição temporal e uso de microhabitats. Registramos girinos de 12 espécies de anuros, o que correspondeu a 71% dos anfíbios da Ilha Grande com larvas exotróficas em ambientes aquáticos. O espectro de habitats hídricos utilizados variou consistentemente entre as espécies. Girinos de Aplastodiscus eugenioi e Scinax trapicheiroi foram aqueles que utilizaram a maior quantia de tipos de habitats, ambos com cinco registros. A maioria das espécies teve suas maiores abundâncias em um ou dois tipos de corpos dágua onde ocorreu, portanto poucas destas espécies demonstram ter sido generalistas no uso de tipos de habitats aquáticos. A maior riqueza de espécies ocorreu em poças temporárias, em riachos intermitentes e no ambiente antropizado da calha artificial. Quando consideramos em termos de habitats hídricos, a maior riqueza ocorreu nas poças temporárias, nos riachos intermitentes, nos riachos permanentes e na calha artificial. Em nem todos os meses um determinado tipo de recurso hídrico manteve a sua riqueza máxima de girinos. Observamos que um mesmo tipo de sistema hídrico pode comportar espécies típicas de ambientes lênticos e outras adaptadas a ambientes lóticos, dependendo da estrutura em que o corpo dágua apresenta naquele período, como os riachos intermitentes, por exemplo. Entre os fatores abióticos medidos, o PH, o oxigênio dissolvido, a correnteza, a largura e a profundidade dos corpos dágua explicaram de forma mais importante a ocorrência e abundância das diferentes espécies de girinos. Portanto, consideramos que fatores ecológicos desempenham um importante papel na determinação da distribuição de girinos dentro e entre habitats que estes organismos ocupam. O experimento proposto mostrou que os tempos de sobrevivência entre as onze espécies contempladas e também entre os indivíduos de diferentes tamanhos em uma mesma espécie variaram consideravelmente. Isto é sugestivo de que estas espécies apresentam diferentes estratégias para tolerar uma condição de independência de água livre. Os fatores que pareceram mais influenciar negativamente na sobrevivência dos girinos foram: hábito nectônico, pequeno tamanho dos indivíduos, ocupação de ambientes lênticos e temporários e modo reprodutivo não-especializado. Alternativamente, os girinos com melhor desempenho em uma condição de independência de água livre foram de espécies de tamanho comparativamente grande ou médio, ocuparam preferencialmente ambientes lóticos e permanentes, apresentaram modos reprodutivos especializados e os hábitos dos girinos foram principalmente bentônicos. Neste contexto, pode se conjecturar que os girinos das espécies que utilizam ambientes permanentes sejam mais resistentes à condição de independência de água livre do que aquelas de habitats efêmeros. Considerando especial atenção para a biodiversidade dos anfíbios, a Ilha Grande apresenta uma elevada concentração de espécies endêmicas. Esta respeitável diversidade de anfíbios para a área estudada está relacionada com a cobertura vegetal de Mata Atlântica e a grande quantidade de corpos dágua na Ilha, tanto temporários quanto permanentes. A influência destas condições favoráveis para os anfíbios na região está demonstrada também na diversidade de modos reprodutivos, onde 13 dos 39 modos reprodutivos já descritos foram notados para os anfíbios da Ilha Grande. Este conjunto de fatores reafirma esta como uma das mais importantes áreas para a conservação da biodiversidade de anfíbios para o estado do Rio de Janeiro. Comparando a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba com P. appendiculata, observamos algumas diferenças na proporção do corpo. Os girinos da espécie descrita foram mais abundantes durante a estação chuvosa (outubro-março), sendo esta distribuição positivamente relacionada com a precipitação média mensal. Os girinos são bentônicos e ocorrem mais frequentemente em porções de menor correnteza do riacho. Eles foram encontrados com maior freqüência expostos na areia, que também representou o microhabitat mais disponível entre aqueles no córrego estudado.

A ecologia em miniatura: o menor tetrápodo do Brasil, Brachycephalus didactylus (Izecksohn, 1971) (Anura: Brachycephalidae) em uma área de Mata Atlântica no Espírito Santo, Sudeste do Brasil

O processo de miniaturização em anuros pode ter implicações ecológicas como, por exemplo, a redução no tamanho da ninhada produzida pelas fêmeas, o aumento do tamanho relativo dos ovos e o desenvolvimento direto. O consequente reduzido tamanho da boca tende também a constituir um fator limitante no consumo de presas por estes pequenos anuros, tornando acessível ao consumo apenas uma gama restrita de presas diminutas. Assim, estudamos parâmetros da ecologia de uma população do anuro Brachycephalus didactylus, em uma área de Mata Atlântica no sul do Espírito Santo, objetivando ampliar o conhecimento sobre tais parâmetros que compreenderam o dimorfismo sexual, algumas características da reprodução, a dieta e a relação com a disponibilidade de atrópodos no folhiço e uso do microhabitat. A amostragem dos dados ocorreu durante um ano, nas estações seca e chuvosa. Brachycephalus didactylus possuiu dimorfismo sexual, com fêmeas sendo maiores do que os machos. O maior tamanho atingido pelas fêmeas provavelmente resulta da seleção intrassexual atuando nas fêmeas para favorecer um maior investimento na massa dos ovos, já que a espécie possui um tamanho de ninhada consideravelmente reduzido (um a dois ovos). A dieta de B. didactylus foi composta por um espectro relativamente amplo de presas (17 itens), tendo elevadas proporções de pequenas presas como Acari e Collembola. O consumo de Formicidae (formigas) foi evitado por B. didactylus, apesar de essa presa ser a mais abundante no folhiço, o que categorizou o anuro como um "especialista em não comer formigas" ("non-ant specialist", sensu Toft 1980a). O reduzido tamanho da boca nas fêmeas de B. didactylus limitou o tamanho máximo de presas passíveis de serem ingeridas pelo anuro e restringindo-o ao consumo de presas pequenas, com maiores indivíduos consumindo um número maior de presas. Por fim, B. didactylus apresentou uma utilização essencialmente horizontal do hábitat, sendo mais frequentemente encontrado sobre o folhiço no chão da mata.

A influência da espécie exótica invasora Artocarpus heterophyllus (jaqueira) sobre a comunidade de anuros de serrapilheira em uma área de Mata Atlântica no Sudeste do Brasil

O processo de introdução de espécies é reconhecido como a segunda causa mais importante de erosão da diversidade biológica em muitos ambientes no Brasil e no mundo. As espécies invasoras possuem não apenas o poder de sobrevivência e adaptação em outros ambientes, mas a capacidade de dominar a diversidade biológica nativa através da alteração das características básicas dos processos ecológicos naturais e das interações. A jaqueira, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae), tem sua origem nas florestas tropicais da Índia, tendo sido introduzida no Brasil ainda no período Colonial e atualmente é invasora em áreas de Mata Atlântica. Este estudo fornece os primeiros dados sobre a influência da espécie exótica invasora Artocarpus heterophyllus sobre comunidades de anuros de folhiço. As amostragens foram realizadas em uma área de Mata Atlântica, no litoral sudoeste do estado do Rio de Janeiro, incluindo informações sobre riqueza de espécies, densidades específicas e parâmetros ambientais. Nosso estudo foi realizado no Parque Estadual da Ilha Grande entre janeiro de 2009 e março de 2011. Para amostrar a comunidade de anuros de folhiço usamos 154 parcelas de 5 x 5 m, sendo 77 delas em áreas com jaqueiras e 77 em áreas sem jaqueiras, totalizando 3.850 m de chão de floresta amostrados. Nós amostramos um total de 613 anuros habitando o chão da floresta, pertencentes a dez espécies: Brachycephalus didactylus; Chiasmocleis sp.; Haddadus binotatus; Ischnocnema guentheri; Ischnocnema octavioi; Ischnocnema parva; Leptodactylus marmoratus; Physalaemus signifer; Rhinnela ornata e Zachaenus parvulus. Seis das dez espécies foram comuns às áreas com e sem jaqueiras, sendo a similaridade entre as duas áreas de 60%. As áreas com jaqueiras tiveram o dobro (N = 18) de parcelas sem nenhum anfíbio. O número de anfíbios registrados nas parcelas com jaqueiras (38%) foi menor do que o encontrado nas áreas sem jaqueiras (62%). O anfíbio predominante no folhiço em ambas às condições foi Ischnocnema parva, tendo abundancia maior nas parcelas sem jaqueiras. A densidade total de anuros vivendo no chão da floresta nas áreas com jaqueiras (12,2 ind/100 m) foi menor que nas áreas sem jaqueiras (19,7 ind/100 m). Entre os parâmetros ambientais analisados os que possuíram maior influência sobre a abundância de anfíbios foram a profundidade do folhiço e o pH do solo. Os dados sugerem que a jaqueira, além de ocupar o habitat de espécies nativas, é capaz de promover alterações na estrutura desses habitats que irão intervir na fauna do local.

Análise de marcadores moleculares do DNA mitocondrial em anuros da Mata Atlântica

A Mata Atlântica brasileira concentra uma das maiores diversidades biológicas da Terra com cerca de 7% das espécies animais e vegetais do planeta. Esse bioma abriga atualmente mais de 50% das espécies de anuros do Brasil (c.a. 500 espécies), mas sofre intensa perda e fragmentação de habitat. Um dos principais fragmentos da Mata Atlântica, a Reserva Ecológica de Guapiaçu (REGUA) abriga vasta anurofauna, com cerca de 71 espécies já descritas. Acredita-se, porém, que muitas ainda precisam ser identificadas e estudadas. A identificação de espécies baseada em caracteres moleculares vem se mostrando uma alternativa para dar suporte à identificação morfológica, e dentro deste contexto os genes de DNA mitocondrial, como o 16S, são utilizados para a realização de barcode. O objetivo deste estudo foi testar a metodologia de identificação molecular de espécies (DNA barcode) na comunidade de anfíbios anuros da REGUA utilizando o gene mitocondrial 16S. Para isso, foram coletados tecidos de 99 indivíduos, entre adultos e girinos de 23 espécies, agrupados em seis famílias distintas. Desses 99 indivíduos, 88 foram amplificados corretamente para o gene em referência e foram realizadas, com sucesso, a determinação de espécies de 84 anuros (95,45%) da REGUA. As espécies de Scinax albicans, Scinax flavoguttatus e Hylodes charadranaetes, cujas identificações haviam sido determinadas com base em critérios morfológicos, agruparam em clados de mesmo gênero, porém de espécies diferentes quando analisadas pelas metodologias neighbor-joining e maximum-likelihood. Além de altos valores de distância intraespecífica (2,18%, 3,49% e 3,77%, respectivamente) e distâncias interespecíficas nulas (0%) temos a indicação de possíveis equívocos em determinações de espécies feitas exclusivamente por critérios morfológicos. Nesse caso, as discordâncias morfológica e molecular são exclusivamente de girinos, demonstrando a dificuldade na identificação morfológica e a escassez de chaves de identificação dessas espécies em estágio larval. Os resultados mostram que o gene mitocondrial 16S teve seu uso na identificação de anuros da REGUA confirmada e apontam que, em casos de estudos com indivíduos em estágios larvais, como em girinos, a metodologia de barcode, quando complementada a identificação morfológica, suporta a correta identificação das espécies de anfíbios anuros.

Distribuição das assembleias de girinos associadas a riachos da Reserva Ecológica de Guapiaçu, Cachoeiras de Macacú, Rio de Janeiro, Brasil

Os girinos são organismos diversos e abundantes nos pequenos riachos de cabeceira de florestas tropicais e constituem importantes componentes da diversidade biológica, da trófica e funcional dos sistemas aquáticos. Diferentes características estruturais e limnológicas dos ambientes aquáticos influenciam a organização das assembleias de girinos. Embora o estágio larvar dos anuros seja o mais vulnerável de seu ciclo de vida, sujeito a elevadas taxas de mortalidade, as pesquisas sobre girinos na região neotropical ainda são pouco representativas diante da elevada diversidade de anfíbios desta região e ferramentas que permitam a sua identificação ainda são escassas. Nesta tese, dividida em três capítulos, apresento uma compilação das informações relacionadas aos principais fatores que afetam as assembleias de girinos na região tropical (Capítulo 1), a caracterização morfológica dos girinos encontrados nos riachos durante o estudo e uma proposta de chave dicotômica de identificação (Capítulo 2) e avalio a importância relativa da posição geográfica e da variação temporal de fatores ambientais locais sobre as assembleias de girinos, assim como a correlação entre as espécies de girinos e as variáveis ambientais de 10 riachos, ao longo de 15 meses, nas florestas da REGUA (Capítulo 3). Há pelo menos oito tendências relacionadas à distribuição das assembleias de girinos: (1) o tamanho dos riachos e a diversidade de microhabitats são importantes características abióticas influenciando a riqueza e a composição de espécies; (2) em poças, o gradiente de permanência (e.g., hidroperíodo) e a heterogeneidade do habitat são os principais fatores moldando as assembleias de girinos; (3) a composição de espécies parece ser um parâmetro das assembleias mais relevante do que a riqueza de espécies e deve ser primeiramente considerado durante o planejamento de ações conservacionistas de anuros associados a poças e riachos; (4) a predação parece ser a interação biótica mais importante na estruturação das assembleias de girinos, com predadores vertebrados (e.g. peixes) sendo mais vorazes em habitats permanentes e predadores invertebrados (e.g. larvas de odonata) sendo mais vorazes em ambientes temporários; (5) os girinos podem exercer um efeito regulatório, predando ovos e girinos recém eclodidos; (6) o uso do microhabitat varia em função da escolha do habitat reprodutivo pelos adultos, presença de predadores, filogenia, estágio de desenvolvimento e heterogeneidade do habitat; (7) os fatores históricos restringem os habitats reprodutivos que uma espécie utiliza, impondo restrições comportamentais e fisiológicas; (8) a variação temporal nos fatores bióticos (e.g., fatores de risco), abióticos (e.g., distribuição de chuvas), e no padrão de reprodução das espécies pode interferir na estrutura das assembleias de girinos tropicais. A variação temporal na heterogeneidade ambiental dos riachos da REGUA resultou na previsibilidade das assembleias locais de girinos, sendo que os parâmetros ambientais explicaram 23% da variação na sua composição. Os parâmetros espaciais explicaram uma porção menor da variação nas assembleias (16%), enquanto uma porção relativamente elevada da variação temporal da heterogeneidade ambiental foi espacialmente estruturada (18%). As variáveis abióticas que apresentaram as maiores correlação com a composição das assembleias de girinos foram a proporção de folhiço e de rochas no fundo do riacho, e secundariamente a profundidade, a condutividade e a temperatura. O gradiente gerado pela proporção de folhiço e de rochas representou a transição entre riachos permanentes e intermitentes. Este gradiente proporcionou o turnover de espécies, o qual também seguiu um gradiente de condutividade, temperatura, profundidade, e em menor extensão, de hidroperíodo e largura, que estiveram fortemente associado ao grau de permanência dos riachos. Estes resultados corroboram tanto a hipótese do controle ambiental, como do controle biótico de comunidades e indicam que a variação temporal da heterogeneidade ambiental e a variação na posição geográfica são importantes para a estruturação local de assembleias de girinos da REGUA. Os resultados também permitiram distinguir entre assembleias de girinos exclusivas de riachos permanentes, exclusivas de riachos intermitentes e aquelas registradas nos dois tipos de riachos. Os resultados deste capítulo são relevantes para compreender em que extensão os efeitos da variação temporal na heterogeneidade ambiental e de processos espaciais afetam localmente a estruturação de assembleias de girinos.

A riqueza e diversidade de anfíbios anuros da Serra do Mendanha, Estado do Rio de Janeiro, RJ: grau de conservação da floresta, variação altitudinal e uso de recursos hídricos

Os anfíbios anuros que habitam o bioma Mata Atlântica, especialmente em sua floresta ombrófila densa, são pouco conhecidos sob diversos aspectos de sua ecologia, existindo poucas informações disponíveis na literatura científica. Estes dados estão limitados a poucas localidades, geralmente estudos realizados em fragmentos remanescentes do sudeste brasileiro. A mata bem conservada que recobre os 3300 ha da Serra do Mendanha, apesar de localizada na região metropolitana do Estado do Rio de Janeiro, ainda não tinha sua anurofauna conhecida. No presente estudo, recolhemos informações ecológicas sobre as espécies que habitam a região, especialmente da assembléia encontrada no folhiço que recobre o solo, com o uso de diferentes metodologias: armadilhas de queda; parcelas cercadas; procura visual e auditiva em transecções e encontros ocasionais; assim como dados abióticos do ambiente regional (profundidade do folhiço; níveis de pH; taxa de oxigênio dissolvido; temperaturas do ar e da água; umidade do ar). Exemplares-testemunho foram fixados e depositados na coleção de anfíbios do Museu Nacional, Rio de Janeiro. A anurofauna da Serra do Mendanha é composta por pelo menos 44 espécies que estão distribuídas em 12 famílias, sendo a família Hylidae com o maior número de espécies (50%, n = 22), enquanto que Physalaemus signifer foi a espécie mais abundante (18%, n = 272), sendo habitante do folhiço. A espécie Rhinella ornata contribuiu com a maior biomassa (m = 548 g). Identificamos uma nova espécie de anuro (Brachycephalidae), que também habita o folhiço das cotas altimétricas acima de 700 m. Biogeograficamente a comunidade de anuros da área estudada indicou ser mais similar (68%) com a comunidade da região da Serra da Tiririca e arredores. Comparando-se os três tipo de fisionomias, ou mesohábitats, existentes na Serra do Mendanha, em termos de riqueza e diversidade, a floresta secundária indicou ter os mais elevados índices, seguido pela floresta pouco perturbada e pela monocultura de bananeiras. A assembléia de anuros que habita o folhiço da Serra do Mendanha é composta por nove espécies, que pouco diferiu ao longo de um gradiente altitudinal (0 a 900 m), com o registro das espécies Euparkerella brasiliensis, H. binotatus, Leptodactylus marmoratus e Zachaenus parvulus na maioria das cotas altimétricas. A altitude, a declividade e profundidade do folhiço foram as variáveis abióticas que mais influenciaram na distribuição de abundância e de riqueza de espécies do folhiço. Na estação úmida (setembro a março) a densidade de anuros no folhiço foi de 10,4 ind./100m2, enquanto que na estação seca (abril a agosto) houve uma redução de 34,6% (6,8 ind./100m2). As assembléias de anuros utilizam os recursos hídricos disponíveis na Serra do Mendanha (água da chuva, córregos, fitotelmas, rios e umidade do ar), de diferentes formas, associadas diretamente ao modo reprodutivo de cada espécie. A altitude, a temperatura da água e o pH afetaram a distribuição de espécies de girinos nos diferentes sítios reprodutivos. O modo reprodutivo 1 foi o mais freqüente (n = 18) entre os 14 modos identificados. O estudo de 12 poças (lênticas e lóticas) indicou que estas diferiram consistentemente entre si, seja nas suas dimensões, na composição de suas assembléias de girinos e nos seus componentes abióticos. Diversos predadores de girinos foram encontrados em algumas poças. A assembléia de girinos de cada poça indicou ser moldada pela interação de diferentes fatores ambientais, ecológicos e filogenéticos de cada espécie

若尔盖湿地3种两栖类的种间竞争及畜牧业对其食性的影响

从空间、时间、食物3个方面研究了若尔盖湿地3种两栖类的种间竞争，运用生态位理论探讨了3种两栖类利用环境资源的能力以及它们之间的共存模式，研究了3种两栖类年周期食性，并考察了畜牧业对3种两栖类食性及食物竞争格局的影响；此外，还通过实验室研究对2种两栖类幼体的种间竞争策略进行了考察。主要结果如下： 1、两栖类的空间资源利用状况：在3种两栖类成体生态位宽度的比较中，岷山蟾蜍（Bufo minshanicus）成体在牧场性质(0.41)、牛粪数量(0.42)、植被盖度(0.20)、地表温度(0.50)、地表湿度(0.51) 5个维度上的生态位宽度最窄；而倭蛙（Nanorana pleskei）成体在牛粪数量(0.81)、植被高度(0.63)、植被盖度(0.47)、小水体距离(0.68) 4个维度上的生态位宽度最宽。在3种两栖类亚成体生态位宽度的比较中，岷山蟾蜍亚成体在牧场性质(0.66)、牛粪数量(0.58)、植被高度(0.64)、小水体距离(0.51)、地表湿度(0.79) 5个维度的上生态位宽度最宽；倭蛙亚成体在牧场性质(0.39)、牛粪数量(0.30)、地表温度(0.18)、地表湿度(0.33) 4个维度上的生态位宽度最窄。高原林蛙（Rana kukunoris）在地表温度（成体：0.62；亚成体：0.56）、地表湿度（成体：0.84；亚成体：0.60）两个维度上具有较大的生态位宽度值，而在小水体距离维度上（成体：0.27；亚成体：0.14）的生态位宽度值则很小。比较3种无尾两栖类在不同生长阶段（成体、亚成体）的生态位宽度，发现高原林蛙和倭蛙的亚成体对栖息环境的要求更高。3种两栖类空间资源利用的相似程度很高，高原林蛙与倭蛙之间的生态重叠度(0.87)较之它与岷山蟾蜍(0.81)的生态位重叠度更大。 2、两栖类的日活动节律：高原林蛙成体、亚成体、岷山蟾蜍亚成体活动的最低气温为0℃、2℃、8℃；岷山蟾蜍和高原林蛙亚成体出现的数量与气温成极显著的正相关（r=0.797, p<0.001；r=0.794, p<0.001），高原林蛙成体出现的数量与气温有一定相关性（r=0.456, p<0.05）；晴天时两栖类的活动性明显高于阴天（p<0.001）；多云转晴天气，高原林蛙和岷山蟾蜍亚成体出现两次日活动高峰，分别为中午12:30左右和下午15:30～16:30之间；多云天气，高原林蛙和岷山蟾蜍亚成体出现两次日活动高峰，分别为9:30～10:30之间和15:30～16:30之间。 3、两栖类的食物资源利用状况：春、秋两季，高原林蛙最主要的食物是蜉金龟科(Aphodiidae)昆虫，相对重要性指数(IRI)最高（春季：35.28%，秋季：28.57%），其次为昆虫的幼虫，以及双翅目的毛蚊科(Bibionidae)、蝇科(Muscidae)、丽蝇科(Calliphoridae)昆虫，秋季，蝗虫是高原林蛙食物组成中的重要部分；岷山蟾蜍最主要的食物是蚂蚁(IRI，春季：85.54%，秋季：49.70%)，其次为蜉金龟科、象甲科(Curculionidae)、步甲科(Carabidae)、粪金龟科(Geotrupidae) 等鞘翅目昆虫；倭蛙春季的最主要食物也是蜉金龟科昆虫(IRI，春季：13.41%)，其次为蚂蚁、毛蚊科昆虫、昆虫的幼虫以及狼蛛科(Lycosidae)。3种两栖类中，倭蛙的食性生态位宽度相对较宽（0.43），而岷山蟾蜍（0.09）和高原林蛙（0.22）的生态位宽度较窄，与春季相比，两栖类在秋季的食谱更宽。以利用食物种类为标准，春季高原林蛙与倭蛙的生态位重叠度(0.40)比它与岷山蟾蜍的生态位重叠度（0.33）更大。 4、畜牧业对两栖类食性及食物竞争格局的影响：以藏牦牛粪为食物或寄居场所的昆虫，如蜉金龟科、粪金龟科、毛蚊科、蝇科、丽蝇科昆虫和某些昆虫幼虫，是3种两栖类食物谱中最主要的组成部分，蜉金龟科昆虫在高原林蛙食谱中的比例更高，高原林蛙可能从畜牧业发展中获得更多的好处，使之在食物竞争方面处于优势地位。与无放牧样地相比，在有放牧样地的中，两栖类食谱中的蜉金龟科昆虫数量更多(有放牧：31.94%；无放牧：21.32%)、出现频率更高(有放牧：76.38%；无放牧：44%)。然而在不同样地上（有放牧/无放牧），两栖类的食物组成无显著性差异(P=0.188)，两栖类的数量(P=0.075)、肥满度(P=0.537)均没有显著差别。 5、两栖类幼体的竞争策略：实验室条件下，通过活动性水平，变态时的体重、增长率和完成变态所需时间考察自然条件下常同水塘分布的中华蟾蜍（Bufo gargarizans）和高原林蛙蝌蚪的竞争策略。结果表明：中华蟾蜍蝌蚪在不同食物资源条件下，所选择的生存策略可能不同，即食物资源充足时，增加活动性获取更多食物，食物资源有限时，降低活动性且提前完成变态；与中华蟾蜍蝌蚪相比，在食物资源有限时高原林蛙蝌蚪获取食物能力可能更强。 This paper presented the study of competition of three amphibians (Rana kukunoris, Nanorana pleskei, Bufo minshanicus) based on spatial, temporal and dietary scales in Zoige wetland. We measured coexistence patterns of three amphibians and analyzed their ability of exploiting resource. Effects of grazing on the diet composition and diet competition of amphibians were analyzed by their diet composition during spring and autumn. Furthermore, we examined the competitive ability of larval common frogs (Rana kukunoris)and common toads(Bufo gargarizans) in a laboratory experiment, and analyzed their competitive strategies respectively. The results were as follows: 1 .The status of using spatial resource Niche breadths of B. minshanicus adults on 5 dimensional axes including character of pasture(0.41), number of yaks dung(0.42), vegetation coverage(0.20), temperature (0.50)and humidity(0.51) of ground surface were narrower than adults of R. kukunoris and N. pleskei. Niche breadths of B. minshanicus subadults were broader than R.kukunoris subadults and N.pleskei subadults on 5 dimensional axes including character of pasture (0.66), number of yaks dung (0.58), vegetation height (0.64), distance to small waterbodies (0.51), humidity of ground surface (0.79). Niche breadths of N. pleskei subadults were the narrowest in three anurans subadults on 4 dimensional axes including character of pasture (0.39), number of yaks dung (0.30), temperature (0.18) and humidity (0.33) of ground surface, niche breadths of N. pleskei adults were the broadest in three anurans adults on 4 dimensional axes including number of yaks dung (0.81), vegetation height (0.63) and coverage(0.47), distance to small waterbodies(0.68).Comparatively, niche breadths of R. kukunoris were broader on the two microclimate factors including temperature(adults：0.62；subadults：0.56) and humidity (adults：0.84；subadults：0.60)of ground surface, but was narrow on distance to small waterbodies(adults：0.27；subadults：0.14). Strategies for using habitat resource of adults and subadults of the three species anuran were different. Generally, subadults of R. kukunoris and N. pleskei needs better habitat condition. It was quite similar that three anurans exploited spatial resource, Niche overlap between R. kukunoris and N. pleskei (0.87) was greater than that between R. kukunoris and B.minshanicus(0.81). 2.Daily activity rhythm R. kukunoris audlts were active when air temperatures were as low as 0℃, R. kukunoris subadults were active at 2℃, B.minshanicus subaudlts were active at 8℃. Positive correlation was found between activities of amphibians and air temperature, Subadults of R.kukunoris, (r=0.797, p<0.001), Subadults,of,B.minshanicus, (r=0.794, p<0.001), andbadults,of,R.kukunoris(r=0.456, p<0.05).Amphibians were more active during sunny days than cloudy days. In cloudy turning into sunny, R. kukunoris and B.minshanicus subadults had two active peak: at noon about 12:30 and 15:30～16:30 pm; in cloudy, R. kukunoris and B.minshanicus subadult had two active peak too : 9:30～10:30am,15:30～16:30pm. 3.Diet analysis Aphodiidae was the most commonly consumed food item by R. kukunoris based on index of relative importance (IRI) during spring (35.28%) and autumn (28.57%) in Zogie wetland. Besides Aphodiidae, larval insect, dipterans such as Bibionidae, Muscidae, Calliphoridae also were important food item for R. kukunoris, in autumn, locust was one of important food item for R. kukunoris. The most important food item for B.minshanicus during spring (IRI:85.54%) and autumn (IRI:49.70%) was ants, following, was coleopterans, such as Aphodiidae, dung beetle. Aphodiidae (IRI:13.41%) were the most important consumed food item by N. pleskei during spring too, following, was ants and Bibionidae. Dietary breadth of N. pleskei (0.43) were greater than R. kukunoris (0.22) and B. minshanicus (0.09). As a whole, Dietary breadth of amphibians during aurumn were greater than spring. Based on prey item, dietary overlap between R. kukunoris and N. pleskei (0.40) was greater than that between R. kukunoris and B.minshanicus (0.33) during spring. 4.Effects of grazing on the diet composition and diet competition of amphibians Amphibians are an important part of the pasture ecosystems as prey and predator. In Zogie wetland, major diet of amphibians was closely associated with dung of yaks, for example, Aphodiidae, Bibionidae, Muscidae, dung beetle. Dung of yaks was major diet and habitat of these insects. Proportion of Aphodiidae was higher in diet composition of R. kukunoris than N. pleskei and B.minshanicus, with development of pasturage, R. kukunoris may have a diet competitive advantage over N. pleskei and B.minshanicus. Number of Aphodiidae in diet composition of amphibians was higher in samples with grazing (31.94%) than in those without grazing (21.32%). Occurrence Frequency of Aphodiidae in diet composition of amphibians was higher in samples with grazing (76.38%) than in those without grazing (44%). However, There was not significantly different on diet composition (P=0.188), and number (P=0.075) and the relative fatness (P=0.537) of amphibians between grazing samples and without grazing. 5.Competitive strategies of amphibian larvae I examined the competitive ability of larval toads (Bufo gargarizans) and frogs (Rana kukunoris) which co-occur in the nature pond by activity level, the growth rate and mass at metamorphosis and larval period in a laboratory experiment. The results suggest: In laborary, B.gargarizans adapted himself to different food level by changing activity. At high food level, B. gargarizans increased activity to gain more diet. At low food level, B. gargarizans decreased activity and achieved early metamorphosis. When food resource was limit, R. kukunoris could gain more food than B. gargarizans.