Functional Redundancy and Complementarities of Seed Dispersal by the Last Neotropical Megafrugivores

Background: Functional redundancy has been debated largely in ecology and conservation, yet we lack detailed empirical studies on the roles of functionally similar species in ecosystem function. Large bodied frugivores may disperse similar plant species and have strong impact on plant recruitment in tropical forests. The two largest frugivores in the neotropics, tapirs (Tapirus terrestris) and muriquis (Brachyteles arachnoides) are potential candidates for functional redundancy on seed dispersal effectiveness. Here we provide a comparison of the quantitative, qualitative and spatial effects on seed dispersal by these megafrugivores in a continuous Brazilian Atlantic forest. Methodology/Principal Findings: We found a low overlap of plant species dispersed by both muriquis and tapirs. A group of 35 muriquis occupied an area of 850 ha and dispersed 5 times more plant species, and 13 times more seeds than 22 tapirs living in the same area. Muriquis dispersed 2.4 times more seeds in any random position than tapirs. This can be explained mainly because seed deposition by muriquis leaves less empty space than tapirs. However, tapirs are able to disperse larger seeds than muriquis and move them into sites not reached by primates, such as large forest gaps, open areas and fragments nearby. Based on published information we found 302 plant species that are dispersed by at least one of these megafrugivores in the Brazilian Atlantic forest. Conclusions/Significance: Our study showed that both megafrugivores play complementary rather than redundant roles as seed dispersers. Although tapirs disperse fewer seeds and species than muriquis, they disperse larger-seeded species and in places not used by primates. The selective extinction of these megafrugivores will change the spatial seed rain they generate and may have negative effects on the recruitment of several plant species, particularly those with large seeds that have muriquis and tapirs as the last living seed dispersers. © 2013 Bueno et al.

Lower Permian stems as fluvial paleocurrent indicators of the Parnaíba Basin, northern Brazil

A comprehensive biostratinomic study was carried out with abundant stems from the Lower Permian Motuca Formation of the intracratonic Parnaíba Basin, central-north Brazil. The fossils represent a rare tropical to subtropical paleofloristic record in north Gondwana. Tree ferns dominate the assemblages (mainly Tietea, secondarily Psaronius), followed by gymnosperms, sphenophytes, other ferns and rare lycophytes. They are silica-permineralized, commonly reach 4 m length (exceptionally more than 10 m), lie loosely on the ground or are embedded in the original sandstone or siltstone matrix, and attract particular attention because of their frequent parallel attitudes. Many tree fern stems present the original straight cylindrical to slightly conical forms, other are somewhat flattened, and the gymnosperm stems are usually more irregular. Measurements of stem orientations and dimensions were made in three sites approximately aligned in a W-E direction in a distance of 27.3 km at the conservation unit Tocantins Fossil Trees Natural Monument In the eastern site, rose diagrams for 54 stems indicate a relatively narrow azimuthal range to SE. These stems commonly present attached basal bulbous root mantles and thin cylindrical sandstone envelopes, which sometimes hold, almost adjacent to the lateral stem surface, permineralized fern pinnae and other small plant fragments. In the more central site, 82 measured stems are preferentially oriented in the SW-NE direction, the proportion of gymnosperms is higher and cross-stratification sets of sandstones indicate paleocurrents mainly to NE and secondarily to SE. In the western site, most of the 42 measured stems lie in E-W positions. The predominantly sandy succession, where the fossil stems are best represented, evidences a braided fluvial system under semiarid conditions. The low plant diversity, some xeromorphic features and the supposedly almost syndepositional silica impregnation of the plants are coherent with marked dry seasons. Thick mudstones and some coquinites below and above the sandy interval may represent lacustrine facies formed in probably more humid conditions. The taphonomic history of the preserved plants began with exceptional storms that caused fast-flowing high water in channels and far into the floodplains. In the eastern site region, many tree ferns only fell, thus sometimes covering and protecting plant litter and leaves from further fragmentation. Assemblages of the central and western sites suggest that the trees were uprooted and transported in suspension (floating) parallel to the flow. Heavier ends of stems (according to their form or because of attached basal bulbous root mantle or large apical fronds) were oriented to upstream because of inertial forces. During falling water stage, the stems were stranded on riverbanks, usually maintaining the previous transport orientation, and were slightly buried. The perpendicular or oblique positions of some stems may have been caused by interference with other stems or shallow bars. Rare observed stems were apparently waterlogged before the final depositional process and transported as bedload. The differences of interpreted channel orientations between the three sites are expected in a braided fluvial system, considering the very low gradients of the basin and the work scale in the order of tens of kilometers. The mean direction of the drainage probably was to east and the flows apparently became weaker downstream. This study seems to provide reliable data for paleocurrent interpretations, especially considering areas with scarce preserved sedimentary structures. © 2013 Elsevier Ltd.

Flora vascular não-arbórea do Parque Estadual de Porto Ferreira, SP, Brasil

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Estudo palinológico das formações Serra Alta, Teresina e Rio do Rasto nos furos de sondagem SP-23-PR e SP-58-PR, centro-norte do Paraná (Permiano, Bacia do Paraná)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Felicíneas permianas permineralizadas da Formação Corumbataí, nordeste da bacia do Paraná

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

Efeitos da defaunação na comunidades de pequenos mamíferos na Mata Atlântica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo de marattiales da Floresta Petrificada do Tocantins Setentrional (Permiano, Bacia do Parnaíba)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Paleoecologia e tafonomia da floresta petrificada do Tocantins setentrional (Bacia do Parnaíba, Permiano)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evolução de um sistema lacustre árido Permiano, parte superior da Formação Pedra de Fogo, borda oeste da Bacia do Parnaíba

Análise faciológica e estratigráfica realizada na região de Filadélfia, TO, borda oeste da Bacia do Parnaíba, permitiu redefinir o paleoambiente da parte superior da Formação Pedra de Fogo, de idade permiana. Os depósitos estudados constituem uma sucessão de aproximadamente 100 m de espessura, predominantemente siliciclástica, com carbonatos e evaporitos subordinados, onde foram definidas 21 fácies sedimentares agrupadas em seis associações de fácies (AF): AF1) Lacustre com rios efêmeros; AF2) Lago influenciado por ondas de tempestade; AF3) Sabkha continental; AF4) Lago central; AF5) Dunas eólicas; e AF6) Lago/oásis com inundito. Estas associações indicam que durante o Permiano, um extenso sistema lacustre de clima árido, desenvolveu-se adjacente a campos de dunas eólicas e sabkha continental, com contribuições de rios efêmeros. Incursões fluviais nos lagos propiciavam a formação de lobos de suspensão e fluxos em lençol (AF1). Planícies de sabkha (AF3) formaram-se nas porções marginais do lago que, eventualmente eram influenciados por ondas de tempestades (AF2), enquanto zonas centrais eram sítios de intensa deposição pelítica (AF4). O baixo suprimento de areia eólica neste sistema propiciou a formação de um campo de dunas restrito (AF5), com desenvolvimento de lagos de interdunas (oásis), onde proliferavam núcleos de samambaias gigantes, inundados esporadicamente por rios efêmeros (AF6). Os dados faciológicos, corroborados pela paleogeografia da região durante o Permiano Superior, indicam que a sedimentação da parte superior da Formação Pedra de Fogo ocorreu sob condições climáticas quentes e áridas.

Ecossistemas de referência para restauração de matas ciliares: existem padrões de biodiversidade, estrutura florestal e atributos funcionais?

A utilização de ecossistemas naturais como meta a ser atingida e a seleção de indicadores para monitoramento dos projetos são temas controversos na ciência e na prática da restauração. Analisamos a vegetação ripária em quatro remanescentes de Floresta Estacional Semidecidual, para verificar se alguns atributos dessas comunidades se repetem em diferentes locais, podendo ser referência para esta região fitogeográfica. Instalamos dez parcelas de 100 m² em cada local, amostramos plantas lenhosas com altura ≥ 0,5 m, divididas em estrato regenerante (DAP < 5 cm) e estrato arbóreo (DAP ≥ 5 cm) e classificamos as espécies com base em atributos funcionais, raridade e status de ameaça. Contabilizamos lianas, pteridófitas e árvores com epífitas. As variáveis estruturais de densidade (estrato arbóreo e regenerante e árvores com epífitas), área basal e cobertura de copas não diferiram entre locais. Foram pouco variáveis entre as áreas a riqueza rarefeita para 100 indivíduos no estrato arbóreo, a riqueza total estimada por Jackknife e as proporções de espécies raras, tolerantes à sombra, de crescimento lento e zoocóricas. Porém, analisando-se a proporção de indivíduos na comunidade, somente a tolerância à sombra foi pouco variável. Para as outras variáveis analisadas não existem padrões que possam ser considerados referência para esta região fitogeográfica. No entanto, ainda que para algumas variáveis existam padrões, sua utilização como meta da restauração depende de: 1) prazos longos para monitoramento de projetos e, sobretudo, 2) estudos que demonstrem que os ecossistemas restaurados podem, um dia, igualar aos ecossistemas pré-existentes.

Improved sperm cryosurvival in diluents containing amides versus glycerol in the Przewalski's horse (Equus ferus przewalskii)

Two studies were conducted to understand sperm cryosensitivity in an endangered equid, the Przewalski's horse (Equus ferns przewalski), while testing the cryoprotectant ability of formamides. The first assessed the toxicity of permeating cryoprotectants (glycerol, methylformamide IMF] and dimethylformamide [DMF]) to Przewalski's horse spermatozoa during liquid storage at 4 C. The second examined the comparative influence of three diluents (with or without formamides) on cryosurvival of sperm from the Przewalski's versus domestic horse. When Przewalski's horse spermatozoa were incubated at 4 C in INRA 96 with differing concentrations of glycerol, MF or DMF or a combination of these amides, cells tolerated all but the highest concentration (10% v/v) of MF alone or in combination with DMF, both of which decreased (P < 0.05) motility traits. There was no effect of cryoprotectants on sperm acrosomal integrity. In the cryosurvival study, average sperm motility and proportion of cells with intact acrosomes in fresh ejaculates were similar (P> 0.05) between the Przewalski's (67%, 84%, respectively) and domestic (66%, 76%) horse donors. Sperm from both species were diluted in lactose-EDTA-glycerol (EQ), Botu-Crio (BOTU; a proprietary product containing glycerol and MF) or SM (INRA 96 plus 2% [v/v] egg yolk and 2.5% [v/v] MF and DMF) and then frozen over liquid nitrogen vapor. After thawing, the highest values recovered for total and progressive sperm motility, acrosomal integrity and mitochondria] membrane potential were 42.4%, 21.8%, 88.7% and 25.4 CN (CN = mean JC-1 fluorescence intensity/cell on a channel number scale), respectively, in the Przewalski's and 49.3%, 24.6%, 88.9% and 25.8 CN, respectively, in the domestic horse. Although sperm progressive motility and acrosome integrity did not differ (P> 0.05) among treatments across species, mitochondrial membrane potential was higher (P< 0.05) in both species using EQ compared to BOTU or SM media. Additionally, Przewalski's stallion sperm expressed higher (P < 0.05) post-thaw total motility in BOTU and SM compared to EQ whereas there were no differences among freezing diluents in the domestic horse. In summary, Przewalski's stallion sperm benefit from exposure to either MF or DMF as an alternative cryoprotectant to glycerol. Overt sperm quality appears similar between the Przewalski's and domestic horse, although the total motility of cells from the former appears more sensitive to certain freezing diluents. Nonetheless, post-thaw motility and acrosomal integrity values for Przewalski's horse spermatozoa mimic findings in the domestic horse in the presence of INRA 96 supplemented with 2% (v/v) egg yolk and a combined 2.5% concentration of MF and DMF. Published by Elsevier Inc.

Trichome structure and evolution in Neotropical lianas

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

Petrified Marattiales pinnae from the Lower Permian of North-Western Gondwana (Parnaiba Basin, Brazil)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Allelopathic potential of Equisetum giganteum L. and Nephrolepis exaltata L. on germination and growth of cucumber and lettuce

Nephrolepis exaltata L. Schott "Bostoniensis" family Davalliaceae and Equisetum giganteum L. family Equisetaceae, Phylum Pteridophyta, exhibit a strong mechanism of dominance in the areas in which they live. Have secondary compounds with allelopathic activity. The objective of this article was evaluate allelopathic potential of two ferns species, using bioassay applying aqueous extracts of dried fronds, in cucumber and lettuce seeds, and observing germination and initial development. To observe the influence on germination was analyze the percentage of germinated seeds and germination speed index (GSI). To observe initial development was analyzed shoot and root growth of the seedlings. The bioassays revealed that no concentration significantly inhibited the germination, but germination speed was delayed gradually in two species tested, as increased the extract concentration. In initial development, all the extracts showed a tendency to inhibit the growth, and an increase in extract concentration decreasing growth of radicle and hypocotyl axis. We conclude that the aqueous extract has inhibitory activity more pronounced in early development than in seed germination, affecting the primary structures of the tested plants, corroborating with the observations of occurrences of the species in natural places where dominate and suppress the growth of other species.

Florística e fitossociologia em parcelas permanentes da Mata Atlântica do sudeste do Brasil ao longo de um gradiente altitudinal

Este trabalho resume os dados de florística e fitossociologia de 11, das 14 parcelas de 1 ha, alocadas ao longo do gradiente altitudinal da Serra do Mar, São Paulo, Brasil. As parcelas começam na cota 10 m (Floresta de Restinga da Praia da Fazenda, município de Ubatuba) e estão distribuídas até a cota 1100 m (Floresta Ombrófila Densa Montana da Trilha do rio Itamambuca, município de São Luis do Paraitinga) abrangendo os Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar. Na Restinga o solo é Neossolo Quartzarênico francamente arenoso, enquanto que na encosta o solo é um Cambisolo Háplico Distrófico argilo-arenoso, sendo que todas as parcelas apresentaram solo ácido (pH 3 – 4) com alta diluição de nutrientes e alta saturação de alumínio. Na Restinga e no sopé da encosta o clima é Tropical/Subtropical Úmido (Af/Cfa), sem estação seca, com precipitação média anual superior a 2.200 mm e temperatura média anual de 22 °C. Subindo a encosta mantêm-se a média de precipitação, mas há um gradativo resfriamento, de forma que a 1.100 m o clima é Subtropical Úmido (Cfa/Cfb), sem estação seca, com temperatura média anual de 17 °C. Destaca-se ainda que, quase diariamente, a parte superior da encosta, geralmente acima de 400 m, é coberta por uma densa neblina. Nas 14 parcelas foram marcados, medidos e amostrados 21.733 indivíduos com DAP ≥ 4,8 cm, incluindo árvores, palmeiras e fetos arborescentes. O número médio de indivíduos amostrados nas 14 parcelas foi de 1.264 ind.ha–1 (± 218 EP de 95%). Dentro dos parâmetros considerados predominaram as árvores (71% FOD Montana a 90% na Restinga), seguidas de palmeiras (10% na Restinga a 25% na FOD Montana) e fetos arborescentes (0% na Restinga a 4% na FOD Montana). Neste aspecto destaca-se a FOD Terras Baixas Exploradas com apenas 1,8% de palmeiras e surpreendentes 10% de fetos arborescentes. O dossel é irregular, com altura variando de 7 a 9 m, raramente as árvores emergentes chegam a 18 m, e a irregularidade do dossel permite a entrada de luz suficiente para o desenvolvimento de centenas de espécies epífitas. Com exceção da FOD Montana, onde o número de mortos foi superior a 5% dos indivíduos amostrados, nas demais fitofisionomias este valor ficou abaixo de 2,5%. Nas 11 parcelas onde foi realizado o estudo florístico foram encontradas 562 espécies distribuídas em 195 gêneros e 68 famílias. Apenas sete espécies – Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), Calyptranthes lucida Mart. ex DC. e Marlierea tomentosa Cambess (ambas Myrtaceae), Guapira opposita (Vell.) Reitz (Nyctaginaceae), Cupania oblongifolia Mart. (Sapindaceae) e as Urticaceae Cecropia glaziovii Snethl. e Coussapoa microcarpa (Schott) Rizzini – ocorreram da Floresta de Restinga à FOD Montana, enquanto outras 12 espécies só não ocorreram na Floresta de Restinga. As famílias com o maior número de espécies são Myrtaceae (133 spp), Fabaceae (47 spp), 125 Fitossociologia em parcelas permanentes de Mata Atlântica http://www.biotaneotropica.org.br/v12n1/pt/abstract?article+bn01812012012 http://www.biotaneotropica.org.br Biota Neotrop., vol. 12, no. 1 Introdução A Mata Atlântica sensu lato (Joly et al. 1999) é a segunda maior floresta tropical do continente americano (Tabarelli et al. 2005). A maior parte dos Sistemas de Classificação da vegetação brasileira reconhece que no Domínio Atlântico (sensu Ab’Saber 1977) esse bioma pode ser dividido em dois grandes grupos: a Floresta Ombrófila Densa, típica da região costeira e das escarpas serranas com alta pluviosidade (Mata Atlântica – MA – sensu stricto), e a Floresta Estacional Semidecidual, que ocorre no interior, onde a pluviosidade, além de menor, é sazonal. Na região costeira podem ocorrer também Manguezais (Schaeffer-Novelli 2000), ao longo da foz de rios de médio e grande porte, e as Restingas (Scarano 2009), crescendo sobre a planície costeira do quaternário. No topo das montanhas, geralmente acima de 1500 m, estão os Campos de Altitude (Ribeiro & Freitas 2010). Em 2002, a Fundação SOS Mata Atlântica em parceria com o INPE (Instituto..., 2002) realizaram um levantamento que indica que há apenas 7,6% da cobertura original da Mata Atlântica (s.l.). Mais recentemente Ribeiro et al. (2009) refinaram a estimativa incluindo fragmentos menores, que não haviam sido contabilizados, e concluíram que resta algo entre 11,4 e 16% da área original. Mesmo com esta fragmentação, o mosaico da Floresta Atlântica brasileira possui um dos maiores níveis de endemismos do mundo (Myers et al. 2000) e cerca da metade desses remanescentes de grande extensão estão protegidos na forma de Unidades de Conservação (Galindo & Câmara 2005). Entre os dois centros de endemismo reconhecidos para a MA (Fiaschi & Pirani 2009), o bloco das regiões sudeste/sul é o que conserva elementos da porção sul de Gondwana (Sanmartin & Ronquist 2004), tido como a formação florestal mais antiga do Brasil (Colombo & Joly 2010). Segundo Hirota (2003), parte dos remanescentes de MA está no estado de São Paulo, onde cerca de 80% de sua área era coberta por florestas (Victor 1977) genericamente enquadradas como Mata Atlântica “sensu lato” (Joly et al. 1999). Dados de Kronka et al. (2005) mostram que no estado restam apenas 12% de área de mata e menos do que 5% são efetivamente florestas nativas pouco antropizadas. Nos 500 anos de fragmentação e degradação das formações naturais, foram poupadas apenas as regiões serranas, principalmente a fachada da Serra do Mar, por serem impróprias para práticas agrícolas. Usando o sistema fisionômico-ecológico de classificação da vegetação brasileira adotado pelo IBGE (Veloso et al. 1991), a Floresta Ombrófila Densa, na área de domínio da Mata Atlântica, foi subdividida em quatro faciações ordenadas segundo a hierarquia topográfica, que refletem fisionomias de acordo com as variações das faixas altimétricas e latitudinais. No estado de São Paulo, na latitude entre 16 e 24 °S temos: 1) Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas - 5 a 50 m de altitude; 2) Floresta Ombrófila Densa Submontana – no sopé da Serra do Mar, com cotas de altitude variando entre 50 e 500 m; 3) Floresta Ombrófila Densa Montana – recobrindo a encosta da Serra do Mar propriamente dita, em altitudes que variam de 500 a 1.200 m; 4) Floresta Ombrófila Densa Altimontana – ocorrendo no topo da Serra do Mar, acima dos limites estabelecidos para a formação montana, onde a vegetação praticamente deixa de ser arbórea, pois predominam os campos de altitude. Nas últimas três décadas muita informação vem sendo acumulada sobre a composição florística e a estrutura do estrato arbóreo dos remanescentes florestais do estado, conforme mostram as revisões de Oliveira-Filho & Fontes (2000) e Scudeller et al. (2001). Em florestas tropicais este tipo de informação, assim como dados sobre a riqueza de espécies, reflete não só fatores evolutivos e biogeográficos, como também o histórico de perturbação, natural ou antrópica, das respectivas áreas (Gentry 1992, Hubbell & Foster 1986). A síntese dessas informações tem permitido a definição de unidades fitogeográficas com diferentes padrões de riqueza de espécies e apontam para uma diferenciação, entre as florestas paulistas, no sentido leste/oeste (Salis et al. 1995, Torres et al. 1997, Santos et al. 1998). Segundo Bakker et al. (1996) um método adequado para acompanhar e avaliar as mudanças na composição das espécies e dinâmica da floresta ao longo do tempo é por meio de parcelas permanentes (em inglês Permanent Sample Plots –PSPs). Essa metodologia tem sido amplamente utilizada em estudos de longa duração em florestas tropicais, pois permite avaliar a composição e a estrutura florestal e monitorar sua mudança no tempo (Dallmeier 1992, Condit 1995, Sheil 1995, Malhi et al. 2002, Lewis et al. 2004). Permite avaliar também as consequências para a floresta de problemas como o aquecimento global e a poluição atmosférica (Bakker et al. 1996). No Brasil os projetos/programas que utilizam a metodologia de Parcelas Permanentes tiveram origem, praticamente, com o Projeto Rubiaceae (49) e Lauraceae (49) ao longo de todo gradiente da FOD e Monimiaceae (21) especificamente nas parcelas da FOD Montana. Em termos de número de indivíduos as famílias mais importantes foram Arecaceae, Rubiaceae, Myrtaceae, Sapotaceae, Lauraceae e na FOD Montana, Monimiaceae. Somente na parcela F, onde ocorreu exploração de madeira entre 1960 e 1985, a abundância de palmeiras foi substituída pelas Cyatheaceae. O gradiente estudado apresenta um pico da diversidade e riqueza nas altitudes intermediárias (300 a 400 m) ao longo da encosta (índice de Shannon-Weiner - H’ - variando de 3,96 a 4,48 nats.indivíduo–1). Diversas explicações para este resultado são apresentadas neste trabalho, incluindo o fato dessas altitudes estarem nos limites das expansões e retrações das diferentes fitofisionomias da FOD Atlântica durante as flutuações climáticas do Pleistoceno. Os dados aqui apresentados demonstram a extraordinária riqueza de espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar, reforçando a importância de sua conservação ao longo de todo o gradiente altitudinal. A diversidade desta floresta justifica também o investimento de longo prazo, através de parcelas permanentes, para compreender sua dinâmica e funcionamento, bem como monitorar o impacto das mudanças climáticas nessa vegetação.