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Morphology of four common and phylogenetically distant ant species varies along disturbance and aridity gradients in the Caatinga dry forest

Oliveira, Fernanda M. P. ; Silva, Lucas Lima ; Leal, Inara R. ; Arnan, Xavier

Biotropica, 2022-01, Vol.54 (1), p.78-90 [Periódico revisado por pares]

Hoboken: Wiley Subscription Services, Inc

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  • Título:
    Morphology of four common and phylogenetically distant ant species varies along disturbance and aridity gradients in the Caatinga dry forest
  • Autor: Oliveira, Fernanda M. P. ; Silva, Lucas Lima ; Leal, Inara R. ; Arnan, Xavier
  • Assuntos: acclimation ; aclimatação ; adaptation ; Adaptations ; adaptação ; Ants ; Aridity ; Biology ; características funcionais ; chronic anthropogenic disturbance ; Climate change ; Conservation biology ; Dinoponera quadriceps ; Disturbance ; Dorymyrmex goeldii ; Dry forests ; Ectatomma muticum ; Environmental changes ; environmental filtering ; Environmental gradient ; filtros ambientais ; Forest ecosystems ; functional traits ; Gradients ; Habitats ; Land use ; Morphology ; mudança climática ; perturbação antrópica crônica ; Pheidole radoszkowskii ; Phylogeny ; Pitfall traps ; precipitação ; Quadriceps muscle ; rainfall ; semiárido ; semi‐arid tropics ; Species ; Variability ; Variation ; Workers (insect caste)
  • É parte de: Biotropica, 2022-01, Vol.54 (1), p.78-90
  • Notas: Stephen Yanoviak
    Handling Editor
    Jennifer Powers
    Associate Editor
  • Descrição: Understanding species adaptations to human‐modified ecosystems is central to evolutionary and conservation biology. It is essential to evaluate trait variations in populations that occur along environmental gradients to understand the adaptive potential of species to human‐driven environmental change. We analyzed morphological trait variations in the workers of four common and phylogenetically distant ant species (Dinoponera quadriceps, Dorymyrmex goeldii, Pheidole radoszkowskii, and Ectatomma muticum) along disturbance and aridity gradients in the Caatinga dry forest. Ants were collected using pitfall traps in 20 0.1‐ha plots distributed over an area of 213.75 km2. Up to five individuals per species were selected from each plot to measure eight morphological traits. Between‐plot variability contributed considerably (~37%) to the total variability of morphological traits. This pattern of high between‐plot variability was consistent across species and traits. Such morphological intraspecific variations between plots were not strongly related to the aridity or disturbance gradients. However, when ant morphology did respond to environmental change, the response was stronger to aridity rather than disturbance, and responses were most conspicuous in P. radoskowskii. Our results suggest that ants in the Caatinga may have substantial potential for morphological adaptation to environmental changes and that disturbance intensity and variations in aridity are not strong determinants of ant worker morphology despite influencing morphological variation over small geographical distances. These morphological variations are likely to represent key assets, by enabling individuals and population to inhabit the variety of habitats provided by Caatinga and to cope with upcoming changes in land use and climate. in Portuguese is available with online material. RESUMO Compreender as adaptações das espécies aos ecossistemas modificados pelo homem é fundamental para a biologia evolutiva e da conservação. Assim, é essencial avaliar as variações de características em populações que ocorrem ao longo de gradientes ambientais para entender o potencial adaptativo das espécies às mudanças ambientais causadas pelo homem. Neste artigo, analisamos variações em atributos morfológicos das operárias de quatro espécies de formigas comuns e filogeneticamente distantes (Dinoponera quadriceps, Dorymyrmex goeldii, Pheidole radoszkowskii e Ectatomma muticum) ao longo de gradientes independentes de perturbação antrópica e aridez em áreas de Caatinga. As formigas foram coletadas por meio de armadilhas de queda em 20 parcelas de 0,1 ha, distribuídas em uma área de 213,75 km2. Foram selecionados até cinco indivíduos por espécie em cada parcela, para medir oito atributos morfológicos. A variabilidade entre as parcelas contribuiu consideravelmente (~ 37%) para a variabilidade total dos atributos morfológicos. Este padrão de alta variabilidade entre parcelas foi consistente entre as diferentes espécies e os atributos avaliados. A variabilidade intraespecífica nos atributos morfológicos entre as parcelas não foram fortemente relacionadas com aridez ou perturbação. No entanto, quando a morfologia das formigas respondeu aos gradientes, a resposta foi mais forte em relação à aridez do que à perturbação e as respostas foram mais conspícuas em P. radoskowskii. Nossos resultados sugerem um forte potencial para adaptação morfológica às mudanças ambientais nas formigas na Caatinga, mas a variação nas perturbações antrópicas e na aridez não são fortes determinantes da variabilidade observada, apesar de terem uma influência sobre vários atributos morfológicos considerando as pequenas distâncias geográficas avaliadas. Essa alta capacidade para adaptação morfológica representa um ativo essencial das formigas, permitindo que indivíduos e populações habitem a ampla variedade de habitats existentes na Caatinga e lidem com os cenários futuros no uso da terra e condições climáticas. Ants in the Caatinga may have substantial potential for morphological adaptation to environmental changes. However, disturbance intensity and variations in aridity are not strong determinants of ant worker morphology despite influencing morphological variation over small geographical distances.
  • Editor: Hoboken: Wiley Subscription Services, Inc
  • Idioma: Inglês
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