Environmental and spatial processes determining Ephemeroptera (Insecta) structures in tropical streams

Abstract

-Community diversity is expected to reflect variations in local conditions but, recently, ecologists have started to realize that local diversity is also under pressure from global processes. As a result, the traditional view of community structure based on local interspecific interactions was replaced by the idea that community structure is a result of multiple processes acting in different spatial scales. This study is aimed at quantifying the relative importance of spatial, environmental and spatially structured processes on Ephemeroptera community in Cerrado streams in Brazil. Thirty-four rivers and streams in the Brazilian state Mato Grosso were sampled. Ephemeroptera species composition, based on abundance and presence data, was evaluated in relation to niche and neutral predictors by using a partial redundancy analysis (pRDA). Results obtained through the pRDA indicated that both environmental and spatial processes influenced Ephemeroptera abundance. On the other hand, only environmental processes showed effects on community patterns when using species presence data from preserved, altered and large streams and also when looking only at the preserved sites. When streams larger than 20 m were excluded from analysis, both environmental and spatially processes showed influence on Ephemeroptera composition. Adjusted R 2 values were higher for environmental than for spatial processes in all analyses. The relatively high influence of both environmental processes and stream width in the analyses highlights the sensitivity of mayflies assemblies to environmental variation, and emphasizes the importance of local processes, as predicted by niche theory, while neutral processes act to a lesser extent on the structure of the studied communities.

Effects of food availability and habitat features on the Ephemeroptera species composition at seasonal and spatial scales from neotropical floodplain rivers

“…Moreover, the substrate surface has greater physical irregularity, that provides more habitat and organic matter accumulation, which are important for obtaining food and shelter for invertebrates (Anjos and Takeda., 2005;Shimano et al, 2013). For instance, from field observations, we noted that Traverella sp.…”

“…Francischetti et al (2004) in studies performed in Itatiaia River (Campo Belo-RJ) verified a greater abundance of A. alphus on litter streams. Moreover, according to Shimano et al (2013), this species is associated with wood substrates in lotic and semi lotic environments.…”

Neutral theory of biodiversity: Controversies and a transvaluation of species conservation

“…Porém, foi demonstrado que para recifes de corais, parasitos intestinais e comunidades de insetos aquáticos a teoria não possui uma grande influência ou os dados foram analisados tendo uma interpretação errônea da teoria (Nee e Stone, 2003;Poulin, 2004;Shimano et al, 2013;Dornelas et al, 2006). Um estudo com Ephemeroptera em rios no estado do Mato Grosso sugeriu que a comunidade desses insetos foi estruturada tanto por fatores de nicho quanto pela neutralidade, apesar de os resultados terem demonstrado maior influência do nicho (Shimano et al, 2013). Os referidos autores argumentam que estes resultados demonstram que as teorias de nicho e neutra não devem ser levadas como dois extremos, mas sim como um gradiente em que dependendo da comunidade poderá haver uma maior influência de uma ou de outra (Shimano et al, 2013).…”

“…Um estudo com Ephemeroptera em rios no estado do Mato Grosso sugeriu que a comunidade desses insetos foi estruturada tanto por fatores de nicho quanto pela neutralidade, apesar de os resultados terem demonstrado maior influência do nicho (Shimano et al, 2013). Os referidos autores argumentam que estes resultados demonstram que as teorias de nicho e neutra não devem ser levadas como dois extremos, mas sim como um gradiente em que dependendo da comunidade poderá haver uma maior influência de uma ou de outra (Shimano et al, 2013). Esses argumentos corroboram a própria afirmação de Hubbell (2001), de que sua teoria não explica tudo, e que tanto a neutralidade quanto os nichos possuem um papel importante em explicar os padrões de biodiversidade.…”

“…Esses argumentos corroboram a própria afirmação de Hubbell (2001), de que sua teoria não explica tudo, e que tanto a neutralidade quanto os nichos possuem um papel importante em explicar os padrões de biodiversidade. Porém, não está claro no trabalho de Shimano et al (2013), se foi levada em consideração a equivalência trófica e simpatria dos indivíduos da comunidade, pois os Ephemeroptera costumam ser divididos em diferentes grupos tróficos funcionais que podem variar de família para família ou de espécie para espécie (Callisto et al, 2001;Silva et al, 2012). Sem esta consideração, certamente não seria possível demonstrar o efeito da teoria neutra.…”