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Using planktonic species as model organisms for understanding biological invasion dynamics in a changing world
dc.contributor.author | Macêdo, Rafael Lacerda | |
dc.date.accessioned | 2022-05-24T12:35:19Z | |
dc.date.available | 2022-05-24T12:35:19Z | |
dc.date.issued | 2022-05-10 | |
dc.identifier.citation | MACÊDO, Rafael Lacerda. Using planktonic species as model organisms for understanding biological invasion dynamics in a changing world. 2022. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16168. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16168 | |
dc.description.abstract | The ability of species to become invasive (ie, species invasiveness) can be investigated through multiple approaches based on ecological and evolutionary characteristics associated with the ability of species to overcome a series of barriers and filters until proper invasion. Until now, formal attempts aiming to define plankton invasions based on niche and whether invasive plankton species reliably respond to environmental parameters are overlooked. Therefore, in this study we analyzed the correlation between the occurrence of invasive and potentially invasive species in plankton and environmental variables, including future climatic alterations, and habitat features. We applied species distribution models for the species and reconstructed the niche spaces occupied using different approaches and algorithms considering their invasion history and invasion processes. We tested the hypothesis of niche conservatism and predicted suitable areas for future invasions of non-native species: Ceratium furcoides (dinoflagellate), Moina macrocopa and Cercopagis pengoi (cladocerans). In addition, we described and modeled the global social-economic costs of planktonic invasive species using the most comprehensible database – the INVACOST. Notably, all models reliably supported our hypotheses allowing three main conclusions: (i) Niche shift was detected for one species C. furcoides, while niche unfilling was found for the M. macrocopa and C. pengoi, requiring further investigations on that species regarding evolutionary aspects favoring their expansion; (ii) Future environmental climate allow processes of expansion and colonization in highly disturbed environments such as hydroeletrical reservoirs and temporary ponds. (iii) Impact assessments needs improvement as both taxonomic and geographic gaps exist for the social economic costs of plankton invasions globally. Based on our findings, we strongly believe that these perspectives can contribute to increasing knowledge of the mechanisms that drive plankton invasions, to point the direction for which species and environments need more attention, and to rise novel hypotheses on the invasion processes of fast-evolving planktonic organisms. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | eng | eng |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Non-native cladocerans | eng |
dc.subject | Invasive dinoflagellate | eng |
dc.subject | Plankton invasiveness | eng |
dc.subject | Niche dynamics | eng |
dc.subject | Economic costs | eng |
dc.subject | Cladóceros não-nativos | por |
dc.subject | Dinoflagelado invasor | por |
dc.subject | Invasividade do plâncton | por |
dc.subject | Dinâmica de nicho | por |
dc.subject | Custos econômicos | por |
dc.title | Using planktonic species as model organisms for understanding biological invasion dynamics in a changing world | eng |
dc.title.alternative | Utilizando espécies planctônicas como organismos modelo para o entendimento da dinâmica das invasões biológicas em um mundo em mudanças | por |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Rocha, Odete | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7577441794992601 | por |
dc.description.resumo | A capacidade das espécies de se tornarem invasoras (ou seja, invasividade) pode ser investigada através de múltiplas abordagens baseadas em características ecológicas e evolutivas associadas à capacidade das espécies de superar uma série de barreiras e filtros até a concreta invasão. Até agora, tentativas formais de se investigar invasões do plâncton com base no nicho e se espécies invasoras respondem às variáveis ambientais, têm sido negligenciadas. Analisamos a correlação entre a ocorrência de espécies invasoras e potencialmente invasoras no plâncton e as variáveis ambientais, incluindo futuras alterações climáticas, e características do habitat. Aplicamos modelos de distribuição para espécies e reconstruímos espaços de nicho ocupados usando diferentes abordagens e algorítmos, considerando o histórico e o processo de invasão de cada espécie. Testamos a hipótese de conservação de nicho no espaço e construímos mapas de predição de áreas favoráveis para invasões futuras das espécies: Ceratium furcoides (dinoflagelados), Moina macrocopa e Cercopagis pengoi (cladóceros). Além disso, descrevemos e modelamos custos socioeconômicos globais de espécies invasoras planctônicas usando o INVACOST – o mais completo banco de dados acerca do tema. Notavelmente, todos modelos deram suporte de forma confiável nossas às conclusões principais: (i) Expansão de nicho foi detectada para uma espécie C. furcoides, enquanto o não preenchimento do nicho nas áreas invadidas (unfilling) foi detectado para M. macrocopa e C. pengoi, necessitando-se maiores investigações sobre essa espécie quanto aos aspectos evolutivos; (ii) O cenários climáticos futuros permitirão processos de expansão e colonização em ambientes altamente suscetíveis a distúrbios como reservatórios e corpos d’água temporários; (iii) As avaliações de impacto necessitam melhorias, pois existem lacunas taxonômicas e geográficas para os custos socioeconômicos das invasões do plâncton em todo o mundo. Com base em nossas descobertas, acreditamos que estas perspectivas podem contribuir para para aumentar o conhecimento dos mecanismos que impulsionam as invasões de plâncton, apontar a direção para quais espécies e ambientes precisam de mais atenção e levantar novas hipóteses sobre processos de invasão de organismos planctônicos de rápida evolução. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERN | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADA | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: Código de Financiamento 001 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/9353730575667651 | por |