Quais locais abrigam biodiversidade única? Investigando a singularidade biológica por meio de dados observacionais e revisão sistemática

Abstract

Esta dissertação contribui significativamente para a ecologia teórica e aplicada, integrando revisão sistemática, pesquisa empírica e divulgação científica sobre raridade e singularidade ecológica. Nossos achados fornecem diretrizes para conservação, identificam lacunas críticas no conhecimento acerca da singularidade ecológica e promovem uma compreensão mais integrada da biodiversidade. O Capítulo 1 apresenta a primeira síntese meta-analítica global da métrica LCBD (Contribuição Local para a Diversidade Beta, que quantifica o quão único é um local em relação à composição de espécies em um conjunto de comunidades), consolidando uma década de pesquisas. Por meio de revisão sistemática, verificamos que locais ecologicamente únicos frequentemente apresentam menor riqueza de espécies. Foram identificados vieses geográficos (sub-representação de regiões tropicais e ecossistemas marinhos) e metodológicos (ênfase em dados taxonômicos), orientando futuras pesquisas e políticas de financiamento, especialmente em regiões megadiversas e ameaçadas. O Capítulo 2 consiste em um estudo empírico em 22 riachos preservados da Mata Atlântica, avaliando abundância, riqueza, raridade e contribuições locais para diversidade beta (LCBD) e heterogeneidade ambiental (LCEH). Os resultados mostraram que locais com alta singularidade ecológica e a raridade estão distribuídos ao longo da rede fluvial. Espécies comuns foram os principais responsáveis pela diversidade beta, ressaltando a importância de conservar habitats íntegros que sustentem toda a comunidade biológica. Por fim, o Capítulo 3 aborda a comunicação científica, traduzindo conceitos complexos de raridade e singularidade para uma linguagem acessível. Ao explicar por que “ser raro é comum na natureza” e as consequências ecológicas da perda de espécies raras, este capítulo fortalece a comunicação científica e o apoio público a políticas de conservação e educação ambiental. Em conjunto, os três capítulos oferecem uma compreensão integrada da raridade e singularidade ecológica, conectando padrões globais, evidências empíricas locais e engajamento social para informar a conservação da biodiversidade em ecossistemas aquáticos tropicais.

This dissertation makes significant contributions to theoretical and applied ecology by integrating systematic review, empirical research, and science communication on rarity and ecological uniqueness. Its findings provide actionable guidelines for conservation, identify critical knowledge gaps, and promote a holistic understanding of biodiversity. Chapter 1 presents the first global meta-analytic synthesis of the LCBD metric (Local Contribution to Beta Diversity, a measure that quantifies how unique a given site is in relation to species composition across a set of communities), consolidating a decade of research. Through a systematic review, ecologically unique sites were found to often have lower species richness. Geographic biases (underrepresentation of tropical and marine ecosystems) and methodological biases (overreliance on taxonomic data) were identified, guiding future research and funding priorities, particularly in megadiverse and threatened regions. Chapter 2 reports a empirical study in 22 well-preserved Atlantic Forest streams, assessing abundance, richness, rarity, and local contributions to beta diversity (LCBD) and environmental heterogeneity (LCEH). Results showed that sites with high ecological uniqueness and rarity are distributed across the fluvial network. Common species were the main drivers of beta diversity, highlighting the importance of conserving intact habitats that support entire communities. Finally, Chapter 3 focuses on science communication, translating complex concepts of rarity and uniqueness into accessible language. By explaining why “being rare is common in nature” and the ecological consequences of rare species loss, it enhances ecological literacy and strengthens public support for conservation policies and environmental education. Together, the three chapters provide an integrated understanding of rarity and ecological uniqueness, linking global patterns, local empirical evidence, and societal engagement to inform biodiversity conservation in tropical freshwater ecosystems.