O efeito da perda florestal na biodiversidade taxonômica e funcional de anuros de quatro ecorregiões da Mata Atlântica

Abstract

A perda florestal é um dos vetores mais predominantes da perda de biodiversidade. No entanto, ainda há pouca compreensão sobre como o impacto da perda florestal sobre a biodiversidade varia entre regiões com diferentes histórias biogeográficas e entre espécies com diferentes traços ecológicos. Neste estudo, integramos abordagens biogeográfica e de ecologia de paisagem para avaliar o efeito da perda florestal sobre espécies de anuros, especialistas ou generalistas, em quatro ecorregiões da Mata Atlântica. Compilamos dados de 168 estudos de comunidades de anuros realizados entre 1986 e 2024, abrangendo 330 paisagens e 299 espécies. As ocorrências foram organizadas espacialmente utilizando buffers com raio de 2,5 km ao redor dos locais de amostragem, e a perda florestal foi quantificada dentro de cada buffer utilizando mapas de cobertura do solo. Consideramos quatro ecorregiões da Mata Atlântica brasileira: Sudeste Interior, Sudeste Litorâneo, Nordeste Litorâneo e Sul. No primeiro capítulo, analisamos o efeito da perda florestal na riqueza de espécies de anuros especialistas de floresta, de áreas abertas e generalistas, investigando se esses efeitos eram consistentes entre as ecorregiões. Utilizamos um modelo linear misto generalizado multinominal e verificamos que os efeitos da perda florestal variam entre os grupos de uso de habitat, mas são consistentes entre as ecorregiões. Espécies especialistas de floresta responderam negativamente à perda florestal, enquanto a riqueza de espécies generalistas apresentou pequena redução e a riqueza de espécies de áreas abertas aumentou. Ao considerar conjuntamente o contexto ecorregional e a especialização de habitat, este estudo amplia a compreensão das respostas dos anuros à perda florestal e subsidia estratégias de conservação mais eficazes. No segundo capítulo, investigamos como a perda florestal afeta a diversidade funcional e traços específicos das comunidades de anuros nas quatro ecorregiões. Utilizamos modelos lineares generalizados para avaliar os efeitos da perda florestal sobre a riqueza funcional, a dispersão funcional e respostas específicas de traços, com foco no tamanho corporal e em características reprodutivas. A perda florestal reduziu consistentemente a dispersão funcional, indicando aumento da filtragem ambiental e convergência de traços em direção a estratégias generalistas. Em contraste, a riqueza funcional permaneceu inalterada, sugerindo dinâmicas compensatórias, nas quais perdas de espécies são compensadas pela substituição por espécies funcionalmente semelhantes. As respostas específicas de traços revelaram declínios em estratégias reprodutivas dependentes de floresta, como reprodução em riachos, oviposição em serapilheira e desenvolvimento direto, e aumentos em traços associados a ambientes abertos e mais secos, incluindo reprodução em corpos d'água temporários, ninhos de espuma e maior tamanho corporal. Essas respostas variaram entre as ecorregiões, com efeitos mais fortes nas ecorregiões costeiras e mais fracos ou ausentes nas ecorregiões Sul e Sudeste Interior, refletindo diferenças nas condições ambientais e na composição funcional dos pools regionais de espécies. Ao integrar diversidade funcional e respostas específicas de traços entre ecorregiões, nossos resultados mostram que a perda florestal filtra estratégias ecológicas, embora sua intensidade dependa do contexto ecorregional, destacando a importância de considerar simultaneamente a variação biogeográfica e as respostas específicas de traços para compreender e prever os efeitos da perda florestal sobre a biodiversidade.

Forest loss is one of the most pervasive drivers of biodiversity loss. However, there is still limited understanding of how its impacts on biodiversity vary among regions with different biogeographic histories and species with distinct ecological traits. In this study, we integrated biogeographic and landscape ecology approaches to evaluate the effects of forest loss on specialist and generalist anuran species across four Atlantic Forest ecoregions. We compiled data from 168 anuran community studies conducted between 1986 and 2024, encompassing 330 landscapes and 299 species. Species occurrences were spatially organized using 2.5-km-radius buffers centered on sampling sites, and forest loss within each buffer was quantified using land-cover maps. We considered four Brazilian Atlantic Forest ecoregions: Southeast Inland, Southeast Coastal, Northeast Coastal, and Southern. In Chapter 1, we assessed the effects of forest loss on the species richness of forest specialists, open-area specialists, and generalist anurans, and investigated whether these effects were consistent across ecoregions. We fitted multinomial generalized linear mixed models and found that the effects of forest loss differed among habitat-use groups but were consistent across ecoregions. Forest specialist species exhibited strong declines in richness with increasing forest loss, whereas generalist species showed slight reductions and open-area specialist species increased in richness. By jointly considering ecoregional context and habitat specialization, this study provides a more refined understanding of anuran responses to forest loss and supports more effective conservation strategies to mitigate biodiversity decline. In Chapter 2, we investigated how forest loss affects the functional diversity and trait composition of anuran communities across the four Atlantic Forest ecoregions. We used generalized linear models to assess the effects of forest loss on functional richness, functional dispersion, and trait-specific responses, focusing on body size and reproductive traits. Forest loss consistently reduced functional dispersion, indicating increased environmental filtering and trait convergence toward generalist ecological strategies. In contrast, functional richness remained unchanged, suggesting compensatory dynamics in which species losses are offset by replacement with functionally similar species. Trait-specific analyses revealed declines in forest-dependent reproductive strategies, including stream breeding, leaf-litter oviposition, and direct development, together with increases in traits associated with open and drier environments, including reproduction in temporary water bodies, foam nests, and larger body size. These responses varied among ecoregions, with stronger effects in the coastal ecoregions and weaker or absent responses in the Southern and Southeast Inland ecoregions, reflecting differences in environmental conditions and the functional composition of regional species pools. By integrating functional diversity and trait-specific responses across ecoregions, our findings show that forest loss filters ecological strategies, although the magnitude of this process depends on the ecoregional context, highlighting the importance of considering both trait-specific responses and biogeographic variation to better understand and predict biodiversity responses to forest loss.