Variação fenotípica, genética e dispersão de sementes de uma palmeira da Mata Atlântica - Carvalho, Carolina da Silva [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2018)
A dispersão é o primeiro estágio que dá início ao recrutamento das plantas, portanto, é crucial para a regeneração, distribuição espacial, colonização de novos ambientes e conectividade de fragmentos florestais, sendo crítico para a viabilidade a longo prazo das populações. No entanto, as atividades humanas vêm gerando pressões que alteram os processos de recrutamento de novos indivíduos. Por exemplo, vários estudos têm mostrado que a extinção de grandes frugívoros pode prejudicar os serviços de dispersão de sementes porque os vertebrados de médio e pequeno porte geralmente (i) mobilizam uma fração reduzida dos frutos produzidos por visita; (ii) não ingerem sementes grandes, portanto, apenas as de tamanho médio e pequeno são dispersadas; e (iii) não conseguem alcançar áreas distantes, o que reduz a conectividade no nível da paisagem. No entanto, nós ainda não sabemos se a defaunação também afeta a distribuição espacial das progênies maternas na chuva de sementes, o que pode comprometer o recrutamento local das plantas. Além disso, os efeitos da defaunação sobre os processos microevolutivos de plantas ainda são pouco estudados. Nós descrevemos a distribuição espacial das progênies maternas na chuva de sementes de uma palmeira tropical (Euterpe edulis) gerada por aves ao longo de paisagens fragmentadas e defaunadas. Além disso, testamos se a perda dos grandes dispersores de sementes pode levar a alterações microevolutivas desta palmeira tropical. No final avaliamos o potencial de recuperação fenotípica desta palmeira que apresenta redução do tamanho da semente devido à defaunação de grandes frugívoros. Nossos estudos mostraram que os frugívoros de médio e grande porte oferecem serviços complementares. Aves frugívoras de tamanho médio podem manter os serviços de dispersão de sementes, contribuindo com a manutenção da alta diversidade genética local. No entanto, a perda dos grandes frugívoros afeta a qualidade do serviço de dispersão de sementes, principalmente a dispersão a longa distância e a manutenção do tamanho de semente. Além disso, nossos resultados mostraram que a defaunação dos grandes dispersores de sementes leva a alterações microevolutivas nas populações de E. edulis. Portanto, a perda de grandes dispersores de sementes não está apenas levando a alterações fenotípicas, mas também genotípicas, com efeitos desconhecidos para a persistência a longo prazo de populações de plantas. Finalmente, para recuperar alterações fenotípicas é necessário restaurar os processos de dispersão de sementes por grandes frugívoros. A restauração dos processos de dispersão de sementes por grandes frugívoros beneficiará várias espécies dispersas por aves e pode ser crucial para enfrentar cenários de mudança global.

Seed dispersal is the first template upon which plant recruitment takes place, and it is crucial to regeneration, spatial distribution, colonization of new environments, and connectivity of forest fragments, being critical for the long-term viability of populations. Human impacts, however, impose pressures that alter recruitment. For example, the extinction of large seed dispersers may impair seed dispersal services if extant medium- to small-bodied vertebrates only provide suboptimal dispersal services because: (i) they often mobilize a reduced fraction of propagules per visit; (ii) they do not ingest large-sized seeds, and therefore, only mediumto small-sized seeds get dispersed; and (iii) they fail to reach distant sites, which reduces connectivity at the landscape level. Yet, we still do not know if defaunation also leads to dispersal limitation by changing the spatial distribution of maternal progenies in the seed rain, which might imperil local plant recruitment. Moreover, the lasting effects of frugivore defaunation on microevolutionary processes of plants they disperse remain understudied. Here, we characterized the spatial distribution of the maternal progenies in a bird-generated seed rain of a tropical palm (Euterpe edulis) that produces medium-sized seeds. Moreover, we tested if the loss of large seed dispersers can lead to microevolutionary changes of this tropical palm. Finally, we evaluate the potential of phenotypic rescue of this bird-dispersed palm that present seed size reduction due to defaunation of large frugivores. Overall, our study highlights that medium- and large-sized frugivores provide complementary services. We found that extant medium-sized frugivorous birds can maintain the seed dispersal services in plants of medium-sized seeds, contributing the maintenance of high local genetic diversity. Nevertheless, the loss of large-sized seed dispersers impacted the quality of seed dispersal service, mainly in terms of long distance dispersal and maintenance of large seed sizes. Moreover, our results indicate that the defaunation of large seed dispersers has a distinct signal on large-scale genetic variability, potentially arising from microevolutionary changes in the palm populations. Therefore, the lack of seed dispersers leads to both phenotypic and genetic changes, with unknown effects on the long-term persistence of plant species and entire communities. Finally, to rescue large seeds in palm populations it is necessary to restore the seed dispersal processes by large frugivores. The most effective strategy to restore seed size variation is to rewild defaunated forests with large frugivores, either by connecting remnants to faunated areas or by frugivores' reintroduction. The restoration of the seed dispersal processes by large frugivores will benefit several bird-dispersed species and may be crucial to face ongoing global change scenarios.
Phenotypic and genetics variation and seed dispersal of an Atlantic Forest palm
Keywords: Sementes; Interação animal-planta; Euterpe edulis; Diversidade genética; Frugivoria; Defaunação; Chuva de sementes