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Linhas de Pesquisa E PROJETOS

A pesquisa no Laboratório de Sistemática e Biologia de Formigas é majoritariamente centrada em sistemática de formigas neotropicais. Contudo, trabalhos nas áreas de ecologia e biodiversidade são desenvolvidos, contando com a colaboração de pesquisadores de outras instituições.

 

As principais linhas de pesquisas do laboratório, atualmente, são:

 

  • Sistemática e evolução de formigas

  • Diversidade de formigas em biomas Neotropicais

 

 

Como componentes dessas duas linhas, temos os projetos desenvolvidos pelos membros do laboratório e em colaboração com outras instituições:

 

  • Biodiversity Conservation and Scientific Capacity Development in the Brazilian Amazon using Ants as Bioindicators and Ecosystem Health Indicators. Financiador: National Academy of Sciences.

Ants are key ecosystem engineers, contain many different guilds, and are often highly sensitive to environmental perturbation, making them ideal bioindicators. Using ecologically relevant bioindicators allows highly sensitive insight into rapid changes in habitat health and ecosystem function. Unfortunately, a taxonomic impediment limits their use, since many tropical species are undescribed or new to science, greatly slowing morphological species identification. This proposal seeks to address this shortcoming by inventorying the ant diversity using DNA sequence data. The collected samples will form the nucleus for a growing entomology collection at the Universidade Federal do Paraná (UFPR), which will be developed into an active research collection to support the study of systematics, biodiversity, and natural history of the ant fauna of the Amazon and Brazil. Assessing ant biodiversity at various levels and assigning species to functional guilds will lay the baseline for continued monitoring of ecosystem health and biodiversity under climate change and help inform conservation decisions by allowing rapid and efficient appraisal of ecosystems. The study of ant biodiversity will also provide the framework for the identification of tropical pest species and thus will provide the basis for applied research of national and international importance.

  • Formigas (Hymenoptera, Formicidae) e a conservação dos campos naturais paranaenses: uma abordagem ecológica e taxonômica.

Relativamente poucos levantamentos da fauna de insetos foram conduzidos nas áreas de abrangência dos Campos Gerais e virtualmente nenhum estudo envolvendo formigas foi formalmente publicado até o momento. Tendo em vista o preocupante grau de degradação em que se encontram os campos naturais no Paraná e a crescente ameaça a este ecossistema pela expansão dos limites agrícolas e urbanos, inventários em áreas ainda bem preservadas são urgentemente necessários para a detecção de alterações antrópicas e fornecimento de subsídios para ações de monitoramento. Um dos grandes desafios atuais é o de se ampliar o conhecimento sobre a biodiversidade, tendo como uma das metas principais o uso deste conhecimento para a correta gestão de áreas de preservação. No entanto, este conhecimento está intimamente atrelado a estudos taxonômicos e ecológicos que necessitam ser ampliados para diferentes grupos de organismos. Infelizmente, o Brasil é extremamente carente de especialistas na taxonomia de diversos grupos, o que resulta no impedimento de estudos ecológicos, entre eles, aqueles relacionados à Formicidae. Desta forma, o presente projeto visa estudar o grupo animal mais abundante dos habitats terrestres, amplamente coletado em estudos ecológicos e com papel fundamental no equilíbrio dos ecossistemas, através de uma abordagem ecológica e taxonômica.

  • Implementando uma rede de colaboração para o estudo do uso da terra recente e histórico e do manejo do solo nas florestas neotropicais.

Apesar de não deixarem registros históricos escritos, os indígenas précolombianos da bacia amazônica tiveram notável influência sobre seu hábitat, formando em muitos locais a 'Terra Preta do Índio' (TPIs), que permite alcançar uma agricultura produtiva e sustentável. Ao promover a cooperação bi/multilateral, e a pesquisa inter/multidisciplinar (antropologia, ecologia do solo e genômica), principalmente entre pesquisadores brasileiros e britânicos, esse projeto avaliará a relação entre as TPIs e sua biodiversidade edáfica associada, revelando detalhes dos usos históricos e do impacto antropogênico atual sobre o ambiente natural, bem como do papel dos engenheiros do solo sobre a formação das TPIs. A equipe conseguirá isso através das seguintes ações: 1. Avaliação da biodiversidade do solo em 30 áreas de TPI e adjacentes, para esclarecer o funcionamento e potencial importância dos engenheiros do ecossistema no solo e para a formação das TPIs; esta nova abordagem vai ajudar na compreensão da origem e gestão sustentável das TPIs, bem como de outros solos altamente intemperizados e ácidos dos trópicos úmidos. 2. Usando genética molecular (incluindo barcoding do DNA), se descreverá a diversidade da comunidade engenheiros do ecossistema associados com assentamentos antigos e recentes na Amazônia. 3. Realização de um workshop internacional sobre o papel dos engenheiros edáficos na fertilidade do solo e na agricultura sustentável. 4. Estabelecimento de uma plataforma de compartilhamento e armazenamento de dados de ações relacionadas à fauna edáfica, fertilidade do solo e TPI, junto com a rede de pesquisadores de TPI. 5. Capacitação da equipe participante e outros interessados em análise genética e filogenética molecular.

  • Inventário de insetos Hymenoptera do estado do Acre, Brasil, com ênfase em áreas de lacunas de conhecimento de biodiversidade.

Este projeto tem como objetivo geral inventariar a diversidade de insetos da ordem Hymenoptera do estado do Acre, Amazônia sul-ocidental, com ênfase em áreas de lacuna de conhecimento, antropizadas e não, bem como em unidades de conservação. Mais especificamente o projeto tem como objetivos: 1)    Inventariar a fauna de himenópteros ao longo do gradiente pluviométrico sudeste-noroeste do estado do Acre. 2)    Verificar a resposta da diversidade e distribuição de espécies de himenópteros as tipologias florestais do estado. 3)    Comparar a fauna de himenópteros de áreas conservadas e áreas antropizadas. 4)    Inventariar de forma intensiva alguns grupos de Hymenoptera em módulos do Programa de Pesquisa em Biodiversidade (PPBio).

 

  • PELD - Modificações climáticas e ocupação humana no LAGAMAR: avaliação dos efeitos na estrutura das assembleias e em processos ecossistêmicos em gradientes espaçotemporais.​

O impacto de mudanças climáticas sobre ambientes naturais provavelmente será mais evidente em grandes escalas geográficas quando os efeitos forem grandes demais ao ponto de serem irreversíveis. No entanto, os efeitos das modificações climáticas sobre a biota em escalas regionais podem ser mais facilmente mensuráveis, ao mesmo tempo em que fornecem uma melhor compreensão de alterações em processos ecossistêmicos e das comunidades. Considerando que as assembleias são estruturadas no tempo e no espaço, somente o acompanhamento em longo prazo de certos grupos biológicos e numa área representativa ecologicamente validará a utilidade de predições dos efeitos de mudanças climáticas. Associado a isto, os distúrbios naturais e antrópicos estão intimamente relacionados com os processos ecológicos e, num panorama de mudanças climáticas, as medidas dos seus efeitos podem permitir um melhor prognóstico de cenários futuros, bem como auxiliar nos esforços de conservação da biodiversidade. A região do Lagamar abrange o litoral do Paraná e sul de São Paulo e compreende um complexo que inclui estuários, manguezais, lagoas costeiras, rios litorâneos, restingas, florestas de planície e de montanha). Trata-se de um mosaico composto por 43 unidades de conservação, que encontra-se no maior remanescente de Mata Atlântica do país. Apesar disto, algumas áreas do Lagamar passaram por um processo de urbanização e expansão agropecuária, que alteraram os sistemas naturais em diferentes escalas. No presente projeto propomos avaliar, na Mata Atlântica da região do Lagamar: i) as fontes de variação espacial e temporal das comunidades terrestres e aquáticas; ii) a concordância espaço-temporal das comunidades naturais; iii) a produção de biomassa ao longo dos gradientes ambientais; iv) variação espaço-temporal na interação planta-beija-flor; v) a resposta das comunidades aquáticas frente à eventos climáticos extremos e invasão de espécies não nativas; vi) a área de distribuição atual e em cenários de mudanças climáticas das espécie; vii) a efetividade de proteção da biodiversidade das unidades de conservação já existentes. Somos uma equipe composta por nove pesquisadores com diferentes expertises e ampla experiência em estudos na Mata Atlântica paranaense que pretende convergir esforços para estudos em longo prazo e focados numa área importante para a conservação da biodiversidade. Os estudos incluirão: i) compilação de metadados; ii) inventariamento de flora e fauna (anfíbios, mamíferos e formigas); iii) estudos de interação beija-flor-planta; iv) estudos de acúmulo e decomposição de serapilheira; vi) inventariamento de macrófitas e peixes; vii) análises de concordância multitaxa e viii) modelagem climática. O projeto envolverá estudantes vinculados ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação da Universidade Federal do Paraná, instituição que dará toda infraestrutura de ensino e pesquisa para o desenvolvimento. As informações geradas serão repassadas aos gestores ambientais e população relacionada em diferentes formatos de mídia. Buscaremos, com a presente proposta, integração com outros grupos PELD relacionados à Mata Atlântica no Brasil e pretendemos contribuir para o desenvolvimento teórico da ciência Ecologia no país.

 

  • Investigação morfológica das espécies pertencentes ao gênero Strumigenys (Hymenoptera: Formicidae: Myrmicinae), utilizando anotações semânticas fenotípicas baseadas em ontologias.

Desde os trabalhos de Brown (1948-1962) e Bolton (1999, 2000), nenhum trabalho foi desenvolvido com o intuito de detalhar pormenorizadamente as variações estruturais encontradas neste gênero morfologicamente tão diverso. Com os esforços atuais para se normalizar a nomenclatura morfológica em Formicidae, visando tornar as descrições mais detalhadas e acuradas comparativamente de modo que a morfologia seja ferramenta primordial tanto em um contexto taxonômico quanto evolutivo (e.g. reconstrução de caracteres ancestrais), faz-se necessário realizar um tratamento morfológico e nomenclatural antes de se fornecer inferências sobre evolução de atributos morfológicos baseadas em descrições não padronizadas e não comparativas de complexos de estruturas. 
Deans et al. (2012) recentemente opinaram que dados fenotípicos obtidos por taxonomistas, i.e., declaração de caracteres em linguagem natural encontrados em diagnoses e descrições, poderiam ser utilizados para tratar grandes questões em biologia, caso fossem apresentados de maneira pesquisável e amplamente acessível. 
Este trabalho se apresenta como uma oportunidade de fornecer um exemplo real de descrições em linguagem natural que são anotadas com declarações fenotípicas semânticas, modeladas através de representações EQ referidas por Deans et al. (2012), expressas em Web Ontology Language (OWL) e portanto prontas para a Web semântica. 

  • Estudo taxonômico e estrutura filogenética de Pheidole Westwood (Hymenoptera: Formicidae: Myrmicinae) na Floresta Atlântica.

 

  • Padrões macroevolutivos em formigas (Hymenoptera: Formicidae): Como estratégias ecológicas afetam taxas de evolução fenotípica e a diversificação de linhagens?

  • Revisão taxonômica e biogeografia do grupo striatula de Gnamptogenys Roger (Hymenoptera, Formicidae, Ectatomminae).

 

  • Revisão taxonômica do gênero Prionopelta Mayr, 1866 (Formicidae: Amblyoponinae) para a região Neotropical.

  • Estudo taxonômico das espécies do gênero Cephalotes Latreille, 1802 ocorrentes no Brasil.

  • Efeito da sazonalidade sobre a fauna de formigas (Hymenoptera: Formicidae) em uma área de Mata Atlântica do Sul do Brasil.

 

  • Primeiro inventário padronizado da fauna de formigas no estado do Piauí.

O projeto tem como objetivo avaliar a composição da fauna de formigas em duas Unidades de Conservação no estado do Piauí, contemplando amostras qualitativas e quantitativas feitas de forma padronizada afim de comparar a diversidade local com a de outras regiões amostradas de forma semelhante no Brasil e investigar a ocorrência de elementos endêmicos da fauna local de formigas.

  • Primeiro inventário da fauna de formigas do extremo oeste da Amazônia Brasileira.