Introdução às análises filogenéticas de comunidades

O objetivo desse primeiro módulo introdutório é mostrar de forma detalhada os primeiros passos para elaboração de bancos de dados (lista de espécies e suas ocorrências em amostras, fragmentos ou biomas) para execução de análises filogenéticas, como calcular métricas básicas de diversidade e estrutura filogenética de comunidades e como interpretá-las teórica e estatisticamente. O foco do presente curso é em comunidades de plantas, mas os princípios podem ser transpostos e adaptados para áreas de estudo com diversos organismos (ex: mamíferos, répteis, aves, insetos, etc). As métricas filogenéticas de estrutura abordadas medem grau de parentesco médio entre todos os pares de espécies co-ocorrentes (ex: MPD/NRI) e todos os pares de parentes mais próximos (MNTD/NTI) num espaço geográfico (ex: unidade amostral, fragmento…). Tais métricas são calculadas para escalas evolutivas (milhões de anos) mais profundas (nós e clados mais basais da árvore filogenética) e mais recentes (clados mais recentes). É mostrado como interpretar as métricas quanto ao agrupamento ou dispersão filogenética de espécies em seus parentescos, além de explicações de como relacioná-las estatisticamente a fatores abióticos (ex: solos, clima, distância geográfica, relevo, altitude, etc) e bióticos (ex: taxa de herbivoria numa planta, densidade de espécies, características funcionais de espécies). Abaixo segue um maior detalhamento teórico juntamente com a ementa do curso e pré-requisitos. O curso é conduzido em abordagem para sistema operacional Windows.

Detalhamento:

Fatores diversos atuam na estruturação de comunidades de organismos vivos como, por
exemplo, as comunidades vegetais, em diferentes escalas espaço-temporais,
evidenciando numa ordem hierárquica de importância a atuação de eventos
biogeográficos como especiação e extinção e eventos estocásticos como a limitação de
dispersão em grandes escalas, filtragem ambiental em escala de habitat e interações
positivas ou negativas em escala de vizinhança. Esses fatores influem diretamente na
história evolutiva e processos ecológicos em comunidades de organismos nos diferentes
ecossistemas. Num cenário de rápidas mudanças globais no mundo natural é cada vez
mais urgente a demanda para o desenvolvimento e o uso de ferramentas que
estabeleçam ligações entre a filogenia dessas comunidades com eventos ecológicos
contemporâneos. A filogenia de comunidades ou filogenia ecológica tem se mostrado
cada vez mais útil para fornecer suporte mais robusto a predições acerca dos principais
fatores atuantes (filtros ambientais, acaso ou interações entre organismos) na
estruturação de comunidades estudadas no presente. Assim, a filogenia ecológica
através das relações de parentesco entre as espécies presentes nessas comunidades
permite melhor entender os fatores que as estruturam. A combinação dessa ferramenta
com dados ambientais (ex: clima, solos e altitude) e traços funcionais (ex: área foliar
específica, altura máxima e densidade de madeira) pode fornecer resultados sólidos e
robustos para um maior entendimento da dinâmica de comunidades de organismos nos
ecossistemas.

Conteúdo do curso:
1-Organização dos dados de espécies, adequação aos bancos mundiais de classificação
vegetal (APG) e montagem das planilhas para posteriores análises;
2-Como inserir banco de espécies de um estudo pontual na mega-árvore filogenética
(ex: APG IV);
3-Como calibrar e datar filogeneticamente a árvore gerada para o estudo;

4-Como utilizar o software Phylocom para análises filogenéticas;
5-Cálculo de métricas diversidade e estrutura filogenética dentro de comunidades (PD,
MPD, MNTD, NRI e NTI) e filobetadiversidade entre comunidades (betaMPD,
betaMNTD, betaNRI e betaNTI);
6-Interpretação teórica e estatística dos dados gerados pelas métricas de diversidade e
estrutura filogenética.
7-Construção gráfica e visual do cladrograma da árvore filogenética de um estudo;

Pré-requisito desejável: entendimento básico do software R (instalá-lo no PC, instalar e
carregar pacotes, importar dados para o software) a ser utilizado em alguns testes
estatísticos sobre as métricas filogenéticas. Pela quantidade de conteúdo e complexidade
do curso, instruções detalhadas de uso do R ficam fora do escopo do curso.
Pós-curso: visto ser um curso mais prático, o que inviabiliza teoria com requinte de
detalhes por trás de cada coisa, literatura específica sobre o conteúdo abordado
abordada será recomendada e uma parte dela enviada por email ao fim do curso. Além
disso, já conterá menção de várias dessas literaturas nos materiais didáticos a serem
fornecidos aos participantes.