Hipóteses
Rios (Wallace 1852)
Refúgios (Haffer 1969)
Gradientes (Endler 1977; 1982)
Distúrbio-vicariância (Colinvaux 1987, Bush 1994)
Rios-refúgios (Ayres e Clutton-Brock 1992)
Museu (Fjeldsa 1994)
Paleogeografia (Rasanen et al 1990; Hoorn et al 1995; Campbell et al 2006)
soerguimento dos Andeseustasiaformação de lagos
Novas informações sobre as hipóteses
Formação da paisagem AmazônicaAndes + eustasia + desenvolvimento da drenagem
Soerguimento dos Andes
Variação global no nível do mar
Miller et al 2005
5mya
Miller et al 2005
último episódio denivel do mar alto:50m cerca de 5 Ma
tendência de diminuiçãodo nível do mar duranteo Plioceno (esfriamento)
Ciclos glaciais
“Despite episodic marine incursions in the early/middle Miocenethere is no further support of transgressive events affectingwestern Amazonia thereafter.” Rosseti et al 2005
Origem da drenagem moderna:Padrões de sedimentaçãoPalinologia
Hoorn 1995
Wesselingh e Salo 2006
34-23 Ma 23-17 Ma
17-9 Ma 8 MaLago Pebas
Lundberg 1998
11.8 a 10 mya
Lundberg 1998
10 - 8 mya
Conexão com o marpelo oeste
interrompida:"Lago Pebas"
Hoorn 2006, Sci.Amer.
Origem da drenagem moderna:(Hoorn, 1995)
Conexão com ooceano atlântico:Fluxo para o leste
15-10 mya
Mioceno:incursões marinhas no oeste
Origem da drenagemno Mioceno
Implicação: terra firme no oesteda Amazônia desde 8/10 myr
11.8-10.0 Ma (Lundberg et al. 1998)
15.97-11.6 Ma
11.8-11.3 Mariver
Figueiredo et al. 2009 Geology
Os rios são muito antigos e estáveis pra explicar a origemdas espécies Amazônicas durante o Plio-Pleistoceno...
Ucayali
Magdalena valley
San Juan del Oro
Iça
Ceara rise
drenagem
drenagem
drenagem
Lago Amazonas
Sistema interconectado de grandes corpos de água, quemudavam conforme a deposição de sedimentos nas bacias
O Lago Amazonas existiu até o desenvolvimento do sistemaatual de drenagem do Rio Amazonas há 2,5mya
Terras baixas Amazônicas até cerca de 2,5mya:vasto complexo de grandes lagos rasos cercados por regiõespantanosas, que ficavam inundadas por vários meses
Estabelecimento do Rio Amazonas moderno
Antes: final do Mioceno
Proposta: final do Plioceno
Lago Amazonas e o estabelecimento da drenagem atual
Espaçamento dos maiores tributários do RioAmazonas atualmente sugere que a drenagemdo Lago Amazonas ocorreu ao longo de umperíodo de tempo razoável.
Estudos para caracterizar a proveniência de sedimentos ao longoda bacia:
Idade dos sedimentos determina se vieram dos Andes ou dosplanaltos - direção das paleocorrentes
Hoorn e Campbell: estudos concentrados no extremo oeste dabacia
evidências de sedimentosprovenientes do leste nabacia do Solimões
GrupodeAnálisedeBaciasSedimentaresdaAmazônia
GrupodeAnálisedeBaciasSedimentaresdaAmazônia
Fluxo transcontinental de leste para oeste
Soerguimento dos Andes durante o Mioceno
Estágio intermediário - bacia dividida em duas:porção leste drenando para leste, e porção oestealimentada pelos Andes e pelo alto estratigráficocorrespondente ao arco de Purus
Drenagem transcontinental para leste estabelecidagradualmente entre Plio e Pleistoceno - efeito aindado soerguimento dos Andes
Nogueira 2008
Bacia do Solimões no final doMioceno
2007
A drenagem Amazônica na sua configuração atual nãosurgiu antes do Plioceno
Os rios Amazônicos são dinâmicos e seu curso atual podeter sido estabelecido em tempos muito recentes
Desenvolvimento dadrenagem moderna:Fim do Mioceno: 8 mya (Hoorn et al 1995)
Fim do Plioceno: 2.5mya (Rossetti et al.2005, Campbell et al. 2006, Nogueira 2008)
Hipótese da “tricotomia basal”
Bates 2001
Espécies de várzea
Espécies de Terra Firme
Aleixo e Rossetti 2007
Alterações Climáticas: Quaternário - últimos 2 mya
cerca de 80 ciclos
períodos glaciais: mais longos, mais frios, nível do mar mais baixo, menorconcentração de CO2 na atmosfera
período atual: interglacial que teve início há 10.000 anos (Holoceno)
Refúgios (Haffer 1969, Vanzolini e Williams 1970)
Padrões de endemismo
Variação na precipitação e padrões deendemismo como fatores principais
Haffer 1969
Principal efeito: alternância de períodos secos e úmidoscom mudanças correspondentes na distribuição de
vegetação florestal e aberta
precipitação:
acima de 2000mm: floresta tropical
entre 2000mm e 1500mm: mais espécies decíduas
menos de 1500mm: condições ruins para haver floresta
- maior diversidade genética nas áreas onde houve estabilidadeambiental histórica
- expansão populacional recente nas áreas instáveis, gerandohomogeneidade genética
- padrões congruentes sobrepostos
- diversificação durante o Quaternário
Teoria dos refúgios:
- eventos cíclicos causando vicariância: vários eventos de especiaçãoocorrendo ao mesmo tempo - simetria das árvores filogenéticas
Será que as florestas são mesmo vulneráveis `as alterações natemperatura e precipitação?
Será que a duração dos ciclos seria suficiente para causarespeciação?
(tamanho das populações isoladas)
Alterações tão drásticas na distribuição das áreas florestais nãocausaria muita extinção?
(dificuldade de ‘medir’ extinção)
Extinções no Quaternário:
- Diversidade de plantas se desenvolveu principalmente durante o Terciário
diversidade no Mioceno parece maior que no Holoceno
- Diminuição da temperatura causou extinções nas terras baixas, e permitiu a
expansão da vegetação associada a climas mais frios
- Tanto extinção quanto especiação em isolamento sob stress relacionado `a
temperatura e precipitação podem ter ocorrido nos refúgios
(van der Hammen e Hooghiemstra 2000)
reconstrução da vegetação no LGM
há ou não evidências de extensas áreas de savanas na Amazôniadurante o Quaternário?
-savana seca em Katira (Rondônia)-savana em Carajás- savana nas Guianas e Suriname-campos de dunas na região do baixo Rio Negro e Rio Branco e nos Llanos daColômbia e Venezuela
Refúgios
Precipitação total / ano
Precipitação nos 4 meses mais secos
Amazônia atual
Precipitação média: 2 a 5,9 m/yr - limita a resposta ambientala mudanças na precipitação
Corredor seco: entre Belém e Santarém com precipitaçãoanual abaixo de 1,75 m/yr
4 centros de alta precipitação:- NW Amazônia: mais de 3,6 m/yr - Andes- Central, 5ºS: 2,4 m/yr- NE, perto de Belém: 2,8 m/yr - convergência noturna- W/SW, base dos Andes
CorredorSeco
NW Amazonia
Central
W / SWAmazonia
tradewinds
NE doCorredorSeco
Amazônia durante o LGM
-fragmentada em refúgios ou manteve sua área estável?
- composição florística influenciada por conexões com florestasAndinas ou Atlânticas?
A floresta era diferente do que é hoje
Diferenças nas expressão do ‘sinal climático’ entre o oeste e oleste da Bacia
Amazônia durante o LGM
indicação clara de um clima mais frio: 5ºC a menos
‘O ponto de vista de que a floresta não foi substituída porsavanna não é mais suportado pelos dados”
‘O limite da floresta Amazônica no hemisfério norte estavacerca de 200km mais ao sul, e o limite no hemisfério sul estavacerca de 300km para o norte.’
SST reconstructions:
Pólen:
Diminuição na precipitação: 30% a 40% Belém, Santarém, Uaupés20% Manaus, Porto Velho, Cuiabá
Reconstrução dos padrões de precipitação durante o LGM
Reconstrução da paleovegetaçãoÁrea de floresta úmida reduzida em 54%(fl. ombrófila reduzida em 80% / fl. semi-decídua aumentou em 60%)
Meio do Holoceno(6.000 anos atrás)
LGM - diminuição de20% na precipitação(21.000 anos atrás)
Mayle et al 2004
Bacia Amazônicapredominantemente
coberta por floresta noLGM
floresta sazonal(decídua)
temperaturas mais baixas compensamparte do efeito da diminuição na
precipitaçãodiferenças ecológicas em relação `a
floresta atual
Modelo: produção primária e biomassa inferidas com base emtemperatura, precipitação e concentração de CO2
apesar de de taxas mais baixas de CO2 e maior aridez durante oLGM, Amazônia continua predominantemente coberta por floresta
porcentagem de floresta(não distingue tipo de floresta)
porcentagem de gramíneas
Cowling et al 2004, PRSL
Modelo: temperatura, precipitação, fluxo de calor (CO2)
Alterações climáticas têm sido estudadas pro LGM, e informações sobreelas têm sido incorporadas em estudos de filogeografia
Está claro que afetaram a organização da diversidade que vemos hoje“dentro” de espécies “biológicas”
ou seja, afetaram a diversificação recente, ou a distribuição espacial deuma diversidade pré-existente
um erro de interpretaçãotaxonômica pode dar aimpressão de uma biota
Amazônica antiga e de umamenor importância dos ciclos
climáticos do Pleistocenocomo geradores de
diversidade
Localidades Localidades de de coletacoleta
Dados Dados ecológicosecológicos
Predição daPredição da distribuição distribuição nono presente presente
Projeção paraProjeção para o o passadopassadoLGM e último interglacialLGM e último interglacial
Modelagem ClimáticaModelagem Climática
AlgoritmoAlgoritmo
Distribuição potencial Distribuição potencial nono presente presente
Campephilus rubricollisCampephilus rubricollisFormicarius colmaFormicarius colmaPhylidor pyrrhodesPhylidor pyrrhodesAutomolus infuscatusAutomolus infuscatusPipra coronataPipra coronataTangara mexicanaTangara mexicana
Distribuição de espécies de aves Amazônicas
Espécies usadas:(atualmente são distribuídas emtoda a bacia)
HafferHaffer’’s Refugias Refugia
Bonaccorso et al 2006
Distribuição potencial no LGM
Áreas historicamente estáveis na MataAtlântica (Carnaval e Moritz 2008)
Carnaval et al 2009