BIOGEOGRAPHY AND CONNECTIVITY BETWEEN WESTERN SOUTH AMERICAN AND ANTARCTIC MARINE MOLLUSCS

• Main Authors: Fortes, Rafael Da Rocha, Absalão, Ricardo Silva
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Portuguese
• Published: Programa de Pós-Graduação em Ecologia 2017
• Subjects: Biogeography; Diversity Gradient; Rapoport´s Rule; Antarctic; Marine Mollusca; Alta; Antarctic Peninsula; De la Costa; Elevado; mar de Weddell; Scotia Sea; The Antarctic; Weddell; Weddell Sea; Antarc*; Antártica; Antártida; Mar de Weddell
• Online Access: https://revistas.ufrj.br/index.php/oa/article/view/8115

table.MsoNormalTable { font-size: 10pt; font-family: "Times New Roman","serif"; } The latitudinal diversity gradient is widely recognized, leading researchers to assume that Antarctic fauna are impoverished. However, with increased sampling efforts, some studies have shown a great diversity of certain marine groups surrounding the Antarctic continent, with higher rates of them. Antarctic endemism may be associated with its isolation and climate change over the evolutionary time scale. Despite this relative isolation, recent evidence suggests some degree of connectivity between the Antarctic and South American faunas. Our study used secondary data extracted from Malacolog 4.1.1. The geographical area considered was the entire South American Atlantic coast and the the adjacent areas of the Antarctic (Antarctic Peninsula, part of the Weddell Sea and islands of the Scotia Arc). Our survey yielded 6517 species of mollusks. The most diverse province was the North Brazil Shelf, and the least diverse was the Scotia Sea. Endemism rates for low-latitude provinces were close to 15%, in contrast to the highest endemism rate of 40% in the Scotia Sea Province. The highest value for richness was found for the Guianan ecoregion, and the lowest value for the Antarctic Peninsula. Most ecoregions had an endemism rate around 3%, with the highest endemism in South Georgia. The richness gradient increased toward lower latitudes. The cluster analysis for the malacofauna indicated four statistically significant groups. The bathymetric Rapoport´s Rule showed the increase of bathymetric range toward higher-latitude ecoregions and whereas Bergmann´s Rule showed the opposite relationship. The higher richness at -25oS may be associated with the presence of coral and calcareous algal reefs. At mid-latitudes richness was also high, and this region comprise an ecotone between thermophilic and cryophilic species'. The cluster analysis validated three provinces proposed by Spalding (2007), although it revealed the inadequate knowledge of the North Brazil Shelf province. The higher endemism observed in the Magellanic and Scotia seas demonstrates the influence that Antarctic isolation has on its community structure, although the cluster showed the existence of a connection with South America. The observed converse Bergmann´s Rule could be explained by the shorter seasons at higher latitudes, which limit the phenotypic body size that can be attained. BIOGEOGRAFÍA Y CONECTIVIDAD ENTRE LA MALACOFAUNA DE LA COSTA OESTE SUDAMERICANA Y ANTÁRTICA. El gradiente latitudinal de diversidad es ampliamente reconocido, llevando a los investigadores a asumir que la fauna antártica es pobre. Sin embargo, con el aumento del esfuerzo de muestreo, algunos estudios han mostrado una gran diversidad de organismos marinos en Antártida, con un elevado endemismo para algunos grupos. Este endemismo puede estar asociado con el aislamiento y el cambio climático a lo largo del tiempo evolutivo. A pesar de este aislamiento relativo, la evidencia reciente sugiere cierto grado de conectividad entre la fauna antártica y sudamericana. Nuestro estudio utilizó datos secundarios extraídos de Malacolog 4.1.1. El área geográfica considerada fue la costa atlántica sudamericana y las áreas adyacentes de la Antártida (Península Antártica, parte del Mar de Weddell e islas del Arco de Scotia). En nuestro muestreo se recolectaron 6.517 especies de moluscos. La provincia con mayor diversidad fue la costa del Norte de Brasil y la de menor diversidad fue el Mar de Scotia. La tasa de endemismo para las provincias de menor latitud fue cercana al 15%, en contraste con la mayor tasa de endemismo, de 40 %, registrada en la provincia del Mar de Scotia. El mayor valor de riqueza fue hallado en la ecorregión de Guayana, y el valor más bajo en la Península Antártica. La mayoría de las ecorregiones tienen un endemismo de aproximadamente 3%, con el mayor endemismo en Georgias del Sur. El gradiente de riqueza aumenta hacia las latitudes más bajas. El análisis de cluster para la malacofauna indicó cuatro grupos significativos. La regla batimétrica de Rapoport mostró el aumento del rango batimétrico hacia las ecorregiones de altas latitudes, mientras que la Regla de Bergmann mostró la relación opuesta. La mayor riqueza a 25ºS puede estar asociada con la presencia de arrecifes de coral y algas calcáreas. En latitudes medias la riqueza también fue alta, y esta región comprende un ecotono entre especies termofílicas y criofílicas. El análisis de cluster validó tres provincias propuestas por Spalding, aunque reveló el conocimiento inadecuado de la provincia de la Costa del Norte de Brasil. El alto endemismo observado en los mares Magallánico y de Scotia, demuestra la influencia que el aislamiento antártico tiene en la estructura de la comunidad, aunque el cluster mostró la existencia de una conexión con Sudamérica. El valor inverso observado de la Regla de Bergmann puede ser explicado por las estaciones más cortas en altas latitudes, lo cual limita el tamaño corporal fenotípico que puede ser alcanzado. Palabras-clave: Océano Atlántico; gradiente de diversidad; regla de Rapoport; Antártida; moluscos marinos. BIOGEOGRAFIA E CONECTIVIDADE ENTRE A MALACOFAUNA DA COSTA OESTE SUL AMERICANA E ANTÁRTICA. O gradiente de diversidade associado à latitude é bastante reconhecido, levando muitos pesquisadores a acreditarem no empobrecimento da fauna Antártica. Entretanto, o aumento do esforço amostral, mostrou uma grande diversidade de organismos marinhos na Antártica, com um elevado endemismo para alguns grupos. Este endemismo pode estar associado ao isolamento e as mudanças climáticas ocorridas ao longo do tempo evolutivo. Entretanto, evidências recentes mostraram a conectividade da fauna antártica e sul americana. Este trabalho utilizou dados provenientes do Malacolog 4.1.1. A área geográfica foi a costa atlântica da América do Sul e áreas adjacentes da Antártica (Península Antártica, parte do mar de Weddell e o arco de ilhas Scotia). Nossa amostragem levantou 6517 espécies de moluscos. A província com maior riqueza foi a Plataforma Continental do Norte do Brasil e a menor foi a do mar de Scotia. A taxa de endemismo para as menores latitudes foi cerca de 15%, contrário ao elevado endemismo na província do mar de Scotia (40%). A maior riqueza foi encontrada na ecoregião da Guiana, e a menor na da Península Antártica. A maioria das ecoregiões possui endemismo em torno de 3%, sendo o maior na Georgia do Sul. O gradiente de riqueza foi corroborado. A análise de grupamento para a malacofauna mostrou quarto grupos significantes. A Regra de Rapoport batimétrica mostrou um aumento da amplitude batimétrica nas ecoregiões das maiores latitudes e a Regra de Bergmann mostrou a sua relação oposta. A elevada riqueza em 25 o S pode estar relacionada aos recifes de corais e algas calcáreas. Nas latitudes medianas, observou-se uma elevada riqueza, além de corresponder á um ecótono entre espécies com afinidade termófilas e criófilas. A análise de grupamento validou três províncias propostas por Spalding, todavia invalidou a província da Plataforma Continental do Norte do Brasil. O elevado endemismo observado nas províncias Magelânica e do Mar de Scotia comprovam o isolamento da Antártica, embora a análise de grupamento tenha mostrado uma conexão com a América do Sul. A Regra de Bergmann invertida pode ser explicada pelo curto período favorável ao crescimento que limitaria o tamanho corporal fenotípico nestas regiões. Palavras-chave: Oceano Atlântico; gradiente de diversidade; regra de Rapoport; Antártica; moluscos marinhos.