Pollinators in the concrete jungle: diversity and drivers of plant-pollinator interactions in the urban landscape
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Pollinators in the concrete jungle: diversity and drivers of plant-pollinator interactions in the urban landscape
Primeiro orientador
Membros da banca
Bo Dalsgaard
Guadalupe Peralta
Leandro Freitas
Leonor Patricia Cerdeira Morellato
Guadalupe Peralta
Leandro Freitas
Leonor Patricia Cerdeira Morellato
Resumo
Os polinizadores são um grupo altamente diverso e estão entre os organismos mais importantes para a sobrevivência da humanidade devido ao seu papel direto na reprodução de plantas e na produção de alimentos. No entanto, os polinizadores têm apresentado um declínio recente devido à fragmentação e à perda de habitats. Apesar de a urbanização ser um dos principais fatores dessa transformação do ambiente, os espaços verdes urbanos têm o potencial de sustentar uma alta diversidade de polinizadores, desde que forneçam recursos adequados de alimentação e nidificação. Contudo, a maioria dos estudos nesta área tem negligenciado a alta biodiversidade e os processos únicos de urbanização em áreas tropicais e países em desenvolvimento. Esta tese teve como objetivo: (1) documentar a ocorrência global de polinizadores em áreas urbanas, (2) avaliar se diferentes grupos de polinizadores respondem de maneira distinta à urbanização e (3) investigar como as interações planta-polinizador são estruturadas nos espaços verdes urbanos. No Capítulo 1, revisamos sistematicamente a literatura para documentar a ocorrência de polinizadores em todo o mundo no nível taxonômico mais detalhado possível. No Capítulo 2, investigamos se quatro grupos distintos de polinizadores diferem em suas interações com flores e como essas interações respondem à urbanização em uma cidade tropical. No Capítulo 3, exploramos a estrutura das interações planta-polinizador em um contexto urbano, com ênfase no papel dos fatores ecológicos na estruturação dessas interações em uma cidade tropical. No Capítulo 1, identificamos 11.560 registros de polinizadores em áreas verdes urbanas, abrangendo três classes, 15 ordens, 155 famílias, 1.121 gêneros e 3.148 espécies, destacando a elevada diversidade de polinizadores urbanos. Entretanto, a maioria dos registros era de regiões não tropicais, evidenciando uma importante lacuna de conhecimento. No Capítulo 2, mostramos que a especialização das interações de quatro grupos de polinizadores não apresentou forte correlação na paisagem urbana. Ademais, os espaços verdes urbanos exibiram alta dissimilaridade na composição de espécies e nas interações. Assim, destacamos a heterogeneidade na resposta de grupos de polinizadores a paisagens urbanas e a importância de múltiplos espaços verdes conectados para preservar a diversidade das interações planta-polinizador. No Capítulo 3, identificamos a sobreposição espaço-temporal e a neutralidade como os principais fatores ecológicos que moldam as interações, enquanto a correspondência de traços teve um efeito mínimo, destacando que a generalização observada na estrutura das interações em ambientes urbanos resulta também da diminuição na importância de processos baseados nos atributos morfológicos das espécies. Em resumo, esta tese destaca a diversidade dos polinizadores e suas interações em ambientes urbanos, especialmente nos trópicos, incluindo a diversidade na relação dos polinizadores com a paisagem e a heterogeneidade dos espaços verdes urbanos, mostrando a necessidade de um entendimento mais profundo das interações planta-polinizador em ambientes urbanos. Além disso, oferece insights práticos para integrar a conservação da biodiversidade no planejamento urbano, considerando a diversidade de polinizadores e suas interações. Esta pesquisa não apenas avança o entendimento científico dos ecossistemas urbanos, mas também fornece subsídios para promover a coexistência entre o desenvolvimento urbano e a sustentabilidade ecológica.
Abstract
Pollinators are a highly diverse group and among the most important organisms for humanity's survival due to their direct role in plant reproduction and food production. However, pollinators have recently been in decline due to habitat fragmentation and loss. Although urbanization is one of the main factors driving this environmental transformation, urban green spaces have the potential to sustain a high diversity of pollinators, provided they offer adequate food and nesting resources. Nevertheless, most studies in this field have overlooked the high biodiversity and unique urbanization processes in tropical areas and developing countries. This thesis aimed to: (1) document the global occurrence of pollinators in urban areas, (2) assess whether different pollinator groups respond differently to urbanization, and (3) investigate how plant-pollinator interactions are structured in urban green spaces. In Chapter 1, we systematically reviewed the literature to document pollinator occurrences worldwide at the most detailed taxonomic level possible. In Chapter 2, we examined whether four distinct pollinator groups differ in their interactions with flowers and how these interactions respond to urbanization in a tropical city. In Chapter 3, we explored the structure of plant-pollinator interactions in an urban context, emphasizing the role of ecological drivers in shaping these interactions in a tropical city. In Chapter 1, we identified 11,560 records of pollinators in urban green areas, covering three classes, 15 orders, 155 families, 1,121 genera, and 3,148 species, highlighting the high diversity of urban pollinators. However, most records came from non-tropical regions, revealing a significant knowledge gap. In Chapter 2, we demonstrated that the specialization of interactions among four pollinator groups did not show a strong correlation with the urban landscape. Furthermore, urban green spaces exhibited high dissimilarity in species composition and interactions. Thus, we emphasize the heterogeneity in pollinator group responses to urban landscapes and the importance of multiple connected green spaces for preserving the diversity of plant-pollinator interactions. In Chapter 3, we identified spatiotemporal overlap and neutrality as the main ecological drivers shaping interactions, while trait matching had a minimal effect. This highlights that the generalization observed in the structure of interactions in urban environments also results from the reduced importance of processes based on species' morphological traits. In summary, this thesis highlights the diversity of pollinators and their interactions in urban environments, especially in the tropics, including the diversity of pollinators' relationships with the landscape and the heterogeneity of urban green spaces. It underscores the need for a deeper understanding of plant-pollinator interactions in urban environments. Additionally, it offers practical insights to integrate biodiversity conservation into urban planning by considering pollinator diversity and their interactions. This research not only advances scientific understanding of urban ecosystems but also provides valuable insights for promoting coexistence between urban development and ecological sustainability.
Assunto
Ecologia, Área Urbana, Biota, Polinização
Palavras-chave
ecological communities, urban ecology, pollinators