RBPA É: Museu como ferramenta para conhecimento e preservação da biodiversidade

Museu

como ferramenta para

conhecimento

e

preservação

da

biodiversidade

Professor Marcelo Felgueiras Napoli • Coordenador do MHNBA

• Professor Associado/UFBA

• Coordenador da RBPA – Rede Baiana

de Pesquisa sobre Anfíbios

• Docente Permanente do PPG em

Diversidade Animal/UFBA

• Docente Permanente do PPG em

Ecologia e Biomonitoramento/UFBA

RBPA É:

MUSEU

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Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

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1. Grandes Coleções Gerais:

i. Reúnem material zoológico de diversos grupos zoológicos oriundos de diversos locais do

planeta e representados por séries temporais e replicações geográficas diversas.

ii. Estão localizadas em grandes museus centenários e em algumas instituições públicas de ensino e pesquisa.

A título de exemplo, podemos citar:

(i) American Museum of Natural History (Nova York, E.U.A.)

(ii) Smithsonian Institution (Washington, E.U.A)

(iii) Museu Nacional (UFRJ/Rio de Janeiro)

(iv) Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo (MZUSP/São Paulo)

(v) Museu Paraense Emílio Goeldi (Belém, Pará)

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Coleções Gerais do Museu Nacional de História Natural de Washington(Smithsoniano), Washington, EUA

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Coleções Gerais do Museu Nacional de História Natural de Washington(Smithsoniano), Washington, EUA

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Coleções Gerais do Museu Nacional de História Natural de Washington(Smithsoniano), Washington, EUA

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Coleções Gerais do Museu Nacional de História Natural de Washington(Smithsoniano), Washington, EUA

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Coleções Gerais do Museu Nacional de História Natural de Washington(Smithsoniano), Washington, EUA

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Coleções Gerais do Museu Nacional de História Natural de Washington(Smithsoniano), Washington, EUA

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

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2. Coleções Regionais:

i. Reúnem material da biota local ou regional.

ii. O somatório de diversas coleções regionais, muitas vezes, permitem estudar apropriadamente a Taxonomia e a Biogeografia dos grupos de interesse, já que tais coleções costumam possuir maior número de localidades amostrais por determinada região geográfica do que as grandes coleções gerais.

iii. Portanto, coleções regionais são extremamente importantes para diversas linhas de pesquisa, incluindo Conservação das espécies.

iv. Infelizmente, costumam ser consideradas como de menor importância pelas sociedades zoológicas e pelos órgãos de fomento, o que dificulta suas criações e manutenções a longo prazo, embora algumas delas possuam mais de 500 mil espécimes zoológicos distribuídos por diferentes grupos taxonômicos e mais de 100 mil exsicatas.

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Exemplos de Coleções Regionais Coleções Científicas de Referência da RBPA

MZUFBA

Museu de Zoologia da Universidade Federal da Bahia

Curador: Marcelo Felgueiras Napoli Situação: 15 mil espécimes, informatizada,

holótipos e parátipos.

MZFS

Museu de Zoologia da Universidade Estadual de Feira de Santana

Curador: Flora Acuña Juncá

Situação: 5 mil espécimes adultos + 1200

lotes de girinos, informatizada, holótipos e parátipos.

MZUESC

Museu de Zoologia da Universidade Estadual de Santa Cruz

Curador: Victor Dill Orrico Situação: 2 mil espécimes adultos e

parátipos.

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

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2. Coleções Especiais: São coleções específicas montadas usualmente para servir como referência de

identificação de espécimes para fins diversos. São aqui subdivididas em: a) Coleções de interesse econômico

b) Coleções de inventários faunísticos (*) c) Coleções de identificação

3. Coleções de tipos (*): São coleções extremamente importantes e agregam muito valor às coleções que as

detém. Por consequência, a responsabilidade destas coleções é muito grande quanto à conservação destes espécimes. Tipos, de maneira genérica, são os espécimes utilizados na descrição dos táxons, como espécies e gêneros. O nome do táxon está amarrado invariavelmente e eternamente ao espécime-tipo. Portanto, tipos são singulares e raramente podem ser substituídos.

4. Coleções particulares: São coleções constituídas por indivíduos e não estão depositadas em coleções

públicas. Tais coleções outrora foram muito comuns, principalmente pela falta de institucionalização e profissionalismo na atuação do biólogo. Todavia, felizmente esta prática reduziu drasticamente nas últimas décadas e coleções particulares não mais são apoiadas ou valorizadas entre aqueles que fazem ciência

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

A. Museus como Extensão Universitária e/ou como coadjuvante no Ensino e Popularização das Ciências:

1. Visão mais comum e difundida sobre a importância e finalidade dos museus de Ciências;

2. Embora minimalista e superficial, constitui atividade educativa e social é importante dos museus de Ciências, embora não constitua o cerne de sua própria existência, principalmente para os Museus Universitários.

2.1

2

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

A. Museus como repositório de objetos científicos de subsídio ao desenvolvimento da pesquisa científica:

1) Visão pouco difundida na sociedade e mesmo no meio acadêmico,

embora tais objetos representem o suporte primordial para a própria razão de existência dos museus universitários.

2.2

2

Kemp (2015) The endangered dead. NATURE, VOL 518, 19 FEBRUARY 2015.

“

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

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1. (*) São testemunhos da biodiversidade, que bem mantidas, servirão como base para estudos pela geração atual e as futuras gerações.

2. (*) São testemunhos da fauna que existiu em diversos ambientes que já sofreram alterações antropomórficas, sendo a base para diversos estudos de caracterização ambiental, tais como estudos de impacto ambiental.

3. Representam bancos de tecidos/genes/moléculas e organismos para estudos de biotecnologia, como desenvolvimento de novos fármacos, melhoramento genético etc.

4. (*) São testemunhos para a comprovação dos resultados científicos gerados sobre a biodiversidade, possibilitando a verificação dos resultados a posteriori.

5. (*) São a base de informação para estudos de zoologia teórica como a evolução dos grupos taxonômicos, biogeografia e conservação das espécies animais.

6. Constituem ferramenta indispensável na formação de diversos profissionais como biólogos, agrônomos, veterinários, médicos, farmacêuticos e bioquímicos, entre outros.

7. Representam a herança cultural sobre a história e resultado de gerações de cientistas que desvendaram (e continuam desvendando) a riqueza da biota do país.

8. São patrimônio da nação, sendo de nossa responsabilidade sua manutenção

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

4

1 – Distribuição das coleções importantes do Brasil (fonte 2002) por região geográfica.

2 – Distribuição de especialistas por região geográfica.

1

2

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Quais são as três principais instituições brasileiras detentoras de coleções Zoológicas?

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Museu Nacional - RJ

Museu de Zoologia da USP - SP

Museu Paraense Emilio Goeldi - PA

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

Os Museus, as Coleções, a Taxonomia, os Metadados e os Bancos de dados utilizados nos estudos de Conservação das espécies animais: Qual a relação entre eles?

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Dayrat (2005): Taxonomia é a Ciência que objetiva delimitar as unidades de diversidade da vida a partir de perspectivas múltiplas e complementares (p.ex., filogeografia, morfologia comparada, genética de populações, ecologia, desenvolvimento, comportamento).

(1) Aumenta o rigor metodológico e o rigor nas decisões do taxonomista.

(2) Maior rigor = inventários da biodiversidade mais confiáveis, aumentando e diminuindo o número de espécies:

(2.1) aumento do número de espécies: descobrimento de espécies crípticas.

(2.2) decréscimo do número de espécies: demonstração de coespecificidade em diferentes espécies nominais.

(3) Aumenta a velocidade da descrição da biodiversidade.

BOA

TAXONOMIA:

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

1. Coleções com Taxonomistas

2. Coleções s/ Taxonomistas

1

Coleções Biológicas

organizadas e espécimes

corretamente identificados

Bancos de

dados +

confiáveis

2

Erros de Identificação

desatualizações, organização

inadequada,

coleções pouco utilizadas

Bancos de

dados pouco

confiáveis

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

O Uso do Dados de Coleções em Propostas de Conservação das Espécies Biológicas:

7

Estudo de caso como

exemplo à sua utilização

Anfíbios do Semiárido e

Bioma Caatinga:

Áreas prioritárias para

Conservação das

espécies

Por:

Marcelo Felgueiras Napoli

Universidade Federal da Bahia

Como definimos as áreas

prioritárias para conservação

de anfíbios?

Corythomantis greeningi Vicariância, endemismos e conservação

dos anfíbios do estado da Bahia

Material

e

Métodos

Fonte de dados:

1.1 – Coleções Zoológicas: MZFS, MZUESC, MZUFBA [demais coleções de referência da rede]. Adicionalmente: MNRJ, MZUSP, UNB, UFG.

1.2 – Listas de espécies complementares (detalhadas) elaboradas pelos membros da rede;

1.3 – Dados secundários: monografias, artigos, dissertações, teses [somente após leitura crítica dos dados]

.

1

2

Indicadores (parâmetros utilizados para obtenção de ‘hot spots’):

2.2 – Riqueza de espécies + complementariedade 2.3 – Espécies ameaçadas

2.4 – Espécies raras

2.5 – Espécies com distribuição geográfica muito restrita

3

Métodos analíticos:

3.1 – Endemismos: Análise de Parcimônia de Endemicidade – PAE (*Mas, ver adiante)

3.2 – Espécies ameaçadas: categorias de ameaça da IUCN (2001)

3.3 – Áreas prioritárias: Somatório de indicadores (ponderado ou não ponderado)

3.4 – Ordem de priorização: Grau de importância de cada área + DESEMPATE POR

Análise de complementariedade (Humphries et al., 1991)

Análise de Parcimônia de Endemicidade – PAE (Parsimony Analysis of Endemicity)

Exemplo comentado: Camardelli & Napoli, Herpetologica, 2012.

Unidades Geográficas Operacionais (OGU): quadrados 1º _{latitude x 1}º _longitude

(Morrone & Escalante, 2002).

1

Análise de Parcimônia de Endemicidade

:

(1) Seleção de unidades geográficas operacionais(OGUs); OK (slide anterior) (2) Construção de matriz de espécies vs. OGUs;

(3) Análise de parcimôniada matriz de dados;

(4) Identificação das OGUs ou grupos de OGUs com ao menos duas espécies endêmicas (EXCLUSIVAS);

(5) Mapeamento de localidades onde espécies endêmicas ocorrem em cada OGU ou grupo de OGUs para delinear os limites de cada área de endemismo.

2

Matriz de dados binários: 0, ausência; 1, presença

Sp.1 Sp.2 Sp.3 Sp.4 Sp.5 Sp.6 Sp.7 Sp.8 Sp.n Q1 1 0 1 1 1 1 1 0 Q2 0 1 1 0 0 1 1 0 Q3 0 1 1 0 0 0 1 0 Q4 0 0 1 1 0 0 0 1 Qn

Análise de Parcimônia de Endemicidade – PAE (Parsimony Analysis of Endemicity)

S E M IÁ R ID O C A A T IN G A Número de espécies endêmicas suportando a área de endemismo EXEMPLO

(Camardelli & Napoli, 2012)

Análise de Parcimônia de Endemicidade – PAE (Parsimony Analysis of Endemicity)

ENDEMISMOS

:

Métodos alternativos

2. Análise de Endemicidade (NDM ou VNDM)

i. Baseada na congruência entre distribuição de

espécies.

ii. Utiliza grade de células [quadrados] = PAE.

iii. Dois índices: Ei (espécies: 0-1) e EIA (áreas – soma dos EI’s)

Exemplo: UBIRAJARA et al. (2015)

ENDEMISMOS

:

Métodos alternativos à PAE

3. Interpolação Geográfica de Endemismo - Geographical Interpolation of Endemism - GIE

i. Baseada em método de

interpolação espacial (kernel) [Ubirajara et al. 2015 – Plos One];

ii. Não utiliza grade de células [quadrados].

Exemplo: UBIRAJARA et al. (2015)

Material

e

Métodos

uma localidade ∑ Importância

Local 1 (Q2-Q4) 1 1 1 1 4 EA

Local 2 (Q25, Q27) 1 1 1 1 4 EA

Local 3 (Q33-Q36) 1 1 0 1 3 MA

Ordem de prioridade Quadrados ou Localidades Grau de importância Quadrados No. de espécies complementares % acumulativa 1 Local 1 EA Q2-Q4 53 51,5 2 Local 3 MA Q33-Q36 16 67,0 3 Local 2 EA Q25, Q27 7 73,8

Definição de Áreas Prioritárias

(i) Ranqueamento de áreas de baixa importância a importância extremamente alta + Desempatepor (ii)Espécies complementares.

Exemplo 1: Priorização por Grau de Importância

Exemplo 2: Priorização pela complementariedade de Humphries et al. (1991)

3

Priority

order Priority areas Quadrats

Areas of endemism Restricted species Threatened species High or very high species richness Sum Degree of importance Number of species Residual complement 1 Jibóia-Timbó 34, 37 1 1 1 1 4 EH 53 50 2 Maranguape 1 1 1 1 1 4 EH 23 80 3 Chapada Diamantina 36, 39 1 1 0 1 3 VH 34 69 4 Caruaru 14 1 0 0 1 2 VH 29 74 5 Middle Jequitinhonha 47 1 0 1 0 2 VH 16 87 6 Maracás 38 0 1 0 1 2 VH 33 70 7 Serra de Baturité 2 0 1 1 0 2 VH 19 84

8 Northern Minas Gerais 43 1 0 0 0 1 H 20 83

9 Upper Jequitinhonha 49 1 0 0 0 1 H 17 86

10 Lower Jequitinhonha 46 1 0 0 0 1 H 16 87

11 Serras do Sudoeste baiano 41 0 0 0 1 1 H 25 78

12 Serra do Araripe 12 0 0 0 1 1 H 24 79

13 Morro do Chapéu 30 0 0 0 1 1 H 23 80

14 Juazeiro 24 0 0 0 0 0 M 14 89

15 Agreste

Alagoano/Pernambucano 21 0 0 0 0 0 M 13 90

Priority areas for amphibian conservation at the Caatinga biome and Semi-arid region. Categories of importance

were defined upon four parameters of same weight (0, absence; 1, presence): EH, extremely high (∑ = 4); VH, very high (∑ = 3 or 2); H, high (∑ = 1); M, medium (∑ = 0). Areas of high and very high species richness: 21–40 species per quadrat (Fig. 3). Threatened species according to IUCN (2001). The priority order within each category of

importance was based on cumulative percentage obtained from the Complementarity Analysis (Table 4), and

the residual complement is the difference between the total number of species entered in the analysis (n = 103) and the number of species present in an area.

Resultados

:

Áreas Prioritárias –

Grau de Importância

+

Complementariedade

Museus, Coleções, Pesquisa e Conservação da Biodiversidade

“...As coleções são cada vez mais valiosas, mas estão caindo em declínio... algumas coleções estão sendo negligenciadas, danificadas ou perdidas completamente. Os cientistas que as estudam também estão ameaçados, já que suas posições estão desaparecendo... As coleções são supervisionadas por um corpo cada vez menor de gerentes e curadores - principalmente taxonomistas que descrevem espécies e... que estudam a relação entre os organismos. O Field Museum, em Chicago, possuía 39 curadores em 2001. Hoje [2015], existem apenas 21. No momento, não há nenhum curador de peixes – um grupo zoológico extremamente diversificado. Nem o Field Museum nem o AMNH [American Museum of Natural History] - que possuem duas das maiores coleções do mundo - têm um lepidopterologista na equipe, apesar de ambas as coleções conterem centenas de milhares de borboletas e mariposas. Da mesma maneira, o AMNH tem visto uma queda constante no número de curadores - do elevado número de 122, em 1993, para um número reduzido de 81 no ano passado... O declínio não é limitado aos Estados Unidos. "A situação no Reino Unido é a mesma, ou pior ..."Usualmente, um museu reestrutura sua equipe substituindo três ou quatro posições curatoriais com um único gerente de coleções, e às vezes um assistente. Esse gerente pode cobrir todas as disciplinas, desde arte contemporânea às ciências naturais. Desde a crise econômica de 2008, muitas instituições estão operando com orçamentos menores. Os poucos museus que recebem um número significativo de bolsas de investigação mudaram seu foco em ciência para técnicas moleculares, as quais recebem mais fundos do que as abordagens taxonômicas mais tradicionais. Muitos museus estão enfatizando educação e entretenimento já que cortaram a equipe curatorial, diz Scott Schaefer, diretor associado de ciência para coleções no AMNH. Schaefer diz que tem visto mudanças significativas em muitos museus de história natural desde 2008 - "Eles tendem a se afastar da realização de pesquisas para simplesmente contar a história das ciências, da mesma forma que a Walt Disney Company representa a ciência como entretenimento ". Segundo Mares, a maioria das cerca de 1.800 coleções nos Estados Unidos são pequenas - "A grande maioria destas está por um fio", diz ele; "elas não têm ninguém para cuidar delas." [traduzido e modificado de Kemp (2015; Nature 518, 292–294)]

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