A meu irmão, Breno Fonseca de Medeiros,
que me estimulou a ver a natureza através na ciência.
Agradecimentos
A Louis Bernard Klaczko, pela orientação e por apoiar minhas escolhas quanto ao direcionamento de minhas atividades de pesquisa.
À administração das áreas de preservação em que foram desenvolvidas atividades deste projeto -- Parque Municipal da Serra do Japi, Bosque dos Jequitibás e Condomínio Colinas do Atibaia -- pelas autorizações de acesso e apoio durante as visitas.
Aos técnicos que trabalharam no laboratório. Dentre eles destaco Wilma e Salete, por sua dedicação e comprometimento com as atividades de pesquisa de todos os alunos do laboratório.
A Michael O’Joe e Eli, pela ajuda na construção dos gradientes térmicos. À Dra. Sónia Cristina S. Andrade, pela ajuda em diversas etapas deste projeto, principalmente na obtenção dos dados de campo.
Ao Dr. Carlos Ribeiro Vilela, que tem sido fundamental para o desenvolvimento desta linha de pesquisas, ao prestar-nos generoso auxílio na identificação das espécies.
A Dra. Vera Nizaka Solferini, pela colaboração no trabalho de sistemática molecular, assim como por ter permitido que eu ocupasse parte de seu laboratório com um gradiente térmico, enquanto esperava pela instalação de um gerador.
A Dra. Karla Suemi Yotoko, pela realização do estudo de sistemática molecular que valorizou meu sistema de trabalho, assim como pelo enriquecimento de minha formação que resultou de nossas discussões.
Aos colegas de laboratório, Carlos Alberto C. Andrade, Galina Ananina, Horácio
Montenegro, Laura Helena H. da Silva, Luciana O. Araripe, Luciane M. Hatadani, Marco R. D. Batista e Roberto D. Vieira, pela ajuda e pelo enriquecedor convívio.
Dra. Galina Ananina abriu mão de muito de seu tempo para garantir o bom funcionamento do laboratório, o que foi fundamental para o desenvolvimento deste projeto.
Marcos R. D. Batista não apenas tornou possível a realização do trabalho de longevidade sobe estresse, mas também me ajudou bastante em outras atividades deste projeto, como a montagem de um dos gradientes térmicos.
Luciane M. Hatadani contribuiu para a maior parte das atividades incluídas neste projeto. Sua participação foi fundamental para o estudo das espécies no laboratório, permitindo inclusive expansão da abrangência taxonômica, assim como das variáveis estudadas.
A Dr. Jean R. David, por contribuições relevantes em diferentes aspectos deste trabalho. Aos membros da banca examinadora por críticas e sujestões que melhoraram a qualidade deste trabalho.
Às inúmeras pessoas não citadas aqui, que me ajudaram ao longo do desenvolvimento deste projeto.
Aos meus pais, José Carlos de Medeiros Silva e Lygia Maria Fonseca dos Santos Silva, pelo apoio incondicional.
A Luciane pela companhia.
A FAPESP forneceu a bolsa de pesquisa e a maior parte da verba usada no projeto
(processo: 00/08736-6). O laboratório também recebeu fundos do CNPq, da CAPES e da FAEP-UNICAMP.
"Seek simplicity, but distrust it."
Alfred North Whitehead
Sumário
Lista de Figuras IX Lista de Tabelas X Resumo XII Abstract XIII Introdução geral 1 O Modelo 1 As Perguntas 3 O método 4 Organização da Tese 6 Referências Bibliográficas 7Capítulo 1. How many species of Drosophila (Diptera, Drosophilidae) remain to be described in the forests of São Paulo, Brazil? Species lists of three forest remnants. 11
Resumo 11 Introdução 12
Material e Métodos 12
Resultados e Discussão 13
Referências Bibliográficas 19
Capítulo 2. Association with moister enviromnents explains the distribution of
Drosophila (Diptera; Drosophilidae) species within and among vegetation types 23
Resumo 23 Introdução 24 Material e Métodos 25 Resultados 30 Discussão 37 Referências Bibliográficas 41
Capítulo 3. Aggregation explains coexistence, but what explains aggregation? Deterministic patterns on a Neotropical Drosophila community (Diptera;
Drosophilidae). 47 Resumo 47 Introdução 47
Material e Métodos 50
Discussão 59
Referências Bibliográficas 66
Anexo. Spatial correlations in the first collection from Barreiro Rico. 69 Capítulo 4. Relações entre características bionômicas e fisiológicas de espécies de
Drosophila e a distribuição de suas abundâncias na natureza. 71
Introdução 71 Material e Métodos 74 Resultados 83 Discussão 110 Referências Bibliográficas 128 Conclusões Gerais 135
Anexo 1. Receitas usadas. 137
Anexo 2. Método utilizado para aleatorização parcial da filogenia. 137 Apêndice: A molecular study of the systematics of the Drosophila tripunctata
Lista de Figuras
Capítulo 1.
Figura 1. Proporção de espécies não identificadas em resposta ao tamanho amostral. 19
Capítulo 2.
Figura 1. Comparação entre os valores observados e esperados para as médias das
associações com a distância de riachos, por coleta. 33
Figura 2. Gráficos descritivos da associação das espécies com a distância de riachos. 34
Figura 3. Hipótese filogenética operacional. 35
Figura 4. Correlação entre a associação com a distância de riachos e a restrição a
florestas. 36 Figura 5. Correlação entre as médias por grupos de espécies de associação com a
distância de riachos e de restrição a florestas. 37
Capítulo 3.
Figura 1. Associações médias entre espécies por classe de proximidade taxonômica,
em quatro dimensões. 56
Figura 2. Representações simples de diferenciação de nicho em um eixo. 62
Capítulo 4.
Figura 1. Correlações entre os valores de meia vida em três tratamentos. 90 Figura 2. Correlações entre os índices de resistência à desidratação. 91 Figura 3. Curvas de viabilidade de D. willistoni. 92 Figura 4. Taxas de desenvolvimento em resposta à temperatura em D. willistoni. 97 Figura 5. Taxa de desenvolvimento por temperatura em 17 espécies. 102 Figura 6. Variação interespecífica das retas ajustadas às taxas de desenvolvimento. 105 Figura 7. Gráficos descrevendo as associações entre características bionômicas ou
Lista de Tabelas
Capítulo 1.
Tabela 1. Números de machos coletados por espécie e localidade. 14
Capítulo 2.
Tabela 1. ANOVA com os dados de desidratação de ágar. 30
Tabela 2. Espécies estudadas, resultados da correlação com a distância dos riachos e
índice de restrição a florestas. 31
Tabela 3. Sumário dos resultados dos testes de associação com a distância dos riachos. 32 Tabela 4. Diferenciação de espécies e coletados quanto aos coeficientes de correlação
com a distância de riachos. 33
Capítulo 3.
Tabela 1. Sumário dos testes de significância das associação interespecifica. 55 Tabela 2. Testes do efeito da proximidade taxonomica sobre os valores de associação
interespecífica em quatro dimensões. 57
Tabela 3. Matriz de correlações entre os valores de associações em quatro dimensões. 58 Tabela 4. Comparações entre as medidas de agregação (J) obtidas antes e depois das
análises de resíduos. 59
Capítulo 4.
Tabela 1. Resumo dos dados de tempo de desenvolvimento a 20oC. 84 Tabela 2. Análise da variância do tempo de desenvolvimento de ovo a adulto. 86 Tabela 3. Médias, tamanhos amostrais e intervalos de confiança (95%) dos valores de longevidade nos três tratamentos, juntamente com os índices de resistência à
desidratação obtidos. 87
Tabela 4. Efeitos que influenciam a longevidade sobre estresse. 88 Tabela 5. Tabelas de correlações entre as medidas de meia vida e entre os índices de
desidratação. 90 Tabela 6. Média e intervalo de confiança de viabilidade por espécie e temperatura. 94 Tabela 7. Caracterização do efeito da temperatura sobre a viabilidade. 95 Tabela 8. Análise de variância do tempo de desenvolvimento de D. willistoni no
experimento 1. 96
Tabela 9. Análise de variância comparando os resultados do experimento 1 com os
experimentos 2 e 3 juntos. 98
Tabela 10. Análise de variância comparando os resultados dos experimentos 2 e 3,
Tabela 11. ANOVA comparando os efeitos de espécies e linhagens. 99 Tabela 12. Análise de variância tratando o efeito das densidades. 100 Tabela 13. Resultados dos ajustes de curvas para estimativas de adaptação térmica. 106 Tabela 14. Dados obtidos durante a caracterização das espécies e usados nas análises de
biologia comparada. 107
Resumo
Os habitats e as características das espécies estão envolvidos em um ciclo de causalidade recíproca. Isto torna o estudo da distribuição das populações entre habitats fundamental para a ecologia e da evolução. Nesta tese são explorados os padrões de distribuição de espécies de
Drosophila de florestas do estado de São Paulo, assim como suas associações interespecíficas
com características bionômicas e fisiológicas. Os dados sobre os padrões de abundância de populações naturais foram coletados em três sítios, pertencentes a diferentes tipos florestais, assim como a partir da literatura. Em cada sítio o desenho amostral foi direcionado ao estudo do gradiente de distância de riachos. O estudo de variáveis bionômicas e fisiológicas das espécies foi realizado no laboratório. As variáveis estudadas foram: adaptação a temperaturas baixas,
adaptação a temperaturas altas, longevidade sem alimento, resistência à desidratação e o tempo de desenvolvimento. Para os testes de associação interespecifica entre variáveis, foram aplicados os contrastes independentes de Felsenstein. A padronização dos métodos de coleta e identificação das amostras trouxe alguns resultados relevantes: a lista de espécies do estado foi aumentada e o problema das espécies não identificadas foi tratado de forma quantitativa, levando à conclusão de que em torno de metade das espécies encontradas na região não estão descritas. O estudo dos padrões de distribuição espacial resultou na observação de que muitas das espécies estudadas são mais abundantes perto dos riachos (23 entre 47), enquanto poucas têm o padrão oposto (5). A maior abundância perto da água está correlacionada com a restrição a florestas, o que indica que os dois padrões têm causas comuns. Os padrões de distribuição espacial foram analisados no contexto do modelo de coexistência pela agregação. Os resultados dão suporte à hipótese de que parte da variação incluída nas estimativas de agregação está associada à heterogeneidade
ambiental, o que invalidaria as comparações dos efeitos do gregarismo com os da partilha de recursos apresentadas em alguns artigos. Entre 29 e 11 espécies foram estudadas em laboratório com respeito a características bionômicas e fisiológicas. O resultado mais claro das análises de associação entre características das espécies e suas abundâncias na natureza foi a de que as espécies mais abundantes perto de riachos e dentro de florestas são menos resistentes à desidratação.
Abstract
The habitats and the characteristics of species influence each other, on a circular causality relationship. It makes studies of distribution of populations among habitats fundamental for the investigation of ecology and evolution. On this thesis are explored the patterns of distribution of forest dwelling Drosophila in São Paulo state (Brazil), as well as its interspecific associations with bionomic and physiologic characteristics. The data about patterns of abundance on natural populations were collected on three sites, belonging to different forest types, as well as from the literature. On each site the sample design was directed to the study of the gradient of distance to streams. The estimation of bionomic and physiologic parameters of species was made in
laboratory. The variables studied were: adaptation to low temperatures, adaptation to high temperatures, longevity under starvation, desiccation resistance and developmental time. To the test of interspecific associations among variables it was applied the phylogenetic independent contrasts of Felsenstein. The standardization of sampling and identification methodologies brought some relevant results: the list of species of the state was increased, and the problem of unidentified species was addressed quantitatively, leading to the conclusion that about half of the species from the region are undescribed. The study of patterns on spatial distribution showed that many studied species are more abundant close to streams (23 among 47), while a fell has the opposite pattern (5). Higher abundance close to streams is correlated with restriction to forests, indicating that both patterns have common causes. The patterns on spatial distribution were analyzed on the context of the aggregation model of coexistence. The results suggest that part of variance included on aggregation estimates is caused by environmental heterogeneity, what invalidates the comparison of aggregation and resource partition, presented on same papers. Between 29 and 11 species were studied on the laboratory with respect to bionomic and physiologic characters. The most comprehensive result, on the analyses of association between characteristics of species and their abundance on nature, was that species more abundant close to streams and inside forests are less resistance to desiccation.
Introdução geral
O modelo
As relações filogenéticas entre as espécies se refletem no estudo de todas as áreas da
biologia, sendo o conhecimento obtido com um taxon mais aplicável para o estudo de outros mais proximamente relacionados. Por esta razão, a concentração da investigação de diferentes áreas da biologia sobre um mesmo taxon se faz necessária, permitindo a integração de diversas
disciplinas: o organismo modelo. Dentre os organismos modelos escolhidos para a concentração da pesquisa biológica, o mais estudado depois do homem é Drosophila melanogaster (Powell, 1997). Além desta espécie, outras a ela aparentadas foram incluídas em um modelo mais amplo, o gênero Drosophila, que tornou possível a abordagem de uma maior diversidade de questões biológicas. Este gênero inclui mais de 1500 espécies descritas distribuídas por todas as regiões do mundo, exceto os círculos polares (Markow & O’Grady, 2006, pp. 13). Dentre estas se encontram desde aquelas restritas a florestas tropicais às adaptadas a desertos e regiões temperadas; de espécies endêmicas e especializadas no uso de apenas um substrato, a cosmopolitas e generalistas.
O gênero Drosophila pode ser considerado parafilético (ver Throckmorton, 1975; Remsen & O’Grady, 2002). Um dos nós mais basais da filogenia do gênero separa seus dois principais subgêneros, Drosophila e Sophophora (Throckmorton, 1975; Remsen & O’Grady, 2002), que juntos incluem aproximadamente 90% das espécies de Drosophila (Markow & O’Grady, 2006, pp. 13). Além de especiosos e abundantes em números de indivíduos na maioria dos domínios biogeográficos, incluem quase todas as espécies mais estudadas ou cosmopolitas. O tempo de divergência destes subgêneros foi estimado recentemente em 62,9 milhões de anos (Tamura et
al., 2004), idade semelhante à de muitas ordens de mamíferos (Janis, 2001) ou famílias de insetos
(Grimaldi & Engel, 2005, pp.637). A despeito das dúvidas existentes quanto à monofilia destes subgêneros, há pouca chance de troca de espécies entre eles (Remsen & O’Grady, 2002 tratando o subgênero Drosophila). Portanto dentro de um universo que inclua apenas espécies destes dois
taxa, têm-se dois grupos monofiléticos. Os tempos de divergência dentro de cada um destes
subgêneros também são muito altos (Tamura et al., 2004), ou seja, radiações antigas são uma característica do modelo. Por outro lado, as drosófilas têm continuado a se diversificar, o que faz com que esteja representado todo um espectro de distâncias filogenéticas dentre as espécies atuais
(Tamura et al., 2004). Este é sem dúvida um cenário favorável para estudos de biologia
comparada, desde que se conheça a história filogenética dos grupos. Por outro lado, é um cenário potencialmente desastroso para análises que não levem em conta a filogenia (ver Dinis-Filho, 2000).
A história natural das drosófilas ainda é pouco conhecida na maioria das comunidades (como as de espécies de florestas neotropicais); ainda que haja algumas mais conhecidas (Powell, 1997). Vários trabalhos buscaram determinar as preferências das espécies que se desenvolvem em frutos (Da Cunha et al., 1951; Dobzhansky & Da Cunha, 1955; Pipkin, 1965; Shorrocks, 1977; Brncic & Valente, 1978) e se alimentam de diversas espécies de leveduras nos mesmos (Dobzhansky & Pavan, 1950; Da Cunha et al., 1951; Dobzhansky & Da Cunha, 1955; Da Cunha
et al., 1957; Klaczko et al., 1983; Morais et al., 1992; Martins, 1995; Morais et al., 1995). As
espécies diferem quanto à distribuição entre substratos, mas estes padrões podem ser
inconsistentes entre experimentos e não parecem explicar as diferenças de variação de densidade populacional encontradas entre as espécies. A falta de uma óbvia organização das comunidades em resposta aos substratos de desenvolvimento pode ser parcialmente causada pelo fato destes animais serem predominantemente microbívoros, utilizando de forma indireta os substratos de desenvolvimento.
Neste trabalho são estudadas as espécies atraídas por isca de banana. Este é o critério de corte mais tradicional para estudos de comunidades de Drosophila (Dobzhansky & Pavan, 1950; Pavan et al., 1950; Pavan, 1959; Belo & Oliveira-Filho, 1978; Franck & Valente, 1985; Valente & Araújo, 1986; Martins, 1987 e 1989; Tidon-Sklorz et al., 1994; Toni & Hofmann, 1995; Saavedra et al., 1995; Tidon-Sklorz & Sene, 1995; Valiati & Valente, 1996; Rohde & Valente, 1996; Torres, 2000). No Brasil, os subgêneros Drosophila e Sophophora geralmente respondem por quase todas as espécies e indivíduos coletados com este método. Ambos são importantes e se revezam na dominância, espacialmente e sazonalmente. A restrição de trabalhos de ecologia de comunidades a um destes subgêneros parece inadequada, uma vez que as interações entre eles podem ser importantes para ambos. Ao mesmo tempo a restrição do escopo a apenas um destes dois taxa não traria qualquer vantagem prática, devido à semelhança ecológica entre eles. Portanto esta taxocenose, embora definida de forma artificial dos pontos de vista filogenético e ecológico, reúne muitas vantagens para estudos de ecologia comparada e/ou ecologia de
As Perguntas
As drosófilas apresentam várias características favoráveis para estudos de ecologia, como a facilidade de coleta e a diversidade de espécies encontradas na maior parte dos ecossistemas terrestres. No entanto, duas características as diferenciam de outros modelos mais usados em ecologia: a facilidade de manutenção e experimentação em laboratório, e a proximidade com intensa atividade de pesquisa em outras áreas da biologia. A primeira permite abordagens originais em relação ao que vem sendo feito com outros modelos e a segunda fornece informações úteis, assim como valoriza os resultados obtidos em trabalhos ecológicos. A facilidade de manutenção no laboratório acaba por estabelecer uma vocação para o sistema, que deve ser aproveitada sempre que possível: o estudo dos animais neste ambiente controlado. Virtualmente qualquer pressão ambiental estudada em populações naturais de drosófilas pode ser reproduzida em experimentos de laboratório, como: temperatura (e.g. Hoffmann et al., 2003, David et al., 2005); umidade (e.g. Hoffmann & Harshman, 1999); competição (e.g. Krijger et al., 2001); predação (e.g. Worthen, 1989); parasitismo (e.g. Jaenike, 1995) e parasitoidismo (e.g. Kraaijeveld & Godfray, 1997; Eslin & Prévost, 1998). Outrossim, como as variáveis físicas são mais facilmente controladas no laboratório, assim como medidas na natureza, estas têm sido os principais alvos de investigação com estes organismos.
As variáveis abióticas participam direta ou indiretamente da determinação da maioria dos padrões observados na distribuição das populações naturais (Begon et al., 1996; Pianka, 1994; Ricklefs, 1993). Existem duas formas de se tratar a participação das variáveis físicas do ambiente na ecologia. Uma delas consiste em reconhecer que cada espécie tem um intervalo de variação tolerado de cada variável, mas dentro deste intervalo estas variáveis podem ser ignoradas. Esta consiste em uma simplificação excessiva, mas que pode ser útil para o tratamento de algumas questões. Um tratamento mais realista leva em conta que, dentro do intervalo suportado de uma variável, esta continua influenciando o desempenho dos organismos. Um aspecto a ser
considerado é que a adaptação para aumento da amplitude da variação suportada de uma dada variável pode resultar numa redução do desempenho nas condições ótimas (Pianka, 1994 pp. 84; Bestelmeyer, 2000), assim como em modificações em outras características das espécies, através de correlações genéticas e fenotípicas (Hoffmann & Parsons, 1989a). Estes efeitos associados com a adaptação a cada variável ambiental contribuem para a preservação da sensibilidade das
Neste trabalho são investigados aspectos da variação espacial de populações de drosófila, assim como suas associações com características bionômicas e fisiológicas das espécies. A maior ênfase é dada a questões relacionadas com os efeitos de variáveis climáticas, enquanto os
resultados obtidos chamam a atenção para o efeito da umidade.
O método
Biologia comparada
As espécies são unidades no universo de variação interespecífica, o qual é estudado pela biologia comparada. Cada uma delas tem uma história, assim como uma série de particularidades não relacionadas com a questão de interesse em um dado estudo. Este ruído torna necessário obter tamanhos de amostrais suficientes em números de espécies, para testar hipóteses nesta escala, tratando cada espécie como uma observação. A abordagem mais comum, no entanto, consiste em escolher um número pequeno de espécies, de duas a quatro, que apresentam notória diferença quanto a uma variável tomada como independente. A seguir é testado se estas espécies são diferentes quanto a um conjunto de variáveis resposta (e.g. Worthen & Haney, 1999 e 2002; Braby, 2002). É possível criticar esta abordagem argumentando que ela se baseia em uma inferência feita sobre poucos pontos, o que a tornaria estatisticamente inválida. Mesmo assim, estes estudos, que não tratam as espécies como unidades em uma análise única, são de
reconhecida relevância, servindo de base para uma parcela importante do conhecimento ecológico e evolutivo. É importante reconhecer a necessidade do teste mais rigoroso das
hipóteses, investindo na ampliação do número de espécies, mesmo que para isto cada espécie seja tratada mais superficialmente. A alternativa ideal talvez seja a de utilizar duas abordagens
complementares, estudando mais superficialmente um grande número de espécies e investindo numa descrição mais detalhada de algumas delas. Neste caso, os testes de hipóteses de
associações entre as características são realizados com análises envolvendo todas as espécies, enquanto os estudos mais aprofundados em poucas delas permitem uma melhor interpretação dos padrões detectados, assim como o lançamento de novas hipóteses.
Devido à necessidade de tratar cada espécie como uma unidade dentro das análises, torna-se necessário resumir o conhecimento sobre cada uma delas em um índice. Neste caso o mais importante não é a precisão da estimativa, mas a aleatoriedade do erro da mesma. Erros aleatórios de estimativa não deve causar padrão, e a utilização de maior número de espécies, com maior
espécies, reduz-se o risco de conclusões erradas devido a algumas espécies muito afastadas do padrão dominante, assim como se obtém maior poder de generalização.
As espécies não podem ser tratadas como observações independentes, pois elas guardam relações de parentesco. Para duas características quaisquer, a hipótese nula é de que apresentem algum grau de associação na distribuição entre as espécies, afinal espécies mais próximas tendem a ser mais parecidas. Por esta razão, análises de biologia comparada necessitam da aplicação de métodos que controlem o efeito filogenético (Felsenstein, 1985; ver Diniz-Filho, 2000). Isto não significa que testes de associações entre variáveis não possam ser feitos sem levar em conta a filogenia. Caso os testes sejam puramente descritivos, sem aplicação na busca de relações de causalidade entre as variáveis, o mais adequado pode ser não levar em conta as relações de parentesco.
Como esta tese se baseia primariamente na comparação de espécies com objetivo de testar previsões de hipóteses baseadas em causalidade, foi necessário aplicar um método filogenético comparativo. No entanto, a maior parte das espécies neotropicais de Drosophila não pode ser incluída em uma hipótese filogenética suficientemente resolvida e corroborada. Isto é
especialmente verdadeiro para a radiação tripunctata (sensu Throckmorton, 1975), importante em números de indivíduos e espécies em ambientes florestais (incluindo 32% das espécies
encontradas em nosso inventário (capítulo 1)). Devido a esta carência de informações iniciamos uma linha de pesquisa em sistemática molecular em colaboração com a Dra. Vera Nisaka
Solferini (Depto. de Genética e Evolução – IB – UNICAMP) e a Dra. Karla Suemi Yotoko (então sua aluna de doutorado). Este trabalho foi publicado (Yotoko et al., 2003) e como foi motivado e viabilizado pelo projeto que resultou nesta Tese, está apresentado como um apêndice.
Esta investigação da sistemática da radiação tripunctata não resultou em uma solução definitiva para a questão, mas representa uma primeira etapa de uma linha de pesquisa que está tendo continuidade em nosso laboratório. No entanto, permitiu a obtenção de uma filogenia operacional, incluindo um número suficiente de espécies para que pudéssemos realizar testes de biologia comparada. A necessidade de corroboração das relações de parentesco apontadas neste trabalho foi levada em conta em todas as análises de controle de efeito da filogenia. Para isto utilizamos um procedimento de aleatorização parcial da topologia (ver capítulo 4).
tenham se baseado na comparação de espécies, este é o primeiro de que temos notícia, realizado no Brasil, em que se buscou empregar um método de controle do efeito filogenético.
Organização da Tese
A linha de pesquisa na qual se inclui este trabalho pode ser classificada como ecologia de comunidades ou ecologia comparada, dependendo das questões que estejam sendo enfatizadas e dos métodos empregados. A junção destas duas nomenclaturas é natural, pois a comparação é uma das estratégias mais úteis para estudos de ecologia de comunidades. As duas áreas de pesquisa podem ser classificadas como sinecologia, ou seja, estudos de ecologia que tratam mais de uma espécie simultaneamente.
Em uma etapa anterior, durante o meu mestrado, havia estudado o efeito dos riachos sobre a distribuição de drosófilas em duas áreas mesófilas semidecíduas do estado de São Paulo. Este trabalho inclui a continuidade desta pesquisa, com a aquisição de dados sobre mais uma área, assim como sobre características fisiológicas e bionômicas de parte das espécies para as quais foram descritos padrões de distribuição espacial. Com estes dados foram elaborados três artigos a partir dos dados de campo abordando questões distintas, um dos quais se encontra publicado. Os dados obtidos no laboratório foram utilizados para a preparação de um capítulo, apresentado em um formato mais extenso.
O capítulo 1 representa um inventário taxonômico do gênero. Este artigo contribui não apenas com as listas de espécies, mas com uma nova metodologia e uma discussão sobre a proporção de espécies descritas na região. Ele corresponde ao cumprimento de um passo necessário para o estudo de comunidades megadiversas. Também representa, juntamente com o capítulo 3, uma ligação desta linha de pesquisa com questões relacionadas mais diretamente com a diversidade de espécies.
O capítulo 2 é direcionado especificamente para o estudo dos padrões de distribuição espacial. Em acréscimo ao que foi apresentado anteriormente (em minha tese de mestrado), há um aumento de 50% no conjunto de dados, incluindo o estudo de uma área climaticamente mais diferenciada, assim como novas análises. Além disso, foi incluído mais um contraste ambiental, obtido a partir de dados da literatura: a restrição a florestas. Com as novas análises foi possível testar diretamente hipóteses quanto à estruturação interespecífica dos padrões espaciais, aplicando um método filogenético comparativo.
coexistência pela agregação (Atkinson & Shorrocks, 1981). Este modelo teve grande aceitação, sendo tido como um dos principais mecanismos de coexistência de insetos que se desenvolvem em recursos repartidos e efêmeros. O trabalho se resume a um questionamento, não do modelo, mas do significado atribuído às evidências disponíveis. A discussão está centrada na tese de que a baixa importância que tem sido atribuída a fatores determinísticos, pode estar sendo causada pela excessiva simplicidade no tratamento da questão. Os dados de distribuição espacial, que haviam sido usados no capítulo 2, são reanalisados, demonstrando que as amostras estão fortemente estruturadas em resposta a fatores determinísticos.
No capítulo 4 são apresentados resultados de experimentos realizados em laboratório, medindo cinco variáveis bionômicas ou fisiológicas de um conjunto variável de espécies. São medidas e testadas as correlações entre estas variáveis e os índices de distribuição entre habitats tratados no capítulo 2. Os padrões detectados são usados para discussão dos possíveis
mecanismos envolvidos da determinação dos padrões de variação de densidade populacional observados na natureza.
• Referências bibliográficas
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HOW MANY SPECIES OF DROSOPHILA (DIPTERA, DROSOPHILIDAE)
REMAIN TO BE DESCRIBED IN THE FORESTS OF SÃO PAULO,
BRA-ZIL? SPECIES LISTS OF THREE FOREST REMNANTS.
Curso de Pós-Graduação em Ecologia, Departamento de Genética e Evolução, Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Campinas, SP, Cx. Postal 6109, C.E.P.: 13083-970, Brazil.
e-mail: hermes@unicamp.br (corresponding author)
Curso de Pós-Graduação em Ecologia, Departamento de Genética e Evolução, Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Campinas, SP, Cx. Postal 6109, C.E.P.: 13083-970, Brazil.
e-mail: lbk@unicamp.br Abstract
This paper describes the composition and abundance of Drosophila species found in three forest remnants in the State of São Paulo. A well-standardized sampling procedure applied on four collecting trips to the same sites on four areas resulted on 944 samples. All males collected were identified by analyses of the genitalia, this being the only data set used. One hundred and twenty five species were detected amongst the 29,289 males analyzed. From them 57,6% could be identified as described species. Thirteen of the species found were absent from the previous species list for the state of São Paulo State, thus represent an increase of 13% on the number known. We argue that the majority of the 53 unidentified species are in fact undescribed. The sites studied did not differ significantly in the proportion of identified species. On average identified species were almost seven times more abundant than unidentified ones, and this difference was signifi-cant. Rarefaction curve analysis confirmed that the proportion of unidentified species increase with sample size, and did not reach a plateau with our data set. These results illustrate the large richness of Drosophila species in forest remnants of São Paulo State. It also indicates that about half of the species in this region remain to be described. This conclusion is particularly important when one considers that this is a well studied genus of Diptera, on the best sampled region of Brazil. Key words: composition; diversity; richness; inventory; atlantic forest; neotropical region.
Resumo
Este trabalho descreve a composição e a abundância de espécies de Drosophila encontradas em três remanescentes florestais do estado de São Paulo. Um procedimento de coletas bem padronizado aplicado em quatro coletas nos mesmos sítios em três áreas resultou em 944 amostras. Todos os machos coletados foram identificados pela análise da genitália, e apenas os dados destes foram analisados. Cento e vinte e cinco espécies foram detectadas entre os 29.289 machos analisados. Destas 57,6% puderam ser identificadas como espécies já descritas. Treze das espécies encontradas estavam ausentes da lista prévia de espécies do estado de São Paulo, resultado em um aumento de 13% nesta lista. A maioria das 53 espécies não identificadas são, provavelmente, não descritas. Os sítios estudados não diferem significativamente na proporção de espécies identificadas. Em média as espécies identificadas foram quase sete vezes mais abundantes do que as não identificadas, e esta diferença foi significativa. Uma análise de curvas de rarefação confirmou que a proporção de espécies não identificadas aumenta com o tamanho amostral, e não atinge um platô em nosso conjunto de dados. Estes resultados ilustram a grande riqueza de espécies de Drosophila nos remanescentes florestais do estado de São Paulo. Eles também indicam que cerca de metade das espécies desta região ainda não foram descritas. Esta conclusão mostra-se particularmente importante considerando que este é um gênero de Diptera bem estudado, na região mais bem amostrada do Brasil.
Palavras-chave:: composição; diversidade; riqueza; inventário; mata atlântica, região neotropical.
Biota Neotropica v4 (n1) – http://www.biotaneotropica.org.br/v4n1/pt/abstract?article+BN01604012004
Hermes Fonsêca de Medeiros, Louis Bernard Klaczko
Date Received 03/16/2004 Revised 04/10/2004 Accepted 04/29/2004
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2 Medeiros, H. F. & Klaczko, L. B. - Biota Neotropica, v4 (n1) - BN01604012004
Introduction
With more than 1700 species (Tidon-Sklorz & Sene 1999), the Drosophila genus has been historically explored by geneticists. Nowadays there is increasing interest on applying these well studied and easily manipulated animals on the study of the distribution of biological diversity and its causes (e.g. Sevenster & Alphen 1993; Shorrocks & Sevenster 1995; Worthen et al. 1998). This new application for Drosophila makes the publication of faunistic invento-ries of this taxon particularly relevant.
A series of local inventories of Drosophila faunas has been provided for South America (Dobzhansky & Pavan 1943; Pavan & Cunha 1947; Malogolowkin 1951; Pavan 1959; Vilela et al. 1980; Val & Kaneshiro 1988; Tidon-Sklorz et al. 1994; De Toni & Hofmann 1995; Tidon-Sklorz & Sene 1995; Val & Marques 1996; Goñi et al. 1998; Vilela & Mori 1999). Data on the distribution of species has also been provided by papers dealing primarily with other questions. Some re-views about the theme have also been published (Sene et al. 1980; Val et al. 1981; Vilela et al. 1983; Tidon-Sklorz & Sene 1999; Vilela et al..002).
The Drosophila fauna of the neotropical region is highly diversified (Val et al. 1981), with numerous species remaining to be described. Many of these species can be distinguished only by analysis of the male genitalia (Vilela 1992). Male genitalia, especially the aedeagus, is the most important character used by taxonomists to recognize, de-scribe and synonymize species (see Vilela & Bächli 1990). Indeed differentiation on male genitalia can be presented as a gross description for the species concept most frequently applied in this taxon. This also occurs with other animal taxa and results from the common and widespread pattern of faster and divergent morphological evolution of these struc-tures (Eberhard 1985).
The practice of using this character in Drosophila taxonomy is also based on other evidences. Geneticists have carried out tests of reproductive isolation in the lab, and on the field with the application of genetic markers. In many cases, when sibling species are detected on basis of ge-netic markers or reproductive isolation, differentiation of the male genitalia is observed (eg. Spassky 1957). Thus the male genitalia are the tool of choice for identifying species in neotropical Drosophila communities.
In this paper we provide species lists for three sites, which represent the three major types of forest found in the state of São Paulo, southeastern Brazil. These lists are the first inventories in Brazil we have notice, with a defined sampling design and standardized collecting method, in which all collected individuals were identified by analyzing the male genitalia. Our results show an increase of 13% in the number of species compared to the previous species list for this State.
Material and Methods
Collecting Methods - Drosophila were caught using a trap developed to minimize bias in capturing different spe-cies of flies attracted to banana baits (Medeiros & Klaczko 1999). This trap showed better results compared to others tested, especially for capturing species that resist entering traps, such as those of the tripunctata group. Traps were baited with peeled, ripe bananas fermented with dried baker yeast (Saccharomyces cerevisiae) for 36 h (50 g of yeast per 5 kg of banana). Each trap received 100-150 ml of bait and was hung at 10 cm from the forest floor for 24 h, after which the animals caught were removed. The baits, and the parts of the trap that had been in contact with it, were then changed for a new collecting turn. On each collecting trip, traps were set on three consecutive days to provide a total of 72 h of sampling. The traps were hung close to the forest floor to mimic naturally decaying fruits. The bait was re-placed daily with fresh fermented banana, to allow the com-parison of the results from consecutive days without the confounding effect of bait aging.
The sampling design was aimed primarily at studying the association between the taxocenosis and a gradient of humidity. Thirty points were sampled at each site, equally distributed between 10 classes of distance from a stream: 1; 2.5; 5; 10; 20; 40; 60; 80; 120; and 160 m. These collecting points were not distributed in lines, but on a design that allows a minimal distance of 40 m between adjacent traps. The resulting sampling area was a rectangle of 9.6 hectares (600 m long, bordering the stream, and 160 m wide, perpen-dicular to the stream). No traps were set at less than 3 m from glades.
Study areas - Samples were obtained from three sites at different forest remnants in the state of São Paulo, south-eastern Brazil. These localities which differ clearly in their climatic and geomorphological conditions, as well as on their respective vegetation, represent the three major types of forest formations in these state (Salis et al. 1995), namely, the interior plateau forests, represented by Barreiro Rico farm; forests on the western slopes of the Serra do Mar mountains and those of the the Serra da Mantiqueira moun-tains, represented by Serra do Japi at over 1000 m (Leitão-Filho 1992; Rodrigues & Shepherd 1992); and forests of the eastern slopes of the Serra do Mar mountains, represented by Ilha Bela.
Throughout this region the climate can be divided in two main seasons: a cold and dry from April to September, and a hot and humid from October to March (Cezar & Leitão Filho 1990; Morellato 1992).
Barreiro Rico farm (B. Rico in the rest of this paper) includes three fragments of well preserved semideciduous forest (total of 2,200 ha). The sample fragment was about 336 ha. The topography is plane, with an average altitude of about 500 m. The average annual precipitation is 1,339 mm,
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3 Medeiros, H. F. & Klaczko, L. B. - Biota Neotropica, v4 (n1) - BN01604012004
and the average temperature 21.5o C. The maximum average
mothly temperature occurs in February (31.3o C) and the
minimum in July (11.7oC) (Cezar & Leitão Filho 1990).
The Serra do Japi (Japi in the rest of this paper) in-cludes a group of mountains belonging to the Mantiqueira complex. The Serra do Japi park has an area of 19,170 ha. The altitude within it ranges from 700 to 1300 m, and the climate (Pinto 1992), soil (Rodrigues & Shepherd 1992) and vegetation (Leitão-Filho 1992; Rodrigues & Shepherd 1992) vary markedly with the altitude. The average annual tem-perature at higher sites is around 15.7o C, with the maximum
average monthly temperature occurring in January (between 18.4o C and 22.2o C), and the minimum in July (between 11.8o
C and 15.3o C). The rainfall varies considerably over short
distances, with an overall estimate of about 1500 mm per year.
The Parque Estadual de Ilha Bela (I. Bela in the rest of this paper) is located on an island off the northern coast of São Paulo State (23°47’ S and 45°24’W). The topography is mountainous, with 73% of the island between 100 and 900 m above the sea-level (maximum of 1379 m) (França 1951). The park covers an area of 27,025 ha which corresponds to about 80% of the island. The maximum monthly precipitation oc-curs in December (2000 mm), and the minimum in August (79 mm). The average monthly temperature varies from 19.5°C in the winter to 24°C in the summer (Tommasi 1985 apud Belúcio 1995). The vegetation is included in the region of the “Floresta Ombrófila Densa” (IBGE 1983).
The sampling area in B. Rico was on the southern margin of a section of a stream located between 48o05’11"W
- 22o41’15"S and 48o04’52"W - 22o41’26"S. In Japi and I.
Bela, the sampling areas were on the northern margins of streams. The coordinates of the sections of the streams used were: Japi - between 46°57’48"W - 23°14’06"S and 46°57’33"W 23°14’12"S; I. Bela between 45°20’49"W -23°50’48"S and 45°20’30"W - 23°50’47"S.
Four collecting trips were made to each site — two in the hot/humid season and two in the dry/cold season. At B. Rico, the sampling periods were January 6-9, March 2-5, June 13-16, July 23-26, in 1998. At Japi they were February 21-24, March 18-21, July 7-10, and August 12-15, in 1998. At I. Bela, the periods were December 19-22 1997, January 15-18, June 22-25, and September 2-5, in 1998.
Identification of Samples - Each collected male was identified by analyzing the genitalia, the only reliable method for recognizing many neotropical Drosophila as pointed out by Vilela (1992) in the case of the tripunctata group. The fresh aedeagus (the intromittent organ, and the most useful part of male genitalia for species identification) of at least one individual of each species found was observed under a microscope and drawn with the help of a camera lucida. This drawing facilitated the identification of the spe-cies, which was based on figures of male genitalia available
in the taxonomic literature. Species for which no correspond-ing aedeagus could be found in the literature received a code, and the other individuals found from these species were identified by comparing them with our drawings and/ or with the first collected specimens. Nevertheless, in most cases the genitalia were analyzed under a stereomicroscope with no need for removal, as proposed by Spassky (1957). In two cases, the identification was not based on the shape of aedeagus: the distinction between D. melanogaster Meigen 1830 and D. simulans Sturtevant 1919 was based on the shape of the posterior salience of the genital arch (Salles 1948), the shape of the hypandrium was used to distinguish between the species of the willistoni complex (Burla et al. 1949; Malogolowkin 1952; Spassky 1957). Since the identification of most species was not based on original descriptions, we have indicated the published figures of male genitalia used for the identification (see table 1).
The flies were analyzed fresh on a film of water in a petri dish. Since the external characters were not analyzed, and since no preparation of genitalia parts was necessary, considerable velocity compatible with identification of big samples was possible. Specimens are preserved in our labo-ratory.
Data Analysis - The proportions of species that could be identified in each of the three sites were compared using a chi square contingency test. To assess whether the uni-dentified species corresponded to less abundant species, the abundances of identified and unidentified species were compared in each area using a two-tailed Mann-Whitney test, with correction for continuity and for presence of tied ranks (Zarr 1999). To describe the effect of sample size on the proportion of unidentified species, two species accu-mulation curves were produced, using the “EstimateS” pro-gram (Colwell 1997). One curve included all species and the other excluded the identified species. Each point on the curves represented the average number of species in 50 subsamples of a specific size taken at random, without re-placement. The curve corresponding to the proportion of unidentified species was calculated by dividing the results of the curve of unidentified species by that of all species together. In this analysis, a sample unit was defined as the flies caught in one trap on one day. A total of 944 units was examined.
Results and Discussion
A total of 29,289 Drosophila males were collected and identified. One hundred and twenty five species were found: 57 from Japi, 76 from I. Bela, and 90 from B. Rico. Seventy two of these were identified as described species, based on figures of the male genitalia found in the literature, and/or with the help of Professor Carlos R. Vilela. Table 1 shows the total number of males per species and the local-ity, as well as the references used for identification. Eight
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4 Medeiros, H. F. & Klaczko, L. B. - Biota Neotropica, v4 (n1) - BN01604012004
Table 1. Total number of males per species and locality. The numbers following the name of the each species corresponds to the references used in identification. In the numbers underlined the figure used represented a specimen from the type series. “Vilela, personal com.”, means that the identification was made by the first author based on drawings and explanations kindly provided by Prof. Carlos Vilela. The species underlined were not included in a previous list from São Paulo state.
Subgenus Group Species Japi B. Rico I. Bela Total
Drosophila annulimana D. ararama Pavan & Cunha (2) 2 2
D. annulimana Duda (2, 26) 38 1 55 94
D. arapuan Cunha & Pavan (2) 1 2 3
D. aragua Vilela & Pereira (24) 12 12
calloptera D. atrata Burla & Pavan (22) 265 13 278
D. quadrum Wiedemann (22) 1 8 9
D. schildi Malloch (22) 2 2
canalinea D. canalinea Patterson & Mainland (22) 5 5
D. albomarginata Duda (22) 7 7 D. sp5 51 51 D. sp7 28 696 11 735 D. sp42 1 39 6 46 D. sp73 1 1 D. sp81 1 1 D. spb3 4 4 D. spb11 3 3 D. spb30 1 1 D. spb35 1 1
cardini D. cardini Sturtevant (11, 28) 11 11
D. neocardini Streisinger (11, 28) 25 116 141
D. polymorpha Dobzhansky & Pavan
(11, 28) 22 127 7 156
coffeata D. fuscolineata Duda (22, 16 as D. fumosa)
1 27 22 50
D. sp52 aff. D. coffeata Williston (19) 2 205 207
dreyfusi D. briegeri Pavan & Breuer (3) 59 43 159 261
D. dreyfusi Dobzhansky & Pavan (3) 41 1 34 76
D. krugi Pavan & Breuer (3) 6 48 54
guarani D. griseolineata Duda (22) 48 2033 9 2090
D. guaru Dobzhansky & Pavan (22) 151 2 153
D. maculifrons Duda (22) 23 189 212
D. ornatifrons Duda (22, 16 as D.
guarani) 60 20 80
D. sp31 6 1 11 18
D. sp67 1 1
immigrans D. immigrans Sturtevant (external
morphology) 3 7 10
mesophrag-matica
D. sp61 2 7 9
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5 Medeiros, H. F. & Klaczko, L. B. - Biota Neotropica, v4 (n1) - BN01604012004
Table 1 (cont.)
Subgenus Group Species Japi B. Rico I. Bela Total
pallidipennis D. pallidipennis Dobzhansky & Pavan
(11, 22) 2 12 14
repleta D. buzzatii Patterson & Wheeler (18, 4) 1 1
D. fascioloides Dobzhansky & Pavan (18) 5 1 11 17
D. ivai Vilela (18) 1 1
D. mercatorum Patterson & Wheeler (18,
4) 3 3
D. nigricruria Patterson & Mainland (18) 1 1
D. onca Dobzhansky & Pavan (18) 16 544 166 726
D. paranaensis Dreyfus & Barros (18, 4) 19 19
D. pictilis Wasserman (18) 5 5 D. pictura Wasserman (18) 9 9 D. querubimae Vilela (18) 2 2 D. repleta Wollaston (18) 1 3 4 D. senei Vilela (18) 5 1 6 D. sp8 10 110 17 137
D. sp70 aff. D. vicentinae Vilela (18) 1 1
D. sp74 aff. D. aldrichi Patterson & Crow
(18, 7, 4) 1 1 D. sp79 aff. D. ivai (18) 1 2 3 D. spb5 91 91 D. spb6 156 156 D. spb32 3 3 D. spb38 2 2
tripunctata D. bandeirantorum Dobzhansky & Pavan
(20) 23 40 14 77
D. bifilum Frota-Pessoa (Vilela, personal
com.) 6 127 6 139
D. cuaso Bächli, Vilela & Ratcov (1) 47 12 99 158
D. frotapessoai Vilela & Bächli (22) 1 1
D. medioimpressa Frota-Pessoa (20, 8) 4 3 7
D. mediopicta Frota-Pessoa (20, 8) 120 13 6 139
D. mediopunctata Dobzhansky & Pavan
(4, 8) 177 356 7 540
D. mediosignata Dobzhansky & Pavan
(1) 44 2 46 D. mediostriata Duda (22, 4 as D. crocina) 25 107 1 133 D. mesostigma Frota-Pessoa (16, 20) 1 1 D. neoguaramunu Frydenberg (22) 2 4 6 D. nigricincta Frota-Pessoa (16) 4 4 D. paraguayensis Duda (1) 926 3656 4 4586
D. paramediostriata Townsend &
Wheeler (25) 3 384 387
D. roehrae Pipkin & Heed (20, 13) 51 42 1 94
D. setula Heed & Wheeler (27) 1 1 2
D. spinatermina Heed & Wheeler (27) 90 90
D. trapeza Heed & Wheeler (27, 12 as
D. mirassolensis) 3 64 67
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6 Medeiros, H. F. & Klaczko, L. B. - Biota Neotropica, v4 (n1) - BN01604012004
Table 1 (cont.)
Subgenus Group Species Japi B. Rico I. Bela Total
D. sp.1 D. angustibucca sensu Frota-Pessoa, 1954; non Duda, 1925 (8, Vilela, personal com.)
105 92 197 D. sp17 3 3 D. sp18 1 4 5 D. sp22 aff. D. sp1 29 7 1 37 D. sp28 11 797 11 819 D. sp33 3 25 3 31 D. sp37 8 1 9 D. sp38 1 1 D. sp50 4 177 181 D. sp76 1 1 D. spb12 13 13 D. spb16 1 1 D. spb25 2 2 D. spb27 2 2 D. spb36 1 1 2 D. spb37 1 1
ungrouped D. caponei Pavan & Cunha (16, 21) 39 52 91
D. sticta Wheeler (Vilela, personal
com.) 1 1
D. spb13 aff. D. caponei 2 2
Siphlodora ungrouped D. flexa Loew (24) 1 1
Sophophora melanogaster D. malerkotliana Parshad & Paika (17) 11 258 68 337
D. melanogaster Meigan (14) 4 4
D. simulans Sturtevant (14) 6 171 28 205
saltans D. austrosaltans Spassky (9) 4 4
D. neoelliptica Pavan &Magalhães (9) 1 28 29
D. neosaltans Pavan & Magalhães (9) 22 22
D. prosaltans Duda (9) 226 23 249
D. sturtevanti Duda (9) 151 2160 116 2427
willistoni D. bocainensis Pavan & Cunha (10, 29) 19 9 28
D. bocainoides Carson (29) 2 2
D. capricorni Dobzhanzky & Pavan
(10) 495 84 422 1001
D. changuinolae Wheeler & Magalhães
(29) 3 3
D. fumipennis Duda (10, 22) 35 112 324 471
D. nebulosa Sturtevant (10) 14 137 151
D. paulistorum Dobzhanzky & Pavan
(5, 10, 6, 15) 309 804 1707 2820 D. willistoni Sturtevant (5, 10, 15, 22) 925 5632 479 7036 unidentified D. sp10 5 19 24 D. sp12 1 1 D. sp26 4 2 7 13 D. sp34 2 1 3 D. sp41 1 1 D. sp53 3 3 D. sp55 1 1 D. sp64 3 3 D. sp66 3 7 10 D. sp77 1 1
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Table 1 (cont.)
Subgenus Group Specie Japi B. Rico I. Bela Total
D. sp82 1 1
D. spb1 5 5
D. spb21 1 1
D. spb34 1 1
Total of individuals 4018 20389 4882 29289
1. Bächli et al., 2000; 2. Breuer & Pavan, 1950; 3. Breuer & Pavan, 1954; 4. Breuer & Rocha, 1971; 5. Burla, et al., 1949; 6. Cordeiro, 1952; 7. Fontedevila et al., 1990; 8. Frota-Pessoa, 1954; 9. Magalhães & Björnberg, 1957; 10. Malogolowkin, 1952; 11. Malogolowkin, 1953; 12. Mourão & Gallo, 1967; 13. Pipkin & Heed, 1964; 14. Salles, 1948; 15. Spassky, 1957; 16. Val, 1982; 17. Val & Sene, 1980; 18. Vilela, 1983; 19. Vilela, 1984a; 20. Vilela, 1992; 21. Vilela, 2001; 22. Vilela, & Bächli, 1990; 23. Vilela, & Bächli, 2000; 24. Vilela & Pereira, 1982; 25. Vilela & Pereira, 1985; 26. Vilela & Val, 1983; 27. Vilela & Val, 1985; 28. Vilela et al., 2002; 29. Wheeler & Magalhães, 1962.
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males of D. latifasciaeformis Duda 1940 were caught at B. Rico, but this species was not included in the list because, as recommended by Grimaldi (1990), the subgenus Scaptodrosophila (which includes this species) should be given the status of genus.
Besides the species shown in table 1, we also ob-served the occurrence of another species, D. metzii Sturtevant 1921 (tripunctata group), which has never been registered before in Brazil (Vilela 1984b). Several males of this species were collected over palm flowers and fruits in an urban park (Bosque dos Jequitibás) in Campinas city. The identification was based on a comparison with the draw-ing of the aedeagus of a holotype provided by Vilela (1984). Tidon-Sklorz & Sene (1999) provided a list of 93 spe-cies recorded in São Paulo state. We found 15 spespe-cies not cited in that list. Of these, one was described (D. cuaso) and one revalidated (D. mediosignata) by Bächli et al. (2000), who also reported the presence of these species in São Paulo after the publication of the paper by Tidon-Sklorz & Sene (1999).
One species in the previous list, D. mirassolensis, was synonymized with D. trapeza (also present in the list) by Vilela & Val (1985), and another one, D. angustibucca, in fact corresponds to a misidentification of an undescribed species (Goñi et al. 1998). If one accepts the elevation of the subgenus Scaptodrosophila to genus, them a total of 105 described species of Drosophila are registered in São Paulo state.
The numbers of species found in each site are among the highest in Brazilian inventories. This was an unexpected result, since previous inventories used procedures chosen to maximize the efficiency of species detection, without the limitation of the standardization of the collecting method or sampling design.
The main aim of this project was to study the spatial distribution of some species in response to an environmen-tal gradient (manuscript in preparation). The restrictions necessary to study a spatial pattern, i.e., the use of only one type of bait, one kind of trap, and the inclusion of all sam-pling points to a homogeneous area (except for the studied gradient) could have limited the chance of detecting spe-cies. Consequently it could result on a smaller number of species in the lists than in lists produced with several col-lecting methods. On the contrary, our results indicate that samples obtained with a single well standardized collecting method can be used more efficiently in species inventories of Drosophila, with the additional advantage that it is pos-sible to quantify sampling efforts.
The high number of species found probably reflected the sensitivity of our identification method. Large propor-tion of an inventory usually consists of rare species, and many species are detected on the basis of only a few or even a single individual (Magurran 1988). This was the case
in this study, since the proportion of species detected with 5 individuals was 61% in B. Rico, 37% in Japi and 48% in I. Bela . The chance of detecting a species also diminishes as the list of species already detected increases, because of the increasing probability of it resembling a species detected before. Vilela & Mori (1999) reported some species that were not detected in a previous inventory of the same region (Tidon-Sklorz et al. 1994). These authors suggested that such species may have been overlooked because they were very similar to more abundant species already present in the list. Vilela (2001) also suggested that the low occurrence of D. caponei in previous inventories reflects its frequent inclusion in an unidentified group. Maximum sensitivity is therefore essential for the method used to detect species in an inventory project. Our results indicate that the concen-tration of the identification effort on the male genitalia pro-vides better results than when this criterion is applied only when doubts appear during identification based on external morphology, as is usually done.
Overall, we identified 72 species (58% of the total) a result similar to that obtained by Val & Kaneshiro (1988), who identified 50% of the 82 species detected. The propor-tion of identified species did not differed significantly be-tween sites (67% for Japi, 71% for B. Rico, and 54% for I. Bela; p=0.14). Thus we have no evidence that these forest types are different regarding the proportion of species re-maining to be described.
Some of our unidentified species have probably al-ready been described. These species may not have been recognized because of the lack of detailed representation of the aedeagus in the literature, but they are probably a mi-nority. Recently, an effort has been made to produce de-tailed figures of the aedeagus of most neotropical Droso-phila (e.g. references in Table 1), with the tripunctata group receiving special attention. Vilela (1992) pointed out that there are still four species in this group for which the male genitalia are incompletely illustrated in the literature. One of these was present in our samples and was identified in col-laboration with Prof. Carlos R. Vilela. However, 16 species of this group could not be identified. Even if one assumes that the unidentified species include all three species with unillustrated genitalia, there are least 13 undescribed spe-cies in this group. We therefore believe that the majority of the unidentified species are in fact undescribed.
The average number of individuals per species at the three sites was significantly greater for identified species (Japi, p < 0.05; B. Rico, p < 0.001; I. Bela, p <0.001). On the total of the three sites, identified species were on average almost seven times more abundant than the unidentified ones. A lower abundance of unidentified species was ex-pected because species which are rarer and/or less attracted to traditional baits have a lower probability of being stud-ied. The same factors obviously influenced the probability
