Distribution of Therapeutic Efficacy of Ranunculales Plants Used by Ethnic Minorities on the Phylogenetic Tree of Chinese Species

The medicinal properties of plants can be evolutionarily predicted by phylogeny-based methods, which, however, have not been used to explore the regularity of therapeutic effects of Chinese plants utilized by ethnic minorities. This study aims at exploring the distribution law of therapeutic efficacy of Ranunculales plants on the phylogenetic tree of Chinese species. We collected therapeutic efficacy data of 551 ethnomedicinal species belonging to five species-rich families of Ranunculales; these therapeutic data were divided into 15 categories according to the impacted tissues and organs. The phylogenetic tree of angiosperm species was used to analyze the phylogenetic signals of ethnomedicinal plants by calculating the net relatedness index (NRI) and nearest taxon index (NTI) in R language. The NRI results revealed a clustered structure for eight medicinal categories (poisoning/intoxication, circulatory, gastrointestinal, eyesight, oral, pediatric, skin, and urinary disorders) and overdispersion for the remaining seven (neurological, general, hepatobiliary, musculoskeletal, otolaryngologic, reproductive, and respiratory disorders), while the NTI metric identified the clustered structure for all. Statistically, NRI and NTI values were significant in 5 and 11 categories, respectively. It was found that Mahonia eurybracteata has therapeutic effects on all categories. iTOL was used to visualize the distribution of treatment efficacy on species phylogenetic trees. By figuring out the distribution of therapeutic effects of Ranunculales medicinal plants, the importance of phylogenetic methods in finding potential medicinal resources is highlighted; NRI, NTI, and similar indices can be calculated to help find taxonomic groups with medicinal efficacy based on the phylogenetic tree of flora in different geographic regions.

ORIGEM FITOGEOGRÁFICA, ESTRUTURA FILOGENÉTICA E SÍNDROMES DE DISPERSÃO DE ESPÉCIES ARBÓREAS EM FLORESTA OMBRÓFILA MISTA NO PLANALTO CATARINENSE

Os remanescentes florestais desempenham importantes funções ecossistêmicas, além de possuírem elevada diversidade residual. Um maior conhecimento ecológico destas áreas é fundamental para a sua conservação. Por isso, este estudo objetivou avaliar a fitogeografia, a estrutura filogenética e as síndromes de dispersão de espécies arbóreas de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista no Planalto Catarinense, Brasil. As espécies amostradas no fragmento foram classificadas de acordo com sua origem fitogeográfica e síndrome de dispersão. A estruturação filogenética foi avaliada por meio dos valores de “Mean pairwise distance” (MPD) e de “Net Relatedness Index” (NRI). O gradiente ambiental foi analisado por meio de uma Análise de Componentes Principais. A influência do ambiente sobre a estruturação filogenética foi verificada por meio de um modelo linear pelo método dos Mínimos Quadrados Generalizados (GLS). As espécies tiveram a predominância de ampla distribuição (62,3%) e zoocoria (79,7%). A comunidade apresentou um padrão filogenético aleatório, sendo que o mesmo, em escala local, foi influenciado pela fertilidade do solo. Estes resultados reforçam a ideia de que o perfil florístico de áreas de floresta com araucária foi fortemente determinado por eventos históricos de migração das espécies a partir de diferentes origens, sendo que a fauna desempenhou um importante papel neste processo

Geophysical, evolutionary and ecological processes interact to drive phylogenetic dispersion in angiosperm assemblages along the longest elevational gradient in the world

Ecologists have embraced phylogenetic measures of assemblage structure, in large part for the promise of better mechanistic inferences. However, phylogenetic structure is driven by a wide array of factors from local biotic interactions to biogeographical history, complicating the mechanistic interpretation of a pattern. This may be particularly problematic along elevational gradients, where rapidly changing physical and biological conditions overlap with geological and biogeographical history, potentially producing complex patterns of phylogenetic dispersion (relatedness). We focus on the longest elevational gradient of vegetation in the world (i.e. c. 6000 m in Nepal) to explore patterns of phylogenetic dispersion for angiosperms (flowering plants) along this elevational gradient. We used the net relatedness index to quantify phylogenetic dispersion for each elevational band of 100 m. We found a zig-zag pattern of phylogenetic dispersion along this elevational gradient. With increasing elevation, the phylogenetic relatedness of species decreased for the elevational segment between 0 and c. 2100 m, increased for the elevational segment between 2100 and c. 4200 m, and decreased for the elevational segment above c. 4200 m. We consider this pattern to be a result of the interaction of geophysical (e.g. plate tectonics) and eco-evolutionary processes (e.g. niche conservatism and trait convergence). We speculate on the mechanisms that might have generated this zig-zag pattern of phylogenetic dispersion.

ORGANIZAÇÃO DA COMUNIDADE E ESTRUTURA FILOGENÉTICA DO COMPONENTE ARBÓREO DE UM FRAGMENTO DE FLORESTA NEBULAR NO PLANALTO CATARINENSE

O presente estudo teve como objetivos conhecer a organização da comunidade e a estruturação filogenética do componente arbóreo de um fragmento de Floresta Nebular em Urubici - SC. Para isso, foram alocadas 25 parcelas de 400 m2, nas quais foi medida a circunferência a altura do peito – CAP, e identificadas todas as árvores com CAP igual ou superior a 15,7 cm. Foram calculados o índice de diversidade de Shannon-Wiener e os descritores fitossociológicos. A síndrome de dispersão de propágulos e a distribuição espacial de cada espécie foram determinadas. A estruturação filogenética foi avaliada por meio dos valores de Mean pairwise distance (MPD) e de Net Relatedness Index (NRI), calculados a partir de uma árvore filogenética construída em função das espécies amostradas, de uma matriz de abundância das espécies por parcelas e 1.000 simulações de uma comunidade organizada filogeneticamente de forma aleatória. A estruturação espacial das métricas filogenéticas foi analisada por meio do Índice I de Moran. Foram amostrados 1.579 indivíduos, pertencentes a 33 espécies, sendo Myrtaceae a família de maior riqueza de espécies. O baixo valor de diversidade (2,43), associado à baixa riqueza na área, é esperado em Florestas Nebulares, cujo ambiente é tipicamente seletivo. A maior representação na floresta foi de Myrceugenia euosma (O.Berg) D.Legrand (VI = 24,51%). A síndrome de dispersão predominante foi a zoocoria (84,85%), seguida pela anemocoria (15,15%), e a distribuição espacial foi predominantemente agregada. A comunidade apresentou variação em relação à estruturação filogenética, sendo que, para a maioria das parcelas, o padrão não diferiu do modelo nulo de completa aleatoriedade.

Fish complementarity is associated to forests in Amazonian streams

The functional structure of communities is commonly measured by the variability in functional traits, which may demonstrate complementarity or redundancy patterns. In this study, we tested the influence of environmental variables on the functional structure of fish assemblages in Amazonian streams within a deforestation gradient. We calculated six ecomorphological traits related to habitat use from each fish species, and used them to calculate the net relatedness index (NRI) and the nearest taxon index (NTI). The set of species that used the habitat differently (complementary or overdispersed assemblages) occurred in sites with a greater proportion of forests. The set of species that used the habitat in a similar way (redundant or clustered assemblages) occurred in sites with a greater proportion of grasses in the stream banks. Therefore, the deforestation of entire watersheds, which has occurred in many Amazonian regions, may be a central factor for the functional homogenization of fish fauna.