Trabalho de Conclusão

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1 Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro Escola Nacional de Botânica Tropical Mestrado Profissional em Biodiversidade em Unidades de Conservação Trabalho de Conclusão Ecologia de Brachycephalus margaritatus Pombal & Izecksohn, 2011 (Anura: Brachycephalidae) na APA Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil Luiz Henrique Lyra Rio de Janeiro 2017 I

2 Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro Escola Nacional de Botânica Tropical Mestrado Profissional em Biodiversidade em Unidades de Conservação Ecologia de Brachycephalus margaritatus Pombal & Izecksohn, 2011 (Anura: Brachycephalidae) na APA Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil Luiz Henrique Lyra Trabalho de Conclusão apresentado ao Programa de Mestrado Profissional em Biodiversidade em Unidades de Conservação da Escola Nacional de Botânica Tropical, Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Biodiversidade em Unidades de Conservação. Orientador: Prof. Dr. Henrique Rajão Rio de Janeiro 2017 II

3 A natureza é tão bela e exuberante que só ela já basta para alimento do espírito! José Carlos Ribas III

4 AGRADECIMENTOS Este trabalho representa não apenas o fechamento de um ciclo, mas também todo o percurso que caminhei até aqui. Agradeço nesta página aos que estiveram ao meu lado, ajudaram e incentivaram este momento da minha vida. Agradeço a Deus primeiramente. A minha companheira de todas as horas, meu amor da vida inteira, Nathália Almeida, que me aturou e aguentou os estresses e mau humor dessa caminhada, não deixando de me incentivar e elogiar sempre que necessário, passando muita tranquilidade e luz. Nunca irei esquecer. Amo você. Aos meus filhos de pelos, Chico e Manga, por proporcionarem tanto amor a esses seres de 4 patas. A minha família pelo amor, dedicação, educação que me deram. Amo vocês. Ao meu orientador Prof. Dr. Henrique Rajão, pela confiança, oportunidade paciência e sabedoria ímpar. Aos meus amigos/irmãos de caminhada e luz, Rafael Pontes por todo apoio, ajuda, sugestões, orientações, paciência, sabedoria e amor em todo este trabalho, Nathalia Berolatti, incentivar e apoiar intensamente, Camila Mattedi, pelo carinho, ajuda ímpar e paciência nas idas de campo, André Carneiro, por todo cuidado e eficiência no campo e Rafael Bessa, por se mostrar tão interessado, pelos conselhos e sabedoria sem igual. Sem vocês, com certeza esse trabalho não existiria. Foi fundamental cada detalhe que vocês inseriram nessa caminhada. A Essati, empresa no qual trabalho, que me cedeu todo aporte e teve paciência para entender os dias de aulas e campo. Ao amigo Glauco, que ajudou bastante no início deste trabalho. A Michele, pelo incentivo final dessa caminhada. Aos sapinhos que escolhi trabalhar, por mostrarem como é linda e sábia a natureza. Aos colegas de mestrado João, Luciana, por tanta parceria. A todos os professores e funcionários da pós-graduação pelas instruções e bom relacionamento. IV

5 RESUMO O gênero Brachycephalus é um anfíbio anuro endêmico da Mata Atlântica e atualmente compreende 30 espécies, em sua maioria com distribuição restrita às áreas de altitude ao longo das principais cadeias de montanhas do bioma. Estas espécies exibem tamanho reduzido e redução de artelhos e dedos devido ao processo evolutivo de miniaturização, seus padrões de colorido variam de marrom escuro ao amarelo e laranja. Apesar de recentes descobertas de novas espécies, estudos sobre ecologia e história evolutiva para este gênero ainda são considerados incipientes. Neste estudo procurou-se reunir informações acerca da ecologia e hábitos de B. margaritatus em um trecho de Floresta Ombrófila Densa Montana da APA Petrópolis, região serrana do Estado do Rio de Janeiro. Para avaliar o tamanho e a densidade populacional, de forma pioneira para anuros, foi utilizado a metodologia do distance sampling. Foram descritos parâmetros espectrais e temporais das vocalizações que, associados ao comportamento, sugerem a existência de dois tipos de canto, aqui nomeados de anúncio e territorial. Verificou-se por meio de teste t, a presença de dimorfismo sexual por tamanho, com fêmeas significativamente maiores que os machos. O amplexo registrado foi do tipo inguinal e a fêmea pode ovipor até seis ovos. A atividade dos indivíduos concentrou-se em períodos chuvosos e o número de indivíduos visualizados e vocalizando não foi correlacionado à temperatura, pluviosidade e à umidade relativa do ar. A atividade foi evidenciada como diurna, se estendendo de 06 h 10 min. às 17 h 50 min., cessando tão logo o escurecimento do interior da floresta. Foram registrados seis tipos de comportamento observando-se os indivíduos por meio do método de animal focal, a saber: permanecer parado, acelerar o caminhamento, se esconder sob a serapilheira, saltar, fazer tanatose e abrir a boca, onde o mais comumente observado foi o de se esconder sob a serapilheira, seguido do comportamento de saltar. Palavras-chave: distance sampling, variação sazonal, fatores abióticos, vocalização, reprodução. V

6 ABSTRACT The genus Brachycephalus is an endemic amphibian of the Atlantic Forest and currently comprises 30 species, mostly with distribution restricted to the altitude areas along the main mountain ranges of the biome. These species exhibit reduced size and reduction of the toes and toes due to the evolutionary process of miniaturization, their color patterns vary from dark brown to yellow and orange. Despite recent discoveries of new species, studies on ecology and evolutionary history for this genus are still considered incipient. In this study we sought to gather information about the ecology and habits of B. margaritatus in a section of the Dense Umbrophilus Montana Forest of APA Petrópolis, a mountainous region of the State of Rio de Janeiro. To evaluate the size and population density, pioneering for anurans, the methodology of distance sampling was used. Spectral and temporal parameters of the vocalizations were described, which, associated to the behavior, suggest the existence of two types of singing, here called ad and territorial. The presence of sexual dimorphism by size, with females significantly larger than males, was verified by t-test. The amplexo registered was of the inguinal type and the female can ovipor up to six eggs. The activity of the individuals was concentrated in rainy periods and the number of individuals visualized and vocalized was not correlated to the temperature, rainfall and the relative humidity of the air. The activity was evidenced as diurnal, extending from 06 h 10 min. At 5:50 pm, ceasing as soon as the darkening of the interior of the forest. Six types of behavior were recorded by observing individuals using the focal animal method, namely: standing still, accelerating walking, hiding under the litter, jumping, tanning and opening the mouth, where the most commonly observed was the one of hiding under the litter, followed by the behavior of jumping. reproduction. Key-words: distance sampling, seasonality, abiotic variables, vocalization, VI

7 Sumário Lista de Figuras... IX 1 - Introdução Objetivos Objetivo Geral Objetivos Específicos Material e Métodos Área de Estudo Método de Coleta e Análise de Dados Estimativa de tamanho e densidade populacional Extensão de ocorrência Repertório acústico e comportamento de vocalização Obtenção e análise das vocalizações Ecologia e Características morfológicas Caracterização morfológica e Comportamento reprodutivo Padrões temporais de atividade Utilização de habitat e micro-habitat Observações de comportamento Resultados Estimativa de tamanho e densidade populacional Extensão de ocorrência Repertório acústico e comportamento de vocalização Comportamento de vocalização Estrutura do canto Ecologia e Características morfológicas Comportamento reprodutivo Características dos ovos e da desova Caracterização Morfológica Dimorfismo sexual Padrões temporais de atividade Utilização de habitat e micro-habitat Observações de comportamento Discussão Estimativa de tamanho e densidade populacional Repertório acústico e comportamento de vocalização Comportamento de vocalização Estrutura do canto VII

8 5.3 Ecologia e Características morfológicas Comportamento reprodutivo Amplexo Características dos ovos e da desova Caracterização Morfológica Dimorfismo sexual Padrões temporais de atividade Utilização de habitat e micro-habitat Observações de comportamento Ameaças Conclusão Bibliografia VIII

9 Lista de Figuras Figura 1. Área de estudo com o respectivo transecto realizado na APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...19 Figura 2. Vista de trechos do transecto 1 amostrado na APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...20 Figura 3. Vista de trechos do transecto 2 amostrado na APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...20 Figura 4. Vista de trechos do transecto 3 amostrado na APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...21 Figura 5. Pesquisador em campo realizando a metodologia de Distance sampling na APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...23 Figura 6. Termohigrômetro digital Incoterm TH50 colocado junto ao solo para medir temperatura e umidade, nos pontos de registro de Brachycephalus margaritatus. APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...26 Figura 7. Representação esquemática de visualização de Brachycephalus margaritatus utilizando a metodologia do Distance. APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...28 Figura 8. Gráfico apresentando a variação entre a probabilidade de detecção de indivíduos de Brachycephalus margaritatus e a distância perpendicular do observador medida em metros, na APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...29 Figura 9. Registro de macho de Brachycephalus margaritatus em postura de canto. APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...30 Figura 10. Oscilograma e espectrograma de cinco cantos de anúncio de Brachycephalus margaritatus APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...31 Figura 11. Oscilograma e espectrograma de uma série de quarenta cantos territoriais de Brachycephalus margaritatus. APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...32 Figura 12. Sequência esquemática de casal de Brachycephalus margaritatus em amplexo inguinal. APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...33 Figura 13. Indivíduo de Brachycephalus margaritatus com os ovos postados em terrário. APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...35 Figura 14. Indivíduos de Brachycephalus margaritatus, apresentando dimorfismo sexual de tamanho. Fêmea: indivíduo maior (esquerda) e macho: o indivíduo menor (direita). APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...36 Figura 15. Correlação entre peso (g) e CRC (mm) em machos de Brachycephalus margartitatus da APA Petrópolis, Petrópolis RJ...37 Figura 16. Correlação entre peso (g) e CRC (mm) em fêmeas de Brachycephalus margartitatus da APA Petrópolis, Petrópolis RJ...37 Figura 17. Relação entre o mês e a temperatura (em graus Celsius), umidade relativa do ar (em porcentagem) e do número de indivíduos de Brachycephalus margaritatus visualizados e vocalizando ao longo do transecto...39 Figura 18. Relação entre o mês e a pluviosidade (em mm³) e o número de indivíduos de Brachycephalus margaritatus visualizados e vocalizando ao longo do transecto...39 Figura 19. Indivíduo de Brachycephalus margaritatus com a boca aberta, provavelmente em resposta a um estresse causado pela presença do pesquisador. APA Petrópolis, Petrópolis RJ...41 IX

10 Lista de Tabelas Tabela 20. Localidades com o registro de Brachycephalus margaritatus com suas respectivas coordenadas geográficas e altitude...28 Tabela 21. Amplexos de Brachycephalus margaritatus registrados com seus respectivos meses, horário de observação e umidade relativa (%) no momento do amplexo. APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro...32 X

11 1 Introdução A conservação da biodiversidade representa um dos grandes desafios do século XXI, e entre as principais fontes de ameaça às espécies figuram a perda e fragmentação dos habitats, as mudanças climáticas globais e as invasões biológicas (PRIMACK & RODRIGUES, 2002; VAN SLUYS et al., 2009; ROCHA et al., 2011). Tais ameaças podem ser ainda mais impactantes em florestas tropicais, como a Mata Atlântica, que abriga grande número de espécies endêmicas (MITTERMEIER et al., 2005; PONTES & ROCHA, 2011; ALMEIDA-GOMES & ROCHA, 2014). Neste contexto, espécies raras, com baixas densidades populacionais, distribuições geográficas restritas e especialistas no uso do habitat estão mais sujeitas ao desaparecimento que espécies comuns e generalistas (FESTA-BIANCHET, 2012). Diversos autores têm apontado que está em curso um declínio mundial da riqueza de espécies de anfíbios (BLAUSTEIN & WAKE, 1990; WAKE, 1991; JUNCÁ, 2001; CARVALHO et al., 2017) e que estes estariam entre os vertebrados com maior proporção de espécies ameaçadas de extinção (STUART et al., 2004). A Mata Atlântica não foge a esse padrão e, de fato, tem apresentado evidências de declínio e desaparecimento de espécies anteriormente abundantes (HEYER et al., 1988; WEYGOLDT, 1989; ETEROVICK et al., 2005). Embora os efeitos negativos da alteração do habitat nos anfíbios sejam em geral bem conhecidos, é difícil inferir o nível de ameaça diante do desconhecimento da distribuição, uso de hábitat e biologia das espécies, seja em suas fases larval ou adulta (YOUNG et al., 2001; TOUCHER et al., 2002). Para o Brasil, são conhecidas espécies de anfíbios anuros nos diversos biomas encontrados no país (SEGALLA et al., 2016). A Mata Atlântica, bioma que ao mesmo tempo figura como o mais perturbado por ação antrópica, também desponta como o mais diverso e com os maiores índices de endemismo de espécies, gêneros e famílias (MORELLATO & HADDAD, 2000; HADDAD & PRADO, 2005; ARAÚJO et al., 2009) até então estudados. Estudos taxonômicos e morfológicos sobre anfíbios anuros ocorrentes na Mata Atlântica têm crescido exponencialmente, ao passo que estudos sobre história natural e ecologia continuam restritos à poucas espécies ou famílias, principalmente aqueles das famílias Hylidae e Hylodidae (e.g. POMBAL, 1999; VERDADE et al., 2008). 11

12 Trabalhos de tal natureza são essenciais para o conhecimento da biodiversidade e o delineamento de estratégias de conservação (GREENE & LOSOS, 1988; VAN SLUYS et al., 2009). No Brasil o conhecimento da anurofauna de florestas e campos montanos ainda é insuficiente, o que dificulta a compreensão da influência dos parâmetros ambientais sobre essas comunidades. Consequentemente, a escassez de estudos dificulta a compreensão dos fatores responsáveis pelo declínio de populações de anfíbios nestes ambientes em diversas partes do mundo (MORRISON & HERO, 2003; KRIGER & HERO, 2008; SIQUEIRA et al., 2012; SIQUEIRA & ROCHA, 2013). Sugere-se que os anfíbios, por serem organismos ectotérmicos, sejam altamente sensíveis a variações na temperatura (HADDAD et al., 2011). Neste sentido, é esperado que as espécies montanas reajam ao aumento da temperatura global, com um possível deslocamento para regiões mais altas onde a temperatura é mais baixa (POUNDS et. al., 2006). Animais de topo de montanha, que são áreas de grande endemismo, em função da impossibilidade de deslocamento para áreas mais altas, estariam especialmente ameaçados de extinção em função das mudanças climáticas em curso (NANIWADEKAR & VASUDEVAN, 2007). Campos de altitude e matas montanas, ambientes típicos de altitude na Mata Atlântica, são habitados por uma série de espécies endêmicas de anuros (CRUZ et al., 2007). Neste montante, observa-se o gênero Brachycephalus Fitzinger (1971) composto por 30 espécies (SEGALLA et al., 2016), todos endêmicos da Mata Atlântica brasileira, ocorrendo ao longo dos Estados da Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Santa Catarina, sempre associados às cadeias montanhosas e em elevações entre 35 e m de altitude (IZECKSOHN, 1971; RIBEIRO et al., 2015; HADDAD & PRADO, 2005; NAPOLI et al., 2011; GEADA, 2013; BORNSCHEIN, et al., 2016). As especificidades ambientais do gênero e sensibilidade a alterações climáticas globais já foram avaliadas para algumas espécies, indicando tratarem-se de espécies micro endêmicas cuja distribuição seria drasticamente reduzida com o aumento da temperatura e elevação da linha de neblina, podendo até mesmo sofrerem extinções locais (HADDAD et al., 2008; PIE et al., 2013). Com o aumento esperado da temperatura para as próximas décadas e alteração dos níveis de precipitação e consequentemente da umidade do solo, espera-se uma diminuição nas áreas de florestas 12

13 ombrófilas sub-montanas e montanas, o que acarretaria portanto em uma diminuição na amplitude de distribuição geográfica do gênero (HADDAD et al., 2008). As espécies de Brachycephalus frequentemente apresentam coloração conspícua, que varia geralmente do amarelo até o alaranjado e, em alguns casos, a pele contém substâncias tóxicas como tetrodotoxina (SEBBEN et al., 1986; PIRES et al., 2002, 2005; HANIFIN, 2010). As características mais marcantes do gênero são a perda das falanges das mãos e pés, redução de dedos funcionais, perda de ossos dos crânios (YEH, 2002; CLEMENTE-CARVALHO et al., 2009) e a miniaturização (GIARETTA E SAWAYA, 1998; POMBAL et al., 1998; POMBAL, 2001; RIBEIRO et al., 2015 ALVES et al., 2006; ALVES et al., 2009), o que faz com que estejam entre os menores vertebrados conhecidos, com indivíduos adultos medindo cerca de 20 mm de comprimento rostro-cloacal (NAPOLI et al., 2011). Para o gênero Brachycephalus a última década representou um período de ajuste taxonômico importante, culminando com a descrição da maioria das espécies atualmente reconhecidas (e.g. ALVES et al., 2009; HADDAD et al., 2010; CLEMENTE-CARVALHO et al., 2012), pois até 1998 apenas seis espécies haviam sido descritas. Desde então, novas adendas foram realizadas por meio de novas descrições, contabilizando atualmente um total de 30 espécies: B. ephippium (SPIX, 1824); B. atelopoide Miranda-Ribeiro, 1920; B. bufonoides Miranda-Ribeiro, 1920; B. garbeanus Miranda-Ribeiro, 1920; B. nodoterga Miranda-Ribeiro, 1920; B. didactylus (IZECKSOHN, 1971), B. hermogenesi (GIARETTA & SAWAYA, 1998); B. pernix Pombal, Wistuba & Bornschein, 1998; B. brunneus Ribeiro, Alves, Haddad & dos Reis, 2005; B. izecksohni Ribeiro, Alves, Haddad & dos Reis, 2005; B. alipioi Pombal & Gasparini, 2006; B. ferruginus Alves, Ribeiro, Haddad & dos Reis, 2006; B. pombali Alves, Ribeiro, Haddad & dos Reis, 2006; B. pitanga Alves, Sawaya, dos Reis & Haddad, 2009; B. toby Haddad, Alvez, Clemente-Carvalho & Reis, 2010; B. margaritatus Pombal & Izecksohn, 2011; B. pulex Napoli, Caramaschi, Cruz & Dias, 2011; B. vertebralis Pombal, 2011; B. guarani Clemente-Carvalho, Giaretta, Condez, Haddad & dos Reis, 2012; B. tridactylus Garey, Lima, Hartmann & Haddad, 2012; B. crispus Condez, Clemente-Carvalho & Haddad, 2014; B. auroguttatus Ribeiro, Firkowski, Bornschein & Pie, 2015; B. boticario Pie, Bornschein, Firkowski, Belmonte- Lopes& Ribeiro 2015; B. fuscolineatus Pie, Bornschein, Firkowski, Belmonte-Lopes & Ribeiro, 2015; B. leopardos Ribeiro, Firkowski & Pie, 2015; B. mariaterezai Bornschein, Morato, Firkowski, Ribeiro & Pie, 2015; B. olivaceus Bornschein, Morato, 13

14 Firkowski, Ribeiro & Pie, 2015; B. sulfuratus Condez, Monteiro, Comitti, Garcia, Amaral & Haddad, 2016; B. verrucosus Ribeiro, Firkowski, Bornschein & Pie, Além do desconhecimento acerca de novas populações, os padrões de distribuição e aspectos da biologia são pouco conhecidos para a maioria das espécies descritas. Grande parte das espécies é conhecida apenas para a localidade-tipo e arredores (FROST 2009) e as informações disponíveis sobre sua ecologia referem-se, geralmente, a observações pontuais que acompanham a descrição taxonômica dos exemplares (e.g. ALVES et al., 2006; POMBAL, 2006; ALVES et al., 2009; HADDAD et al., 2010; NAPOLI et al., 2011; POMBAL, 2011; CLEMENTE-CARVALHO et al., 2012; GAREY et al., 2012, PIE, 2015). Sabe-se que as espécies deste gênero, em sua maioria, possuem hábitos diurnos, tem maior atividade durante a estação chuvosa, quando a umidade relativa do ar é mais alta, apesar de também permanecerem ativas durante a estação seca e habitam a serapilheira de florestas ombrófilas densas, em especial nas Serras do Mar e da Mantiqueira (POMBAL, 2001). Indivíduos podem ser encontrados andando sob e sobre a camada de folhas em dias propícios, e embora várias espécies tenham uma distribuição geográfica pequena, localmente tendem a ser abundantes (GIARETTA & SAWAYA, 1998; POMBAL et al., 1998; POMBAL, 2001; RIBEIRO et al., 2005; ALVES et al., 2006; POMBAL & GASPARINI, 2006; ALVES et al., 2009; GAREY et al., 2012). Atualmente, a espécie para a qual se possui mais informação é B. ephippium (POMBAL JR. et al., 1994; POMBAL JR. 1999; PIRES et al., 2002; ANANIAS et al., 2006; CLEMENTE-CARVALHO et al., 2008). São poucos os estudos sobre comunicações acústicas neste gênero. Entre os trabalhos realizados até o momento pode-se citar os estudos de B. ephipium (POMBAL et al., 1994), B. pernix (WISTUBA, 1998), B. hermogenesi (VERDADE et al., 2008), B. tridactylus (GAREY et al., 2012) e B. pitanga (ARAÚJO et al., 2012; OLIVEIRA, 2013; TANDEL et al., 2014). Segundo Oliveira (2013), a estrutura dos cantos é semelhante para as espécies do gênero, sendo um conjunto de trinados que são constituídos por um número de pulsos variados. Para B. pitanga o canto de anúncio tem maior duração média da nota e maior número médio de pulsos dentro da nota, quando comparado ao canto territorial (TANDEL, et al., 2014). Geralmente, machos são vistos vocalizando expostos sobre e sob a serapilheira (HEYER et al., 1990; POMBAL et al., 1994; VERDADE, 2009; HADDAD et al., 2010; GAREY et al., 2012; OLIVEIRA, 2013). 14

15 Estudos com informações sobre desova e desenvolvimento embrionário podem ser vistos nos trabalhos de B. didactylus (ALMEIDA-SANTOS et al., 2011) e B. ephippium (POMBAL, 1994), que descrevem que a oviposição dura em média trinta minutos e a desova é composta por cinco ovos, no qual as fêmeas rolam os ovos no substrato para serem cobertos por partículas. Tais ovos tem coloração amarelada com uma membrana transparente os envolvendo. Nesse contexto, a espécie alvo do presente estudo Brachycephalus margaritatus, foi descrito apenas em 2011 e informações acerca da ecologia e história natural limitamse ao trabalho de descrição original (POMBAL & IZECKSOHN, 2011), que apresentam informações básicas, onde sabe-se muito pouco a respeito da espécie. Assim como todas as espécies do gênero, é um anuro de porte pequeno, que está associado à serapilheira e locais úmidos e se caracteriza pela coloração em vida completamente laranja a laranjaarroxeada, com olhos pretos e presença de placas ósseas dorsais bem desenvolvidas com protuberâncias esparsas desenvolvidas no dorso e membros (POMBAL JR., IZECKSOHN 2011). Brachycephalus margaritatus é uma espécie de distribuição restrita, conhecida unicamente para os municípios de Engenheiro Paulo de Frontin, Paty do Alferes, Teresópolis e Petrópolis, sempre associada a formações montanhosas da Serra do Mar no Estado do Rio de Janeiro (BORNSCHEIN et al., 2016). Segundo Pombal & Izecksohn (2011) em seu trabalho de descrição, indivíduos de B. margaritatus foram encontrados caminhando sobre a serapilheira durante a noite em sua localidade-tipo, Engenheiro Paulo de Frontin. Em Paty de Alferes e Petrópolis, exemplares foram observados sobre a serapilheira durante o período diurno, no interior de florestas. Não existem dados sobre abundância, densidade ou tamanho populacional dessa espécie, assim como estudos detalhados sobre biologia, comportamento e preferência de hábitat. Vale ressaltar que das 30 espécies de Brachycephalus existentes até o momento, apenas 11 se encontram categorizadas em algum critério da IUCN, no qual, oito são classificadas como Data Deficient (DD), são elas: B. alipioi, B. brunneus, B. ferruginus, B. izecksohni, B. nodoterga, B. pernix, B. pombali, B. vertebralis e três são classificadas como Least Concern (LC), B. didactylus, B. ephippium e B. hermogenesi. B. margaritatus ainda não está inserida em nenhuma categoria de ameaça (IUCN, 2016) e dados aqui apresentados poderão categorizá-lo em algum critério da IUCN. 15

16 Devido a carência de informações de Brachycephalus margaritatus, esse estudo é de suma importância para que se possa entender a relação com o ambiente e a situação atual de sua população, obtendo dados que aqui são descritos. Uma vez obtidas essas informações, será possível identificar os fatores de ameaça a essa espécie assim como estabelecer programas que assegurem sua conservação a longo prazo. 2 Objetivos 2.1 Objetivo Geral O presente estudo tem como objetivo geral obter informações sobre a ecologia, biologia e história natural de Brachycephalus margaritatus. 2.2 Objetivos Específicos 1. Calcular a densidade de Brachycephalus margaritatus em uma localidade de ocorrência e fazer uma estimativa populacional da espécie na área de estudo dentro da Área de Proteção Ambiental (APA) Petrópolis; 2. Estudar a distribuição espacial e variação sazonal de Brachycephalus margaritatus; 3. Registrar dados biológicos da espécie como: repertório vocal, comportamento reprodutivo e variação morfológica; 4. Avaliar a influência de um conjunto de variáveis ambientais sobre a abundância e atividade das populações de Brachycephalus margaritatus na área de estudo; 5. Fornecer subsídios, por meio dos dados obtidos, que contribuam para conservação in situ desta espécie. 16

17 3 Material e Métodos 3.1 Área de Estudo O estudo foi conduzido em um fragmento de Floresta Ombrófila Densa Montana inserida na Área de Proteção Ambiental da Região Serrana de Petrópolis (APA Petrópolis) (UTM DATUM SIRGAS 2000 ZONA 23 S entre a latitude norte 22 20' 01,19614'' a latitude sul 22 37' 37,78154'' e longitude oeste 43 22' 34,82003'' a longitude leste 42 54' 17,42293''), Município de Petrópolis, Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro, Brasil. A APA Petrópolis foi criada em 1982, pelo Decreto nº , sendo a primeira Área de Proteção Ambiental criada no país e atualmente conta com uma área de 592,25 Km² abrangendo os municípios de Petrópolis, Duque de Caxias, Guapimirim e Magé (MMA, 2007). O território da APA Petrópolis engloba, parcialmente ou integralmente, pelo menos treze áreas protegidas, dentre ela a Reserva Biológica do Tinguá e Reserva Biológica de Araras, além de fazer limite com o Parque Nacional da Serra dos Órgãos e com as APA municipais de Xerém e Santana (MMA, 2007). O clima pode ser considerado, segundo a classificação de Köppen, do tipo Cwb, ou seja, clima temperado úmido com inverno seco e verão temperado tropical com duas estações definidas, uma seca e outra chuvosa. A estação seca ocorre entre os meses de abril e setembro e a chuvosa entre outubro e março (MMA, 2007). A temperatura média anual na APA varia segundo a região, de 13ºC a 23ºC, com a temperatura máxima média em janeiro variando entre 26 e 28 C e a temperatura mínima média em julho variando entre 10 e 12 C. Caracteriza-se por um relevo acidentado com grandes desníveis altimétricos, devido as falhas geológicas, onde as cotas variam entre 500 e 1800 metros (MMA, 2007). O relevo é suportado por rochas pré-cambrianas e os afloramentos de rocha são muito abundantes. A presença de intenso fraturamento nas rochas, além de condicionar escarpas, paredões, vales fechados, favorece a atuação do intemperismo, atingindo maiores profundidades e formando mantos de alteração mais espessos em determinados locais, principalmente onde a foliação das rochas é desenvolvida e a quantidade de minerais escuros, tais como a biotita e anfibólio, é maior (MMA, 2007). Os corpos d água que atravessam a APA, em geral apresentam características comuns, com forte declividade e leito rochoso, caracterizando-se por terem um regime 17

18 fluvial torrencial, com rápido aumento de vazões após as chuvas e um escoamento permanente, porém reduzido, no período seco (MMA, 2007). A APA Petrópolis possui três tipos de formações de Floresta Ombrófila Densa: Floresta Ombrófila Densa Submontana, que se localiza no limite sul-sudeste da APA; Floresta Ombrófila Densa Montana, que é o tipo vegetacional mais comum da APA e também o mais alterado pela paisagem urbana e rural; e Floresta Ombrófila Densa Alto- Montana, que se distribui pelas proximidades do Parque Nacional da Serra dos Órgãos e em ilhas de vegetação a noroeste da APA. As áreas florestais e mais bem conservadas estão concentradas nas porções mais elevadas e íngremes da APA Petrópolis em função principalmente da dificuldade de acesso e de ocupação (MMA, 2007). As formações vegetacionais encontradas na APA são variadas, podendo ser encontradas vegetação rupestre, de campos de altitude (acima de metros), em áreas mais altas, onde os solos são mais rasos e as rochas proeminentes, além de formações de vegetação secundária, que compreendem tanto áreas com diferentes padrões de regeneração, quanto áreas naturais ou em regeneração submetidas a diferentes níveis de degradação, devido a fatores como fogo e exploração de madeira (MMA, 2007). O fragmento florestal onde esse estudo foi realizado possui uma área de 54 mil m² e apresenta uma vegetação em estágio secundário avançado e bom estado de conservação, apesar da influência antrópica no entorno, caracterizado por residências. Apresenta folhiço espesso, variando entre 3 e 13 cm, sub-bosque bem estruturado e dossel entre 10 e 15 m de altura, além de vegetação exótica no seu interior. Sua altitude varia de 918 a metros. A área é cortada por diversas trilhas com até um metro de largura aproximadamente. Todas elas provavelmente implantadas por moradores da comunidade situada no interior da APA Petrópolis, conhecida como bairro Independência. Em uma das trilhas principais, podem ser visualizados diversos poços, para captação d água, com profundidades que podem chegar a atingir quatro metros e até dois metros de largura, com canos espalhados pela trilha. A região em si não possui rios ou córregos próximos. O curso d água mais próximo da área de estudo fica a 700 metros de distância e apresenta-se como um pequeno riacho sujeito a efeito direto das chuvas. As trilhas não têm grande variação de aclive e/ou declive, acompanhando as curvas de níveis apresentando perfil quase plano durante o percurso inteiro. 18

19 Entre as trilhas existentes, foi selecionada uma trilha contínua de um quilômetro de extensão, sendo segmentada em três transectos para realização dos estudos (Figura 1). Todos os três transectos são cobertos pela copa das árvores na maior parte do trecho, permanecendo sombreados em sua maioria. Em períodos de maior insolação, em determinados trechos, há iluminação direta no solo. Figura 22. Área de estudo com os respectivos transectos realizado na APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Transecto 1 (UTM DATUM SIRGAS 2000 ZONA 23 S / ; / ): se inicia aos 918 metros de altitude (parte mais baixa da área de estudo), possuindo 430 metros de extensão, sendo o maior transecto dos três. O início do transecto possui algumas rochas, com vegetação em sua maioria chegando até os 5 metros de altura e alguns poucos indivíduos arbóreos podendo chegar a dez metros de altura, com folhiço variando de 3 cm a 7 cm. A largura da trilha nesse trecho varia de 30 cm a um metro. Ao final da trilha, a vegetação começa a ficar mais esparsa e sem aspecto de floresta, sendo composta por capim e gramíneas (Figura 2). 19

20 Figura 23. Vista de trechos do transecto 1 amostrado na APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Fotos: Henrique Lyra Transecto 2 (UTM DATUM SIRGAS 2000 ZONA 23 S / ; / ): possui 200 metros de extensão. Possui 17 poços de captação de água com tamanhos variados de onde saem canos para uso da comunidade que circunda a área. Em seu percurso, possui rochas e é onde o folhiço é menos espesso, variando de 3 cm a 6 cm. A largura da trilha gira em torno de um metro. Esse transecto é praticamente plano, tendo um aclive nos últimos cinco metros. A vegetação possui sub-bosque com vegetação herbácea arbórea com indivíduos jovens de até 2 metros e árvores chegando a 5 metros de altura (Figura 3). Figura 24. Vista de trechos do transecto 2 amostrado na APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Fotos: Henrique Lyra Transecto 3 (UTM DATUM SIRGAS 2000 ZONA 23 S / ; / ): o trecho possui 370 metros de extensão, sendo o mais úmido entre os transectos e com o folhiço mais espesso, variando de 6 cm a 13 cm. Possui aclive pouco 20

21 acentuado até um pouco mais da metade do transecto, tendo como ponto mais alto da área de estudo com m, onde logo após se inicia um declive pouco acentuado também. A vegetação em sua maioria pode chegar aos 5 metros de altura e alguns poucos indivíduos arbóreos podendo chegar a dez metros de altura. A largura da trilha nesse trecho varia de 0,5 m a um metro de largura (Figura 4). Figura 25. Vista de trechos da trilha 3 amostrado na APA Petrópolis, Petrópolis, Rio de Janeiro. Fotos: Henrique Lyra 3.2 Método de Coleta e Análise de Dados Estimativa de tamanho e densidade populacional Para estimar o tamanho populacional, foi utilizada a amostragem por distâncias (distance sampling). Este método se apresenta como um dos métodos mais modernos, confiáveis, acessíveis e utilizados para gerar esse tipo de estimativas (BUCKLAND et al., 2001; NEWSON et al., 2008). Este método considera que nem todos os indivíduos de uma determinada unidade amostral são detectados e, de forma empírica, quantifica a probabilidade de detecção de cada um deles, inferindo sobre indivíduos presentes, porém não registrados (THOMPSON, 2002). Essa metodologia consiste em registrar para cada indivíduo visualizado, a distância radial deste indivíduo para o centro do ponto (observador) e, a partir do conjunto das medidas, determinar uma função de detecção das espécies em relação à distância do observador. A função de detecção possibilita estimar o total de indivíduos presentes na área, detectados ou não (BUCKLAND et al., 1993; BUCKLAND et al., 2001). 21

22 São necessárias 60 a 80 observações, geralmente, para melhor confiabilidade dos dados (BUCKLAND et al., 2001). No entanto, alguns estudos têm obtido sucesso em estimativas populacionais com até 40 observações (BUCKLAND et al., 2001; OLIVEIRA, 2012). A aplicação deste método é indicada para animais que ocupam territórios relativamente pequenos e que são facilmente detectados nas imediações, o que se aplica por exemplo a machos cantantes durante a estação reprodutiva (BUCKLAND et al., 1993). Apesar de ser um método utilizado para diferentes grupos taxonômicos, incluindo invertebrados e plantas (THOMAS, et al., 2002), não conhecemos estudos de amostragens por distância para anfíbios anuros. Entretanto, para esta espécie em particular, diversos fatores favorecem a execução desta metodologia, tais como: ser bastante abundante na área de estudo, possuir coloração aposemática conspícua, além de ter seu deslocamento muito lento, impedindo o risco de recontagem do mesmo indivíduo e facilitando a medição de distâncias precisas. Para a análise dos dados de amostragem por distâncias, foi utilizado o software DISTANCE 6.0 (BUCKLAND et al., 2001; THOMAS et al., 2009). A escolha do melhor modelo e função se deu de acordo com o menor valor de AIC (Critério de Informação de Akaike) (AKAIKE 1973, BUCKLAND et al., 1993; BURNHAM & ANDERSON 2002), da inspeção visual da curva de probabilidade de detecção e do coeficiente de variação, sendo aceitáveis valores menores que 30% (BUCKLAND et al., 2001). As coletas de dados foram realizadas uma vez por mês no período de agosto de 2015 a julho de 2016, totalizando um ano. Os transectos foram percorridos sempre a partir das 6 h 30 min. da manhã (sem considerar o horário de verão) e, a cada mês, invertendo o seu ponto de início, ou seja, em um mês as amostragens se iniciavam no ponto inicial (início do transecto 1) e no mês seguinte começava-se no ponto final (final do transecto 3) e assim sucessivamente para que não houvesse distinção de horário ao longo do percurso. O tempo decorrido para percorrer os três transectos variou entre 1 h 45 min. (em janeiro de 2016, quando ocorreu uma chuva torrencial) a 6 h 00 min. (em dezembro de 2015), com uma média de tempo de 3 h 42 min.. Esse tempo variava devido ao número de indivíduos que eram encontrados, ou seja, quanto mais indivíduos encontrados, mais tempo levava o percurso. 22

23 Os transectos foram percorridos à uma velocidade média de 0,28 km/h permitindo ao observador a procura ativa de indivíduos de Brachycephalus margaritatus ao longo da trilha e em suas margens. Um segundo membro, caminhando à uma distância de cerca de dois metros do observador, foi responsável por tomar notas dos dados em fichas padronizadas. De forma a não prejudicar as análises, indivíduos de B. margaritatus que não foram avistados pelo observador, mas sim pelo segundo membro não foram contabilizados para as análises. Durante a amostragem, após visualizado, cada indivíduo tinha sua distância entre ele e o observador mensurada com o auxílio de uma fita métrica (precisão 1 mm) (Figura 5). Indivíduos registrados apenas por meio de sua vocalização, mas que não eram observados, não foram contabilizados para essa análise. Figura 26. Pesquisador em campo realizando a metodologia de distance sampling na APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Fotos: André Carneiro De posse das informações de densidade populacional (número de indivíduos por km²), a população total foi calculada multiplicando-se a densidade pelo total de área de ocupação estimada para a espécie Extensão de Ocorrência Através do software ArcGis foi calculado a área de Extensão de Ocorrência (EOO) de Brachycephalus margaritatus, de acordo com todos os registros encontrados em literatura e obtidos no presente trabalho. Extensão de Ocorrência é a área contida no menor limite contínuo imaginário capaz de englobar todos os pontos de ocorrência conhecidos, inferidos e projetados de uma determinada espécie, excluindo o caso de indivíduos vagantes (IUCN, 2014). 23

24 O método utilizado para obtenção da Extensão de Ocorrência foi o Mínimo Polígono Convexo (MPC), no qual nenhum ângulo interno do polígono exceda 180 graus e que contenha todos os pontos de ocorrência espacialmente extremas da espécie (IUCN, 2014) Repertório acústico e comportamento de vocalização Obtenção e análise das vocalizações Para obtenção e análise das vocalizações dos machos, foram realizadas gravações, utilizando-se um gravador digital modelo Marantz PMD 660 acoplado a microfone unidirecional modelo Seinheiser ME66. As vocalizações foram digitalizadas a uma taxa de amostragem de Hz e tamanho da amostra de 16 bits. A distância do microfone aos indivíduos variou de 20 a 100 centímetros e os indivíduos gravados encontravam-se usualmente sob a serapilheira. As gravações foram feitas ao longo do dia 21 de setembro de 2012, em dia ensolarado com temperatura em torno de 25 ºC, onde havia aproximadamente 15 indivíduos vocalizando na área toda. A análise das vocalizações foi feita nos softwares PRAAT versão e Raven Pro 1.3, com FFT= 250. Definiu-se como canto um sinal acústico que pode ser uma única nota ou uma série delas. Os parâmetros de interesse neste estudo seguem as descrições de Duellman & Trueb (1994). Os seguintes parâmetros foram analisados: 1) duração do canto; 2) intervalo entre canto (s); 3) número de notas por canto; 4) número de pulsos por nota; 5) duração da nota; 6) duração do intervalo entre as notas; 7) frequência dominante das notas e 8) taxa de emissão de notas por segundo Ecologia e características morfológicas Caracterização morfológica e comportamento reprodutivo De acordo com Pombal & Izecksohn (2011) Brachycephalus margaritatus apresenta amplitude de comprimento rostro-cloacal (CRC) de 15,0 a 18,9 mm. Esses autores não utilizaram, no entanto, nenhum teste estatístico capaz de determinar diferenças de tamanho entre machos e fêmeas. No estudo de Pombal & Izecksohn foram examinados 29 espécimes, sendo identificados cinco fêmeas e três machos. A determinação do sexo foi confirmada em machos capturados em atividade de 24

25 vocalização e em fêmeas ovocitadas. Com intuito de testar as diferenças de CRC no dimorfismo sexual, foram medidos um total de indivíduos de Brachycephalus margaritatus, onde 176 indivíduos eram machos que foram identificados por estarem vocalizando ou em amplexo com a fêmea, 94 indivíduos eram fêmeas que puderam ser identificadas por estarem ovocitadas ou em amplexo com os machos e foram de indivíduos que não puderam ser identificados quanto ao seu sexo. Todos tiveram seu CRC mensurado com auxílio de paquímetro digital precisão 0,01 mm. Adicionalmente, foram aferidas massas corpóreas de 186 indivíduos, sendo 41 fêmeas, oito machos e 137 de sexo não identificado, tomadas com balança digital de alta precisão (0,001 mg). Esses valores foram correlacionados com o tamanho corpóreo (CRC) na forma de gráficos para checar se machos e fêmeas seguem padrões de relação entre peso e CRC distintos ou não. Para verificar a diferença no tamanho entre machos e fêmeas da área estuda, foi utilizado o teste t de Student a fim de saber se essa diferença é significativa. Cabe ressaltar que os indivíduos capturados para esta análise de biometria foram oriundos não somente dos métodos padronizados de estimativa populacional, mas também de coletas de busca ativa direta realizadas trimestralmente ao longo de dois anos entre março de 2014 e dezembro de 2016, totalizando 96 horas/homem. Neste período foram também coletadas informações de ovos de indivíduos em cativeiro além de período reprodutivo, comportamento de corte, tipo de amplexo, modo de deposição dos ovos, tamanho e número de ovos Padrões temporais de atividade Na tentativa de compreender quais variáveis abióticas que mais influenciam a atividade de Brachycephalus margaritatus, foram amostradas as características ambientais que são frequentemente citadas na literatura como influenciadoras de organismos ectotérmicos, como os anfíbios, a saber: (1) profundidade da serapilheira, através do uso de régua milimetrada, em três pontos de cada transecto (um no início, um no meio e um no final) a uma distância de 10 metros da margem da trilha, totalizando nove pontos de medição (2) umidade relativa do ar e temperatura, medidos com termohigrômetro digital Incoterm TH50 (com a aproximação de 0,1 C e 0,1% de umidade relativa do ar) nos pontos de registro de cada indivíduo, tomadas junto ao solo (Figura 6) e (3) pluviosidade, obtidos na estação meteorológica do Instituto Nacional de 25

26 Meteorologia - INMET mais próxima, localizado no Pico do Couto no município de Petrópolis. Essa estação está à cerca de 45 km de distância da área de estudo e dessa forma, assumimos para os nossos dados que está exposta a condições climáticas semelhantes. Cabe ressaltar que as medidas do item 2, foram tomadas ao longo da metodologia do Distance. Para analisar a preferência de turno de atividade (diurna e noturna), utilizou-se dados de monitoramento realizado na área de estudo, durante três anos em campanhas trimestrais. Figura 27. Termohigrômetro digital Incoterm TH50 colocado junto ao solo para medir temperatura e umidade, nos pontos de registro de Brachycephalus margaritatus. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Foto: Henrique Lyra O número de indivíduos vocalizando e visualizados foi relacionado, então, aos fatores abióticos registrados, por meio de correlações múltiplas considerando a abundância contabilizada como variável dependente e temperatura (média do dia tirada em campo) e umidade (média do dia tirada em campo), como variáveis independentes. Estes testes recuperam com sucesso a influência de fatores abióticos sobre comunidades e populações de anfíbios anuros (MARTINS et al., 2014; PONTES, 2013). As análises estatísticas foram feitas no programa Statistica 7.0 e seguiram Zar (1999). Foi considerado como significativo p< 0,05. No período de agosto de 2015 a julho de 2016, foram realizadas excursões mensais para fazer contagens dos números de indivíduos vocalizando ao longo dos transectos. As contagens foram efetuadas ao longo do dia com início às 5h00 min. (antes do amanhecer), para registrar as primeiras atividades dos indivíduos e fim quando o último indivíduo fosse registrado. 26

27 Utilização de micro-habitat Para avaliação do uso do micro-habitat, imediatamente após a observação dos indivíduos foi tomado nota do ambiente utilizado. Os resultados de uso de micro-habitat foram apresentados na forma de frequências e para tal, definiu-se as seguintes classes de micro-habitat: Sobre folhiço Sob folhiço Sobre galho Sobre pedra Observações de comportamento As observações de comportamento reprodutivo foram feitas seguindo-se as metodologias de animal focal e com registro de todas as ocorrências (LEHNER, 1987). As interações foram registradas por meio de fotografias e filmagens, utilizando-se uma câmera Nikon COOLPIX AW1100. Posteriormente, as gravações foram analisadas e os comportamentos foram esquematizados a partir das imagens. 27

28 4 Resultados 4.1 Estimativa de tamanho e densidade populacional As 12 visitas realizadas ao longo do trabalho resultaram em um total de 503 contatos com indivíduos de Brachycephalus margaritatus (Figura 7) que tiveram sua distância para o transecto mensurada. O mês que resultou no maior número de encontros foi outubro (N= 103). A estimativa da densidade populacional calculada através da amostragem por distâncias resultou em um valor de 1,83 ind/100 m² (1,75 1,91 ind/100 m²) com coeficiente de variação de 4,56%. A função que melhor se ajustou ao conjunto de dados coletados foi a Uniforme Cosine, com um parâmetro de ajuste e truncagem a direita de 5% dos valores mais longínquos. Figura 28. Representação esquemática de visualização de Brachycephalus margaritatus para fazer a medição de distância do Distance sampling. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Foto: Henrique Lyra Na figura 8 pode-se observar a variação da probabilidade de detecção conforme o aumento da distância perpendicular de espécimes de Brachycephalus 28

29 margaritatus em relação ao ponto central dos transectos amostrados. A maior concentração de indivíduos ocorreu entre um e dois metros de distância do observador, ao passo que o menor número de registros foi realizado a partir dos três metros de distância. A distância máxima efetivamente amostrada neste trabalho foi de 5,19 metros do transecto, isto é, a maior distância que foi observado um indivíduo de B. margaritatus, foi essa. Figura 29. Gráfico apresentando a variação entre a probabilidade de detecção de indivíduos de Brachycephalus margaritatus e a distância perpendicular do observador medida em metros, na APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. A estimativa de tamanho populacional de Brachycephalus margaritatus calculada para o fragmento florestal apresentou resultado de 972 indivíduos Extensão de Ocorrência Foram compiladas localidades de ocorrência de Brachycephalus margaritatus em Engenheiro Paulo de Frontin, Petrópolis (em pontos distintos) e em Teresópolis (Tabela 1). O cálculo de Extensão de Ocorrência (EOO) através do MPC resultou em uma área de ha (Figura 9). Tais valores foram influenciados pelos dados préexistentes da espécie, principalmente os mais longínquos. Tabela 1. Localidades com o registro de Brachycephalus margaritatus com suas respectivas coordenadas geográficas e altitude. Localidade Município (RJ) Coordenadas Altitude (m) 1 Castelo Country Club Petrópolis 22º32'21"S 43º13'08"W SAU-2 Petrópolis 22º35 56 S 43º13 39 W Km 87- BR-040 Petrópolis 22º34 05 S 43º13 50 W Rocio Petrópolis 22º28 42 S 43º15 41 W Independência Petrópolis 22º32'58"S 43º12'27"W

30 Localidade Município (RJ) Coordenadas Altitude (m) 6 Quitandinha Petrópolis 22º31'47"S 43º12'26"W Castelo Montebello Teresópolis 22º24'24"S 42º58'06"W Morro Azul Engenheiro Paulo de Frontin 22º28'34"S 43º34'40"W Sacra Família do Tinguá Engenheiro Paulo de Frontin 22º29'11"S 43º36'18"W 600 Figura 30. Extensão de Ocorrência de Brachycephalus margaritatus calculada a partir do MPC. 4.2 Repertório acústico e comportamento de vocalização Comportamento de vocalização Foram observados machos de Brachycephalus margaritatus vocalizando expostos preferencialmente em dias onde a umidade relativa do ar estava acima de 80% (n= 87), geralmente sobre a serapilheira ou expostos em galhos (n= 46). Em alguns casos, indivíduos foram vistos sobre troncos caídos ou em vegetação arbustiva (n= 27), a alturas que chegaram a um metro (mín.= 3 cm, máx.= 102 cm; média= 16,55 cm). Em dias com umidade relativa abaixo de 60% e temperaturas acima de 28 ºC, os indivíduos foram encontrados preferencialmente vocalizando sob a serapilheira e muito poucos 30

31 foram vistos sobre a serapilheira (n= 7). As atividades de vocalização foram observadas somente no período diurno, não sendo mais observada assim que escurecia no interior da mata. Quando os machos estavam vocalizando era observado que se mostravam com a parte anterior do corpo levemente levantada (como se estivesse estufando o peito), realizado pela distensão dos membros anteriores, enquanto que a parte posterior do corpo se apresentava abaixada, com as pernas posteriores levemente estendidas (como se estivesse empurrando o chão) (Figura 10) e o abdome exibia rápidos e intensos movimentos, relacionados ao bombeamento de ar para a produção do coaxo. Figura 10. Registro de macho de Brachycephalus margaritatus em postura de canto. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Foto: Henrique Lyra Estrutura do canto Dois tipos de vocalizações associadas a contextos comportamentais (sensu DUELLMAN & TRUEB, 1986) foram identificados: vocalização de anúncio e vocalização territorial. A vocalização de anúncio (Figura 11) foi o mais frequentemente ouvido e possui diversas funções, tais como sinalizar a identidade da espécie, receptividade sexual, posição, tamanho e, em alguns casos, a identidade do macho no coro. É a vocalização mais prolongada entre os tipos encontrados, composta por uma única nota com duração de 0,15 0,18 (0,17 ± 0,01) segundos, composta por 7 9 (8 ± 0,81) pulsos, frequência dominante de 3.562,5 Hz e com a presença de três harmônicos. 31

32 Figura 31. Oscilograma e espectrograma de cinco vocalizações de anúncio de Brachycephalus margaritatus. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. A vocalização territorial (Figura 12) também possui um tipo de nota e é emitida quando um indivíduo macho se aproxima de outro macho vocalizante, servindo para defender seu território. Neste caso, possui uma maior taxa de repetição de notas que a vocalização de anúncio e é facilmente diferenciado em campo, devido a tal contexto social. É composto por uma série de (26,1 ± 9,1) cantos, cada um composto por 2 5 (3,9 ± 0,7) notas, cada uma com duração de 0,032 0,057 (0,048 ± 0,008) segundos e composta por 2 3 (2,3 ± 0,3) pulsos, cada um com duração de 0,003 0,007 (0,004 ± 0,002) segundos, frequência dominante entre ,6 (3.560,1 ± 99,6) Hz com 3 a 4 faixas de harmônicos visíveis. 32

33 Figura 322. Oscilograma e espectrograma de uma série de quarenta cantos territoriais de Brachycephalus margaritatus. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. 4.3 Ecologia e Características morfológicas Comportamento reprodutivo Foram registrados um total de 21 casais em amplexo, principalmente quando a umidade relativa do ar estava alta (acima de 70%). Os casais registrados foram observados em horários distintos, porém sempre no período da manhã, apenas um casal que foi registrado no período da tarde, às 16 horas em dezembro de 2015 (Tabela 2). Todos os casais foram acompanhados à distância e aos poucos foi empreendida a aproximação, porém, sempre que percebiam a presença do observador se soltavam e se escondiam de baixo do folhiço. No entanto, indivíduos geralmente voltavam a ficar aparentes sobre o folhiço e os machos tornavam a vocalizar minutos depois. Tabela 2. Amplexos de Brachycephalus margaritatus registrados com seus respectivos meses, horário de observação e umidade relativa (%) no momento do amplexo. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Amplexos Mês/ano Horário Umidade (%) 1 Agosto/ : Agosto/ : Agosto/ : Outubro/ : Outubro/ : Outubro/ : Outubro/ :

34 Amplexos Mês/ano Horário Umidade (%) 8 Dezembro/ : Dezembro/ : Fevereiro/ : Fevereiro/ : Fevereiro/ : Fevereiro/ : Março/ : Março/ : Março/ : Março/ : Março/ : Março/ : Junho/ : Junho/ :55 78 Foi observado que, enquanto os machos vocalizavam, as fêmeas se aproximavam aos poucos. Quando as fêmeas já estavam bem próximas, a intensidade da vocalização dos machos gradativamente diminuía até que os machos se aproximassem por trás das fêmeas iniciando o amplexo. O amplexo foi do tipo inguinal (Figura 13), no qual os casais se locomoviam sobre a serapilheira e outros se mantinham estáticos. A todo momento o macho manteve o tipo de amplexo, não tentando mudar de posição. Quando as observações foram encerradas alguns casais permaneceram escondidos sob o folhiço e outros se separaram ao final do amplexo que durava em média 20 minutos. 34

35 Figura 333. Sequência esquemática de casal de Brachycephalus margaritatus em amplexo inguinal. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Foto: Henrique Lyra Características dos ovos e da desova Uma desova foi obtida em dezembro de 2015, encontrada no folhiço do terrário, a partir de indivíduos coletados na área de estudo. O terrário tinha tamanho de 60 cm de comprimento x 20 cm profundidade x 30 cm de altura e continha folhiço úmido em abundância retirado da própria localidade de estudo, simulando o ambiente natural. A desova foi composta de cinco ovos que mediam de 4,85 a 5,3 mm de diâmetro (Figura 13). Os ovos tinham coloração creme e eram envoltos por uma fina membrana transparente, como citado por Pombal (1999), para Brachycephalus ephipium. Essa desova não pode ser acompanhada e tanto os indivíduos quanto a desova foram devolvidos ao local onde foram capturados. 35

36 Figura 34. Indivíduo de Brachycephalus margaritatus com os ovos postados em terrário. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Foto: Rafael Pontes Caracterização morfológica Dimorfismo sexual Considerando a população como um todo, a média de CRC dos animais registrada foi de 15,80 mm ±1,54 (mín. 8,6 mm; máx. 20,4 mm) (n=1.500 indivíduos). As fêmeas apresentaram CRC de 17,68 ±1,18 (mín. 14,3; máx. 20,25) e os machos de 15,43 ±0,70 (mín. 12,2; máx. 17,6). Os resultados do teste t para verificar a existência de diferenças significativas entre os tamanhos registrados de machos e fêmeas indicaram que fêmeas são significativamente maiores que machos (p=0,007 f= 1,742 gl=3) (Figura 14). Figura 35. Indivíduos de Brachycephalus margaritatus, apresentando dimorfismo sexual de tamanho. A fêmea é o indivíduo maior à esquerda e macho o indivíduo menor à direita. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Foto: Henrique Lyra 36

37 CRC (mm) CRC (mm) Para a média de massa dos animais registrados como um todo foi de 0,48 g (mín. 0,16 g; máx. 0,81 g) (n=186 indivíduos). As fêmeas apresentaram pesos que variaram de 0,52 g a 0,81 g. (n=41) e os machos variaram de 0,4 g a 0,6 g (n= 8). Com dados de massa e CRC, fez-se uma relação entre esses dados, onde para os machos (n= 8) obteve-se uma relação positiva entre massa e CRC (R²= 0,392) (Figura 15) sugerindo que quanto maior o animal, proporcionalmente maior será a sua massa total. Para fêmeas (n= 41), no entanto, essa relação não foi observada (R²= 0,2191) (Figura 16). 16,5 16 R² = 0,392 15, ,5 14 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 Massa (g) Figura 36. Correlação entre massa (g) e CRC (mm) em machos de Brachycephalus margartitatus da APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. 25 R² = 0, ,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 Massa (g) Figura 376. Correlação entre massa (g) e CRC (mm) em fêmeas de Brachycephalus margartitatus da APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. 37

38 4.3.4 Padrões temporais de atividade Ao longo do estudo ficou evidenciado que Brachycephalus margaritatus tem atividade, em sua grande maioria, durante o dia (n= 1.489) e pouquíssimos registros foram realizados durante à noite (n= 11). Tais registros noturnos foram realizados somente visualmente, não sendo ouvido nenhuma vocalização, partindo do pressuposto que suas atividades já estariam encerradas e os poucos indivíduos visualizados eram por que o folhiço foi revirado. O horário de início das atividades coincidiu com o nascer do sol, sendo que nossos registros mostram as primeiras atividades ocorrendo entre 5h45min. (no mês de março) a 6h20min. (no mês de outubro) assim que o dia começava a clarear e o término ocorreu entre 17h45min. (no mês de setembro) a 19h20min. (no mês de dezembro), assim que o interior da mata começa a escurecer. Neste momento os machos paravam de vocalizar e os indivíduos que ainda se encontravam expostos foram se projetando para o de baixo da serapilheira. Durante praticamente todo o estudo, Brachycephalus margaritatus foi observado vocalizando, com exceção do mês de janeiro, no qual durante o período de amostragem houve chuva torrencial, e dos meses de abril e julho os quais permaneceram o mês inteiro sem ocorrência de chuva. A Figura 17 mostra a relação entre os meses de amostragem, a quantidade de machos vocalizando e o número de indivíduos observados, temperatura (em graus celsius) e umidade relativa do ar (em porcentagem). Nota-se que o pico de atividade se deu no mês de outubro e nos meses de janeiro e julho não foram registrados indivíduos vocalizando, o que deve estar relacionado à forte chuva que acometeu o local durante a semana de amostragem e à grande estiagem do mês de julho. Já a Figura 18 mostra a relação entre os meses de amostragem, a quantidade de machos vocalizando, o número de indivíduos observados e a pluviosidade. Na tentativa de obter alguma resposta ao relacionar a pluviosidade com a abundância de Brachycephalus margaritatus na área de estudo, comparou-se a abundancia com a pluviosidade acumulada no mês, pluviosidade média no mês, pluviosidade acumulada da semana de campo, pluviosidade média da semana de campo e pluviosidade do dia do campo. No entanto, não apresentou nenhuma correlação significativa. 38

39 Abundância (n) Pluviosidade (mm³) Abundância (n) Umidade (%) / Temperatura (ºC) indivíduo visualizado indivíduo vocalizando Figura 38. Relação entre o mês e a temperatura (em graus Celsius), umidade relativa do ar (em porcentagem) e do número de indivíduos de Brachycephalus margaritatus visualizados e vocalizando ao longo do transecto. Legenda: Linha pontilhada Umidade; Linha continua temperatura indivíduo visualizado indivíduo vocalizando Pluv acum mês Pluv acum sem Pluv méd mês Pluv méd sem Pluv dia Figura 39. Relação entre o mês e a pluviosidade (em mm³) e o número de indivíduos de Brachycephalus margaritatus visualizados e vocalizando ao longo do transecto. A correlação não foi significativa para as variáveis ambientais analisadas e a abundância de Brachycephalus margaritatus (temperatura= 0,1370, umidade= 0,6014, pluviosidade= 0,6532) Utilização do micro-habitat Foi observado que Brachycephalus margaritatus tem preferência por habitar o 39

40 folhiço da mata (96,1%), apesar de terem sido observados também indivíduos expostos em cima de pedras (0,1%) e no meio da trilha (3,6%), onde o solo é exposto e não possui camada de folhiço. Foram observados também dois indivíduos entocados, um deles foi observado no interior de um cano de água (0,1%) e o outro dentro de uma toca em um barranco (0,1%). A espécie foi observada ocupando ambientes com altitudes que variaram entre 600 m (Engenheiro Paulo de Frontin) e m (Castelo Country Club). Foi registrada sintopia entre B. margaritatus e anfíbios anuros de folhiço pertencentes a outras famílias e gêneros, como Ischnocnema parva, Zachaenus parvulus, Haddadus binotatus, Adenomera marmorata e Ischnocnema guenteri Observações de comportamento Brachycephalus margaritatus apresentou um amplo repertório de comportamentos (sensu TOLEDO, 2007) que foram interpretados como defensivos (seis diferentes comportamentos registrados para a espécie). Esses comportamentos estão associados ao contexto no qual o indivíduo se encontra e estão descritos a seguir: 1 - Esconder sob a serapilheira (hiding): quando era notada a presença do pesquisador e o mesmo ia se aproximando os indivíduos escondiam-se sob o folhiço na intenção que não fosse encontrado pelo predador ou fugiam, inclusive saltando. Foi o comportamento mais observado, totalizando 43,5 % dos casos. 2 - Ficar imóvel (immobility ou remaining motionless): quando era notada a presença do pesquisador, os indivíduos permaneciam parados por um tempo que podia ir de poucos segundos chegando até 20 minutos. Esse tipo de comportamento foi observado em 5,1 % dos casos. 3 - Saltar (jumping): indivíduos eram vistos saltando quando o pesquisador chegava muito próximo a eles sem que desse tempo do mesmo se esconder. O salto era feito de qualquer forma e muitas vezes os indivíduos caiam com o ventre para cima ou acabavam batendo em algo e rolavam um pouco. Essa ação não foi vista ocorrendo naturalmente, sem que houvesse interferência de um observador. O salto vinha sempre acompanhado do comportamento de se esconder sob o folhiço e/ou aceleração do movimento. Essa ação foi observada em 27,4 % dos casos. 4 - Comportamento de fuga (active escapade ou fleeing): é registrado para todas as espécies de anuros (DUELLMAN & TRUEB, 1986; TOLEDO, 2007). Quando 40

41 era notada a presença do pesquisador, indivíduos aceleravam seu caminhamento, para que pudessem ficar o mais distante possível do predador, no caso o pesquisador. Esse movimento sempre vinha acompanhado do comportamento de se esconder sob o folhiço (100% das vezes) e em 52,1 % dos casos, acompanhado pelo movimento de saltar. Essa ação foi observada 100% das vezes. 5 - Tanatose (tanathosis ou death feingning): foi observado quando os indivíduos eram manipulados, embora não tenha ocorrido em todas as ocasiões. Essa ação ocorreu apenas duas vezes, onde os indivíduos ficaram nessa posição até por cinco minutos e só voltaram a sua posição normal após serem recolocados no chão. 6 - Abrir a boca (Figura 19): quando manipulados ou sob efeito de estresse os indivíduos de Brachycephalus margaritatus podiam exibir um comportamento de abrir a boca. Foi observado três indivíduos fazendo esta ação. Esta ação durava poucos segundos, geralmente. Em uma ocasião, um indivíduo foi encontrado realizando esse comportamento, mesmo o pesquisador estando a uma distância considerada grande demais para que se tenha causado algum estresse (mais de quatro metros). Não foi encontrado nenhum possível predador próximo ao indivíduo e ele permaneceu com a boca aberta por alguns segundos. Figura 40. Indivíduo de Brachycephalus margaritatus com a boca aberta, provavelmente em resposta a um estresse causado pela presença do pesquisador. APA Petrópolis, Petrópolis, Estado do Rio de Janeiro. Foto: Henrique Lyra 41