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Biota Neotropica, Volume: 22, Issue: spe, Published: 2022
  • Biota Neotropica pays tribute to 60 years of FAPESP in this special issue Editorial

    Joly, Carlos Alfredo; Speglich, Erica; Drummond de Castro, Paula F.
  • BIOTA-FAPESP – supporting biodiversity, building partnerships, and filling the knowledge gaps Point-Of-View

    Chapman, Arthur D.

    Abstract in Portuguese:

    A ECO92, Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, realizada no Brasil em 1992, foi catalisadora de muita atividade sobre a biodiversidade no Estado de São Paulo e levou à criação do Programa BIOTA-FAPESP. O BIOTA-FAPESP rapidamente evoluiu para um programa de pesquisa líder mundial que se ampliou para cobrir todos os aspectos da biodiversidade do Estado, desde os genes, passando pelas espécies, até os ecossistemas e as interações entre eles. Por meio do financiamento de projetos multidisciplinares, do desenvolvimento de parcerias e colaborações estaduais, nacionais e internacionais, e do uso engenhoso de bancos de dados para integrar os resultados dos projetos do programa, o programa estabeleceu uma plataforma para preencher as lacunas de conhecimento da biodiversidade. O Programa BIOTA-FAPESP realizou muito nas últimas duas décadas e ainda tem um caminho a percorrer, mas a estrada já está pavimentada.

    Abstract in English:

    Abstract ECO92, a United Nations Conference on Environment and Development, hosted by Brazil in 1992 was a catalyst for much activity on biodiversity in the State of São Paulo and eventually led to the establishment of BIOTA-FAPESP. BIOTA-FAPESP quickly evolved into a world-leading research program that has broadened to cover all aspects of biodiversity in the State from genes through species and to ecosystems and the interactions between them. Through the funding of multi-disciplinary projects, the development of collaborative links within the State, nationally and internationally, and the astute use of databases to link the program’s project outputs it has set a platform for filling the biodiversity knowledge gaps. Having achieved much in the last two decades, it still has some way to go, but the stage is set.
  • Contributing to the advancement of the state-of-the-art in biodiversity research: the role of FAPESP in the last 60 years Thematic Review

    Joly, Carlos A.; Castro, Paula F. Drummond de; Speglich, Érica

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Desde sua criação em 1960, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) vem apoiando a pesquisa em biodiversidade, embora nos primeiros anos este grande guarda-chuva tenha sido dividido em botânica, ecologia e zoologia. Este apoio tornou-se mais efetivo com a criação em 1999 do Programa de Pesquisa em Caracterização, Conservação e Uso Sustentável da Biodiversidade do Estado de São Paulo, mais conhecido como Programa BIOTA/FAPESP. O Programa adotou a definição de biodiversidade da Convenção sobre Diversidade Biológica, e focalizou em 4 prioridades: a) o avanço do conhecimento científico sobre a biodiversidade brasileira, b) o treinamento pessoal de alto nível (mestrado, doutorado e pós-doutorado) para a realização de pesquisas em biodiversidade, c) a transferência do avanço do conhecimento para melhorar as políticas públicas de conservação e restauração da biodiversidade, d) a transferência para o setor privado do conhecimento para explorar economicamente o potencial da biodiversidade brasileira, utilizando-o de forma sustentável. Este documento resume as principais realizações do Programa BIOTA/FAPESP, atualmente denominado Programa de Pesquisa em Caracterização, Conservação, Restauração e Uso Sustentável da Biodiversidade, agora entrando em sua terceira década de existência.

    Abstract in English:

    Abstract Since its creation in 1960, the São Paulo State Research Foundation (FAPESP) has been supporting biodiversity research; however, in the early years, this large umbrella was still divided into botany, ecology, and zoology. This support became more effective by the establishment of the Research Program on Characterization, Conservation, and Sustainable Use of the Biodiversity of São Paulo State, better known as the BIOTA/FAPESP Program, in 1999. The program adopted the definition of biodiversity of the Convention on Biological Diversity and focused on 4 priorities: a) advancing scientific knowledge about Brazilian biodiversity; b) training high-level personnel (master’s degrees, PhDs and postdocs) to carry out biodiversity research; c) transferring the advancement of knowledge to improve public policies on biodiversity conservation and restoration; and d) transferring private sector knowledge to economically explore the potential of Brazilian biodiversity by using it sustainably. This paper summarizes the major achievements of the BIOTA/FAPESP Program, now entering its third decade of existence.
  • speciesLink: rich data and novel tools for digital assessments of biodiversity Thematic Review

    Canhos, Dora Ann Lange; Almeida, Eduardo A. B.; Assad, Ana Lucia; Cunha Bustamante, Mercedes Maria da; Canhos, Vanderlei Perez; Chapman, Arthur David; Giovanni, Renato De; Imperatriz-Fonseca, Vera Lúcia; Lohmann, Lúcia Garcez; Maia, Leonor Costa; Miller, Joseph T.; Nelson, Gil; Peterson, A. Townsend; Pirani, José Rubens; Souza, Sidnei de; Stehmann, João Renato; Thiers, Barbara

    Abstract in Portuguese:

    Resumo speciesLink é um portal de informações em larga escala sobre biodiversidade, que existe graças a uma ampla rede colaborativa de pessoas e instituições. O envolvimento do CRIA com a comunidade científica do Brasil e de outros países é responsável pelos resultados expressivos alcançados, atingindo atualmente mais de 15 milhões de registros de dados primários de biodiversidade, sendo 95% associados a espécimes preservados e cerca de 25% a imagens digitais de alta qualidade. A rede fornece dados sobre mais de 200.000 espécies, das quais mais de 110.000 ocorrem no Brasil. Este artigo descreve as redes temáticas do speciesLink, bem como algumas das ferramentas mais úteis desenvolvidas. A importância e as contribuições do speciesLink são destacadas, assim como as preocupações em garantir um apoio financeiro estável para e-infraestruturas de dados sobre biodiversidade. Aqui revisamos o valor do speciesLink como uma das principais fontes de informação sobre biodiversidade para pesquisa, educação, tomada de decisão, desenvolvimento de políticas e bioeconomia.

    Abstract in English:

    Abstract speciesLink is a large-scale biodiversity information portal that exists thanks to a broad collaborative network of people and institutions. CRIA’s involvement with the scientific community of Brazil and other countries is responsible for the significant results achieved, currently reaching more than 15 million primary biodiversity data records, 95% of which are associated with preserved specimens and about 25% with high-quality digital images. The network provides data on over 200,000 species, of which over 110,000 occur in Brazil. This article describes thematic networks within speciesLink, as well as some of the most useful tools developed. The importance and contributions of speciesLink are outlined, as are concerns about securing stable budgetary support for such biodiversity data e-infrastructures. Here we review the value of speciesLink as a major source of biodiversity information for research, education, informed decision-making, policy development, and bioeconomy.
  • Microorganisms: the secret agents of the biosphere, and their key roles in biotechnology Thematic Review

    Oliveira, Valeria Maia; Andreote, Fernando Dini; Cortelo, Patricia Cardoso; Castro-Gamboa, Ian; Costa-Lotufo, Leticia V.; Polizeli, Maria de Lourdes T. M.; Thiemann, Otávio H.; Setubal, João Carlos

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Apresentamos um levantamento comentado de projetos financiados pelo programa BIOTA-Micro-organismos. Estes projetos geraram uma variada gama de resultados, incluindo a identificação de novos micro-organismos produtores de compostos antibacterianos, a caracterização de novas enzimas microbianas para usos industriais, classificação taxonômica de novos micro-organismos presentes em diversos ambientes, investigação de ecossistemas microbianos em solos e mangues e sua influência sobre plantas ameaçadas, e o sequenciamento de vários novos genomas microbianos derivados de metagenomas. Os resultados descritos demonstram o papel-chave de micro-organismos em ecossistemas importantes para atividades humanas, assim como o potencial que vários desses micro-organismos tem de contribuir para aplicações biotecnológicas cruciais para a sobrevivência humana no século 21.

    Abstract in English:

    Abstract We present a survey of projects that have been funded by FAPESP under the BIOTA-Microorganisms program. These projects generated a wide variety of results, including the identification of novel antibacterial-producing microorganisms, the characterization of novel microbial enzymes for industrial applications, taxonomic classification of novel microorganisms in several environments, investigation of the soil and mangrove microbial ecosystems and its influence on endangered plant species, and the sequencing of novel metagenome-assembled genomes. The results surveyed demonstrate the importance of microorganisms in environments that play important roles in human activities as well as the potential that many of these microorganisms have in contributing to biotechnological applications crucial for human survival in the 21st century.
  • Bioprospecting as a strategy for conservation and sustainable use of the Brazilian Flora Thematic Review

    Silva, Dulce Helena Siqueira; Mannochio-Russo, Helena; Lago, João Henrique Ghilardi; Bueno, Paula Carolina Pires; Medina, Rebeca Previate; Bolzani, Vanderlan da Silva; Vilegas, Wagner; Nunes, Wilhan Donizete Gonçalves

    Abstract in Portuguese:

    Resumo No Brasil, as pesquisas com produtos naturais tiveram um forte impulso quando a FAPESP apoiou a criação do Laboratório de Química de Produtos Naturais do Instituto de Química da USP (1966). Em 1999, a FAPESP lançou o Programa de Pesquisa em Caracterização, Conservação, Restauração e Uso Sustentável da Biodiversidade (BIOTA-FAPESP), que intensificou a exploração sustentável da biodiversidade, e que evoluiu para formar a Rede Biota de Bioprospecção e Bioensaios (BIOprospecTA), que integra grupos de todo o país, otimizando o aproveitamento das competências já instaladas para a bioprospecção de microrganismos, plantas, invertebrados, vertebrados e organismos marinhos. Dos 104 projetos relacionados às ciências vegetais, 35 realizaram a bioprospecção da flora brasileira, em diversas áreas como Química, Botânica, Fisiologia e Morfologia Vegetal, (Quimio)taxonomia Vegetal, Ecologia de Ecossistemas, Genética Vegetal, Recursos Florestais, Engenharia Florestal, dentre outros, levando a milhares de publicações, ao engajamento de centenas de estudantes e ao entendimento mais profundo dos produtos naturais em diferentes modelos biológicos por meio da análise de micromoléculas auxiliada por estratégias computacionais e espectrométricas, além de avaliações farmacológicas. O desenvolvimento de abordagens ômicas ampliou a visão sobre perfil químico dos organismos, possibilitou o estudo integrado e concomitante de várias amostras, e a anotação mais rápida de moléculas conhecidas, por meio do uso de técnicas hifenadas, quimiométricas e redes moleculares. Isso também contribuiu para superar a falta de informação sobre a segurança e eficácia dos fitopreparados, em projetos que tratam da padronização de produtos fitoterápicos, de acordo com normas internacionais. O programa BIOTA-FAPESP também tem focado em aspectos ambientais, de acordo com os princípios da Química Verde e teve reflexos positivos na colaboração internacional, no número e no impacto das publicações científicas e na parceria com empresas, etapa crucial para agregar valor e expandir a cadeia produtiva de bioprodutos. Ainda, a compilação, sistematização e compartilhamento de dados foram contemplados com a criação da base de dados NUBBEDB, de livre acesso, e que se integra com bases internacionais (ACD/labs, American Chemical Society – ACS), auxiliando pesquisadores e empresas no desenvolvimento de diferentes áreas da ciência, tecnologia, fortalecendo a bioeconomia e subsidiando políticas públicas.

    Abstract in English:

    Abstract In Brazil, research with natural products had a strong impulse when FAPESP supported the creation of the Laboratory of Chemistry of Natural Products of the Institute of Chemistry of USP (1966). In 1999, FAPESP launched the Research Program in the Characterization, Conservation, Restoration and Sustainable Use of Biodiversity (BIOTA-FAPESP), which intensified the sustainable exploitation of biodiversity, and which evolved to form the Biota Network for Bioprospection and Bioassays (BIOprospecTA), which integrates groups from all over the country, optimizing the use of the skills already installed for the bioprospecting of microorganisms, plants, invertebrates, vertebrates and marine organisms. Of the 104 projects related to plant sciences, 35 carried out bioprospection of Brazilian flora, belonging to the areas of Chemistry, Botany, Genetics, Plant Physiology, Plant Morphology, Plant (Chemo)taxonomy, Ecosystem Ecology, Plant Genetics. Physical Sciences, Forest Resources, Forestry Engineering, Agronomy, leading to thousands of publications, engagement of hundreds of students and a deeper understanding of natural products in different biological models through macromolecules analysis aided by computational and spectrometric strategies, in addition to pharmacological evaluations. The development of omics approaches led to a more comprehensive view of the chemical profile of an organism, and enabled integrated and concomitant studies of several samples, and faster annotation of known molecules, through the use of hyphenated and chemometric techniques, and molecular networking. This also helped to overcome the lack of information on the safety and efficacy of herbal preparations, in projects dealing with the standardization of herbal products, according to international standards. The BIOTA-FAPESP program has also focused on environmental aspects, in accordance with the principles of Green Chemistry and has had positive effects on international collaboration, on the number and impact of scientific publications and on partnership with companies, a crucial step to add value and expand the production chain of bioproducts. Also, the compilation, systematization and sharing of data were contemplated with the creation of the NUBBEDB database, of free access, and that integrates with international databases (ACD/labs, American Chemical Society – ACS), helping researchers and companies in the development from different areas of science, technology, strengthening the bioeconomy and subsidizing public policies.
  • Bioprospecting macroalgae, marine and terrestrial invertebrates & their associated microbiota Thematic Review

    Costa-Lotufo, Leticia Veras; Colepicolo, Pio; Pupo, Mônica Tallarico; Palma, Mario Sergio

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A presente revisão discute o impacto das iniciativas de bioprospecção desenvolvidas pelos projetos associados ao BIOprospecTA, subprograma do programa BIOTA, apoiado pela FAPESP. Esta revisão traz um resumo dos principais resultados produzidos pelos projetos de investigação de produtos naturais (PNs) de organismos não vegetais, como exemplos do sucesso desta iniciativa, com foco nos avanços alcançados pelos projetos relacionados a PNs de macroalgas, invertebrados marinhos, artrópodes e microrganismos associados. As macroalgas são um dos grupos mais estudados no Brasil com o isolamento de muitas substâncias bioativas, incluindo lipídios, carotenóides, ficocolóides, lectinas, aminoácidos do tipo micosporina e substâncias halogenadas. Invertebrados marinhos e microrganismos associados têm sido estudados de forma mais sistemática nos últimos trinta anos, revelando substâncias únicas, com potentes atividades biológicas. Os venenos de insetos himenópteros também foram amplamente estudados, resultando na identificação de centenas de peptídeos, que foram utilizados para criar uma biblioteca química que contribuiu para a identificação de modelos para o desenvolvimento de substâncias antifúngicas, antiparasitárias e anticancerígenas. O conhecimento construído dos venenos de himenópteros permitiu o desenvolvimento de um soro equino anti-peçonha de abelha. Dentre os microrganismos associados a insetos, a estratégia de bioprospecção foi compreender as bases moleculares das interações intra e interespécies (Ecologia Química), traduzindo esse conhecimento para possíveis aplicações biotecnológicas. Os resultados aqui discutidos reforçam a importância do programa BIOprospecTA no desenvolvimento de pesquisas com alto potencial inovador no Brasil.

    Abstract in English:

    Abstract The present review aims the discussion of the impact of the bioprospection initiative developed by the projects associated to BIOprospecTA, a subprogram of the program BIOTA, supported by FAPESP. This review brings a summary of the main results produced by the projects investigating natural products (NPs) from non-plants organisms, as examples of the success of this initiative, focusing on the progresses achieved by the projects related to NPs from macroalgae, marine invertebrates, arthropods and associated microorganisms. Macroalgae are one of the most studied groups in Brazil with the isolation of many bioactive compounds including lipids, carotenoids, phycocolloids, lectins, mycosporine-like amino acids and halogenated compounds. Marine invertebrates and associated microorganisms have been more systematically studied in the last thirty years, revealing unique compounds, with potent biological activities. The venoms of Hymenopteran insects were also extensively studied, resulting in the identification of hundreds of peptides, which were used to create a chemical library that contributed for the identification of leader models for the development of antifungal, antiparasitic, and anticancer compounds. The built knowledge of Hymenopteran venoms permitted the development of an equine hyperimmune serum anti honeybee venom. Amongst the microorganisms associated with insects the bioprospecting strategy was to understand the molecular basis of intra- and interspecies interactions (Chemical Ecology), translating this knowledge to possible biotechnological applications. The results discussed here reinforce the importance of BIOprospecTA program on the development of research with highly innovative potential in Brazil.
  • The contribution of the BIOTA/FAPESP Program to the advancement of the knowledge on terrestrial invertebrates Thematic Review

    Noll, Fernando B.; Barbosa, Marina F. de C.; Santos, Eduardo F.; Castilho, Raphael de C.; Lamas, Carlos J.E.; Freitas, André V.L.; de Moraes, Gilberto J.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A variabilidade dos organismos em uma determinada área constitui o que se denomina biodiversidade, uma das propriedades fundamentais da natureza, responsável pelo equilíbrio e estabilidade dos ecossistemas. A perda da biodiversidade tem sido uma grande preocupação para os cientistas, principalmente pelo papel desempenhado pelas atividades humanas, com potencial para desencadear circunstâncias irreversíveis. A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) desempenha um papel importante no apoio às pesquisas nos mais diversos ramos da ciência. No final da década de 1990, a FAPESP lançou um grande programa de fomento à pesquisa em biodiversidade, denominado BIOTA/FAPESP. Até o momento, este programa financiou a realização de 26 projetos, envolvendo atividades na maior parte do Brasil, embora tenham como foco principal o estado de São Paulo. Esses projetos geraram cerca de 1.140 publicações em periódicos de alto impacto, fornecendo informações relevantes que incluem a descrição original de 1.187 espécies e 76 gêneros e a descrição complementar de 350 espécies, além de diversos trabalhos de inventário, estudos biológicos etc. O programa também tem sido fundamental para o estabelecimento ou adequação de instalações de pesquisa científica e o treinamento de novos taxonomistas. Os grupos de invertebrados terrestres mais estudados incluem os Insecta das ordens Hymenoptera, Lepidoptera e Diptera, e os Arachnida das subclasses Araneae e Acari. Projetos distintos também têm contribuído para a detecção de organismos potencialmente úteis como agentes de controle biológico e na determinação de mapas de áreas preferenciais para o estabelecimento de políticas públicas. No futuro, os grupos prioritários de estudo devem incluir os Annelida e os Nematoda, pelo potencial que ambos têm como organismos benéficos, ou pelo potencial que alguns Nematoda têm como organismos prejudiciais a plantas e animais.

    Abstract in English:

    Abstract The variability of the organisms living in a given area constitute what is referred to as biodiversity, one of nature’s fundamental properties, responsible for the balance and stability of ecosystems. The loss of biodiversity has been of great concern to scientists, especially because of the role played by human activities in this regard, able to lead to irreversible circumstances. The São Paulo Research Foundation (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP) plays a major role in supporting research efforts in the most diverse branches of science. In the late 1990´s, FAPESP launched a major program to promote research on biodiversity, named BIOTA/FAPESP. So far, this program has financed the conduction of 26 projects, involving research activities in most of Brazil, while focusing mainly the State of São Paulo. These projects have generated about 1140 publications in peer-reviewed journals of high standard, providing relevant information, including the original description of 1187 species and 76 genera, the complementary description of 350 species, as well as a number of inventory works, biological studies, etc. The program has also been instrumental in the establishment or adequacy of research facilities and training of new taxonomists. Most extensively studied groups of terrestrial invertebrates include Insecta of the orders Hymenoptera, Lepidoptera and Diptera, and Arachnida of the subclasses Araneae and Acari. Distinct projects have also contributed to the detection of organisms potentially useful as biological control agents and in the determination of maps of major interest for the establishment of public policies. In the future, priority groups for study should include the Annelida and the Nematoda, for the potential both have as beneficial organisms, or for the potential some Nematoda have as organisms harmful to plants and animals.
  • FAPESP and the São Paulo state freshwater algal flora: history and challenges Thematic Review

    Bicudo, Carlos E. de M.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O Programa BIOTA/FAPESP possibilitou a organização da “Flora ficológica do Estado de São Paulo” com o desenvolvimento de um programa intensivo de coleta que visou (1) amostrar de forma equivalente os ambientes lêntico, semilêntico e lótico, (2) realizar da forma mais uniforme possível a cobertura do território do Estado e (3) privilegiar a coleta de materiais perifítico e de sedimentos superficiais, que haviam sido extremamente negligenciados até então. O estudo de todo esse material mostrou que as Zygnematophyceae apresentaram aumento de 100% de sua biodiversidade, as Euglenophyceae de 34% e as Chlorophyceae de 97%, porcentual este, entretanto, devido à conclusão apenas do estudo das Chlorococcales. As Bacillariophyceae estão na fase de conclusão de seu levantamento florístico, mostrando que o aumento da biodiversidade deverá suplantar os 700%. Há, finalmente, produtos laterais gerados pelo Programa BIOTA/FAPESP representados pela publicação de uma chave para identificação dos gêneros de algas de águas continentais que ocorrem no Brasil, que se encontra na terceira edição; e a realização da flora ficológica mais completa já produzida em nível brasileiro, a do Parque Estadual das Fontes do Ipiranga que soma, em fase de finalização, 919 táxons.

    Abstract in English:

    Abstract The BIOTA/FAPESP Program made the “São Paulo State algal flora” possible through a very intensive sampling program that aimed at (1) collecting as equally as possible from lentic, semi-lentic, and lotic environments, (2) performing the most uniform possible coverage of the state’s territory, and (3) fostering the collection of periphytic and surface sediments materials that had been extremely neglected till then. The study of all this material made it clear that the biodiversity of the Zygnematophyceae increased by 100%, the Euglenophyceae by 34%, and the Chlorophyceae by 97%, the last being only due to the study of the Chlorococcales. The Bacillariophyceae are in the final phase of their floristic survey, but it is already possible to see an increase in biodiversity of over 700%. Byproducts from the BIOTA/FAPESP algae are a key for the taxonomic identification of freshwater algal genera occurring in Brazil in its third edition, and the production of the most complete algal flora ever carried out in Brazil, that of the Ipiranga River Sources State Park that already totals 919 taxa.
  • From insect-plant interactions to ecological networks Thematic Review

    Lewinsohn, Thomas Michael; Almeida Neto, Mário; Almeida, Adriana; Prado, Paulo Inácio; Jorge, Leonardo Ré

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Desde seu início, a biodiversidade geralmente tem sido entendida e avaliada principalmente como diversidade de espécies. Interações entre espécies ou grupos funcionais vêm sendo incorporadas em um conceito expandido de biodiversidade. Como um estudo de caso da evolução de um programa de pesquisa em biodiversidade, resumimos aqui nossos estudos das interações de Asteráceas com insetos endófagos em capítulos no Brasil, desenvolvidos por várias décadas. Inicialmente a diversidade de herbívoros foi estimada em diferentes espécies hospedeiras, tratando-as como réplicas independentes para estimar os componentes locais e de substituição da diversidade dos insetos associados. Posteriormente, passamos a amostrar comunidades interativas de plantas e insetos associados em diferentes localidades e regiões, o que abriu novas linhas de investigação. A diversidade de interações, agora fatorada em componentes espaciais e inter-hospedeiras, sugere um novo campo, a geografia de interações. Em segundo lugar, um componente essencial da diversidade de interações, a especialização trófica, foi redefinida como função da contiguidade filogenética bem como da disponibilidade local de plantas hospedeiras. Terceiro, sob influência da teoria de redes complexas, foram investigados padrões topológicos de comunidades interativas. Identificamos a estrutura modular dessas comunidades de plantas e herbívoros; posteriormente, demonstramos a topologia hierárquica dessas interações, composta por módulos internamente aninhados. Numa revisão sucinta de pesquisas sustentadas pela Fapesp, especialmente no programa Biota-Fapesp, destacamos diversas linhas de pesquisa sobre diversidade de interações que alcançaram reconhecimento internacional, tais como interações de plantas e frugívoros ou polinizadores, além de novos modelos teóricos. A conjugação de estudos de campo com novas abordagens teóricas e analíticas firmou a diversidade de interações como um componente essencial para monitorar, conservar e restaurar a biodiversidade em seu sentido mais amplo.

    Abstract in English:

    Abstract Since its inception, biodiversity has largely been understood as species diversity and assessed as such. Interactions among species or functional groups are gradually becoming part of an expanded concept of biodiversity. As a case study of the development of a research program in biodiversity, we summarize our multi-decade studies on interactions of Asteraceae and flowerhead-feeding insects in Brazil. Initially, host species were treated as independent replicates in order to assess the local and turnover components of their herbivore diversity. Research then expanded into sampling entire interactive communities of host plants and their associated herbivores in different localities and regions, enabling new research lines to be pursued. Interaction diversity could be assessed and factored into spatial and among-host components, suggesting a new field of interaction geography. Second, host specialization, a key component of interaction diversity, was reframed considering simultaneously relatedness and local availability of plant hosts. Third, with the influence of complex network theory, community-wide species interactions were probed for topological patterns. Having identified the modular structure of these plant-herbivore systems, later we demonstrated that they fit a compound hierarchical topology, in which interactions are nested within large-scale modules. In a brief survey of research funded by Fapesp, especially within the Biota-Fapesp program, we highlight several lines of internationally recognized research on interaction diversity, notably on plant-frugivore and plant-pollinator interactions, together with new theoretical models. The interplay of field studies with new theoretical and analytical approaches has established interaction diversity as an essential component for monitoring, conserving and restoring biodiversity in its broader sense.
  • From genes to ecosystems: a synthesis of amphibian biodiversity research in Brazil Thematic Review

    Haddad, Célio F.B.; Lopes, Carla M.; Becker, C. Guilherme; da Silva, Fernando R.; Lyra, Mariana L.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo No presente estudo apresentamos exemplos de avanços significativos nas pesquisas com anfíbios financiadas pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), focando em descobertas recentes nos campos de ecologia de comunidades, modificação do habitat, doenças infecciosas e o sequenciamento de DNA com múltiplos propósitos. Demonstramos que a FAPESP tem sido fundamental não somente pelo financiamento direto de projetos de pesquisa e bolsas de estudo, mas também através de sua política de formação científica, fomentando colaborações internacionais com instituições de pesquisa de excelência mundial, melhorando e consolidando novas linhas de pesquisa que frequentemente dependem da combinação sinérgica entre diferentes linhas de conhecimento e ferramentas complexas. Enfatizamos que futuros estudos continuem com foco em questões básicas, como a descrição de novas espécies, bem como correções taxonômicas e sistemáticas. Além disso, esperamos uma forte integração entre diferentes disciplinas usando novas ferramentas de bioinformática e abordagens de modelagem, como o aprendizado de máquina. Essas novas abordagens serão críticas para desenvolver ainda mais nossa compreensão a respeito de questões fundamentais sobre as características da história de vida dos anfíbios, transmissão de doenças, estrutura de comunidades, biogeografia e previsões populacionais em diferentes cenários de mudanças globais, como a expansão da agricultura, uso de agrotóxicos, perda de habitat e mudanças climáticas.

    Abstract in English:

    Abstract Here, we summarize examples of significant advances in amphibian research supported by the São Paulo Research Foundation (FAPESP), focusing on recent discoveries in the fields of community ecology, habitat change, infection diseases, and multipurpose DNA sequencing. We demonstrated that FAPESP has been fundamental not only by directly funding research projects and scholarships, but also through its science training policy, fostering international collaborations with world-class research institutions, improving and consolidating new lines of research that often depended on a synergetic combination of different knowledge and complex tools. We emphasized that future studies will continue to focus on basic questions, such as description of new species, as well as taxonomic and systematic corrections. Furthermore, we also expect that there will be a strong integration among different disciplines using novel bioinformatics tools and modeling approaches, such as machine learning. These new approaches will be critical to further develop our understanding of foundational questions of amphibian life-history trait variation, disease transmission, community assembly, biogeography, and population forecasts under different global change scenarios such as agricultural expansion, agrochemical use, habitat loss, and climate change.
  • Mammals in São Paulo State: diversity, distribution, ecology, and conservation Thematic Review

    Galetti, Mauro; Carmignotto, Ana Paula; Percequillo, Alexandre R.; Santos, Marcos C. de O.; Ferraz, Katia Maria P. M. de Barros; Lima, Fernando; Vancine, Maurício H.; Muylaert, Renata L.; Bonfim, Fernando César Gonçalves; Magioli, Marcelo; Abra, Fernanda D.; Chiarello, Adriano G.; Duarte, José Maurício Barbanti; Morato, Ronaldo; de Mello Beisiegel, Beatriz; Olmos, Fábio; Galetti Jr., Pedro Manoel; Ribeiro, Milton Cezar

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Os mamíferos são organismos carismáticos que desempenham um papel fundamental na função ecológica e nos serviços ecossistêmicos, como polinização, dispersão de sementes, ciclagem de nutrientes e controle de pragas. O Estado de São Paulo representa apenas 3% do território brasileiro, mas detém 33% da diversidade de mamíferos. A maior parte de seu território é dominado pela agricultura, pastagens e áreas urbanas que afetam diretamente a diversidade e a persistência dos mamíferos na paisagem. Além disso, São Paulo possui o maior porto da América Latina e o maior reservatório de petróleo costeiro do Brasil, com 600 km de extensão de litoral com diversas espécies de mamíferos marinhos. Essas infraestruturas afetam a diversidade, distribuição, ecologia e o futuro dos mamíferos no estado. Aqui, respondemos cinco perguntas principais: 1) Qual é a diversidade de mamíferos silvestres no Estado de São Paulo? 2) Onde eles ocorrem? 3) Qual é o seu impacto positivo e negativo no bem-estar humano? 4) Como os mamíferos persistem em paisagens modificadas pelo homem? 5) Qual é o futuro dos mamíferos no estado? O estado de São Paulo possui 255 espécies de mamíferos nativos, com quatro espécies endêmicas, duas delas globalmente ameaçadas de extinção. Pelo menos seis espécies (dois marsupiais, ariranha, veado-campeiro, veado-cambuta e tatu-canastra) foram extirpadas do estado devido à caça e perda de habitat. O intenso uso humano da terra no estado forçou muitas espécies de mamíferos a mudar sua dieta para lidar com a intensa fragmentação e agricultura. A monocultura em larga escala facilitou a invasão de espécies exóticas, como porcos selvagens (javaporco) e a lebre europeia. Várias espécies de áreas abertas estão expandindo suas áreas de distribuição (lobo-guará, veado-catingueiro) sobre áreas desmatadas e provavelmente refletem mudanças em direção a um clima mais seco. Como o estado possui o maior sistema rodoviário do Brasil, cerca de 40 mil mamíferos de 33 espécies são mortos por ano em colisões, causando um prejuízo econômico de 12 milhões de dólares/ano. A diversidade de mamíferos está concentrada nos maiores remanescentes florestais da Serra do Mar e no interior do Estado, principalmente nas regiões de Ribeirão Preto e Jundiaí. As lacunas amostrais estão concentradas em todo o interior do estado, principalmente na região noroeste. Os mamíferos silvestres desempenham um papel fundamental em muitos serviços ecossistêmicos, mas também podem ser uma preocupação em trazer novas doenças emergentes para as populações humanas. Embora a taxonomia de mamíferos pareça ser bem conhecida, mostramos que novas espécies estão sendo continuamente descobertas no estado. Portanto, pesquisas usando tecnologias tradicionais e novas (eDNA, iDNA, drones), monitoramento populacional de longo prazo, a investigação da interface do conflito homem-vida selvagem e a compreensão do papel único no ecossistema desempenhado pelos mamíferos são um caminho futuro para promover uma paisagem verde sustentável aliada ao bem-estar humano no estado. O plantio de corredores florestais ou de cerrado, principalmente junto aos principais sistemas fluviais, no planalto, o controle da caça ilegal nas áreas costeiras, o manejo dos regimes de fogo no Cerrado e a mitigação dos atropelamentos devem ser uma prioridade para proteger essa notável diversidade de mamíferos.

    Abstract in English:

    Abstract Mammals are charismatic organisms that play a fundamental role in ecological functions and ecosystem services, such as pollination, seed dispersal, nutrient cycling, and pest control. The state of São Paulo represents only 3% of the Brazilian territory but holds 33% of its mammalian diversity. Most of its territory is dominated by agriculture, pastures, and urban areas which directly affect the diversity and persistence of mammals in the landscape. In addition, São Paulo has the largest port in Latin America and the largest offshore oil reservoir in Brazil, with a 600 km stretch of coastline with several marine mammal species. These human-made infrastructures affect the diversity, distribution, ecology, and the future of mammals in the state. Here, we answer five main questions: 1) What is the diversity of wild mammals in São Paulo state? 2) Where are they? 3) What is their positive and negative impact on human well-being? 4) How do mammals thrive in human-modified landscapes? 5) What is the future of mammals in the state? The state of São Paulo holds 255 species of native mammals, with four endemic species, two of them globally endangered. At least six species (two marsupials, Giant otter, Pampas deer, Brazilian dwarf brocket deer, and Giant armadillo) were extirpated from the state due to hunting and habitat loss. The intense human land use in the state forced many mammalian species to change their diet to cope with the intense fragmentation and agriculture. Large-scale monoculture has facilitated the invasion of exotic species such as wild boars (javali) and the European hare. Several “savanna-dwelling” species are expanding their ranges (Maned wolf, Brocket deer) over deforested areas and probably reflect changes towards a drier climate. Because the state has the largest road system, about 40,000 mammals from 33 species are killed per year in collisions causing an economic loss of 12 million dollars/year. The diversity of mammals is concentrated in the largest forest remnants of Serra do Mar and in the interior of the State, mainly in the regions of Ribeirão Preto and Jundiaí. Sampling gaps are concentrated throughout the interior of the state, particularly in the northwest region. Wild mammals play a fundamental role in many ecosystem services, but they can also be a concern in bringing new emergent diseases to humans. Although the taxonomy of mammals seems to be well known, we show that new species are continuously being discovered in the state. Therefore, continuous surveys using traditional and new technologies (eDNA, iDNA, drones), long-term population monitoring, investigation of the interface of human-wildlife conflict, and understanding of the unique ecosystem role played by mammals are future avenues for promoting sustainable green landscapes allied to human well-being in the state. The planting of forest or savanna corridors, particularly along with major river systems, in the plateau, controlling illegal hunting in the coastal areas, managing fire regimes in the Cerrado, and mitigating roadkill must be prioritized to protect this outstanding mammal diversity.
  • A multidisciplinary framework for biodiversity prediction in the Brazilian Atlantic Forest hotspot Thematic Review

    Miyaki, Cristina Y.; Cruz, Francisco W.; Hickerson, Michael; Michelangeli, Fabián A.; Pinto-da-Rocha, Ricardo; Thomas, Wayt; Carnaval, Ana Carolina

    Abstract in Portuguese:

    Resumo: Descrevemos de forma resumida resultados selecionados do nosso projeto temático com foco na biodiversidade da Floresta Atlântica (“AF BIOTA”), que foi financiado pelo BIOTA FAPESP e pelo programa “Dimensions of Biodiversity” da “U.S. National Science Foundation” e “National Aeronautics and Space Administration” (NASA). Devido à sua megabiodiversidade (que inclui várias espécies endêmicas), e por restar menos de 16% da vegetação original, a Floresta Atlântica (FA) é uma das cinco áreas mais importantes para a biodiversidade do planeta (“biodiversity hotspot”). Reunimos especialistas de diversas disciplinas (biologia, geologia, engenharia) visando compreender como essa megabiodiversidade evoluiu ao longo do tempo e fornecer informações científicas para a sua conservação. Dentre os resultados obtidos, nós formamos 18 mestres e 26 doutores, publicamos mais de 400 artigos científicos que aumentaram o conhecimento sobre a diversidade biológica e climática da FA e sua dinâmica ao longo do tempo, desenvolvemos novos métodos analíticos, produzimos material de divulgação científica e fornecemos dados para desenvolver políticas públicas de conservação da biodiversidade.

    Abstract in English:

    Abstract: We briefly describe selected results from our thematic project focused on the biodiversity of the Atlantic Forest (“AF BIOTA”), which was jointly funded by FAPESP’s BIOTA Program, the U.S. National Science Foundation Dimensions of Biodiversity Program, and the National Aeronautics and Space Administration (NASA). As one of the five most important hotspots of biodiversity in the world, the Atlantic Forest (AF) holds less than 16% of its vegetation cover, yet, amongst the hotspots, it still harbors one of the highest numbers of species, including endemics. By gathering specialists across multiple disciplines (biology, geology, engineering), we aimed to understand how this megabiodiversity was built through time, informing biodiversity science and conservation. Among the results, we trained 18 Master’s and 26 Ph.D. students, published more than 400 peer-reviewed papers that improved our knowledge about the forest’s biologic and climatic diversity and dynamics through time, developed new analytical methods, produced outreach videos and articles, and provided data to help define biodiversity conservation policies.
  • The contribution of the BIOTA/FAPESP Program to the knowledge on pollination and plant reproduction Thematic Review

    Agostini, Kayna; Wolowski, Marina; Bergamo, Pedro Joaquim; Brito, Vinicius Lourenço Garcia de; Nunes, Carlos Eduardo Pereira; Pansarin, Ludmila Mickeliunas; Sazima, Marlies

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A interação planta-polinizador está associada à origem e manutenção da diversidade de espécies de plantas e ao funcionamento dos ecossistemas. O potencial da polinização como serviço ecossistêmico é destacado quando associado à produção de alimentos. Compreender esta interação na escala da paisagem é essencial para caracterizar o serviço de polinização para muitos cultivos que dependem dos polinizadores para a formação de frutos e sementes que integram a dieta humana. O objetivo deste trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica de estudos e projetos financiados pelo BIOTA/FAPESP para ilustrar as principais abordagens de pesquisa desenvolvidas no campo da Biologia da Polinização, especialmente relacionadas à interação planta-polinizador. As interações planta-polinizador na Mata Atlântica foram alavancadas como resultado desse programa de pesquisa de longo prazo, durante o qual vários artigos foram publicados em revistas internacionais. A polinização por abelhas (melitofilia) foi o sistema de polinização mais representativo estudado. Além da melitofilia, outras interações foram estudadas, como a polinização por mariposas (esfingofilia), por beija-flores (ornitofilia) e por morcegos (quiropterofilia). As relações mutualísticas específicas entre figueiras e vespas do figo também foram objeto de estudos no âmbito do Programa. No início do Programa BIOTA/FAPESP, havia muitas lacunas sobre informações básicas sobre polinização e sistemas de reprodução de espécies vegetais nativas brasileiras. Assim, o Programa foi fundamental para desenvolver pesquisas sobre a história natural de plantas e polinizadores da Mata Atlântica. No geral, o Programa financiou estudos que investigaram temas como ecologia funcional da polinização, eficácia de polinizadores, genética de populações de plantas, estrutura e dinâmica de redes de interação planta-polinizador, bem como distribuição geográfica e macroevolução dos sistemas de polinização, além de estudos genéticos e moleculares de populações de plantas nativas com foco no fluxo de pólen. Adicionalmente, estudos sobre polinização no contexto da ecologia da paisagem tiveram como objetivo avaliar os efeitos da fragmentação florestal no funcionamento das populações de plantas e suas interações com os polinizadores e as relações entre a estrutura da paisagem e os processos ecológicos, biodiversidade e serviços ecossistêmicos. Portanto, o Programa teve um papel de destaque na produção de dados básicos com grandes implicações para o entendimento da ecologia e promoção da conservação das interações planta-polinizador.

    Abstract in English:

    Abstract Interactions between plant and pollinators are associated with the origin and maintenance of species diversity, as well as ecosystem functioning. The potential of pollination as an ecosystem service is evidenced by its association with food production. Understanding pollination at the landscape scale is essential for characterizing the pollination service for several crops that depend on pollinators for fruit and seed set that make up the human diet. Our aim was to carry out a literature review of studies and projects funded by BIOTA/FAPESP to illustrate the main research approaches developed in the field of Pollination Biology, especially related to plant-pollinator interactions. Plant-pollinator interactions in the Atlantic forest were leveraged as a result of this long-term research program, during which several papers were published in international journals. Pollination by bees (melittophily) was the most representative pollination system studied. In addition to melittophily, other interactions were studied such as pollination by hawkmoths (sphingophily), by hummingbirds (ornithophily) and by bats (chiropterophily). The specific mutualistic relationships between fig trees and fig wasps were also subject of studies within the Program. At the beginning of the BIOTA/FAPESP Program, there were many gaps in basic information about pollination and breeding systems of Brazilian native plant species. Thus, the Program was fundamental to fuel research on the natural history of plants and pollinators from the Atlantic forest. Overall, the Program funded studies that investigated themes such as functional pollination ecology, pollinator effectiveness, plant population genetics, structure and dynamics of plant-pollinator interaction networks, as well as geographic distribution and macroevolution of pollination systems, as well as genetic and molecular studies of native plant populations focusing on pollen flow and genetic structure of populations. Additionally, studies on pollination in the context of landscape ecology had the aim of assessing the effects of forest fragmentation on the functioning of plant populations and their interactions with pollinators and the relationships between landscape structure and ecological processes, biodiversity, and ecosystem service. Therefore, the Program had a prominent role in producing basic data with great implications for understanding the ecology and promoting the conservation of plant-pollinator interactions.
  • The co-evolution of life and biogeochemical cycles in our planet Thematic Review

    Martinelli, Luiz Antonio; Augusto, Fernanda Gaudio

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A Terra passou por inúmeras mudanças geológicas e biológicas ao longo de bilhões de anos. A evolução de plantas e animais teve uma relação direta com as mudanças dos elementos na atmosfera e o desenvolvimento dos ciclos biogeoquímicos na Terra. O Antropoceno é a idade em que a espécie Homo sapiens deixa sua assinatura geológica no planeta. A dominação e/ou interferência humana nos ciclos biogeoquímicos resulta em mudanças ambientais que afetam não apenas os ecossistemas, em geral, mas também a biota e a biodiversidade global. Dessa forma, estamos criando um novo evento de extinção em massa, a “sexta onda de extinção” (“the sixth extinction wave”), além de transformar as funções e os serviços ambientais dos ecossistemas.

    Abstract in English:

    Abstract The Earth has undergone numerous geological and biological changes over billions of years. The evolution of plants and animals had a direct relationship with the elements’ changes in the atmosphere and the development of the biogeochemical cycles on Earth. The Anthropocene is the age of the Homo sapiens leaves its geological signature on the planet. Human domination and/or interference in the biogeochemical cycles results in an environmental change that affects not only ecosystems, in general, but also the biota and global biodiversity. In this way, we are creating another mass extinction event, the “sixth extinction wave” as well as transforming the ecosystems’ functions and services.
  • Biodiversity Management and Research in Multifunctional Landscapes Thematic Review

    Verdade, Luciano M.; Bianchi, Rita C.; Galetti Jr, Pedro M.; Pivello, Vânia R.; Silva, Wesley R.; Uezu, Alexandre

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Apesar de seus impactos ambientais negativos, ambientes modificados pelo homem, como paisagens agrícolas e urbanas, podem ter um papel relevante na conservação da biodiversidade como complementos de áreas protegidas. Tais paisagens antropizadas podem ter espécies ameaçadas, valiosas e incômodas, embora a maioria delas não se enquadre em nenhuma dessas categorias. Portanto, em tais ambientes devemos lidar com o mesmo processo de tomada de decisão sobre as mesmas possíveis intervenções propostas por Caughley (1994) para o manejo da vida selvagem, que estão relacionadas à conservação biológica, uso sustentável, controle/coexistência e monitoramento. Esse processo de tomada de decisão deve ser baseado em boa ciência e boa governança. Neste contexto, o primeiro passo deverá ser a implementação de paisagens multifuncionais, que mantenham a sua missão primordial de uso humano, mas que incorporem uma segunda, mas fundamental missão de conservação biológica. Neste estudo apresentamos um resumo das pesquisas realizadas no Programa Biota da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) neste campo desde o final da década de 1990 e propomos prioridades para pesquisa e governança da biodiversidade em paisagens multifuncionais para o futuro próximo.

    Abstract in English:

    Abstract: Despite their negative environmental impacts, human-modified environments such as agricultural and urban landscapes can have a relevant role on biodiversity conservation as complements of protected areas. Such anthropized landscapes may have endangered, valuable, and nuisance species, although most of them do not fit in any of these categories. Therefore, in such environments we must deal with the same decision-making process concerning the same possible interventions proposed by Caughley (1994) to wildlife management, which are related to biological conservation, sustainable use, control/coexistence, and monitoring. Such decision-making process should be based on good science and good governance. On such context, the first step should be to implement multifunctional landscapes, which keep their primary mission of human use, but incorporate a second but fundamental mission of biological conservation. In this study we present a summary of the research carried out at the Biota Program of Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) in this field since the late 1990's and propose priorities for biodiversity research and governance in multifunctional landscapes for the near future.
  • Marine and coastal biodiversity studies, 60 years of research funding from FAPESP, what we have learned and future challenges Thematic Review

    Marques, Antonio C.; Migotto, Alvaro E.; Kitahara, Marcelo V.; Dias, Gustavo Muniz; Costa, Tânia Marcia; Oliveira, Mariana C.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Neste estudo levantamos e analisamos 300 projetos relacionados à biodiversidade marinha financiados pela FAPESP entre 1972 a 2021, dos quais 46 foram realizados no Programa BIOTA. De um projeto único na década de 1970, o número foi aumentando gradativamente até 2009, quando o BIOTA promoveu uma chamada sobre biodiversidade marinha, o que impulsionou o número de projetos financiados nos anos seguintes. A abrangência geográfica dos projetos se expandiu ao longo dos anos e, a partir de estudos baseados no litoral do Estado de São Paulo, o foco gradualmente se deslocou para áreas mais amplas da costa brasileira, depois para outras áreas do Atlântico, e acabou se tornando global. A maioria dos projetos se concentrou em organismos costeiros, bentônicos, em substrato consolidado. Em termos de táxons, seis grupos responderam por cerca de 60% dos projetos (Crustacea, Actinopterygii, Mollusca, Chondrichthyes, Cnidaria e Rhodophyta), mas observa-se um aumento no número de grupos estudados ao longo das décadas. Os 300 projetos referem-se a um conjunto de 82 temas diferentes, dos quais os cinco principais são taxonomia, filogenia, comunidade, “ômicas” e poluição. As análises mostram um esforço de longa data em pesquisas de biodiversidade marinha, com abordagens atualizadas em relação ao escopo e métodos. A pesquisa em áreas estratégicas é discutida, incluindo os estudos sobre a microbiota marinha e em águas profundas. As mudanças climáticas e a crescente pressão da atividade humana sobre o oceano, incluindo poluição, acidificação e espécies invasoras, estão entre os principais desafios para o futuro. Projetos de produção e uso de dados de pesquisa básica de forma integrada e transdisciplinar oferecem múltiplas perspectivas de compreensão das mudanças no funcionamento dos ecossistemas e, consequentemente, são essenciais para subsidiar políticas públicas de conservação e uso sustentável da biodiversidade marinha em diferentes escalas. A Década do Oceano da UNESCO (a partir de 2021) é uma janela de oportunidade para fortalecer a pesquisa marinha, promover a colaboração nacional e internacional, construir redes envolvendo os setores público e privado, mas principalmente para chamar a atenção da sociedade para a importância de conhecer os ambientes marinhos e utilizar os recursos oceânicos de forma sustentável. O avanço da “alfabetização” oceânica é um dos principais legados para as gerações futuras promovidos por programas integrados de pesquisa como o BIOTA-FAPESP.

    Abstract in English:

    Abstract In this study we survey and analyze 300 projects related to marine biodiversity funded by FAPESP from 1972 to 2021, of which 46 were nested in the BIOTA Program. From a unique project in the 1970’s, the number gradually increased until 2009, when BIOTA promoted a call on marine biodiversity, which led to a boost in the number of funded projects in the subsequent years. The geographical range of the projects expanded over the years and, from studies based on the coast of São Paulo State, the focus gradually shifted to broader areas of the Brazilian coast, then to other areas of the Atlantic, and eventually became global. The majority of projects focused on coastal benthic organisms living on hard-bottom. In terms of taxa, six groups accounted for about 60% of the projects (viz. Crustacea, Actinopterygii, Mollusca, Chondrichthyes, Cnidaria, and Rhodophyta), but it is observed an increase in the number of groups studied over the decades. The 300 projects refer to a set of 82 different topics, of which the top five are taxonomy, phylogeny, community, “omics”, and pollution. The analyses show a long-standing effort in marine biodiversity surveys, with ongoing updated approaches regarding scope and methods. Research on strategic areas is discussed, including deep-sea and marine microbiota. Climate change and the increasing pressure of human activity on the ocean, including pollution, acidification and invasive species, are among the main challenges for the future. Projects producing and using basic research data in an integrative and transdisciplinary way offer multiple perspectives in understanding changes in ecosystem functioning and, consequently, are essential to support public policies for the conservation and sustainable use of marine biodiversity at different scales. UNESCO’s Decade of Ocean (starting 2021) is a window of opportunity to strengthen marine research, to promote national and international collaboration, to build up networks involving the public and private sector, but particularly to draw society’s attention to the importance of knowing marine environments and using ocean resources in a sustainable way. The advancement of ocean literacy is one of the main legacies for future generations promoted by integrated research programs such as BIOTA-FAPESP.
  • Biodiversity and public health interface Thematic Review

    Pinter, Adriano; Prist, Paula Ribeiro; Marrelli, Mauro Toledo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Junto à modernidade, a atividade humana tem sido um fator chave ligada aos riscos ambientais globais, as modificações antrópicas em âmbito mundial têm sido causa do surgimento de doenças para os animais silvestres e domésticos, bem como para o ser humano. Em especial, o incremento na distribuição espacial e incidência de doenças infecciosas emergentes (DIE) estão diretamente associados ao desmatamento e às mudanças climáticas globais, além disso, o surgimento de novos agentes de DIE, como o SARS-COV-2, tem sido relatado nos últimos 30 anos. Por outro lado, a biodiversidade tem se mostrado um indicador chave para a saúde dos ecossistemas, além de representar um papel importante na promoção da saúde pública humana. Nas regiões neotropicais, e em especial, no Brasil, várias doenças infecciosas têm demonstrado ser diretamente afetadas pela perda de biodiversidade, como a malária, a síndrome pulmonar por hantavírus, a febre amarela, as arboviroses urbanas, a febre maculosa, entre outras. Para entender melhor a capacidade ecossistêmica de regulação de doenças infecciosas, o programa BIOTA FAPESP tem apoiado pesquisadores e projetos de pesquisa para aumentar o conhecimento sobre a biodiversidade e os ecossistemas brasileiros, como a diversidade de bioagentes de aves, a biodiversidade de animais peçonhentos, a diversidade de espécies de mosquitos em fragmentos florestais dentro de áreas urbanas, a propagação do vírus da febre amarela em território florestal fragmentado, perda e isolamento de remanescentes florestais e a ocorrência de febre maculosa e malária, entre outros. Ressalta-se que o BIOTA FAPESP é um programa de sucesso e deve ser ampliado como importante ferramenta de promoção da saúde pública presente e futura.

    Abstract in English:

    Abstract Alongside modernity, the human activity has been a key factor in global environmental risks, with worldwide anthropic modification being the cause of the emergence of diseases for wild and livestock animals, and even humans. In special, the increase in the spatial distribution and in the incidence of some emerging infectious diseases (EID) are directly associated to deforestation and global climate changes. Moreover, the arise of new EID agents, such as the SARS-COV-2 have been reported for the last 30 years. On the other hand, biodiversity has been shown to be a key indicator for ecosystem health, and to pose a role to increase the promotion of human public health. In neotropical regions, and in special, in Brazil, several infectious diseases have been demonstrated to be directly affected for the biodiversity loss, such as malaria, hantavirus pulmonary syndrome, yellow fever, urban arboviruses, spotted fever, amongst other. To better understand the ecosystem capacity of regulation of infectious diseases, FAPESP BIOTA program have supported researchers and research projects to increase knowledge about Brazilian biodiversity and the ecosystems, such as diversity of bird bioagents, venomous animals biodiversity, diversity of mosquitos species in forest patches inside urban areas, propagation of the yellow fever virus over fragmented forest territories, loss of ecological corridors and occurrence of spotted fever and malaria, amongst others. It is noteworthy that FAPESP BIOTA is a successful program and must be expanded as an important tool for present and future public health promotion.
  • The importance of ethnoecological studies for the conservation and sustainable use of biodiversity: a critical analysis of six decades of support by FAPESP Thematic Review

    Rodrigues, Eliana; Seixas, Cristiana Simão; Sauini, Thamara; Adams, Cristina

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O artigo objetiva avaliar a área da etnoecologia dentro dos financiamentos de projetos e eventos apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) com vista a discutir a importância da área para a conservação e uso sustentável da biodiversidade e as oportunidades para avançar esta área do conhecimento, O artigo traz uma retrospectiva dos 76 projetos e 21 eventos organizados na área de Etnoecologia, que receberam apoio da FAPESP nos últimos 60 anos. Para tanto, foi realizada uma busca nas bases de dados da FAPESP considerando as palavras-chave: Etnoecologia, Etnobiologia, Etnociência, Etnoictiologia, Etnotaxonomia, Antropologia Ecológica, Etnobotânica, Etnozoologia, Etnofarmacologia, Conhecimento Tradicional, Conhecimento Ecológico Tradicional, Conhecimento Indígena, Etnografia, Ecologia Humana e Etnoarqueologia. A maior parte dos projetos foram desenvolvidos na modalidade Auxílio à Pesquisa (88%), sendo a década de destaque a de 2000–2009 (44,7%). Nenhum projeto foi localizado nas duas primeiras décadas, e apenas 8 fizeram parte do Programa Biota. As principais áreas de submissão foram as Ciências Biológicas (46% dos projetos e 47% dos eventos) e as Ciências Humanas (38% dos projetos). As perguntas de pesquisa e métodos dos projetos desenvolvidos ao longo das quatro últimas décadas foram analisados de forma crítica e comparativa. Diante dos dados levantados, um aumento de projetos etnoecológicos apoiados pelo programa Biota e na modalidade Temático pode contribuir para um avanço desta área do conhecimento e para cruzar o percurso da interdisciplinaridade à transdisciplinaridade.

    Abstract in English:

    Abstract This paper aims to assess the area of ethnoecology within funding provided by the São Paulo Research Foundation (FAPESP) to projects and events in order to discuss the importance of this area for the conservation and sustainable use of biodiversity and the opportunity to advance this area of knowledge, The paper presents a retrospective analysis of the 75 projects and 21 events organized in the area of ethnoecology that received support from FAPESP in the last 60 years. For this purpose, a search was performed in the FAPESP databases using the keywords Ethnoecology, Ethnobiology, Ethnoscience, Ethnoichthyology, Ethnotaxonomy, Ecological Anthropology, Ethnobotany, Ethnozoology, Ethnopharmacology, Traditional Knowledge, Traditional Ecological Knowledge, Indigenous Knowledge, Ethnography, Human Ecology and Ethnoarcheology. Research Support modality accounted for most of the projects (88%), with 45.3% of funding occurring in the decade of 2000–2009. No project was supported in the first two decades and only eight were part of the BIOTA Program. The main areas of submission were Biological Sciences (46.7% of projects and 47.6% of events) and Humanities (38.7% of projects). The research questions and methods of the projects developed over the last four decades were analyzed critically and comparatively. Given the data collected, an increase of ethnocecological projects supported by the BIOTA Program and through the thematic modality may contribute to advance this area of knowledge and to cross the path from inter to transdisciplinar science.
  • Research in education and communication in science: contributions from the Biota-Fapesp program to biodiversity education Thematic Review

    Bizerra, Alessandra; Speglich, Érica; Ursi, Suzana

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Neste artigo, buscamos compreender as contribuições do Programa Biota-Fapesp para a pesquisa em educação e comunicação em biodiversidade. Nossas questões de pesquisa são: (i) o Programa Biota-Fapesp está acompanhando e/ou contribuindo para os principais avanços nos aspectos conceituais, tecnológicos/metodológicos e/ou de gestão/governança da pesquisa em educação/comunicação em biodiversidade?; (ii) se sim, como os projetos contribuem para esses avanços?; e (iii) quais são as principais expectativas para o futuro do Biota na pesquisa em educação e comunicação? Nossas análises destacaram uma contribuição qualitativa do Programa Biota-Fapesp nos níveis institucional, metodológico, conceitual e educacional. No entanto, devido ao baixo número de projetos, esta contribuição pode ser considerada somativa, mas não transformadora. As perspectivas do Programa Biota-Fapesp para essas áreas foram divididas em três abordagens: 1. Linhas de pesquisa e conceitos que podem ser incentivados por meio de editais específicos ou inclusão em outros editais de interesse do Programa; 2. Abordagens metodológicas inovadoras para a área que devem ser incentivadas; 3. Sugestões para gestão e infraestrutura da pesquisa científica. Por meio dos dados e discussões apresentados a seguir, esperamos contribuir para a compreensão do papel do Biota-Fapesp na área, bem como apontar caminhos para desenvolver pesquisas, práticas e políticas públicas que promovam o fortalecimento da ciência como cultura.

    Abstract in English:

    Abstract In this article, we aim to understand the contributions of the Biota-Fapesp Program to the research in biodiversity education and communication. Our research questions are: (i) is the Biota-Fapesp Program following or contributing to the significant advances in conceptual, technological/methodological, and management/governance aspects of biodiversity education/communication research?; (ii) if yes, how do the projects contribute to these advances?; and (iii) what are the main expectations for the future of Biota in education and communication research? Our analyzes highlighted a qualitative contribution from the Biota-Fapesp Program at institutional, methodological, conceptual, and educational levels. However, due to the few projects, it can be considered a summative contribution and not a transformative one. Perspectives for the Biota-Fapesp Program in these areas were divided into three approaches: 1. Research lines and concepts that could be encouraged through specific calls or inclusion in other calls of interest to the Program; 2. Innovative methodological approaches for the area that should be encouraged; 3. Suggestions for scientific research management and infrastructure. Through data and discussions presented below, we hope to contribute to the understanding of the role of Biota-Fapesp in the area, and point out ways to develop research, practices and public policies that promote the strengthening of science as culture.
  • Science and environmental policy establishment: the case of the Forest Act in the State of São Paulo, Brazil Thematic Review

    Mello, Kaline de; Brites, Alice; Borges-Matos, Clarice; Tavares, Paulo André; Metzger, Jean Paul; Rodrigues, Ricardo Ribeiro; Santos, Zenilda Ledo dos; Joly, Carlos Alfredo; Sparovek, Gerd

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Os ecossistemas naturais estão sob grave ameaça em todo o mundo e as políticas ambientais são essenciais para minimizar os impactos presentes e futuros na biodiversidade, nos serviços ecossistêmicos e nas mudanças climáticas. O Novo Código Florestal no Brasil é a principal política de proteção da vegetação nativa em terras privadas, que compreende 54% da vegetação nativa remanescente brasileira. No entanto, os conflitos entre as preocupações ambientais e agrícolas na sua implementação exigem soluções equilibradas e baseadas em evidências científicas. Para enfrentar o desafio de aplicar a ciência no estabelecimento de políticas ambientais, desenvolvemos um projeto científico financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) para apoiar a implementação do Novo Código Florestal no Estado de São Paulo, como parte do Programa Biota/FAPESP. O projeto foi conduzido de forma diferente de um projeto de pesquisa regular: o objetivo amplo foi fornecer suporte científico para a implementação do Novo Código Florestal pelo Estado, a partir de uma interação participativa entre as partes interessadas para construir objetivos específicos, métodos e discussão de resultados, dentro de uma equipe de pesquisa interdisciplinar e intersetorial. Aqui, apresentamos as lições aprendidas durante e após os quatro anos de desenvolvimento do projeto de pesquisa para avaliar como o conhecimento científico pode ser produzido e adotado na implementação de uma política ambiental específica. Apresentamos os principais resultados e os desafios enfrentados na tentativa de incluir dados científicos no processo decisório. Apresentamos também desafios atuais e futuros na implementação do Novo Código Florestal que podem ser resolvidos com evidências científicas. As lições aprendidas mostraram que mesmo concebendo o projeto de forma a atender as necessidades de apoio à implementação da política ambiental, evitando dificuldades normalmente apontadas por projetos semelhantes, houve uma grande dificuldade para que contribuições científicas fossem adotadas no processo decisório. A maioria das informações e conselhos científicos, mesmo após discussão e entendimento comum entre um grupo diversificado de partes interessadas, foi ignorada nas fases finais de tomada de decisão.

    Abstract in English:

    Abstract Natural ecosystems are under severe threat worldwide and environmental policies are essential to minimize present and future impacts on biodiversity, ecosystem services and climate change. The New Forest Act in Brazil is the main policy to protect native vegetation in private lands, which comprise 54% of the remaining Brazilian native vegetation. However, conflicts between environmental and agricultural concerns in its implementation demand for balanced solutions based on scientific evidence. To face the challenge of applying science in environmental policy establishment, we developed a scientific project funded by the São Paulo State Research Foundation (FAPESP) to support the implementation of the New Forest Act in São Paulo State, as part of the Biota/FAPESP Program. The project was conducted differently from a regular research project: the broad objective was to provide scientific support to the State’s implementation of the New Forest Act, based on a participatory interaction among stakeholders to build specific objectives, methods, and discussion of results, within an interdisciplinary and intersectoral research team. Here, we present the lessons learned during and after the four years of the research project development to evaluate how scientific knowledge can be produced and adopted in the implementation of a specific environmental policy. We present the main outcomes and the challenges faced in trying to include scientific data in the decision-making process. We also present current and future challenges in the New Forest Act implementation that could be solved with scientific evidence. The lessons learned showed that even designing the project in order to meet the needs to support the implementation of the environmental policy, avoiding difficulties normally pointed out by similar projects, there was a great difficulty for scientific contributions to be adopted in the decision-making process. Most of the scientific information and advice, even after discussion and common understanding among a diverse stakeholder group, were ignored or over-ruled in the final decision-making phases.
  • Natural history museums and zoological collections of São Paulo State Thematic Review

    Percequillo, Alexandre Reis; Barbosa, Marina F. C.; Bockmann, Flávio A.; Bogoni, Juliano A.; Esguícero, André L. H.; Lamas, Carlos; Moraes, Gilberto José de; Pinto-da-Rocha, Ricardo; Silveira, Luís Fábio

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As coleções científicas constituem uma fonte valiosa para contribuições à pesquisa científica e para a formação de recursos humanos em sistemática, mas também em outras áreas do conhecimento biológico. Nesta contribuição, pretendemos discutir esses avanços nas coleções e o papel desempenhado pela FAPESP no seu patrocínio, bem como um panorama geral das coleções zoológicas do estado de São Paulo. Também pretendemos enfatizar a importância das coleções zoológicas e a necessidade de apoio logístico e financeiro contínuo de instituições e agências de pesquisa para manter e desenvolver esses repositórios únicos de biodiversidade. Ao longo de 1980 até os dias atuais, a FAPESP apoiou 118 projetos de pesquisa focados em diversas áreas da zoologia, direta ou indiretamente associados a coleções. Há um crescimento constante no número de projetos, e o apoio financeiro da FAPESP por meio do Programa Biota foi fundamental para o avanço do nosso conhecimento sobre a biodiversidade no Brasil. Paralelamente aos avanços científicos, mas não menos importante, este apoio permitiu aos curadores aumentar o número de exemplares, e organizá-los, mantê-los e digitalizá-los nestas valiosas e insubstituíveis coleções. Em relação à falta de novos taxonomistas, é fundamental que a FAPESP e as universidades paulistas estimulem a formação de novos acadêmicos em grupos zoológicos onde os especialistas são raros. Considerando o investimento realizado pela FAPESP, é de suma importância que as instituições beneficiadas com esses recursos tenham maior responsabilidade na salvaguarda desses acervos, devendo considerar a inclusão de recursos em seus orçamentos para obtenção de certificados de segurança, garantindo sua permanência por muitas gerações. As coleções zoológicas são patrimônio da humanidade, e são essenciais não apenas para o aprimoramento do nosso conhecimento sobre a biodiversidade, mas também com aplicações diretas, entre outros serviços prestados por esses recursos biológicos. É importante que as instituições de pesquisa e ensino paulistas que abrigam exemplares sob seus cuidados passem a valorizar mais esse importante patrimônio e essa herança, pois essas coleções representam o testemunho mais valioso de nossa impressionante biodiversidade, registros do nosso passado e janelas para o nosso futuro, essenciais à nossa soberania acadêmica, científica, cultural e social.

    Abstract in English:

    Abstract Scientific collections constitute a valuable source for contributions to scientific research and the training of human resources in systematics, but also other areas of biological knowledge. In this contribution, we intend to discuss these advancements in collections and the role played by FAPESP in sponsoring them, as well as a general overview of the zoological collections in São Paulo state. We also aim to stress the importance of zoological collections and the need for continuous logistic and financial support from institutions and research agencies to maintain and develop these unique repositories of biodiversity. From 1980 to the present, FAPESP supported 118 research projects focused on several areas of zoology that are directly or indirectly associated with collections. There is a constant growth in the number of projects, and the financial support provided by FAPESP through the Biota Program was paramount for the advancement of our knowledge of biodiversity in Brazil. Parallel to the scientific advances, but not less important, this support allowed curators to increase the number of specimens, and to organize, maintain and digitize them in these valuable and irreplaceable collections. Regarding the lack of new taxonomists, it is essential that FAPESP and universities in São Paulo encourage the formation of new academics in zoological groups where specialists are rare. Considering the investment provided by FAPESP, it is quite important that the institutions that benefited from these resources took greater responsibility to safeguard these collections, and they should consider including resources on their budgets to obtain safety certificates, ensuring their permanence for many generations to come. Zoological collections are a heritage of humanity and are essential not only for the improvement of our knowledge of biodiversity but also with direct applications, among other services provided by these biological resources. It is important that research and teaching institutions in São Paulo that house specimens under their care start to value more this important patrimony and this heritage, as these collections represent the most valuable testimony of our impressive biodiversity, records of our past, and windows to our future, essential to our academic, scientific, cultural and social sovereignty.
  • The Herbaria of the State of São Paulo Thematic Review

    Mamede, Maria Candida Henrique; Simão-Bianchini, Rosângela

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Neste trabalho são compiladas informações sobre o apoio da FAPESP à melhoria das condições ambientais (temperatura e umidade relativa), ampliação (aquisição de armários convencionais e compactados) e conservação das coleções botânicas depositadas nos herbários paulistas. Também são destacados, aspectos relacionados à qualificação dessas coleções e repatriação de dados sobre a Flora Paulista.

    Abstract in English:

    Abstract This article compiles information on FAPESP’s support for improving environmental conditions (temperature and relative humidity), expansion (acquisition of conventional and compacted cabinets) and conservation of botanical collections deposited in São Paulo’s herbaria. Aspects related to the qualification of these collections and repatriation of data on Flora Paulista are also highlighted.
  • Microbial ex situ preservation supporting science and bioeconomy in Brazil Thematic Review

    Attili-Angelis, Derlene; Taniwaki, Marta Hiromi; Silva, Neusely da; Oliveira, Valeria Maia; Lima, Nelson

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Um dos textos da série “Biodiversidade do Estado de São Paulo”, dentro do Programa FAPESP-Biota, foi dedicado à Infraestrutura para Conservação da Biodiversidade, com foco nas coleções biológicas e nas unidades de conservação. Do início dos anos 60, quando a FAPESP foi criada, até os dias atuais muito foi investido em pesquisa nas mais diversas áreas, incluindo a preservação da biodiversidade do patrimônio genético nacional. Uma história de longos anos de avanços no conhecimento científico foi construída, a qual pode ser retratada através dos projetos que resultaram em dados de alta qualidade com impacto nacional e internacional. As coleções microbiológicas são centros geradores de tecnologia e recursos humanos especializados, que atuam (dentre outros) como repositórios vivos, preservando material de referência, e como testemunho da história da biodiversidade microbiana, preservando o que pode não mais existir. Possuem enorme potencial para alavancar a bioeconomia global e tratar de problemas que resultaram do mau uso dos recursos naturais. Essa leitura traz a todos o histórico, os avanços e as perspectivas futuras das coleções de microrganismos, dentro dos esforços de 60 anos de atividades científicas no Brasil.

    Abstract in English:

    Abstract One of the texts in the “Biodiversity in the State of São Paulo” series, within the FAPESP-Biota Program, was dedicated to the Infrastructure for Biodiversity Conservation, with a focus on Biological Collections and Conservation Units. From the early 1960s, when FAPESP was established, to the present day, financial resources have been invested in the preservation of the biodiversity of the national genetic heritage, besides other fields. History of years of advances in scientific knowledge was built, which can be portrayed through the projects that resulted in high-quality data of national and international impact. Microbiological collections are centers that generate technology and specialized human resources, and act (among other things) as living repositories preserving reference material and as witnesses to the history of microbial biodiversity because they preserve what may no longer exist. They have enormous potential to promote the global bioeconomy and address problems that have resulted from the misuse of natural resources. This reading brings everyone the history, advances, and future perspectives of culture collections, within the efforts of 60-year scientific activities in Brazil.
  • Marine planktonic and benthic organisms: an ocean of diversity in the collections of the State of São Paulo Thematic Review

    Borges, Michela; Petti, Mônica A.V.; Fukuda, Marcelo V.; Cassano, Valéria; Fujii, Mutue T.; Amaral, A. Cecília Z.

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O Brasil é caracterizado como um país megadiverso e uma das prioridades no conhecimento e conservação dessa biodiversidade é seguramente a melhoria das coleções biológicas. Estas representam patrimônio biológico, científico, cultural e genético de um país, e sua preservação depende de um esforço coletivo de pesquisadores, instituições e do poder público. Com relação às coleções biológicas marinhas de invertebrados e algas, o estado de São Paulo representa uma alta porcentagem do acervo nacional, com cinco principais coleções depositadas em instituições estaduais. Atualmente estas coleções salvaguardam a grande maioria do acervo marinho estadual e compõem um dos maiores do país. Assim sendo, o objetivo desta pesquisa é o de apresentar informações sobre as coleções biológicas marinhas do estado de São Paulo, estado atual, financiamentos e perspectivas futuras, criando oportunidades de comunicação e considerando os fatores que impactam o desenvolvimento das mesmas. O apoio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) às instituições paulistas extravasa os limites do estado, visto que muitas pesquisas abordam áreas mais abrangentes e/ou estabelecem parcerias diversas com outras instituições não paulistas. Isso se reflete inclusive na abrangência taxonômica e geográfica das coleções biológicas do Estado, uma vez que estas mantêm espécimes/espécies de diferentes regiões do país, ou mesmo de outros países. No entanto, vale ressaltar que não basta investir em expedições de coleta para enriquecimento das coleções sem valorizar a formação de pessoal qualificado, tanto para a curadoria dos acervos quanto para o refinamento taxonômico.

    Abstract in English:

    Abstract Brazil is characterized as a megadiverse country, and one of the factors that guarantees the knowledge and preservation of this biodiversity is an improvement in the biological collections. They represent a country's biological, scientific, cultural, and genetic heritage and their preservation depends on a joint effort of researchers, institutions, and public authorities. Marine biological collections of invertebrates and algae of the state of São Paulo represent a high percentage of the national collections, with five biological collections deposited in state institutions. Currently, these collections safeguard the vast majority of the state's marine collection and make up one of the largest in the country. Therefore, the objective of this research is to present information on marine biological collections in the state of São Paulo, their current status, funding, and future perspectives, creating communication opportunities and considering the factors that impact their development. Support from the São Paulo Research Foundation (FAPESP) surpasses state limits, since many studies address broader areas and/or establish diverse partnerships with other institutions from outside São Paulo. This is reflected in the taxonomic and geographic scope of the biological collections in the state, since these host specimens/species from different regions of the country, or even from other countries. However, it is worth mentioning that it is not enough to invest in expeditions to enrich the collections without valuing the training of qualified personnel, both for the collections maintenance and for their taxonomic refinement.
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