From gaps to insights: quantifying biological data uncertainty and revisiting biodiversity in environmental space

dc.contributor.advisor1Rangel, Thiago Fernando Lopes Valle de Britto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1613666671361533
dc.contributor.advisor1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2001-7382
dc.contributor.referee1Rangel, Thiago Fernando Valle de Britto
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1613666671361533
dc.contributor.referee1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2001-7382
dc.contributor.referee2Trindade, Weverton Carlos Ferreira
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2305310595678123
dc.contributor.referee2Orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2045-4555
dc.contributor.referee3Bampi, Hugo
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7123332351819208
dc.contributor.referee3Orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7504-9894
dc.contributor.referee4Calderón del Cid, Carlos Roberto
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/3331732061175660
dc.contributor.referee4Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3897-4615
dc.contributor.referee5Moroti, Matheus de Toledo
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/3037868379750378
dc.contributor.referee5Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2645-9130
dc.creatorAraujo, Matheus Lima de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6656236239929064
dc.creator.Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-9111-725X
dc.date.accessioned2026-09-15T17:34:46Z
dc.date.available2026-09-15T17:34:46Z
dc.date.issued2026-08-25
dc.description.abstractMacroecology seeks to understand the ecological and evolutionary processes that influence biodiversity patterns across broad spatial and temporal scales. However, this goal is limited by substantial gaps in information on species’ geographic distributions, environmental niches, and phylogenetic relationships, as well as by the challenge of quantifying the uncertainty associated with these data. Moreover, many macroecological hypotheses receive inconsistent empirical support, partly because they are commonly tested in geographic space, where historical contingencies, biogeographic processes, and biotic interactions may obscure the effects of climate-driven ecological processes. This thesis presents methodological and conceptual advances to address these two major challenges in macroecology. First, I develop approaches to quantify uncertainty across multiple dimensions of biodiversity data, including species’ geographic distributions, climatic niches, and phylogenetic histories, together with computational tools implemented in R to facilitate their broader application by the scientific community. Second, I investigate macroecological hypotheses directly in environmental space, an approach that minimizes the influence of geographic historical contingencies by treating equivalent climatic conditions as independent sampling units. Within this framework, I evaluate predictions of Bergmann’s rule for body-size patterns and propose a new interpretation of the mid-domain hypothesis based on the geometry of species’ geographic distributions and environmental niches. Together, these contributions advance our understanding of how limitations in biodiversity data affect macroecological inference and how environmental space can provide new insights into the ecological mechanisms influencing biodiversity patterns.eng
dc.description.resumoA macroecologia busca compreender os processos ecológicos e evolutivos responsáveis pela distribuição da biodiversidade em grandes escalas espaciais e temporais. Entretanto, esse objetivo é limitado por lacunas de informação sobre distribuição geográfica, nicho ambiental e relações filogenéticas das espécies, além da dificuldade de quantificar as incertezas associadas a esses dados. Além disso, muitas hipóteses macroecológicas apresentam suporte empírico inconsistente, em parte porque são frequentemente testadas no espaço geográfico, onde fatores históricos, biogeográficos e interações bióticas podem obscurecer os efeitos dos processos ecológicos gerados pelo clima. Esta tese propõe contribuições metodológicas e conceituais para enfrentar esses dois desafios centrais da macroecologia. Primeiramente, são desenvolvidos métodos para quantificar incertezas em diferentes dimensões dos dados de biodiversidade, incluindo estimativas da distribuição geográfica, do nicho climático e da história filogenética das espécies, acompanhados de ferramentas computacionais em linguagem R para facilitar sua aplicação pela comunidade científica. Em seguida, a tese investiga hipóteses macroecológicas diretamente num espaço ambiental, abordagem que reduz a influência da contingência histórica geográfica ao considerar condições climáticas equivalentes como unidades amostrais independentes. Nesse contexto, avaliamos as predições da regra de Bergmann para padrões de tamanho corporal e apresentamos uma nova interpretação da hipótese do domínio médio, baseada na geometria das distribuições geográficas e dos nichos ambientais das espécies. Essas contribuições permitem avançar na compreensão de como as limitações nos dados de biodiversidade influenciam as inferências macroecológicas e de como o espaço ambiental pode revelar mecanismos ecológicos fundamentais responsáveis pela geração dos padrões de diversidade.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás
dc.identifier.citationARAÚJO, Matheus Lima de. From gaps to insights: Quantifying biological data uncertainty and revisiting biodiversity in environmental space. 2026. 127 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Evolução) - Instituto de Ciências biológicas, Universidade Federal de Goiás, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15662
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biológicas - ICB (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ecologia e Evolução (ICB)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectDistribuição de espéciespor
dc.subjectEspaço ambientalpor
dc.subjectfilogeniapor
dc.subjectHipótese do domínio médiopor
dc.subjectIncerteza em dados de biodiversidadepor
dc.subjectMacroecologiapor
dc.subjectNicho climáticopor
dc.subjectRegra de Bergmanneng
dc.subjectBergmann’s ruleeng
dc.subjectClimatic nicheeng
dc.subjectEnvironmental spaceeng
dc.subjectMacroecologyeng
dc.subjectMid-domain hypothesiseng
dc.subjectPhylogeny; species distributioneng
dc.subjectUncertainty in biodiversity dataeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
dc.titleFrom gaps to insights: quantifying biological data uncertainty and revisiting biodiversity in environmental space
dc.title.alternativeDas lacunas às descobertas: quantificando a incerteza dos dados biológicos e revisitando a biodiversidade no espaço ambientalpor
dc.typedoctoral thesis

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Tese_Matheus Lima Araujo _ 2026
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