O objetivo dessa linha de pesquisa é fornecer um conhecimento amplo e rigoroso sobre a biodiversidade brasileira, das ameaças que ela enfrenta e de como melhor preservar a biodiversidade e a provisão de serviços ecossistêmicos. Além disso, objetiva a aplicação de conceitos ecológicos sólidos para o manejo sustentável de ecossistemas, fornecendo assim uma base teórica sólida para a gestão ambiental e a implementação de políticas públicas embasadas cientificamente. São estudados todos os níveis ecológicos, desde a diversidade do patrimônio genético até a diversidade de biomas.

Estudar a fisiologia e comportamento de organismos no contexto da sua ecologia e processos evolutivos. Entender a dinâmica e a estrutura de populações de plantas e animais em relação a fatores bióticos e abióticos; estudar interações ecológicas no contexto de comunidades naturais e agrícolas. Assim é possível entender mudanças em populações de diferentes grupos de organismos em resposta a estímulos e estresses ambientais além de possibilitar o estudo da história natural de organismos, assim como as suas adaptações fisiológicas e comportamentais focando, principalmente, em organismos nativos do Brasil para obter uma descrição aprofundada da biologia de organismos tropicais pouco estudados.

O estudo de comunidades e ecossistemas em nosso programa tem como objetivo a descrição da estrutura e do funcionamento comunidades de plantas, de invertebrados, de vertebrados e de comunidades marinhas. São desenvolvidas pesquisas em todos os biomas brasileiros e ao longo do litoral do Brasil desde o Norte até o extremo sul do país. Assim é possível entender como as comunidades são estruturadas e o papel de fatores históricos e funcionais ou como a estrutura de comunidades afeta o funcionamento de ecossistemas naturais. Esta linha visa tocar em alguns dos maiores desafios que a humanidade enfrenta hoje.

Esta linha visa a descrição, nomenclatura, classificação, diversidade, entendimento dos padrões de distribuição e evolução de espécies utilizando métodos clássicos de estudos morfológicos, bem como métodos modernos de biologia molecular para reconstrução das relações de parentesco e delimitação das espécies. Além disso, são também objetivos desta linha entender como as interações ecológicas estão organizadas na natureza e como elas moldam o funcionamento dos sistemas ecológicos em diferentes escalas espaciais e temporais ou o entendimento de como processos microevolutivos, como fluxo gênico e a evolução do isolamento reprodutivo, afetam padrões macroevolutivos exibidos nas árvores filogenéticas  dos organismos.