o presente trabalho estuda a evolução química em Asteraceae com base em dados da literatura a respeito de vários grupos de metabólitos secundários (poliacetilenos, lactonas sesquiterpênicas, diterpenos, triterpenos, flavonóides e ácidos ramificados). Foram usadas três diferentes metodologias quimiotaxonômicas. A primeira, baseada no cálculo de parâmetros evolutivos em relação à oxidação e em relação à especialização de esqueleto de substâncias, resultou numa abordagem fenética das relações entre as tribos de onde foram isoladas as substâncias. A segunda, baseada em análise de grupos, resultou numa abordagem filética da evolução de Asteraceae. A terceira, baseada em estudos computacionais e em banco de dados, tenta comprovar a validade dos parâmetros utilizados nas duas etapas iniciais realizando estudos de previsão sobre a posição taxônomica e sobre a composição química de gêneros da família. Os resultados obtidos usando parâmetros evolutivos calculados para as tribos ou usando taxonomia numérica evidenciaram o caráter bifilético da famíliao Foi sugerida uma sequência evolutiva desde o precursor até os grupos mais avançados. Os resultados fornecem também uma comprovação experimental de um dos princípios da sistemática micromolecular. O surgimento de novas linhagens botânicas é acompanhado pe1o explosivo aumento do estado de oxidação de um importante grupo biogenético. O desenvolvimento posterior da linhagem é acompanhado pela gradativa diminuição do grau de oxidação. O princípio permite acompanhar a evolução química da família. Algumas relações entre especiação e quimismo ficaram evidenciadas. / This thesis describes the chemical evolution in Asteraceae based on bibliographic data about groups of secondary metabolites (polyacetylenes, sesquiterpene lactones, diterpenes tritepenes, flavonoids and chain ramified acids). Were used three chemotaxonomic methodologies. The first based on evolutive parameters calculation (oxidation and specialization indexes of isolated substances) which gave a phenetie approaching concerning of the relationships among tribes containing the considered substances. The second, based on cluster analisys gave a phyletic approaching concerning of Asteraceae evolution. The third, based on computational studies and on data bases, comproves the validity of the parameters obtained by the two previous approachings, making prevision studies about the taxonomic position and about the chemistry composition of taxa. The evidence for the biphyletic constituion was showed by using evolutive parameters calculated for the tribes or numerical taxonomy. Were suggested evolutive steps from the precursor to the more advanced groups in the family. The results obtained provide experimental corroboration of a Micromolecular sistematics postulate: \"The development of novel botanic lineage is accompained by vigorous increase in oxidation state of allelochemics. The posterior development of the lineage is accompained by a diminution in the oxidation state. This postulate permits to study the chemical evolution of the family. Were evidenced, using the known evolutive sequences, others relationships between speciation and chemistry composition of taxa.

Através de perfis sísmicos de alta resolução (3,5 kHz), coletados entre os anos de 2009 e 2014, foi possível analisar o fundo e sub-fundo marinho da plataforma continental interna do Rio Grande Sul, mais especificamente em frente à desembocadura do estuário da Lagoa dos Patos. Estes dados permitiram observar anomalias acústicas caracterizadas como sendo uma resposta à presença de gás intersticial no sedimento. As acumulações foram identificadas com base na morfologia, dimensão, tipo de assinatura acústica e concentração aparente de gás. Assim, cinco formas distintas de gás raso foram reconhecidas: cortina de gás, blanking acústico, turbidez acústica, pináculo de turbidez e pluma intra-sedimentar. Tais estruturações se apresentaram isoladas ou então relacionadas umas com as outras. Dentre estas, as cortinas de gás e blanking acústico foram as que ocorreram em maior número e área. As cortinas apresentaram morfologia bem definida, em formato de caixa, onde o gás se encontra mais concentrado. O blanking acústico, formado pela presença de bolhas de gás bem disseminadas no sedimento, foi distinguido por uma forte reflexão de topo e um mascaramento dos refletores subjacentes, sem demonstrar limites laterais bem definidos A turbidez acústica, associada à disseminação de gás moderada a alta, é uma perturbação de sinal pela presença de bolhas no sedimento em quantidades que apenas atenuam a energia sísmica, possibilitando identificar algum refletor abaixo do seu topo. Os pináculos de turbidez encontrados são pequenos e apresentaram forma pontiaguda, indicando uma disseminação de gás baixa a moderada. A pluma intra-sedimentar encontrada apresentou formato quase parabólico, interpassando a camada de sedimentos de modo que o gás presente nela é baixo a moderadamente disseminado. Tais formas estão diretamente ligadas com a distribuição das fácies sedimentares, as quais agem como reservatório e selante, retendo ou não o gás e gerando as diferentes respostas acústicas. A ocorrência do gás está concentrada em frente à desembocadura da Lagoa dos Patos, local de deposição de sedimentos finos e matéria orgânica. Este aporte lagunar e o retrabalhamento da plataforma por eventos de regressão e transgressão marinha no Quaternário permitiram a gênese e preservação do gás em sedimentos holocênicos, de provável origem biogênica. / Using high-resolution (3.5 kHz) seismic profiles collected between 2009 and 2014, it was possible to analyze the bottom and sub-bottom geoacoustics characteristics of the inner continental shelf of the Rio Grande Sul, more specifically in front of the mouth of the estuary of the Patos Lagoon. The data allowed observing acoustic anomalies characterized like being a response to gas presence in the sediment. The gas accumulations were identified based on their morphology, dimension, type of acoustic signature and apparent concentration of gas. Thus, five different features of shallow gas were recognized: gas curtain, acoustic blanking, acoustic turbidity zone, turbidity pinnacle and intra-sedimentary plume. These structures have been isolated or then related each other. Among these, the gas curtain and acoustic blanking were those that occurred in greater number and area. Gas curtains presented well defined morphology, in gas boxes format, where the gas is more concentrated. Acoustic blacking, originated from presence of well disseminated gas bubbles in the sediment, was distinguished by a strong top reflection that masks the below reflectors, without to show well defined lateral limits Acoustic turbidity zone, associated with the dissemination of moderate to high gas, is a signal disturbance due to the presence of bubbles in the sediment in quantities that only attenuate the seismic energy, allowing yet identifying some reflector below its top. Turbidity pinnacles found are small and present pointed shape, indicating to a low to moderated gas dissemination. Intra-sedimentary plume found presented an almost parabolic shape, penetrating across the sediment layer thus the gas dissemination in the plume is low to moderate. These forms are linked directly with the sedimentary facies distribution, which act like reservoir and sealant, retaining or not the gas and producing the distinct acoustic response. The gas is concentrated in front of the mouth of Patos Lagoon, deposition site of fine sediments and organic matter. Such lagoon sediment input and the reworking of the shelf by marine regression and transgression events during Quaternary allowed the genesis and preservation of gas occurring in the Holocene sediments, which origin is probable biogenic.

Orientador: Fernando Barbosa Noll / Banca: Eduardo A. B. de Almeida / Banca: Gisele Garcia Azevedo / Resumo: Abelhas corbiculadas (Apidae, Apinae, Apini) compartilham a presença de uma estrutura usada para transportar pólen (a corbícula), são indiscutivelmente monofiléticas e estão divididas em quatro subtribos: Apina, Bombina, Euglossina e Meliponina. Todas as abelhas pertencentes às subtribos Apina (A) e Meliponina (M) são altamente eussociais, enquanto as Bombina (B) são primitivamente eussociais e as Euglossina (E) possuem diversos níveis de socialidade. Várias hipóteses filogenéticas já foram propostas para explicar o relacionamento entre essas quatro subtribos e, consequentemente, a evolução do comportamento social. Geralmente, os dados comportamentais, paleontológicos e morfológicos apontam para a topologia (E,(B,(A,M))), propondo que a eussocialidade avançada surgiu uma única vez no ancestral comum ao clado (A,M). Entretanto, os dados moleculares em sua maioria sugerem uma topologia totalmente diferente da anterior ((A,E),(B,M)), propondo que a eussocialidade avançada surgiu duas vezes, uma no ancestral de Apina e outra no ancestral de Meliponina. Outro fato importante é que os dados são discordantes mesmo entre si. Nem todo estudo utilizando dados morfológicos aponta para o primeiro caminho evolutivo e da mesma forma, nem todo estudo molecular aponta para o segundo, havendo uma série de incongruências e problemas a serem resolvidos. Assim, propusemos o levantamento de caracteres comportamentais de auto-limpeza e de caracteres moleculares de quatro genes, dois nucleares e dois mitocondriais. Utilizamos 22 táxons nas análises moleculares e 12 nas análises comportamental e de evidência total. A árvore que melhor explica nossos dados comportamentais é aquela que agrupa Apina com Meliponina e estabelece que Euglossina foi o primeiro grupo a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Corbiculate bees (Apidae, Apinae, Apini) share the presence of a structure used to carry pollen (the corbiculae), they are undoubtedly monophyletic and comprise four subtribes: Apina (A), Bombina (B), Euglossina (E) and Meliponina (M). All the bees in the subtribes Apina and Meliponina are highly eusocial, while Bombina are primitively eusocial and the species belonging to Euglossina have different levels of sociality. Several phylogenetic hypotheses have already been proposed to explain the relationship among these subtribes and, consequently, the evolution of social behavior. Generally, behavioral, paleontological and morphological data point out to the topology (E,(B,(A,M))), suggesting that advanced eusociality arose only once in the common ancestor to the clade (A,M). However, the molecular data mostly suggest a totally different topology ((A,E),(B,M)), proposing that advanced eusociality arose twice, once in Apina ancestor and another in Meliponina ancestor. Another important fact regarding this is that the data are in disagreement even among themselves, not every study using morphological data points out to the first evolutionary path and similarly, not every molecular study points out to the second. So, there are lots of inconsistencies and problems concerning the Corbiculate bee's phylogeny to be solved. Thus, we propose to look for more characters: behavior patterns of self-grooming as well as molecular data of four genes, two nuclear and two mitochondrial. We used 22 taxa for the molecular analyses and 12 for the behavior and total evidence analyses. The tree that best explains our behavior data is the one that places Apina together with Meliponina and points out that Euglossina was the first to diverge. In the other hand, the topology that best explains our molecular data and the total... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

As glutationas transferases compõem uma superfamíla de proteínas que atuam na fase II do sistema de desintoxicação das células. Participam principalmente através do processo de conjugação da glutationa com moléculas hidrofóbicas e eletrofílicas, como por exemplo os herbicidas. No entanto, outras funções foram descritas como a tolerância ao estresse oxidativo, inseticidas, antibióticos microbianos, transporte de produtos secundários tóxicos, sinalização da célula durante as respostas ao estresse e fenômenos de resistência envolvendo agentes de quimioterapia contra o câncer. Nesta tese procurou-se estabelecer uma relação entre a seqüência, estrutura, função e afinidade das GSTs. A estrutura, de modo geral, determina a função da enzima, mas por si só, não dita sua especificidade. Esta última informação é fundamental para o desenvolvimento de novos agroquímicos ou para o desenho racional de novas proteínas. A relação entre a seqüência, estrutura, função e afinidade mostra que o paradigma estrutura-função deveria ser ampliado para incluir a seqüência de aminoácidos e a afinidade da enzima. Apesar da grande diversidade de substratos e seqüências encontradas nas GSTs há pelo menos um caso de convergência funcional em duas classes distintas desta superfamília. Uma encontrada apenas no reino Animalia (classe Pi) e outra exclusiva do reino Plantae (classe Phi). Ferramentas da bioinformática estrutural, como docking molecular e minimização de energia foram utilizadas para analisar as interações entre a enzima e o substrato. Estas ajudam a explicar como duas proteínas com aproximadamente 22% de identidade de seqüência apresentam afinidades semelhantes. Finalmente, foram propostos mutantes da GST de Saccharum officinarum utilizando a informação estrutural da enzima, visando uma alteração na afinidade da mesma. / Glutathione Transferases comprehend a superfamily of proteins that plays the phase II of the detoxification system of the cells. Their major catalysis is the conjugation of glutathione with hydrophobic and eletrophilic molecules, for example herbicides. However, other functions were described like oxidative stress, insecticides, microbial antibiotics, transport of secondary products, cells signalization during response to stress and resistance of chemotherapy drugs against cancer. This work aimed to establish a relation between sequence, structure, function and affinity of GSTs. The structure, in general, determines the function, but alone, can not determine the enzyme specificity. This last information is essential to the development of new agrochemicals or for the rational design of proteins. The relation between sequence, structure, function and affinity shows that the paradigm of structure-function should be enlarged in order to include the information of amino acid sequences and the enzyme affinities. Despite the wide variety of substrates and sequences found in the GSTs, there is at least one case of functional convergence between two distinct classes in this superfamily. One is found in the Animalia kingdom (class Pi) and the other is exclusively found in Plantae (class Phi). The structural bioinformatic tools, such as molecular docking and energy minimization were used to analyze the interactions between the enzyme and the substrate. These help to understand how two enzymes with approximately 22% of sequence identity can show the same affinities. Finally, GST mutants of Saccharum officinarum were proposed, using the enzyme structural information in order to modify the enzyme affinities.

Este trabalho investiga o ensino de evolução a partir do referencial teórico da alfabetização científica e da argumentação e tem como objetivo caracterizar argumentos escritos produzidos por alunos em problemas relacionados à evolução biológica. Uma sequência didática com o tema \"adaptações\", que continha atividades voltadas para a elaboração de argumentos, foi produzida e aplicada em um curso pré-vestibular popular. A partir de textos com exemplos de adaptações de alguns seres vivos, os alunos deviam escolher entre dois modelos teóricos - teleológico ou darwinista - que explicavam como surgiram essas adaptações. Eles também deveriam apontar por que o modelo não escolhido não seria adequado. As respostas escritas dos alunos foram analisadas em termos conceituais, estruturais e de qualidade dos argumentos. Constatou-se que a grande maioria dos alunos escolheu o modelo teleológico para explicar as adaptações dos seres vivos. Os estudantes tiveram maior facilidade para construir argumentos que justificassem a opção por um modelo do que para apontar as limitações do outro. Conclui-se que, além das dificuldades já conhecidas de compreensão da teoria darwinista, existe uma falta de entendimento sobre como a Ciência opera quando há mais de um modelo para explicar um fenômeno e sobre como evidências não experimentais podem endossar as teorias científicas. Além disso, os resultados sugerem que o exemplo utilizado pode influenciar na compreensão do aluno sobre o processo de seleção natural e que o mesmo aluno pode apresentar mais de um perfil conceitual sobre evolução durante a mesma aula. / This essay investigates the teaching of evolution from the theoretical framework of scientific literacy and argumentation and aims to characterize written arguments produced by students when the subject is biological evolution. A teaching sequence about \"adaptations\", which contained activities aiming the preparation of arguments, was produced and applied in a community pre-university course. From texts with examples of adaptations of some living beings, students had to choose between two theoretical models - teleological or Darwinian - explaining how those adaptations arose. They should also point out why the model they did not would not be appropriate. The students\' written responses were analyzed in conceptual and structural terms, along with the quality of the arguments. It was found that the vast majority of students chose the teleological model to explain the adaptations. Students were easier to construct arguments to justify the choice of a model than to indicate the limitations of the other. We conclude that, besides the already known difficulties of understanding of Darwinian theory, there is a lack of understanding about how science operates when there is more than one model to explain a phenomenon and how non-experimental evidence can endorse scientific theories. Furthermore, the results suggest that the example used can influence the student\'s understanding of natural selection and that the same student may present more than one conceptual profile about evolution during the same class.

Recentemente, Guiol, Machado e Schinazi propuseram um modelo estocástico para a evolução de espécies. Nesse modelo, as intensidades de nascimentos de novas espécies e de ocorrências de extinções são invariantes ao longo do tempo. Ademais, no instante de nascimento de uma nova espécie, a mesma é rotulada com um número aleatório gerado de uma distribuição absolutamente contínua. Toda vez que ocorre uma extinção, apenas uma espécie morre - a com o menor número vinculado. Quando a intensidade com que surgem novas espécies é maior que a com que ocorrem extinções, existe um valor crítico f_c tal que todas as espécies rotuladas com números menores que f_c morrerão quase certamente depois de um tempo aleatório finito, e as rotuladas com números maiores que f_c terão probabilidades positivas de se tornarem perpétuas. No entanto, espécies menos aptas continuam a aparecer durante o processo evolutivo e não há a garantia do surgimento de uma espécie imortal. Consideramos um caso particular do modelo de Guiol, Machado e Schinazi e abordamos estes dois últimos pontos. Caracterizamos o processo pontual limite vinculado às espécies na fase subcrítica do modelo e discorremos sobre a existência de espécies imortais. / Recently, Guiol, Machado and Schinazi proposed a stochastic model for species evolution. In this model, births and deaths of species occur with intensities invariant over time. Moreover, at the time of birth of a new species, it is labeled with a random number sampled from an absolutely continuous distribution. Each time there is an extinction event, exactly one existing species disappears: that with the smallest number. When the birth rate is greater than the extinction rate, there is a critical value f_c such that all species that come with number less than f_c will almost certainly die after a finite random time, and those with numbers higher than f_c survive forever with positive probability. However, less suitable species continue to appear during the evolutionary process and there is no guarantee the emergence of an immortal species. We consider a particular case of Guiol, Machado and Schinazi model and approach these last two points. We characterize the limit point process linked to species in the subcritical phase of the model and discuss the existence of immortal species.

A história evolutiva da tribo Gymnophthalmini (família Gymnophthalmidae) é caracterizada por modificações morfológicas relacionadas à evolução de planos corpóreos serpentiformes adaptados à vida fossorial. As adaptações apresentadas por estas espécies (especialmente o alongamento do corpo e a redução dos membros) são frequentemente observadas em diversos outros grupos de Squamata. A formação do padrão corpóreo é coordenada por uma rede de regulação complexa que atua durante o desenvolvimento embrionário e, muitas vezes, mudanças sutis nesta rede podem resultar em alterações fenotípicas drásticas, levando à mudanças evolutivas nas formas corpóreas. Neste contexto, o grupo Squamata é um ótimo modelo de pesquisa para estudos sobre a evolução das formas, já que diversas espécies apresentam morfologias fossoriais semelhantes (e independentes, do ponto de vista filogenético) que podem ter se originado a partir de mecanismos de desenvolvimento comuns, mostrando uma certa direcionalidade das pressões seletivas que agem sob os possíveis caminhos de desenvolvimento. Este trabalho analisa o desenvolvimento dos embriões de cinco espécies da tribo Gymno-phthalmini (Procellosaurinus tetradactylus, Vanzosaura rubricauda, Psilophthalmus paeminosus, Nothobachia ablephara e Calyptommatus sinebrachiatus), estabelecendo critérios para a determinação de estágios embrionário a partir da morfologia externa e analisando o desenvolvimento dos elementos de sustentação do crânio e dos esqueletos axial e apendicular de forma comparada, relacionando a morfologia ao hábito de vida. O hábito fossorial impõe pressões significativas ao corpo do animal, que apresenta modificações osteológicas para suportar tais pressões, como um crânio robusto, com elementos organizados de forma a proteger o encéfalo dos impactos da locomoção subterrânea, corpo alongado adaptado à locomoção por movimentos ondulatórios e membros reduzidos que não participam ativamente da movimentação. Também são apresentados dados preliminares sobre os possíveis processos responsáveis pela redução dos membros e pelo alongamento do corpo nas espécies fossoriais, relacionando as modificações do desenvolvimento à evolução do plano corpóreo serpentiforme. / The evolutionary history of the Gymnophthalmini (Gymnophthalmidae) is characterized by morphological modifications related to the evolution of a snake-like body plan adapted to fossorial habits. Fossorial snake-like species show adaptations, especially body lengthening and limb reduction, that are frequently observed throughout Squamate lineages. Pattern formation is coordinated by a complex regulation network that acts during embryonic development, and subtle changes to this network may result in drastic phenotypic modifica-tions, leading to evolutionary variation in body plans. In this context, Squamates represent an excellent research model since several distant related species show similar (and phylogenetically independent) adaptations to fossoriality, which may have originated trhough common developmental mechanisms, and can reflect, to some extent, a predominance of certain selective pressures acting upon developmental pathways. This work analyses the morphological aspect of embryonic development of five Gymnophthalmini species (Procellosaurinus tetradactylus, Vanzosaura rubricauda, Psilophthalmus paeminosus, Nothobachia ablephara e Calyptommatus sinebrachiatus) establishing criteria for the embryonic staging through external morphology, and analysing the development of cartilage and bone in the skull, and axial and appendicular systems in a comparative background, associating morphology to life habits. Fossorial life exerts great pressure upon the body, which demands an adaptative response in order to overcome this sort of impact. Thus, fossorial animals shows a robust skull, with bones tightly articulated as to protect the brain and sense organs, an elongated body for ondulatory locomotion and reduced limbs that do not actively participate in locomotion. Preliminary data on the possible developmental processes responsible for limb reduction and body elongation in the fossorial lineage are shown, and are discussed on the light of evolutionary developmental biology.

Orientador: Otavio Augusto Vuolo Marques / Banca: Márcio Roberto de Costa Martins / Banca: Laura Rodrigues Vieira de Alencar / Banca: Bianca Von Muller Berneck / Banca: Wagner André Pedro / Resumo: A tribo Tachymenini possui grande diversidade morfológica, no uso do habitat e em seus hábitos alimentares. Por esse motivo o grupo demonstra ser um objeto de estudo de grande importância para a ecologia comparativa. Este estudo avalia os atributos ecológicos de vários táxons associada à filogenia reconstruir a história evolutiva do grupo, identificando caracteres ancestrais. Foram coletados dados morfológicos, merísticos, alimentares e reprodutivos das 13 espécies (Calamodontophis paucidens; Gomesophis brasiliensis; Pseudotomodon trigonatus; Ptychophis flavovirgatus; Tachymenis peruviana; Thamnodynastes hypoconia; T. lanei; T. nattereri; T. pallidus; T. rutilus; T. strigatus e Tomodon dorsatus). Para tanto foram obtidos dados da literatura e de coleções herpetológicas brasileiras e do exterior. Por meio da otimização de caracteres foi possível reconhecer a evolução de padrões morfológicos, merísticos, bem como definir a dieta da maioria das espécies estudadas / Abstract: The Tachymenini tribe has great diversity on the morphology, habitat use and feeding habits. For this reason, the group proves to be a very important object of study for comparative ecology. This study evaluates the ecological attributes of various taxa and associate then to phylogeny to the reconstruct of the evolutionary history, identifying ancestral characters of the tribe. Morphological, meristic, feeding and reproductive data were colected for 13 species (Calamodontophis paucidens; Gomesophis brasiliensis; Pseudotomodon trigonatus; Ptychophis flavovirgatus; Tachymenis peruviana; Thamnodynastes hypoconia; T. lanei, T. nattereri, T. pallidus, T. rutilus, T. strigatus and Tomodon dorsatus). Therefore, we obtained data from the literature and many herpetological collections from South America. Through the character optimization was possible to recognize the evolution of morphological and meristic patterns, also define the diet of most species studied / Doutor

A evolução do veneno, uma das misturas mais complexas da natureza, tem sustentado o sucesso da diversificação de inúmeras linhagens de animais. Serpentes deslizantes ou medusas flutuantes utilizam o veneno, um coquetel de peptídeos farmacologicamente ativos, sais e moléculas orgânicas. Esses animais surpreendentes têm provocado grande fascínio ao longo da história humana. Nesta dissertação propomos um estudo da evolução dos venenos no filo Cnidaria, englobando dados proteômicos e genômicos. Este projeto teve como objetivos: (1) caracterizar e elucidar a evolução da composição do veneno em Cnidaria por meio da comparação de listas de proteínas; (2) testar a hipótese de que a variação na família de toxinas específica de cnidários tem sido o resultado de um regime de seleção positiva; e (3) determinar a extensão em que a duplicação de genes pode ser considerada como a principal razão para a diversificação de toxinas em Cnidaria. O capítulo \"Comparative proteomics reveals common components of a powerful arsenal in the earliest animal venomous lineage, the cnidarians\" propõe o estudo comparado mais completo sobre a composição do veneno de cnidários e uma hipótese sobre a montagem evolutiva do complexo arsenal bioquímico de cnidários e do veneno ancestral desse grupo basal. Vinte e oito famílias de proteínas foram identificadas. Destas, 13 famílias foram registradas pela primeira vez no proteoma de Cnidaria. Pelo menos 15 famílias de toxinas foram recrutadas no proteoma de veneno de cnidários antes da diversificação dos grupos Anthozoa e Medusozoa. Nos capítulos \"Evidence of episodic positive selection in the evolution of jellyfish toxins of the cnidarian venom\" e \"Gene duplications are extensive and contribute significantly to the toxic proteome of nematocysts isolated from Acropora digitifera (Cnidaria: Anthozoa: Scleractinia)\", nossas análises demonstram que as famílias de toxinas nos cnidários se diversificam amplamente mediante a duplicação de genes. Além disso, em contraste com as famílias de toxinas do veneno na maioria das linhagens animais; nós identificamos um padrão diferente na família de toxinas específica de cnidários, em que há uma seleção purificadora por longos períodos seguindo longos tempos de diversificação ou vice-versa / The evolution of venom, nature\'s most complex concoction, has underpinned the success and diversification of numerous animal lineages. Slithering serpents or buoyant jellyfishes employ venom, a cocktail of pharmacologically active peptides, salts, and organic molecules. These astonishing animals have generated a great fascination throughout human history. In this dissertation, we propose a study of the evolution of venoms in the phylum Cnidaria, encompassing proteomic and genomic data. This project aimed: (1) to characterize and elucidate the evolution of venom composition in Cnidaria by comparing protein lists; (2) to test the hypothesis that the variation in specific family of cnidarians toxins has been the result of a positive selection regime; and (3) to determine the extent to which the genes duplication may be regarded as the main reason for the diversity of toxins in Cnidaria. The chapter \"Comparative proteomics reveals common components of a powerful arsenal in the earliest animal venomous lineage, the cnidarians\" presents the most comprehensive comparative study on the cnidarians venom composition and a hypothesis about the evolutionary assembly of the complex biochemical arsenal of cnidarians and of the ancestral venom of this basal group. Twenty eight protein families were identified. Of these, 13 families were described for the first time in the proteome of Cnidaria. At least 15 types of toxin families were recruited in cnidarians venom proteome before the diversification of Anthozoa and Medusozoa groups. In the chapters \"Evidence of episodic positive selection in the evolution of jellyfish toxins of the cnidarian venom\" and \"Gene duplications are extensive and contribute significantly to the toxic proteome of nematocysts isolated from Acropora digitifera (Cnidaria: Anthozoa: Scleractinia)\", our analyses indicate that the families of toxins in cnidarians diversify broadly through gene duplication. Besides, in contrast to the families of venom toxins in most animals lineages, we identified a different pattern in the specific family of cnidarians toxins, where there is a purifying selection for periods long, followed by long periods of diversification or vice versa

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2018. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / A porção Sudeste da Faixa Brasília, no Brasil Central, apresenta rochas máficas de idade Neoproterozóica em fácies metamórfica anfibolito. Elas estão intrudidas em sequências metassedimentares relacionadas à colisão dos crátons Amazônico, São Francisco e Paranapanema. Na área de Pires do Rio-Catalão, rochas máficas puderam ser relacionadas a três eventos principais: o primeiro, com idade U-Pb em zircão de 979.4 ± 17 Ma relacionado a basaltos toleíticos de baixo K na Sequência Metavulcanossedimentar Veríssimo. Tais basaltos possuem anomalias negativas de Rb, K, P, e Ti em diagramas normalizados para o manto primitivo e são enriquecidos em ETRL, similar ao padrão de fonte de basaltos de cadeia oceânica enriquecidos (E-MORB). Basaltos transicionais também interpretados a esse evento são caracterizados por altas razões La/Lu e possuem anomalias negativas em Rb, K, Pb e Sr quando normalizados ao manto primitivo, e apresentam afinidade geoquímica com fontes tipo basaltos de ilha oceânica (OIB). Tal evento é associado à sequência vulcano- sedimentar de aproximadamente 1 Ga, com dominante proveniência cratônica. Dados isotópicos de Sm-Nd apresentam uma idade-modelo TDM entre 1,26 e 1,4 Ga e valores εNd(t) de +2,69 a +4,57 para amostras tipo MORB menos contaminadas, e valores a cerca de +2,5 para basaltos tipo OIB. A configuração tectônica para esse evento provavelmente envolve afinamento crustal e ascenção mantélica em um regime de extensão continental, durante o desenvolvimento de uma margem passiva. O segundo evento magmático máfico do tipo MORB, foi representado por basaltos intrudidos ao longo da sedimentação do Grupo Araxá, pode ser relacionado a uma extensão incipiente de forearc/back-arc em 870.7 ± 4.1 Ma para o magmatismo tipo E-MORB e 819.7 ± 6.3 Ma para magmatismo tipo OIB. Essas rochas apresentam uma distinta anomalia negativa de Nb-Ta, juntamente com valores levemente positivos de εNd(t) entre +0,78 a +2,71 e idades mais velhas de TDM entre 1,32 a 1,8 Ga sugerem um ambiente relacionado a processos de subducção. O terceiro evento é representado por magmatismo basáltico/gabróico do tipo OIB sin- a tardi-tectônico em 651.7 ± 6.5 Ma, com idades TDM de 1.0 Ga e valores positivos de εNd(t) de +1,82 a +2,57 que podem ser atribuídos à colisão continental regional e o fechamento do oceano Neoproterozoico. Tais resultados sugerem que bacias tectonicamente superpostas no Brasil Central podem ser associadas com a ocorrência de magmatismo máfico através de um intervalo de tempo tão extenso quanto a longa duração da evolução da Faixa Brasília (1.0-0.6 Ma). Ademais, tais configurações podem ser aplicáveis em outros cenários tectônicos modernos e pretéritos ao redor do mundo. / The Southeastern Brasília Belt of Central Brazil exhibits Neoproterozoic mafic rocks of amphibolite metamorphic grade that were emplaced in metasedimentary sequences related to the collision of the Amazonian and São Francisco cratons at the end of the Neoproterozoic. In the Pires do Rio-Catalão area, mafic rocks can be classified to be related to three main events: The first one, at 979.4 ± 17 Ma as recorded in U-Pb data for zircon, is related to low-K tholeiitic basalts and related alkali basalts. The low-K tholeiitic basalts have negative Rb, K, P and Ti anomalies in a primitive mantle-normalized trace element spider diagram and are LREE-enriched, similar to E-MORB source patterns. The related alkali basalts are characterized by higher La/Lu ratios, have negative Rb, K, Pb and Sr anomalies when normalized to primitive mantle, and have a chemical affinity to OIB. This event can be associated with a 1 Ga volcano- sedimentary sequence that is dominated by cratonic provenance. Sm-Nd isotopic data that give TDM model ages between 1.26 and 1.4 Ga and εNd(t) values of +2.69 to +4.57 for uncontaminated MORB-like, and ca. +2.5 values for OIB-like basalts.The tectonic setting for this event would be into a continental extension of crustal thinning and mantle upwelling during passive margin development. The second mafic magmatic event, represented by Araxá Group syn- sedimentary basalts, can be related with an incipient forearc/back-arc extension at 870.7 ± 4.1 Ma for E-MORB basalts and 819.7 ± 6.3 Ma for OIB-like basalts. These rocks show a distinct Nb-Ta negative anomaly, slightly lower εNd(t) values of +0.78 to +2.71 and older TDM ages from 1.32 to 1.8 Ga suggesting a syn-subduction tectonic environment. The third event is represented by syn- to late-tectonic OIB-like basaltic/gabbroic magmatism at ca. 650 Ma, with younger TDM ages at ca. 1.0 Ga and positive εNd(t) values of +1.82 to +2.57 that can be associated to regional continental collision and final closure of the Neoproterozoic ocean. These findings suggest that some tectonically superposed basins in Central Brazil might have individual association to occurrence of mafic magmatism along a timespan as wide as the long-lived evolution of the Brasília Belt (1.0-0.6 Ma). Furthermore, this scenario may be applicable to other ancient and modern scenarios worldwide.