O gênero Rhinoleucophenga é composto por espécies distribuídas em ambientes abertos nas regiões Neotropical e Neártica, com o bioma Pampa destacandose pela riqueza de espécies na América do Sul. A ampla distribuição do gênero e a carência de detalhes em muitas descrições parecem esconder uma grande diversidade de espécies. Muitas das espécies conhecidas de Rhinoleucophenga foram descritas na primeira metade do século XX, tornando-se evidente a necessidade de redescrever as mesmas nos padrões atuais, dando maior detalhamento às informações morfológicas. Sete espécies foram redescritas e 17 descritas nos atuais padrões de descrição de drosofilídeos (Capítulos II, III, IV, V). As espécies redescritas foram Rhinoleucophenga brasiliensis e R. fluminensis, originalmente descritas por Lima (1935), além de R. personata, R. lopesi, R. angustifrons, R. matogrossensis e R. nigrescens, originalmente descritas por Malogolowkin (1946); e as novas descrições para o gênero foram R. punctata sp. nov., R. paraguayensis sp. nov., R. ignota sp. nov., R. fusca sp. nov., R. alata sp. nov., R. paulistorum sp. nov., R. obscura sp. nov., R. fulva sp. nov., R. maculosa sp. nov., R. nigra sp. nov. R. brasilis sp. nov., R. punctuloides sp. nov., R. trivisualis sp. nov., R. flava sp. nov., R. grimaldii sp. nov., R. exigua sp. nov. e R. jacareacanga sp. nov. Descrições complementares de Rhinoleucophenga obesa (Capítulo VI), R. joaquina e R. punctulata (Capítulo II) também foram realizadas, apontando novos caracteres que facilitam a identificação dessas espécies. A revisão da morfologia de R. punctulata revelou variação na forma da espermateca entre diferentes populações da espécie, oriundas dos biomas Pampa, Cerrado e Caatinga, e também da região Amazônica (Capítulo VII); tal variação morfológica foi indicada como intraespecífica por dados moleculares (COI). Com base em conjuntos de caracteres morfológicos, relações filogenéticas foram propostas para Rhinoleucophenga (Capítulo VIII). Cinco estratégias de combinação e tratamento dos dados morfológicos foram exploradas: (A) 58 razões contínuas e 62 caracteres discretos; (B) 104 medidas e 62 caracteres discretos; (C) 58 razões contínuas log-transformadas e 62 caracteres discretos; (D) 104 medidas log-transformadas e 62 caracteres discretos e (E) somente os 62 caracteres discretos. Todas as matrizes foram analisadas no Software TNT, com pesagem igual (tratamentos A-E) e com pesagem implícita (K= 6) (tratamentos A’-E’). Todos os caracteres contínuos (razões e medidas) foram tratados como aditivos e reescalonados entre 0-1 para evitar uma pesagem excessiva na transformação dos mesmos – esta é a primeira vez que um grande conjunto de caracteres morfológicos contínuos não é discretizados em estudos filogenéticos com Drosophilidae. Rhinoleucophenga apresentou-se como um gênero parafilético em relação à Pararhinoleucophenga na maioria das análises realizadas; seis agrupamentos monofiléticos de espécies também foram repetidamente obtidos, principalmente com caracteres discretos associados a caracteres contínuos tratados como razões e log-transformados (tratamento C). Os caracteres morfológicos contínuos, tratados como razões ou como medidas absolutas, exercem alta influência sobre a topologia das árvores geradas. Da mesma maneira, foram fundamentais no aprimoramento dos valores de suporte dos principais agrupamentos de espécies obtidos na filogenia proposta para Rhinoleucophenga. As árvores geradas com caracteres contínuos log-transformados apresentaram melhora nos valores de suporte médio dos clados, porém, a aplicação de pesagem representou maior influência sobre os resultados filogenéticos. Pouco se sabe sobre a ecologia das espécies de Rhinoleucophenga, especialmente no bioma Pampa. Buscando suprir a lacuna referente ao conhecimento ecológico deste, e outros gêneros de Drosophilidae, coletas de drosofilídeos foram realizadas no bioma Pampa durante 12 períodos climáticos, considerando áreas naturais e degradadas dentro deste bioma (Capítulo IX). A influência ambiental sobre a estrutura das assembleias foi temporal e espacialmente analisada por meio de nMDS, IndVal e PERMANOVA. O tipo de ambiente amostrado e os componentes climáticos juntos explicaram 56,45% da variação nas assembleias de drosofilídeos. Ambientes Neotropicais abertos, especialmente o Bioma Pampa, têm apresentado alta diversidade de espécies de Rhinoleucophenga assim como de Drosophilidae em geral (Capítulo X). Portanto, a descrição de novas espécies é indispensável para melhorar o conhecimento faunístico dessa região. Trabalhos taxonômicos com redescrições e descrições de novas espécies são ferramentas importantes para a correta identificação da fauna de Drosophilidae, gerando dados mais precisos referentes à distribuição dos táxons, e também novos conjuntos dados para estudos com enfoque sistemático e evolutivo, como aqui realizado.

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.

Inicialmente, expusemos como feições geomorfológicas e medições visuais de onda, apresentadas em trabalhos anteriores, apontam para a possível existência de gradientes de energia de onda ao longo da costa sobre a Plataforma Continental Sul (PCS). Examinamos também as condições atmosféricas da PCS e encontramos que oscilações intrasazonais podem não somente modular diretamente os ventos e a pressão como também indiretamente modular o período e amplitude dos eventos de escala sinótica. Uma boa correlação entre a pressão e o índice da oscilação sul foi encontrada em escala de tempo interanual, atestando a modulação pelo ENSO. Em seguida, após descrever os dois modelos utilizados, as grades e as configurações, o presente estudo avaliou a validação dos resultados do modelo em escala de bacia versus a altimetria orbital e a validação dos resultados do modelo regional versus os dois dados de ondógrafo disponíveis sobre a PCS, discutindo o quanto o modelo reproduz a realidade local. Excluindo-se os erros localizados, os resultados de altura sig. do modelo WW3 na grade global e na grade do Atlântico Sul pode ser considerado como em muito boa concordância com as observações, apresentando semelhanças notáveis com os dados de altimetria. Em relação à modelagem regional, tanto a altura sig. quanto os períodos de pico como obtidos na grade de plataforma foram considerados como em boa concordância com as observações. As direções de pico, no entanto, foram classificados como pobre concordância. No entanto, as ondas de S ou SSE foram bem reproduzidas e são as ondas de ESE que foram erradamente representadas como E ou ENE pelo modelo. Os resultados na grade costeira também foram considerados como em muito bom acordo com observações para altura sig. e períodos de pico, mas apresentaram os mesmos conflitos sobre direções de pico. Acreditamos que essas ondas E ou ENE já foram produzidas de forma incorreta pelo modelo WW3 e em seguida transferidas através das condições de contorno. O aumento da resolução certamente desempenhou um papel e não pode ser descartada, uma vez que mostra melhores estatísticas e maior variabilidade dos resultados, mas foi a redução de atrito que representou a maior melhoria nas simulações da grade costeira. Por fim, utilizamos nossos resultados do modelo para mostrar como o bloqueio das ondas geradas pelos ventos de oeste pela América do Sul, caracterizando as plataformas do oeste do Atlântico Sul com um clima de ondas de baixa energia. Períodos de pico médios mais baixos foram encontrados sobre a PCS indicando duas regiões de geração de ondas. Em seguida, mostramos exemplos de ondas extremas induzidas por ciclones. Condições pré e pós-frontais particulares também foram mostradas para caracterizar as mudanças nas direções de onda em escala sinótica. Os espectros médios costa afora mostraram uma predominância das ondas S/SSW com um pico de energia secundária composta por ondas ENE/E, corroborando com a afirmação de que a PCS é essencialmente bimodal em direções de onda. A potência das ondas S/SSW diminui para o norte e das ondas ENE/E secundariamente diminui para o sul, o que nos permite afirmar que a PCS esta localizada entre a influência dos ventos de oeste e ciclones e a influência da Alta do Atlântico Sul. A distribuição interanual mostrou períodos distintos de ascensões da energia das ondas ENE/E e ESE, que são moduladas pelo ENSO. A distribuição intra-anual mostrou um núcleo de ondas S/SSW ocorrendo centrado no inverno entre abril e setembro. Há também um núcleo ENE/E que ocorre durante as primaveras em oposição as potências mais baixas encontradas durante o inverno. Máximas ondas de SE ocorrem durante abril e maio e, secundariamente, durante a primavera e estão associadas com os ciclones. Gradientes de energia de ondas junto à costa já são vistos na grade de plataforma, com maior energia localizada ao largo de ambos os cabos e da projeção costeira norte e apenas secundariamente ao largo da projeção costeira sul. Por outro lado, mínimo de energia é encontrado entre as projeções costeiras em Rio Grande e, secundariamente, entre os cabos e projeções costeiras. As declividades da plataforma média e externa não são refletidas nesse padrão de energia. Mais perto da costa, no entanto, em profundidades menores de 40 m o padrão de energia segue os contornos batimétricos após uma queda considerável da energia causada por atrito. Com base nestes resultados, sugere-se a profundidade de 40 m como o nível base de ondas dos dias de hoje e, consequentemente, o limite inferior da antepraia. O aumento da resolução na grade costeira permitiu-nos reconhecer que a energia das ondas possui uma relação mais direta com a largura da antepraia. Além disso, permitiu uma separação geomorfológica clara entre a enorme antepraia inferior e as maiores declividades da pequena antepraia superior e banco do Albardão. A energia das ondas na antepraia superior varia abruptamente ao longo da costa, diminuindo da metade norte para a metade sul, em uma relação clara com as declividades da plataforma média. Assim, a herança geológica expressa através da largura da antepraia e das declividades da plataforma média poderia ser mais importante para gerar variabilidade de onda do que as próprias variações de onda costa afora ao longo da costa. Uma refração quase completa é observada entre os espectros bimodais costa afora e os espectros na antepraia superior que foram encontrados principalmente como ondas ESE/SSE com maior importância da onda SE e em um espectro quase unimodal. Esses resultados mostram como a grande e rasa antepraia da PCS é responsável por uma refração intensa das ondas, forçando-as a aproximar-se do sistema praial com pequenos ângulos de ataque. Além disso, a semelhança entre os espectros na antepraia superior indicou o efeito de abrigo causado pelos cabos e projeções costeiras e uma “janela de refração” sobre a propagação de ondas até a costa, uma vez que ondas normais à costa chegam com energia maior do que ondas em ângulo. Entre cabos e projeções costeiras, onde as energias de onda mais baixas foram encontradas, há uma assimetria norte/sul notável com energias superiores para o norte por causa dessas janelas de refração, a qual se ajusta perfeitamente a posição relativa dos diferentes tipos de barreiras costeiras do Holoceno. Com isso, é possível afirmar que o atrito desempenha papel importante na diferenciação de onda ao longo da antepraia da PCS seja agindo sobre diferentes quantidades de refração ou agindo sobre as diferentes larguras da antepraia. Neste sentido, estes resultados permitem-nos definir que a orientação da linha de costa, a largura da antepraia e as declividades da plataforma média como os principais fatores que determinam o espectro de energia das ondas que chegam à costa da PCS. Os padrões gerais do clima de ondas da PCS puderam ser determinados aqui com a utilização de modelos numéricos, permitindo a quantificação dos gradientes de energia das ondas sobre a PCS e a argumentação sobre as razões de sua existência. / We initially expounded how geomorphologic features and sparse visual wave measurements, presented in previous works, point out to the possible existence of alongshore wave energy gradients over the Southern Brazilian Shelf (SBS).We have also examined the atmospheric conditions of the SBS, finding that intraseasonal oscillations can not only directly modulate the surface winds and sea level pressure but also indirectly modulate the period and amplitudes of synoptic-scale events. A good correlation between sea level pressure and the southern oscillation index on interannual timescales was also found, which attested the ENSO modulation. Then, after briefly describe the two models utilized and the model grids and settings, the present study evaluated the proposed validation of the basin-scale model results against orbital altimetry and the validation of the regional-scale model results against the two available wavebuoy data over the SBS, discussing the extent to which the model reproduced local reality. Excluding localized errors, the WW3 model results of sig wave height on the Global and on the S. Atlantic grid could be considered as in very good agreement with observations, presenting remarkable similarities with observed altimetry data. Regarding the regional-scale modeling, both sig. height and peak periods as obtained on the Shelf grid were considered as in a very good agreement with observations. The peak directions, however, were classified as in poor agreement with observations. Nevertheless, the S or SSE waves were closely reproduced and it is only the ESE wave that was erroneously represented as approximately E or ENE by the model. The model results on the curvilinear Coastal grid were also considered as in very good agreement with observations for sig. height and peak periods but presented the same conflicting results regarding peak directions. We believe that these E or ENE waves were already incorrectly produced by the basin-scale model WW3, which then transferred this error downwards through the boundaries conditions. Increased spatial resolution certainly played a role and cannot be discarded, once it shows overall better statistics and greater variability of results, but it was the lowering of bottom friction that represented the major improvement in the curvilinear grid simulations. Finally, we used our model results to show how the S. America blocks the waves generated by the westerlies, characterizing the western and southwestern S. Atlantic shelves with a general low energy mean wave climate. Lower mean peak periods were also found over the SBS indicating two important wave generation regions. We then showed examples of the extreme wave patterns induced by the presence of cyclones. Particular pre and post frontal conditions were also shown to fully characterize the synoptic-scale changes in the wave directions. The long-term mean offshore spectra showed predominance of S/SSW waves with secondary power peak composed by ENE/E waves, corroborating with the statement that SBS is essentially bimodal in wave directions. The power of S/SSW waves diminish northward and the power of ENE/E waves secondarily diminish southward, allowing us to state that SBS is located in the encounter between the influence of the westerlies and cyclones and the influence of the SAH. The interannual distribution as annual means showed distinctive rises periods in ENE/E wave power and secondarily in the ESE wave power, which are modulated by ENSO. The six-hourly intraxiannual distribution showed a core of S/SSW waves occurring centered in wintertime between April and September. There is also an ENE/E core that occurs mainly during the springs in opposition to the lower powers found during wintertime. Highest SE waves occur mainly during April and May and secondarily during the spring and are associated with the cyclones. Along-shelf wave energy gradients near the coast are already seen on the 2 km resolution shelf grid, with higher energy located off both capes and off the northern coastal projection and only secondarily off the southern coastal projection. On the other hand, energy minimum is found between coastal projections off Rio Grande and secondarily between capes and coastal projections. The outer and mid-shelf declivities are not reflected on this energy pattern. Nearer to the coast, however, over depths shallower than 40 m the energy pattern does follow the bathymetric contours after a considerable drop of wave energy caused by bottom friction. Based on these results, we suggest the 40 m depth as the present day mean wave base and consequently the lower limit of the present SBS shoreface. The increased resolution of the Coastal grid allowed us to recognize that mean wave energy is in a more direct relation with the local shoreface width. It also permitted a clear geomorphological separation between the huge lower shoreface and the greater declivities of the tiny upper shoreface and the Albardão ridge. The upper shoreface mean wave power varies abruptly, decreasing from the half north to the half south points, in a clear response to large-scale mid-shelf declivities. Thus, the geological inheritance expressed through the shoreface width and mid-shelf declivities might indeed most times be more important to generate wave variability than the offshore wave power along-shelf variations itself. Almost full refraction is observed between the bimodal offshore spectra and the upper shoreface spectra that were mostly found as ESE/SSE waves with increased SE wave importance and in an almost unimodal spectra. These results showed how the large and shallow SBS shoreface is responsible for an intense refraction of the waves, thus forcing them to approach the beach system with very small angles of attack. Additionally, the similarity between the mean power spectra of upper shoreface points indicated the sheltering effect caused by the capes and coastal projections and a windowing on the wave propagation until the shore, once shore normal waves reach the coast with higher energy than angled incoming waves. At between capes and coastal projections, where lower wave energies were found, there is a remarkable north/south asymmetry with higher energies to the north because of this refraction windowing, which closely fits the relative positioning of the different types of Holocene coastal barriers. Altogether, it is possible to state that bottom friction plays a major role on wave differentiation along the SBS shoreface either by acting over different amounts of refraction or by acting over the different shoreface widths. In this sense, these results allow us to define the shoreline orientation, the shoreface width and the mid-shelf declivities as the key factors determining the wave power spectra that ultimately reach the shore of the SBS. The general patterns of the SBS wave climate could indeed be successfully determined here with the use of numerical models, allowing the quantification of the wave energy gradients over the SBS and the argumentation about the reasons of their existence.

A presença de depósitos fossilíferos na antepraia e plataforma continental interna foi atribuída às oscilações do nível do mar durante o Quaternário. Hoje em dia, esses depósitos estão sendo erodidos por ondas e correntes e transportados para a praia. O presente trabalho teve como objetivo comparar o setor central e sul da Planície Costeira do Rio Grande do Sul, quantificando e qualificando quanto sua tafonomia, taxonomia e representatividade dos restos esqueletais. Foi coletado um total de 2.820 fósseis, dentre os quais 95% foram coletados no setor sul e apenas 5% foram coletados no setor central. A principal hipótese para essa diferença é a disponibilidade de fósseis na antepraia e plataforma interna. A presença de vários parceis e elevações e depressões submersas na antepraia e plataforma interna do setor sul indica, provavelmente as áreas-fonte de onde os fósseis são erodidos. Em ambos os setores foram identificados duas populações de bioclastos: fósseis nãoidentificados (85%) e fósseis identificados (15%), indicando maior e menor retrabalhamento pelas ondas, respectivamente. As mesmas ordens e restos esqueletais foram identificados em ambos os setores, com exceção de alguns que foram encontrados somente no setor sul. Na fauna marinha, a ordem mais comum foi a Perciformes representada principalmente por tumores ósseos da espécie Pogonias cromis. Dentes de tubarões (Lamniformes e Carcharhiniformes) e raias (Myliobatiformes) foram encontrados apenas no setor sul, devido à presença da espessa konzentrat-lagerstätte de conchas marinhas fósseis, chamada de "Concheiros". Na fauna terrestre, a ordem mais comum foi a Cingulata (principalmente gliptodontídeos do gênero Glyptodon). Os elementos acessórios representados por osteoderms de cingulados foram os restos esqueletais mais abundantes, devido ao grande número de osteodermos que cobre o esqueleto de cingulates e ao pequeno tamanho e forma compacta das osteodermos que favorecem o transporte. Elementos de tamanho pequeno (32-64 mm) e de forma compacta, como osteoderms, dentes e vértebras, são encontrados em maior quantidade e são facilmente transportados. Elementos de tamanho grande (maior que 128 mm) e de forma de lâmina/disco, como ossos longos e elementos cranianos, são encontrados em menor quantidade e são dificilmente transportados. / The presence of fossiliferous deposits in the shoreface and inner continental shelf was attributed to the sea-level oscillations during the Quaternary. Nowadays, these deposits are being eroded by waves and currents and transported onto the beach. The present work aimed to compare the central and southern sectors of the Coastal Plain of Rio Grande do Sul, quantifying and qualifying as its taphonomy, taxonomy and skeletal remains representativeness. A total of 2.820 fossils was collected, among which 95% were collected in the southern sector and only 5% were collected in the central sector. The hypothesis for this difference is the availability of fossils in the shoreface and inner continental shelf. The presence of several sedimentary submerged rocks and submerged elevations and depressions in the shoreface and inner continental shelf of the southern sector indicates probably the source-areas where the fossils are eroded from. In both sectors were identified two populations of bioclasts: non-identified fossils (85%) and identified fossils (15%), indicating greater and less waves reworking, respectively. The same orders and skeletal remains were identified in both sectors, except for some that were only found in the southern sector. In the marine fauna, the most common order was the Perciformes represented mainly by bone tumors of the species Pogonias cromis. Teeth of sharks (Lamniformes and Carcharhiniformes) and rays (Myliobatiformes) were only found in the southern sector due to the presence of the thick konzentrat-lagerstätte of fossil marine shells, called “Concheiros”. In the terrestrial fauna, the most common order was the Cingulata (mostly glyptodontids especially the genre Glyptodon). The accessory elements represented by osteoderms of cingulates were the most abundant skeletal remains, due to the large number of osteoderms that covers the skeleton of cingulates and the small size and compact shape of the osteoderms which favour the transport. Small-size (32-64 mm) and compact-shape elements such as osteoderms, teeth and vertebrae are found in greater quantity and are easily transported. Bigger-sizes (exceeding 128 mm) and blade/disc-shape elements such as long bones and cranial elements are found in less quantity and are hardly transported.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Filosofia, Programa de Pós-Gradução em Filosofia, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-07-11T21:49:17Z No. of bitstreams: 1 2012_EdsonClaudioMesquitaPinto.pdf: 2225550 bytes, checksum: 9ee3bd8a60450b055b6b7815e311fac4 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-18T12:48:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_EdsonClaudioMesquitaPinto.pdf: 2225550 bytes, checksum: 9ee3bd8a60450b055b6b7815e311fac4 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-18T12:48:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_EdsonClaudioMesquitaPinto.pdf: 2225550 bytes, checksum: 9ee3bd8a60450b055b6b7815e311fac4 (MD5) / Esta dissertação está voltada para as discussões em torno do poder explicativo do programa adaptacionista, que têm seu principal fundamento no processo de seleção natural. O seu título indica que a estratégia adotada é a de uma análise metodológica. Cada tema é discutido com o intuito de compor um arcabouço conceitual a partir do qual um programa adaptacionista possa ser delineado e situado dentro do amplo debate acerca da evolução. Não apenas situado, mas reconhecido como um programa de pesquisas em biologia evolutiva que oferece boas explicações científicas. Isso não implica em sustentar a tese de que as explicações adaptacionistas são mais eficazes e têm maior credibilidade do que as alternativas existentes, o que não nos parece plausível. Diferentemente, esse estudo tenta mostrar que as explicações adaptacionistas são mais bem avaliadas, com base nos valores cognitivos destacados usualmente pelos filósofos da ciência, quando vinculadas às explicações que pressupõem mecanismos evolutivos diferentes da seleção natural, bem como em conhecimentos bem estabelecidos. Mostramos que, desse modo, o poder heurístico das explicações adaptacionistas se expande, permitindo que muitos problemas sejam mais bem formulados e abrindo caminho para soluções que efetivamente aumentem nosso entendimento da evolução biológica. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work focuses on discussions concerning the explanatory power of adaptationist explanations, which are chiefly based on the process of natural selection. The title of this thesis indicates that the strategy here adopted is that of a methodological analysis. Each topic is discussed in order to set up a conceptual framework for the outline of an adaptationist program and for locating it within the broader debate about evolution. This program is not just located, but recognized for its contributions to evolutionary biology, in providing good scientific explanations. This doesn't mean, however, that this work supports the idea that adaptationist explanations are the most effective and most trustful, among the extant alternatives, what seems to us not plausible at all. Instead, we attempt to show that adaptationist explanations are better valued, taking for granted those cognitive values usually pointed out by philosophers of science, when they are associated with explanations that presuppose evolutionary mechanisms other than natural selection, besides well-established knowledge. As a result, the heuristic power of adaptationist explanations expands itself, making possible a better formulation of several problems and providing solutions that increase effectively our understanding of biological evolution.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-09-04T16:22:33Z No. of bitstreams: 1 2012_JessicaFenkerAntunes.pdf: 2520300 bytes, checksum: 15eb62327ca1ae30c0e25bb548b7f9de (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-09-05T13:50:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_JessicaFenkerAntunes.pdf: 2520300 bytes, checksum: 15eb62327ca1ae30c0e25bb548b7f9de (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-05T13:50:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_JessicaFenkerAntunes.pdf: 2520300 bytes, checksum: 15eb62327ca1ae30c0e25bb548b7f9de (MD5) / A crise da biodiversidade impõe a necessidade urgente de avaliar de modo mais criterioso padrões de distribuição e ameaças à riqueza biológica do planeta. No entanto, há poucos estudos quantificando os efeitos da perda de hábitat sobre padrões de diversidade filogenética, uma importante medida de diversidade que incorpora informações sobre parentesco entre as espécies. Este trabalho visa estudar esta relação na linhagem de serpentes endêmicas Neotropicais incluídas em Bothrops e Bothrocophias, testando medidas usuais de diversidade biológica como substitutos para conservar a diversidade filogenética neste bem estudado e amplamente distribuído clado de serpentes. Nós buscamos registros de ocorrência dos 40 táxons terminais da filogenia utilizada como hipótese de trabalho. Em seguida, geramos modelos de distribuição potencial para todos estes táxons, calculando tamanho de distribuição e porcentagem de perda de habitat. Nós estimamos valores de diversidade evolutiva (ED) para todos os táxons terminais. Estes valores foram ponderados por dados de perda de habitat (EDHL) e categorias de ameaça da IUCN (EDGE). Testamos a presença de sinal filogenético em tamanho de área, porcentagem de perda de habitat e categorias de ameaça, e fizemos regressões destas variáveis com valores de ED para cada táxon terminal. Em seguida, mapeamos áreas de alta riqueza e alta diversidade filogenética (PD) na América do Sul. Finalmente, testamos medidas usuais de biodiversidade como indicadores da diversidade evolutiva, comparando distâncias filogenéticas obtidas ao acaso com distâncias obtidas em conjuntos de espécies selecionados de acordo com endemismo, riqueza, grau de ameaça, presença em biomas abertos ou florestais ou em hotspots. Diferentes táxons prioritários foram obtidos nas diferentes formas de ponderação de medidas de diversidade evolutiva (ED, EDHL ou EDGE). Houve relação positiva e significativa entre ED e EDHL, mas não entre EDGE e as demais medidas. Não foi encontrado sinal filogenético significativo para tamanho de área, percentagem de perda de habitat e categoria de ameaça, e nenhuma regressão entre estas variáveis e ED foi significativa. Foram encontradas três grandes regiões continentais com altos índices de PD, sendo em geral coincidentes com regiões de alta riqueza. Conjuntos de espécies reunidos de acordo com endemismo, tipos de biomas e hotspots não apresentaram valores de distância filogenética diferentes do esperado ao acaso, indicando que métricas usuais não representam bem a diversidade filogenética. Conjuntos de espécies ameaçadas ou presentes nas áreas de maior riqueza apresentaram distâncias filogenéticas menores do que esperado ao acaso, indicando que tais medidas protegem uma parcela pequena de diversidade evolutiva no grupo. Uma abordagem de priorização levando em conta a perda de habitat e diversidade evolutiva pode ser a melhor maneira para preservar a história deste grupo de serpentes, e poderá ajudar na conservação de outros organismos menos conhecidos quanto à distribuição e filogenia. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The current extinction crisis requires an urgent and detailed evaluation of the distribution of biological diversity. However, the effects of habitat loss on patterns of phylogenetic diversity, an important measure of diversity that incorporates information about relation between species, are still poorly understood. The aim of our study is understand the effects of habitat loss on phylogenetic diversity and test widely used metrics of biological diversity as surrogates for conserving evolutionary diversity in a well studied, wide ranging Neotropical endemic snakes lineage. We compiled species occurrence records for the 40 terminal taxa in a recent pitviper phylogeny. We then generated species distribution models (SDMs) for all terminal taxa and calculated range sizes and percentage of habitat loss. We estimated evolutionary distinctiveness (ED) values, and weighted this index with data on habitat loss (EDHL) and threat status (EDGE). We tested the phylogenetic signal in range size, percentage of habitat loss and IUCN threat status, and then regressed these values with ED scores. We mapped areas of high richness and high phylogenetic diversity (PD). Finally, we tested the performance of widely used biodiversity metrics for capturing phylogenetic distinctiveness of pitviper faunas, selected according to endemism, richness, threat, presence in forest or open biomes or in biodiversity hotspots. Taxonomic priority ranks differed according to different weighs applied to evolutionary diversity, with EDGE categories showing wider differences from other metrics. We found no phylogenetic signal in range sizes, threat and percentages of habitat loss, and no significant correlations between ED values and these variables. The spatial distribution of PD is concentrated in three large main areas, being generally coincident with spatial variations in richness. Pitviper faunas assembled according to endemism, open and forest biomes and biodiversity hotspots were not significantly clustered or overdispersed in the phylogeny (not different from random assemblages). However, the species subset included in the IUCN redlist showed significant phylogenetic clustering, as did the species subset found in the richest areas. Usual biodiversity metrics are poor surrogates for representing the evolutionary diversity in the group. An approach taking into account habitat loss and phylogenetic diversity would be the best way to preserve the history of this group of Neotropical snakes, and could aid in the conservation of other organisms for which phylogenetic or spatial data are not available.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Decanato de Pesquisa e Pós-Graduação, Instituto de Física, Instituto de Química, 2007. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-02T19:51:24Z No. of bitstreams: 1 Dissert-Erizaldo Cavalcanti Borges Pimentel.pdf: 30081469 bytes, checksum: f433fb0656eb2ef6a6e1bc514a977455 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-05T14:36:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert-Erizaldo Cavalcanti Borges Pimentel.pdf: 30081469 bytes, checksum: f433fb0656eb2ef6a6e1bc514a977455 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-05T14:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert-Erizaldo Cavalcanti Borges Pimentel.pdf: 30081469 bytes, checksum: f433fb0656eb2ef6a6e1bc514a977455 (MD5) / A educação tradicional pouco tem motivado e gerado aprendizagem entre os alunos. Entre tantas alternativas pesquisadas para sua superação, no ensino de Física, a experimentação que utiliza brinquedos que fizeram ou fazem parte da vivência dos alunos, tem sido testada e expressa algum êxito. Esta dissertação apresenta uma aplicação metodológica que faz uso do lúdico como ferramenta pedagógica. Nela, o estudo da Terceira Lei do Movimento é realizado com o uso de esqueites, bolinhas de gude, diversos carrinhos, boneco nadador, pintinho saltador e CDs Flutuantes, estes últimos construídos pelos próprios alunos. Nosso referencial teórico foi a Educação Dialógica do professor Paulo Freire onde, através da conversação, os alunos foram instigados à “curiosidade epistemológica” e a interagirem com os brinquedos sob novos olhares, permitindo (re)descobertas que os levassem a evolução de seus conceitos espontâneos para os conceitos científicos. Os resultados demonstraram um incremento em participação e um acolhimento maior às explicações dadas na demonstração desta lei física. A ludicidade que vem da manipulação com brinquedos, motivou os alunos ao confronto de idéias e a repensarem seus conceitos, evidenciando a possibilidade do brinquedo ser um bom recurso instrucional no ensino de Física. Alguns alunos, no entanto, na realização de um pós-teste, ainda manifestaram dificuldades na compreensão das concepções científicas, demonstrando a necessidade de mais pesquisas na área e de aperfeiçoamentos nos procedimentos metodológicos utilizados. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The traditional education has done little in terms of motivating and generate learning among the students. Among many alternatives researched for the overcoming, at the Physics teaching, the experiments with toys that were or still are part of the students’ reality have been tested and produced some accomplishments. The present dissertation shows a methodological application that holds the toy as a pedagogical tool. According to it, the study of the Third Law of Movement is done with the use skates, marbles, all sorts of toy cars, swimming and hopping dummies and Floating CDs, these built by the students themselves. Having the “Dialogical Education” by Professor Paulo Freire as a theoretic reference where through conversation the students are impelled to the “epistemological curiosity” and to interact with the toys from a different point of view, allowing (re)discoveries that could take them from their spontaneous concepts to the scientific ones. The results showed an improvement in participating and a better reception of explanations given in the demonstrations of the referred Law. The playfulness derived from the toys handling motivated the students to confront the ideas and rethink their concepts, evidencing the possibility of being um toy a good educational resource for the studies of Physics. Some students, however, in a post-evaluation test, still faced difficulties to comprehend the scientific conceptions, demanding further researches on the subject and improvements on the methodological procedures used.

A teoria da descendência com modificação de Darwin, que explica a origem de espécies através da seleção natural, é considerada um marco na história da ciência. A possibilidade de unificação de toda a biologia e a mudança que ela trouxe para nossos valores e para a nossa compreensão da posição da humanidade no universo ainda causam um grande impacto na sociedade e na relação entre ciência e filosofia. O objetivo do presente estudo é compreender alguns aspectos dos desenvolvimentos da ciência que antecederam essa teoria. Dois elementos foram estabelecidos como referências para essa análise: a teoria de Jean-Baptiste Lamarck, a mais importante a propor o conceito da transformação das espécies antes de Darwin e o problema científico da explicação da extinção. As várias teorias elaboradas para dar conta da diversidade de espécies na Terra, bem como para explicar o fenômeno da extinção são discutidas através das obras de Georges Cuvier, Geoffroy Saint-Hilaire e Richard Owen. Nessas teorias, as questões da adaptação e das noções teleológicas são destacadas devido à sua relação com o problema da extinção. A abordagem de Darwin para o problema da extinção é discutida em sua relação com o conceito de seleção natural e com o conceito de adaptação defendido pela teologia natural britânica. / Darwin\'s theory of descent with modification, which explains the origin of species by natural selection, is considered a milestone in the history of science. The possibility of unification of the entire field of biology and the changes that it brought to our values and to our understanding of the position of mankind in the universe are still causing great impact in society and in the relationship between science and philosophy. The aim of this study is to understand some aspects of the developments of science that preceded this theory. Two elements were established as references for this analysis: the theory of Jean-Baptiste Lamarck, the most important work proposing the concept of transformation of species before Darwin, and the scientific problem of the explanation of extinction. The several theories elaborated to account for the diversity of species on Earth as well as to explain the phenomenon of extinction are discussed through the works of Georges Cuvier, Geoffroy Saint-Hilaire and Richard Owen. Within these theories, the issues of adaptation and teleological notions are stressed because of their connection to the problem of extinction. Darwin\'s approach to the problem of extinction is discussed for its relation to the concept of natural selection and to the concept of adaptation defended by the british natural theology.

Nesta dissertação de mestrado aplicamos métodos de mecânica estatística a dois problemas relacionados à interação e evolução cultural. O primeiro diz respeito à evolução e manutenção da cooperação altruística. Apresent amos a dinâmica Fisher-Wright em dois níveis, desenvolvida em [49], descreve a evolução do comportamento altruísta através de uma estruturada em grupos com migrac;ao e, assim, contorna algumas das limitações de outros mecanismos propostos ao longo do último século. Neste trabalho, aplicamos este mecanismo ao modelo desenvolvido por Boyd, Gintis e Bowles [12], que explica a manutenção da cooperação através da punição altruística, mostrando que o processo Fisher-Wright em dois níveis permite uma abordagem mais robusta e natural, obtendo viabilidade para o altruísmo mesmo com taxas de migração significativas. 0 segundo problema descrito nesta dissertação consiste de um modelo, proposto em [16], para certos resultados quantitativos em suporte à Teoria de Fundamentos Morais obtidos por Jonathan Haidt [32]. Nestre trabalho estudamos a influencia da rede topológica nos resultados deste modelo de agentes, em particular utilizando a rede do Facebook como exemplo de rede realista. / In this dissertation we apply statistical mechanics methods to two problems involving social interaction and cultural evolution. The first problem concerns the evolution and maintenance of altruistic cooperation. We discuss the two level Fisher-Wright mecanism proposed in [49] which deals with the question of evolutionary viability of altruistic behavior in a group structured population with migration, and is capable of circumventing certain limitations of other mecanisms proposed in the last century. We use this framework to analyse Boyd, Gintis and Bowles\' model [12] for the maintenance and proliferation of cooperation through altruistic punishment, showing that the two level Fisher-Wright process allows for a more robust and natural approach, showing altruism to be viable even at significantly high migration rates. The second problem deals with a model for explaining certain quantitative data obtained by Jonathan Haidt [32] in his Moral Foundation Theory. We study the agent based interaction model proposed in [16] in a scenario where the influcence graph consists of the Facebook social network to understand the network\'s influence in the results.

A seleção de grupo foi proposta inicialmente em um contexto ecológico como uma força seletiva agindo sobre o grupo da mesma forma que a seleção individual atua sobre os indivíduos que compõem a população. Apesar da oposição inicial dos biólogos evolucionários tradicionais, nas últimas décadas estes conceitos têm se revelado bastante úteis no estudo de problemas pouco relacionados a sua motivação original. Na primeira parte desta tese, investigamos um modelo de seleção de grupo que usa a extinção diferenciada como força seletiva atuando sobre os grupos. Neste modelo a população é composta de grupos que no jargão de seleção de grupo são denominados demes. As demes por sua vez são habitadas por indivíduos de dois tipos (altruístas não-altruístas) que podem reproduzir-se, sofrer mutação e migrar de uma deme a outra. A dinâmica da população é implementada lançando-se mão de matrizes de transição associadas a cada um destes eventos, levando a um conjunto de equações de recorrência aclopadas cuja iteração dá o estado estacionário da freqüência dos diferentes tipos de demes na população. Examinado inicialmente no regime determinístico, no qual o número de demes é infinito mas o número de indivíduos em cada demes é finito, este modelo revelou o papel desestabilizador das mutações sobre as demes totalmente altruístas. Seguido ao regime determinístico, fizemos um estudo do modelo ainda com extinção diferenciada, considerando o número de demes finito, com vistas a investigar os efeitos provocados pela finitude da população no estado estacionário da freqüência de demes na população. Observamos um aumento ainda maior da instabilidade do estado altruísta provocado pela mutação em face da diminuição da quantidade de demes presentes na população. Finalmente, investigamos um modelo para a evolução da produção de enzimas que usa a seleção de grupo característico em sua concepção. Esta modalidade de seleção de grupo baseia-se no conceito de freqüência média subjetiva, uma freqüência estimada com base na estrutura da população que neste caso também é composta por grupos. Apresentamos uma nova formulação matemática para o mesmo problema com a qual abordamos outro modelo recentemente proposto na literatura que trata da evolução de características altruístas. / Group selection was proposed initially within an ecological context as an evolutionary selective force acting on a group in the same way as the individual selection does on the individuals composing the population. Despite the initial resistance of the conservative evolutionary biologists concerning the ideas of group selection, in the last decades those concepts have been very useful in the investigation of other problems not very correlated to its original motivation. In the first part of this thesis, we investigate a group selection model based on differential extinction as a selective force. In this model, the population is divided into groups, which in the context of group selection are termed demes. The demes are inhabited by two different types of individuals, namely, altruists and non-altruists, which are capable of reproducing themselves, mutating to the other type, or migrating to another deme. The population dynamics is formulated resorting to the transition matrices associated to those events, resulting in a set of coupled recursion equations describing the time evolution of the frequencies of the different types of demes in the population. Considering first the deterministic regime, which corresponds to the limit of infinite demes, each deme containing only a finite number of individuals, this model reveals the destabilizing role of the mutation mechanism on the altruistic demes. Following that analysis, we investigate a stochastic version of the above model, in which the number of demes is finite. The focus was on the effects of the finiteness of the population in the stationary frequencies of the demes. We verified that the instability of the altruistic state due to mutations becomes even more pronounced when the number of demes is reduced. Finally, we investigate a model for the evolution of enzymes production using the concepts of trait-group selection. This kind of group selection is based on the definition of the average subjective frequency, which is estimated by considering the structure of the population. We propose a new mathematical formulation to this problem, which we then use to study a recently proposed model to describe the evolution of altruistic features.