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Anfíbios possuem uma grande diversidade de toxinas na pele que os defendem contra predadores e patógenos. Essas substâncias podem ser produzidas endogenamente ou sequestrados da dieta composta por artrópodes. Independentemente da origem, os compostos químicos podem variar muito entre espécies, entre populações da mesma espécie e até mesmo entre indivíduos de uma mesma população. Diferenças entre espécies e entre diferentes populações podem ser explicadas por diferenças na capacidade de produção ou sequestro de toxinas, por pressões ecológicas diferentes e por presença de artrópodes que contém alcaloides no ambiente. As variações entre indivíduos de uma mesma população são comuns, porém a causa ainda não foi totalmente compreendida. A nossa hipótese é que parte dessas variações ocorrem pela diferença de idade entre indivíduos da mesma população. A diversidade de toxinas presente na pele de um indivíduo representa o balanço entre o tempo de vida, a produção e/ou sequestro dos compostos e a liberação dos mesmos para proteção. Para testar a nossa hipótese, nós escolhemos a espécie Melanophryniscus moreirae, um anuro da família Bufonidae, endêmico da Serra da Mantiqueira, Brasil. Esta espécie faz parte do único gênero desta família capaz de sequestrar alcaloides lipofílicos da dieta, e existem estudos que detectaram compostos biossintetizados. As análises através de cromatografia a gás acoplada a um espectrômetro de massas resultaram em grandes quantidades de alcaloides e de bufotenina, uma amina biogênica, com grande variância entre os indivíduos. A determinação da estrutura etária da população foi feita através de osteocronologia. Determinando a idade de cada indivíduo, foi possível identificar diferenças na idade de maturidade entre os sexos, e supor uma explicação para o dimorfismo sexual encontrado. Testamos a nossa hipótese aplicando três regressões múltiplas com idade, sexo e massa da pela como variáveis explicativas, e número de alcaloides, quantidade de alcaloides e quantidade de bufotenina como as variáveis resposta de cada regressão. O número de alcaloides foi explicado pela idade, demonstrando que quanto mais velho é o animal, mais ele se alimentou, e maior é a probabilidade de ter se alimentado de diferentes fontes de alcaloides. Nosso estudo explica uma parte da variação de toxinas em anuros, porém, mais estudo será necessário para compreender esse sistema complexo de defesa química. / Amphibians have a great diversity of toxins in their skin to defend them against predators and pathogens. These compounds can be either produced or sequestrated from an arthropod diet. Independently of origin, these chemical compounds vary in composition between different species, between populations of the same species and even individuals of the same species. Differences between species and populations could be explained by differences in production or sequestration capacity, ecological pressures and alkaloid-containing arthropods availability. Variations among individuals of the same population are common, but the cause of this variation is not very well understood. We hypothesize that part of this variation is explained by differences in age of the individuals. The diversity of toxins in the skin is represents the balance between lifespan, production and/or sequestration of compounds and their use for protection. To test our hypothesis we used the species Melanophryniscus moreirae, a bufonid toad, and endemic from Serra da Mantiqueira, Brazil. This species belongs to the only genus of this family that has the ability to sequester alkaloids from the diet, and other studies had also detected biossynthesized compuonds. The Gas-Chromatography/Mass Spectrometry analysis resulted in high amounts of alkaloids and bufotenine, a biogenic amine, with high variance among individuals. We determined the age structure of this population by skeletochronology. By determining their age, we could find differences in maturation age between the sexes, and assume possible explanations for the size sexual dimorphism. We applied three multiple regression analysis to test our age hypothesis, with age, sex and skin mass as explanatory variables, and number of alkaloids, quantity of alkaloids and quantity of bufotenine as response variable of each regression. Age explained number of alkaloids, showing that the older the animal is, more it ate and the probability of eating from different alkaloid source is higher. Our study explains part of the chemical compound variation, but more study is needed to understand this complex system of chemical defense.

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Anfíbios possuem uma grande diversidade de toxinas na pele que os defendem contra predadores e patógenos. Essas substâncias podem ser produzidas endogenamente ou sequestrados da dieta composta por artrópodes. Independentemente da origem, os compostos químicos podem variar muito entre espécies, entre populações da mesma espécie e até mesmo entre indivíduos de uma mesma população. Diferenças entre espécies e entre diferentes populações podem ser explicadas por diferenças na capacidade de produção ou sequestro de toxinas, por pressões ecológicas diferentes e por presença de artrópodes que contém alcaloides no ambiente. As variações entre indivíduos de uma mesma população são comuns, porém a causa ainda não foi totalmente compreendida. A nossa hipótese é que parte dessas variações ocorrem pela diferença de idade entre indivíduos da mesma população. A diversidade de toxinas presente na pele de um indivíduo representa o balanço entre o tempo de vida, a produção e/ou sequestro dos compostos e a liberação dos mesmos para proteção. Para testar a nossa hipótese, nós escolhemos a espécie Melanophryniscus moreirae, um anuro da família Bufonidae, endêmico da Serra da Mantiqueira, Brasil. Esta espécie faz parte do único gênero desta família capaz de sequestrar alcaloides lipofílicos da dieta, e existem estudos que detectaram compostos biossintetizados. As análises através de cromatografia a gás acoplada a um espectrômetro de massas resultaram em grandes quantidades de alcaloides e de bufotenina, uma amina biogênica, com grande variância entre os indivíduos. A determinação da estrutura etária da população foi feita através de osteocronologia. Determinando a idade de cada indivíduo, foi possível identificar diferenças na idade de maturidade entre os sexos, e supor uma explicação para o dimorfismo sexual encontrado. Testamos a nossa hipótese aplicando três regressões múltiplas com idade, sexo e massa da pela como variáveis explicativas, e número de alcaloides, quantidade de alcaloides e quantidade de bufotenina como as variáveis resposta de cada regressão. O número de alcaloides foi explicado pela idade, demonstrando que quanto mais velho é o animal, mais ele se alimentou, e maior é a probabilidade de ter se alimentado de diferentes fontes de alcaloides. Nosso estudo explica uma parte da variação de toxinas em anuros, porém, mais estudo será necessário para compreender esse sistema complexo de defesa química. / Amphibians have a great diversity of toxins in their skin to defend them against predators and pathogens. These compounds can be either produced or sequestrated from an arthropod diet. Independently of origin, these chemical compounds vary in composition between different species, between populations of the same species and even individuals of the same species. Differences between species and populations could be explained by differences in production or sequestration capacity, ecological pressures and alkaloid-containing arthropods availability. Variations among individuals of the same population are common, but the cause of this variation is not very well understood. We hypothesize that part of this variation is explained by differences in age of the individuals. The diversity of toxins in the skin is represents the balance between lifespan, production and/or sequestration of compounds and their use for protection. To test our hypothesis we used the species Melanophryniscus moreirae, a bufonid toad, and endemic from Serra da Mantiqueira, Brazil. This species belongs to the only genus of this family that has the ability to sequester alkaloids from the diet, and other studies had also detected biossynthesized compuonds. The Gas-Chromatography/Mass Spectrometry analysis resulted in high amounts of alkaloids and bufotenine, a biogenic amine, with high variance among individuals. We determined the age structure of this population by skeletochronology. By determining their age, we could find differences in maturation age between the sexes, and assume possible explanations for the size sexual dimorphism. We applied three multiple regression analysis to test our age hypothesis, with age, sex and skin mass as explanatory variables, and number of alkaloids, quantity of alkaloids and quantity of bufotenine as response variable of each regression. Age explained number of alkaloids, showing that the older the animal is, more it ate and the probability of eating from different alkaloid source is higher. Our study explains part of the chemical compound variation, but more study is needed to understand this complex system of chemical defense.

京都大学 / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(理学) / 乙第12914号 / 論理博第1550号 / 新制||理||1591(附属図書館) / 32124 / (主査)准教授 本川 雅治, 教授 疋田 努, 教授 高橋 淑子 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DFAM

Anuros há muito tempo são conhecidos como portadores de tripanossomas em todo o mundo. Esses tripanossomas são transmitidos por sanguessugas e insetos hematófagos. Nenhum levantamento foi feito na América do Sul. A taxonomia tradicional resulta em identificações não confiáveis desses tripanossomas, a diversidade genética foi pouco investigada e o a filogenético é pouco conhecida. Neste estudo mostramos grande prevalência e marcada diversidade molecular e morfológica entre tripanossomas de várias espécies de anuros da Amazônia, Floresta Atlântica e Pantanal. O relacionamento filogenético inferido entre tripanossomas do Brasil, América do Norte, Europa e África revelou 5 clados de isolados de anuros. Um deles contem isolados de anuros e flebotomíneos, sugerindo que esses insetos possam ser vetores de tripanossomas de anuros. Em geral, os dados mostraram certo grau de associação entre clados de isolados e filogeografia de anuros e sugeriram que trocas de hospedeiros e adaptação ecológica desempenharam um papel importante na história evolutiva desses tripanossomas. / Amphibians of the order Anura have long been known to be infected with trypanosomes worldwide, infecting frogs and toads and transmitted by leeches and insects. No surveys were carried out in South American anurans. Traditional taxonomy renders unreliable identification of these trypanosomes, genetic diversity was poorly investigated and phylogenetic relationships are far from be understood. In this study, we showed high prevalence and marked morphological and molecular diversity among trypanosomes from several species from Amazonia, Atlantic Forest and Pantanal. Phylogenetic relationships inferred among trypanosomes from Brazil, North America, Europe and Africa disclosed 5 major clades of anuran isolates. One clade contains anuran and sand fly isolates, suggesting that these insects can be vectors of anuran trypanosomes. In general, data showed a certain degree of association between clades of isolates and anuran phylogeography and suggested that host switching and ecological fitting also play a role in the evolutionary history of these trypanosomes.

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2017-12-06T13:23:19Z No. of bitstreams: 1 BRENAMÁRCIA.pdf: 1232732 bytes, checksum: dfd359d4b304ee132ba1de55499d7ecf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T13:23:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRENAMÁRCIA.pdf: 1232732 bytes, checksum: dfd359d4b304ee132ba1de55499d7ecf (MD5) Previous issue date: 2012-04-12 / CNPq / The consequences of repeated applications of pesticides in relatively low concentrations to develop tadpoles can be very negative, but were still slightly evaluated. In this study we used the nektonic tadpoles Dendropsophus minutus Peters, 1872 in 32 artificial ponds (8 replicates per treatment) to evaluate the influence of a pesticides commonly used in agricultural fields in Maranhão, northeastern Brazil. Nymphs of dragonflies have colonized some tanks, but its presence did not differ significantly between tanks of different treatments had no effect as a covariate in the analyses. We tested the effect of different concentrations of Paration Metílico (zero for the control, 0,04µg L-1; 0,1µg L-1; 0,2µg L-1), using the commercial formulation Mentox 600, with an overcoating with 10 days apart. Survival andsize (snout-vent length and mass) of metamorphs did not differ significantly among treatments. But time to metamorphosis was longer on tanks with the higher concentration of the pesticide (ANCOVA: F3, 21= 3,777; p=0,026) in relation to tanks with the intermediate concentration. This longer time to metamorphosis can be a risk to populations that inhabit temporary ponds. Deformed metamorphs occurred in tanks with pesticide, as the death of tadpoles on metamorphosis probably due to problems on limbs and drowning. / As consequências de aplicações repetidas de pesticidas em concentrações relativamente baixas para o desenvolvimento de girinos podem ser muito negativas, mas ainda foram pouco avaliadas. Neste estudo utilizamos os girinos nectônicos de Dendropsophus minutus Peters, 1872 em 32 poças artificiais (8 repetições por tratamento) para avaliar a influência de um pesticida comumente utilizado em campos agrícolas no Maranhão, nordeste do Brasil. Ninfas de libélulas colonizaram alguns tanques, mas essa presença não diferiu significativamente entre os tanques dos diferentes tratamentos e não teve efeito como covariável nas análises. Testamos o efeito de três diferentes concentrações do Paration Metílico (zero para o controle; 0,04µg L-1; 0,1µg L-1; 0,2µg L-1), utilizando a formulação comercial Mentox 600, com uma reaplicação com 10 dias de intervalo. A sobrevivência e o tamanho (comprimento rostro cloacal e massa) dos metamorfos e a taxa de crescimento até a metamorfose não diferiram significativamente entre os tratamentos. Mas o desenvolvimento foi mais longo no tratamento com maior concentração de pesticida (ANCOVA: F3, 21= 3,777; p=0,026), em relação à concentração intermediária, o que pode representar um risco para populações que vivem em ambientes temporários. Houve a ocorrência de metamorfos com deformações nos membros nos tanques artificiais de concentração mais e menos elevada, além da morte de girinos em metamorfose por possível problemas nas patas e afogamento.

Anuros há muito tempo são conhecidos como portadores de tripanossomas em todo o mundo. Esses tripanossomas são transmitidos por sanguessugas e insetos hematófagos. Nenhum levantamento foi feito na América do Sul. A taxonomia tradicional resulta em identificações não confiáveis desses tripanossomas, a diversidade genética foi pouco investigada e o a filogenético é pouco conhecida. Neste estudo mostramos grande prevalência e marcada diversidade molecular e morfológica entre tripanossomas de várias espécies de anuros da Amazônia, Floresta Atlântica e Pantanal. O relacionamento filogenético inferido entre tripanossomas do Brasil, América do Norte, Europa e África revelou 5 clados de isolados de anuros. Um deles contem isolados de anuros e flebotomíneos, sugerindo que esses insetos possam ser vetores de tripanossomas de anuros. Em geral, os dados mostraram certo grau de associação entre clados de isolados e filogeografia de anuros e sugeriram que trocas de hospedeiros e adaptação ecológica desempenharam um papel importante na história evolutiva desses tripanossomas. / Amphibians of the order Anura have long been known to be infected with trypanosomes worldwide, infecting frogs and toads and transmitted by leeches and insects. No surveys were carried out in South American anurans. Traditional taxonomy renders unreliable identification of these trypanosomes, genetic diversity was poorly investigated and phylogenetic relationships are far from be understood. In this study, we showed high prevalence and marked morphological and molecular diversity among trypanosomes from several species from Amazonia, Atlantic Forest and Pantanal. Phylogenetic relationships inferred among trypanosomes from Brazil, North America, Europe and Africa disclosed 5 major clades of anuran isolates. One clade contains anuran and sand fly isolates, suggesting that these insects can be vectors of anuran trypanosomes. In general, data showed a certain degree of association between clades of isolates and anuran phylogeography and suggested that host switching and ecological fitting also play a role in the evolutionary history of these trypanosomes.