Orientadores: Shirlei Maria Recco Pimentel , Gisele Orlandi Introíni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JulioSergiodos_D.pdf: 6299599 bytes, checksum: 7b5ca57cc296e80450e00cfd661976ad (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Os anuros da família Leptodactylidae estão alocados em três subfamílias: Leiuperinae, Leptodactylinae e Paratelmatobiinae. Com o auxílio da microscopia eletrônica, foram observados os espermatozoides de 23 espécies de leptodactilídeos buscando-se contribuir com elementos para o entendimento de incertezas filogenéticas. Em Pseudopaludicola, gênero alocado em Leiuperinae, é comparado o espermatozoide de representantes do grupo P. pusilla e de espécies dos quatro clados recuperados na filogenia molecular, os quais correspondem aos grupos cromossômicos 2n=22, 20, 18 e 16. A análise das espécies de Pseudopaludicola mostrou que as cabeças dos espermatozoides são semelhantes e contém a vesícula acrossomal cobrindo o cone subacrossomal. Já as caudas dos espermatozoides de Pseudopaludicola apresentam diferenças marcantes. Nas espécies com número cromossômico 2n=22, Pseudopaludicola sp. 1 (grupo P. pusilla), P. saltica, P. falcipes e P. mineira, as caudas exibem fibras acessórias (justa-axonemal, membrana ondulante e a fibra axial). Essas fibras também são observadas em P. ternetzi e P. ameghini, ambas do clado com 2n=20, mas nas suas caudas a fibra axial é mais desenvolvida. Nos indivíduos do clado com número cromossômico 2n=18, P. canga, P. facureae, P. giarettai, P. atragula e Pseudopaludicola sp. 2 e com 2n=16, P. mystacalis, a cauda apresenta a membrana ondulante espessa, caracterizando um bastão para-axonemal, o qual é mais curto do que a membrana ondulante da cauda dos Pseudopaludicola com número cromossômico 2n=22 e 20. As diferenças morfológicas ultraestruturais observadas nas caudas dos espermatozoides indicam que esses caracteres podem ser filogeneticamente informativos, quando mapeados na filogenia molecular, pois os perfis ultraestruturais da cauda coincidem parcialmente com a formação dos quatro clados filogenéticos e possibilitam levantar a hipótese de uma progressiva simplificação do espermatozoide durante a evolução do gênero Pseudopaludicola. A análise comparativa de espécies entre os gêneros de leiuperíneos mostra que as caudas dos espermatozoides de Physalaemus (P. albifrons, P. centralis, P. cicada e P. cuvieri), também exibem fibras acessórias, como a fibra justa-axonemal e a membrana ondulante, contudo, a membrana ondulante nesse gênero é mais longa que aquela encontrada em Pseudopaludicola. Além disso, as caudas dos espermatozoides de Physalaemus não mostram fibra axial. Do gênero Engystomops, grupo irmão de Physalaemus, foram analisadas E. petersi, E. freibergi e E. puyango, cujas caudas apresentam fibra justa-axonemal, membrana ondulante e fibra axial. Esses gêneros diferem ainda pela membrana ondulante mais curta em Engystomops, corroborando a revalidação do gênero Engystomops. A cauda de Engystomops puyango difere de E. petersi e E. freibergi, clado Duovox, e é igual a E. pustulosus, do clado Edentulus, indicando a necessidade de ampliar os estudos desse gênero. A espécie Pleurodema diplolister, do gênero próximo a Physalaemus e Engystomops, apresenta na cauda do espermatozoide a fibra justa-axonemal e a membrana ondulante, as quais são semelhantes àquelas observadas nas espécies de Physalaemus, entretanto, a membrana ondulante de P. diplolister é menor que a observada em Physalaemus. A comparação dos espermatozoides de representantes das outras subfamílias de Leptodactylidae mostrou que Paratelmatobiinae, representada por P. poecilogaster, apresenta estruturas iguais àquelas observadas nos Pseudopaludicola do clado com número cromossômico 2n=22. Por outro lado, a espécie analisada, Leptodactylus natalensis, Leptodactylinae, apresenta fibra axial bem desenvolvida, diferente daquela exibida nos espermatozoides de Engystomops, Pseudopaludicola e P. poecilogaster. A outra espécie de Leptoctylinae, Adenomera marmorata, a qual era alocada em Leptodactylus, apresenta apenas o axonema na cauda do espermatozoide. Essa diferença ultraestrutural das caudas de A. marmorata e L. natalensis, corrobora com a re-alocação de A. marmorata como espécie válida e diferente de Leptodactylus. A descrição ultraestrutural dos gametas masculinos leptodactilídeos mostra caracteres filogenéticos informativos, principalmente aqueles das caudas dessas células, que podem ser usados para o entendimento dos relacionamentos intragenérico e intergenérico. / Abstract: The anurans of the family Leptodactylidae are distributed in three subfamilies ¿Leiuperinae, Leptodactylinae and Paratelmatobiinae. The spermatozoa of 23 leptodactylid species were analyzed under an electron microscope in order to provide evidence for the better understanding of a number of phylogenetic uncertainties. In the case of the leiuperine genus Pseudopaludicola, the sperm of the representative of the P. pusilla group and those of four clades identified in the molecular phylogeny, which correspond to well-defined chromosomal groups with 2n=22, 20, 18, and 16, were compared. The analysis of the different Pseudopaludicola species found spermatozoa with heads of similar shape, which contain an acrosomal vesicle covering the subacrosomal cone. However, the tails present marked differences. In the species with 2n=22, that is, Pseudopaludicola sp. 1 (P. pusilla group), P. saltica, P. falcipes and P. mineira the tails present accessory fibers (juxtaxonemal fiber, undulating membrane and axial fiber). Fibers of this type are also observed in P. ternetzi and P. ameghini (representatives of the 2n=20 clade), although the axial fiber is more developed. In the specimens of the 2n = 18 clade (P. canga, P. facureae, P. giarettai, P. atragula and Pseudopaludicola sp. 2) and the 2n=16 clade (P. mystacalis), the tail has a thick undulating membrane, characterized by a paraxonemal rod, which is shorter than the undulating membrane of the tail of Pseudopaludicola (2n=22 and 20). The ultrastructural morphological differences observed in the tails of the spermatozoa indicates that these traits are phylogenetically informative, given their partial correspondence to the four clades identified in the molecular studies, and provide evidence of a progressive simplification of the spermatozoa during the evolution of the genus Pseudopaludicola. The comparative analysis of the leiuperine genera indicates that in Physalaemus (P. albifrons, P. centralis, P. cicada and P. cuvieri), the tail of the spermatozoon also shows accessory fibers, such as the juxtaxonemal and the undulating membrane, although in this genus, the membrane is longer than that observed in Pseudopaludicola. In addition, there is no axial fiber on the tail of the spermatozoon in Physalaemus. In the case of Engystomops, sister group of Physalaemus, the species E. petersi, E. freibergi, and E. puyango the sperm tail presents all three types of fiber (juxtaxonemal, undulating membrane and axial fiber). The tail of these two genera also differ each other for the shorter undulating membrane in Engystomops, corroborating the revalidation of the genus Engystomops. Additionaly, the tail of E.puyango differs from E. petersi and E. freibergi, Duovox clade, and it is similar to E. pustulosus, Edentulus clade, indicating the need of more studies in this genus. In Pleurodema diplolister, representing the genus closest to Physalaemus and Engystomops, the sperm tail has a juxtaxonemal fiber and undulating membrane, which are similar to those found in Physalaemus, although the membrane observed in Pleurodema diplolister is shorter than that observed in Physalaemus. Comparisons with other leptodactylid subfamilies indicated that the Paratelmatobiinae, represented by P. poecilogaster, has the same structures as those observed in the 2n = 22 clade of Pseudopaludicola. On the other hand, the leptodactyline species analyzed, Leptodactylus natalensis, has a well-developed axial fiber, distinct from that found in the sperm of Engystomops, Pseudopaludicola and P. poecilogaster. However, in the other leptodactyline species analyzed, Adenomera marmorata, previously allocated to Leptodactylus, the sperm tail has only an axoneme. This ultrastructural difference in the tails of A. marmorata and L. natalensis supports the status of A. marmorata as a valid taxon distinct from Leptodactylus. Overall, then, the ultrastructural description of the male gametes of a selection of leptodactylid species provided informative phylogenetic characters, especially with regard to the morphology of the sperm tails, which can be used for understanding of the intrageneric and intergeneric relationships / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Célio Fernando Baptista Haddad / Banca: Maria Laura Ponssa / Banca: Hélio Ricardo da Silva / Banca: Boris Leonardo Blotto Acuna / Banca: Paulo Christiano de Anchietta Garcia / Resumo: O gênero Adenomera é composto por 16 espécies, das quais seis possuem distribuição restrita à Mata Atlântica. O grupo apresenta uma taxonomia complicada por apresentar espécies crípticas, com alto grau de polimorfismo intraespecífico e interespecífico. Recentemente, uma análise filogenética extensa, abrangendo grande parte da distribuição das espécies do gênero, 35 espécies candidatas foram propostas; 16 na Mata Atlântica. No presente trabalho, propomos testar se as espécies candidatas distribuídas na Mata Atlântica compõem um grupo monofilético. Usando uma abordagem interativa com dados diretos de morfologia externa e bioacústica, pudemos delimitar espécies dentro dos clados Thomei e Marmorata. A maior amostragem dados fenotípicos e de um fragmento do gene 16S de indivíduos da Mata Atlântica na análise, permitiu inferir com maior confiança que as espécies distribuídas na Mata Atlântica compõem um grupo monofilético (clados Thomei + Marmorata), irmão do clado Hylaedactyla + Martinezi. O material adicional nos permitiu delimitar e redescrever duas espécies previamente consideradas como um complexo de espécies (Adenomera marmorata e A. bokermanni). Das 16 espécies candidatas do clado Mata Atlântica previamente sugeridas, pudemos delimitar apenas 10 espécies sendo sete já conhecidas e três novas para a Ciência. / Abstract: The genus Adenomera has 16 species, six of which are Atlantic Forest dwellers. The genus has a difficult taxonomy, mostly due to the high levels of intra and interspecific polymorphism. Recently, a phylogenetic analysis using samples collected through the whole geographic distribution of the genus (roughly tropical and temperate cis-Andean South America) suggested the existence of 35 candidate species; 16 of which being Atlantic Forest dwellers.The present contribution intends to test whatever the Atlantic Forest dwellers are a monophyletic unit. An integrative approach with directly observed data on morphology and bioacoustics allowed species delimitation within the Thomei and Marmorata Clades. Based on a denser sampling of phenotipic and 16S rRNA fragments, we recovered the Atlantic Forest dwellers are a monophyletic unit, with two major clades (Thomei + Marmorata) and sister to the Hylaedactyla + Martinezi clade. The additional material allowed the delimitation and redescritpion of two species previously understood as species complexes (Adenomera marmorata and A. bokermanni). Of the 16 Atlantic Forest dwellers candidate species, we could delimit only 10; seven of those assignable to previously described species / Doutor

Development of the limb skeleton in the Anura Bc. Martina Kocábková Abstract Although the morphology of frogs has been the subject of several studies, results of these are often incomplete and confusing. There are only several detailed studies of morphological variability in ontogeny of anuran limbs and even these results are difficult to compare. Therefore I have decided to map some of the diversity encountered in the ontogeny of these elements. This study is based on comparative study of ontogenetic series of nine anuran species which are representing the principal locomotor types. The results support that the basic developmental pattern was similar in all species. However there are some differences in details of ontogeny which are involved in the differentiation of carpus and tarsus.

This thesis presents two separate experiments concerning aerobic and anaerobic amphibian energetics. The first study (Part I) investigates differential alterations in the kinetics of the anaerobic enzyme lactate dehydrogenase, in nine species of anurans with varying natural histories. The second study (Part II) studies changes in different anaerobic and aerobic physiological parameters in a single species (Rana catesbeiana) after six weeks of chronic exercised, unexercised-captive and for field frogs. The common theme of these two experiments involves the potential for physiological changes due to environmental stress. Part I examines different species to infer a possible evolutionary relationship to environmental stresses at the molecular level of lactate dehydrogenase. Part II comprises the effects on captivity on aerobic and anaerobic capacities of R. catesbeiana,

The importance of hypovolemia in dehydrational death was assessed in two anuran species. Xenopus laeyis, a species which experiences a significant reduction in circulating plasma volume with dehydration, was used to evaluate the role of sympathetic reflex compensation in hypovolemia. Adrenergic blockade with propranolol or phenoxybenzamine produced no significant reduction in dehydration tolerance in this species, although β-blockade with propranolol appeared to have a minor effect. The role of hypovolemic shock in the terminal circulatory collapse that precedes death in dehydrating anurans was investigated in the toad, Bufo marinus. The activity of lysosomal proteinases (cathepsins) was used as an indicator of the shock state. An assay was developed for the determination of cathepsin activity in toad plasma and was used to demonstrate the presence of proteinases similar in pH dependence to mammalian cathepsins Bl and D. Plasma cathepsin D-type activity increased with dehydration in toads but was not significantly different from the activity in controls or in toads subjected to splanchnic artery occlusion. Toads appear to maintain plasma volume to 20% water loss at the expense of other extracellular fluids. These results do not support the hypothesis that hypovolemia is a direct cause of dehydrational death in anurans.

Despite an enormous amount of information on the biochemical and physiological changes of amphibian metamorphosis, information about the general anatomy of anuran larvae is not readily available. The present study is a comparison of the general morphological changes during metamorphic climax of three anuran species belonging to three different families. This anatomical information is designed to assist those wishing to correlate cellular and chemical events with the corresponding morphological events.

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Estima-se que atualmente 80% dos remanescentes florestais de Mata Atlântica estejam localizados em propriedades particulares, o que torna evidente a necessidade da conservação dessas áreas por entidades engajadas. A avaliação e o monitoramento das florestas restauradas são essenciais para o aperfeiçoamento das técnicas de restauração, contribuindo dessa forma para a manutenção e a permanência da biodiversidade nessas áreas. O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência do tempo de restauração florestal em áreas plantadas com espécies arbóreas nativas e suas características estruturais sobre a riqueza e abundância da anurofauna de serapilheira. Os dados da presente pesquisa foram obtidos entre abril de 2011 e fevereiro de 2012, em parcelas de 5 × 5 m dispostas em 12 fragmentos localizados em três áreas de vegetação nativa e uma cronossequência (cinco meses e quatro e 11 anos de idade) de áreas restauradas, totalizando três fragmentos por idade. Em cada fragmento foram instaladas seis unidades amostrais, cada uma composta por quatro parcelas, perfazendo 288 parcelas de esforço amostral. Além da contagem de anuros, em cada parcela, com a intenção de caracterizar os micro-habitats disponíveis para os anuros dentro das diferentes florestas, foram medidas as seguintes variáveis abióticas: temperatura e umidade relativa do ar aprisionado na serapilheira, profundidade da serapilheira e cobertura do dossel. Observouse a presença de cinco espécies distribuídas em cinco famílias. A maior riqueza de espécies e abundância foram registradas nos fragmentos com 11 anos de restauração, seguida pela área de floresta nativa e pelo fragmento com cinco meses de idade. Na área com quatro anos de restauração nenhum indivíduo foi capturado. A análise de correlação de Spearman indicou que a riqueza foi significativamente correlacionada com a profundidade de serapilheira e a cobertura do dossel. Foi observada correlação positiva entre as variáveis cobertura do dossel e profundidade de serapilheira e correlação negativa entre umidade relativa do ar e temperatura relativa do ar. O teste de Kruskal-Wallis indicou diferença significativa entre os diferentes tipos de fragmentos avaliados. O teste de Wilcoxon revelou que os fragmentos de cinco meses e quatro anos não diferiram entre si, mas foram significativamente diferentes dos fragmentos de 11 anos e de floresta nativa. Ressalta-se, no entanto, a necessidade de estudos de médio e longo prazo para que se possa melhorar a compreensão dos processos envolvidos na sucessão ecológica e da ocupação desses habitats pelas espécies de anuros. / It is estimated that currently 80% of the remaining Atlantic forest are located on private properties, which makes evident the need for conservation of these areas by engaged entities. Evaluation and monitoring of restored forests are essential to improve restoration techniques, thereby contributing to the maintenance and persistence of biodiversity in these areas. The present study aimed to evaluate the influence of time of forest restoration in areas planted with native tree species and their structural characteristics on the richness and abundance of leaf litter frogs. The data set of this study was obtained between April 2011 and February 2012, on 5 × 5 m plots arranged in 12 fragments located in three areas of native vegetation and a chronosequence (five months, and four and 11 years old) of areas restored with native species, totaling three fragments by age. Four sampling stations with six sampling units were installed in each fragment, totaling 288 plots of sampling effort. In addition to counting the frogs in each plot the following abiotic variables were measured: temperature and relative humidity of the air trapped in the litter, litter depth and cover canopy. Five anuran species belonging to five families were recorded. The highest species richness and abundance were obtained in forested fragments with 11 years old, followed by the native forest area and the fragment with five months old. No individual was captured at the four years old area. The Spearman correlation analysis indicated that anuran richness was significantly correlated with the depth of leaf litter and canopy cover. Canopy cover and litter depth were positively correlated, and relative humidity and temperature of the air were negatively correlated. The Kruskal-Wallis test indicated a significant difference among different types of fragments evaluated. The Wilcoxon test revealed that five old months and four years old fragments did not differ, but they were significantly different from 11 years old and native forest fragments. It should be noted, however, the need for medium and long term studies to improve our understanding about processes involved in ecological succession and occupation of these habitats by anurans.

Em anuros o canto de anúncio é um mecanismo primário de isolamento reprodutivo e possui relevância para taxonomia do grupo. O grupo de espécies Boana pulchella possui cerca de 40 espécies e tem seu monofiletismo indicado por evidencia molecular, abriga um subgrupo informal composto pelas formas de perto relacionadas à B. polytaenia, com 12 espécies. Destas, quase todas têm seus cantos de anúncio descritos, porem problemas nesses registros incluem baixo tamanho amostral, falta de variáveis relevantes e limitação e obsolescência das tecnologias de registro e analises. Tendo em vista a importância da vocalização para a taxonomia em anuros, e desta para diversas áreas da biologia em geral, é relevante e necessário uma avaliação/reavaliação acústica da identificação de várias populações e espécies do grupo de B. polytaenia para uma compreensão da sua riqueza e padrões de distribuição. Analisamos e comparamos dados acústicos de populações de B. cipoensis, provenientes de sua localidade tipo (Cipó) e da Serra da Canastra e de B. bandeirantes originárias de três populações. Também avaliamos os espécimes e cantos de populações de Atibaia (SP) e Passos (MG), com potencial de descrição de espécies novas. Os cantos de anúncio foram registrados com gravadores digitais e microfones direcionais; foram analisadas variáveis como duração do canto, pulsos por nota, duração dos pulsos, notas por canto, duração das notas, faixa de frequência dominante (mínima e máxima) e pico de frequência. Para determinações especificas, espécimes foram comparados com topotipos e com a descrição original, a partir de análises morfométricas. Testes estatísticos padrões foram utilizados para avaliar a eventual significância das diferenças nas variáveis acústicas e morfométricas analisadas. Resultados apontam para uma população isolada que possivelmente representa uma espécie nova na Serra da Mantiqueira, bem como caracteriza diversas populações de B. bandeirantes e B. polytaenia; também estende a 9 distribuição de B. beckeri para o Município de Passos (MG) e B. stenocephala para região da Serra da Canastra (MG); e descreve pela primeira vez o repertório acústico de B. cipoensis da Serra do Cipó, localidade tipo / In anurans the advertisement call is a primary mechanism of reproductivity isolation and has relevance for the groups taxonomy. The species group Boana pulchella has around 40 species and have their monophyletism indicate by molecular evidence, covers an informal subgroup composed by species close related to B. polytaenia, with 12 species. From which, almost all have advertisement calls described, although problems in these registers includes small sample size, lack of relevant variables and limitation and obsolesce of the technologies of register and analyses. In view of the importance of vocalization to anuran taxonomy, and that for a variety of areas of biology in general, it is relevant and necessary an evaluation/revaluation acoustic of the identity of many populations and species from the group B. polytaenia to a understanding of its richness and distribution patterns. We analyse and compare acoustic data from populations of B. cipoensis from its type locality (Cipó) and from Canastra Mountain Range and B. bandeirantes from three populations. We also evaluated populations from Atibaia (SP) and Passos (MG), with the potential to describe new species. The advertisement calls were registered with digital recorders and directional mics; variables were analysed such as call duration, pulses per note, pulse duration, notes per call, note duration, dominant frequency range (minimum and maximum) and peak frequency. To specific determinations species were compared with topotypes and with the original descriptions, through morphometric analyses. Standard statistical tests were used to evaluate the eventual significance of the difference on the acoustic and morphometric variables analysed. Results show an isolated population which possibly represents a new species on Mantiqueira Mountain Range, as well as characterizing many populations of B. bandeirantes and B. polytaenia; also extends the distribution of B. beckeri to the municipality of Passos (MG) and B. stenocephala to 11 Canastra Mountain Range region (MG); and describe for the first time the acoustic repertoire of B. cipoensis from Cipó Mountain Range, its type locality