Submitted by FERNANDA DA SILVA VON PORSTER (fdsvporster@univates.br) on 2018-01-05T10:46:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017IsaCarlaOsterkamp.pdf: 11554617 bytes, checksum: bda65966a550c26c21bf7c41d25cd250 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2018-01-05T19:23:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017IsaCarlaOsterkamp.pdf: 11554617 bytes, checksum: bda65966a550c26c21bf7c41d25cd250 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-05T19:23:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) 2017IsaCarlaOsterkamp.pdf: 11554617 bytes, checksum: bda65966a550c26c21bf7c41d25cd250 (MD5) Previous issue date: 2018-01 / CAPES / Os vegetais são organismos sensíveis às mudanças climáticas e podem ser considerados importantes testemunhos de eventos ambientais que afetaram e continuam afetando o planeta. Quando inseridos em contexto sedimentar sob a forma de fósseis, as plantas acabam por se transformar em registros confiáveis de variações paleoambientais ocorridas enquanto viviam. Por sua vez, o carvão vegetal macroscópico é amplamente aceito como indicador de ocorrência de (paleo)incêndios vegetacionais durante o seu processo de deposição. O estudo do carvão vegetal tem permitido realizar interpretações paleoambientais, taxonômicas e tafonômicas, portanto muitos trabalhos já foram publicados sobre sua ocorrência em diferentes períodos geológicos em todo o planeta. Entretanto, os processos sobre a formação do carvão vegetal, as condições ambientais no momento de sua deposição, e principalmente as variações observadas nas suas estruturas anatômicas, tem sido alvo menos frequente de estudos. Estas alterações ainda são desconhecidas para muitos táxons modernos de relevância paleobotânica. O presente estudo analisa alterações anatômicas, durante a carbonização artificial de madeira em espécies de Araucariaceae (Araucaria angustifolia, A. bidwillii, A. columnaris e Wollemia nobilis). Os parâmetros vistos e a longa história geológica mostram o valor que as formas associadas à família Araucariaceae possuem na avaliação do clima e da geologia pretéritos, tornando seu estudo especialmente valioso para geólogos e paleobotânicos. Blocos de madeira foram submetidos ao tratamento térmico, da condição ambiente até 1000ºC, aumentando de 50-50ºC. O carvão foi analisado por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As mensurações dos caracteres anatômicos da madeira e do carvão foram analisadas estatisticamente em 0,05 de significância. Os resultados mostraram que a maioria das características anatômicas analisadas é estatisticamente significativas correlacionadas com as temperaturas de carbonização. Grande parte dos caracteres mostrou uma acentuada redução dimensional com o aumento da temperatura. No entanto, em comparação com a variabilidade das características anatômicas, há pouca modificação ocasionada pela temperatura. Com relação ao carvão vegetal fóssil de Araucariaceae, o presente trabalho pode contribuir para inferências taxonômicas e paleoambientais. / Plants are organisms that are sensitive to climate change and can be considered important testimonies of environmental events that have affected and continue to affect the planet. When inserted in a sedimentary context in the form of fossils, the plants turn into reliable records of paleoenvironmental variations occurring while they lived. In turn, macroscopic charcoal is widely accepted as an indicator of occurrence of (paleo)wildfires during its deposition process. The study of charcoal has allowed to perform paleoenvironmental, taxonomic and taphonomic interpretations, so many works have already been published about their occurrence in different geological periods around the planet. However, the processes on charcoal formation, environmental conditions at the time of deposition, and especially the variations observed in their anatomical structures, have been less frequent targets of studies. These changes are still unknown to many modern taxa of paleobotanical relevance. The present study analyzes anatomical alterations during artificial carbonization of wood in Araucariaceae species (Araucaria angustifolia, A. bidwillii, A. columnaris and Wollemia nobilis). The parameters observed and the long geological history show the value that the forms associated to the Araucariaceae family have in the evaluation of the previous climate and geology, making their study especially valuable for geologists and paleobotanists. Wood blocks were submitted to the thermal treatment, from the ambient condition up to 1000ºC, increasing from 50-50ºC. The charcoal was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). The measurements of the anatomical characters of the wood and the charcoal were statistically analyzed in 0,05 of significance. The results showed that most of the anatomical characteristics analyzed are statistically significant correlated with the carbonization temperatures. Most of the characters showed a marked dimensional reduction with increasing temperature. However, in comparison to the variability of anatomical characteristics, there is little modification caused by temperature. With regard to the fossil charcoal of Araucariaceae, the present work can contribute to taxonomic and paleoenvironmental inferences.

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Os processos de dispersão, sobrevivência da prole e os períodos fenológicos das espécies vegetais, são o resultado tanto de sua história evolutiva quanto de suas adaptações ao ambiente. Para analisar o padrão evolutivo destes processos, foi testada a hipótese de que a similaridade entre espécies aparentadas em relação aos seus atributos reprodutivos (frutos, sementes e a fenologia da floração e frutificação) é maior do que o esperado por mero acaso (alto sinal filogenético), através de testes de Mantel parcial controlando o efeito da forma de vida das espécies. Os resultados revelaram que a maioria dos atributos de sementes, dois atributos dos diásporos (display das cores e a porcentagem de polpa) e o tempo de desenvolvimento dos diásporos, apresentaram um moderado sinal filogenético. Isto sugere que a conservação de atributos de sementes para sobrevivência da prole e a labilidade dos atributos de diásporos buscando dispersões mais efetivas, afetam significativamente o fitness das espécies, além de indicar uma influência do tempo de desenvolvimento dos diásporos nos picos de frutificação. / The processes of dispersal, offspring survival and phenological periods of plant species result both from their evolutionary history and adaptations to the environment. To analyze the evolutionary pattern of these processes, the hypothesis that the similarity among related species in relation to their reproductive traits (fruits, seeds and the phenology of flowering and fruiting) is higher than expected by chance (high phylogenetic signal) was tested through partial Mantel tests, controlling for the effect of species life form. The results revealed that most seed traits, two diaspores traits (color display and pulp percentage) and the time of diaspore development, show moderate phylogenetic signal. This suggests that the conservation of seed traits for offspring survival and the lability of diaspore traits seeking more effective dispersions, significantly affect the species fitness, and it also indicates the influence of the time of diaspore development on the fruiting peaks.

Os gradientes de riqueza e diversidade foram extensivamente explorados por ecólogos, estudando as interações dos organismos com o meio em escalas locais, e biogeógrafos, que buscam entender como os organismos se distribuem atualmente e no passado na superfície da terra em relação a dinâmicas de extinção, especiação e dispersão. Mas tão fundamental quanto saber o que determina o número de espécies em um determinado local, é saber o que determina quem são as espécies que ocorrem ali, ou seja, a composição de espécies. Nas últimas décadas, os ecólogos têm reconhecido que a organização das comunidades não é determinada apenas pelo ambiente atual e por interações biológicas, mas também pela história evolutiva dos clados que compõem as comunidades e pelo histórico biogeográfico da região. Os caminhos evolutivos de cada linhagem que compõe o pool de espécies se tornam as peças chave na explicação dos padrões de riqueza e diversidade atuais. Eu avaliei fatores ambientais e espaciais que influenciaram a organização dos clados de tiranídeos em sítios distribuídos ao longo da área de ocorrência da floresta com Araucaria, e como os gradientes de estrutura filogenética, juntamente com variáveis espaciais, ambientais e de disponibilidade de recurso, afetam a distribuição dos tiranídeos frugívoros naquele bioma. Os resultados mostraram que fatores históricos são os principais determinantes da organização dos clados e da variação espacial da frugivoria por Tyrannidae ao longo do gradiente de distribuição da floresta com Araucaria. Os resultados indicam que os processos ecológicos de organização das diferentes comunidades localizadas nesse tipo florestal são, de maneira geral, determinados pela dinâmica histórica de retração e expansão da floresta com Araucaria como um todo. A utilização de gradientes filogenéticos ajudou a elucidar alguns mecanismos históricos, como dinâmicas passadas de dispersão e especiação dos grupos, por trás de padrões de variação na frugivoria, que indicam uma possível conservação filogenética de nicho. / Gradients of richness and diversity were extensively addressed by ecologists studying the interactions between organisms and the environment in local scales, and by biogeographers seeking to understand the current and past distribution of organisms in relation to extinction, speciation and dispersal dynamics. Besides untangling the drivers of species richness in a certain site, it is also important to understand what species occur in that site, i.e. species composition. Recently, ecologists have recognized that community assembly is not only influenced by current environment and biological interactions, but also by the evolutionary history of clades in the community and by the biogeographical history of the region. The evolutionary path of each lineage within the species pool is now considered important to explain the current richness and diversity patterns. I evaluated how environmental and spatial factors drive Tyrannidae phylogenetic assembly in sites distributed along Araucaria forest range and how phylogenetic gradients, together with resource availability, spatial and environmental variables, affect the frugivorous Tyrannidae in that biome. The results showed that historical factors are the main determinants of phylogenetic assembly and of spatial variation in frugivory by Tyrannidae in the distribution range of the Araucaria forests. The results indicated that ecological processes that structure community assemblies in the Araucaria forests are, in a general way, determined by the historical dynamic of expansion and contraction of Araucaria forest as a hole. The use of phylogenetic information helped us to elucidate some historical mechanisms behind the variation pattern of frugivory, which indicated possible phylogenetic niche conservatism.

O conhecimento sobre os mecanismos e a modulação de respostas de estresse em plantas arbóreas é necessário para a exploração sustentável destas importantes fontes de produtos de interesse industrial, também essenciais do ponto de vista ecológico, na regulação do clima e caracterização de diferentes biomas. Nesta tese, foram investigados dois exemplos de estresse em indivíduos jovens de espécies arbóreas, sendo um de uma gimnosperma frente a estresse biótico e outro de uma angiosperma submetida a estresse abiótico: controle da produção de resina por ferimento e moléculas sinalizadoras em Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntzee respostas fisiológicas de um híbrido comercial de eucalipto (Eucalyptus grandis W. Hill X E. urophylla S.T. Blake) à elevação de CO2 e temperatura tendo como fonte de nitrogênio nitrato. No primeiro caso a hipótese testada foi de que a conífera basal A. angustifolia apresentaria controles de regulação distintos de coníferas mais avançadas, como Pinus spp. No segundo caso, a hipótese testada foi de que, sob temperatura ambiente moderada, haveria limitação no uso do excedente de CO2 pelas plantas C3, devido a dificuldades na assimilação de nitrogênio por falta de poder redutor, situação que seria parcialmente compensada por fotorrespiração sob alta temperatura sem restrição hídrica, devido à recuperação da disponibilidade de ácidos orgânicos, poder redutor e consequente assimilação do nitrato. No caso da produção de resina em araucária, a metodologia envolveu basicamente a remoção de acículas (ferimento) e a aplicação de moléculas estimuladoras e sinalizadoras de exsudação de resina conhecidas para Pinus elliottii, espécie mais derivada e de uso comercial, seguida do monitoramento do volume de resina produzido, bem como análise de sua composição por CG-MS. Já para o efeito da elevação de CO2 e temperatura em eucalipto, foram avaliados tratamentos em câmara de crescimento Conviron incluindo condições controle (25 ºC, 379 ppm CO2), elevado CO2 (EC, 730 ppm CO2, 25 ºC), elevada temperatura (ET, 30ºC, 379 ppm CO2) e a combinação destes(EC+ ET, 30ºC, 730 ppm CO2). Monitorou-se parâmetros de crescimento, parâmetros fotossintéticos e de fluorescência da clorofila, bem como o teor de carboidratos, fenólicos, antocianinas, proteínas solúveis e a atividade de nitrato redutase. No que tange à produção de resina em araucária, a hipótese foi refutada, tendo sido verificado que moléculas sinalizadoras típicas para produção de resina em Pinus também foram ativas em araucária, destacando-se etileno, jasmonato e ácido salicílico. Além disso, verificou-se pela primeira vez modulação de produção de resina por nitroprussiato de sódio, um precursor de óxido nítrico. No caso das respostas de eucalipto a simulação de cenários climáticos futuros com fonte oxidada de nitrogênio, os principais resultados foram o melhor desempenho fotossintético e o maior crescimento em plantas sob ET ou EC+ET, parcialmente apoiando a hipótese de que a falta de poder redutor limita o aproveitamento de CO2 por plantas C3 sob condições não condutivas à fotorrespiração, indicando, portanto, a possibilidade de uma resposta compensatória da alta temperatura em relação às dificuldades de assimilação de nitrato, particularmente sob alto CO2 em cenários climáticos futuros. / Understanding the mechanisms and the modulation of stress responses in trees is needed for sustainably exploring these important sources of products of commercial interest, which are also essential from an ecological viewpoint, in climate regulation and by characterizing different biomes.In this thesis, two examples of stresses on tree plantlets were investigated, one involving a gymnosperm under biotic stress and the other an angiosperm facing abiotic stress: control of resin production upon wounding and by signaling molecules in Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, and physiological responses of a commercial hybrid of eucalypt (Eucalyptus grandis W. Hill X E. urophylla S.T. Blake) having nitrate as sole N source to high CO2 and heat. In the first case, the hypothesis tested was that the basal conifer A. angustifolia would show regulatory controls diverse from those of more advanced conifers, such as Pinus spp. In the second case, it was tested the hypothesis that under moderate temperature there would be a limitation in the use of excess CO2 by C3 plants due to difficulties in assimilating nitrogen as a result of low reducing power, a situation that could be partly compensated by photorespiration under high temperature and no water restriction, because of a recovery of organic acid availability, reducing power, and consequent nitrate assimilation. In the case of araucaria resin, the methodology consisted in removing needles (wounding) and applying stimulatory and/or signaling molecules of resin exudation know to operate in Pinus elliottii, a more derived species used commercially, followed by monitoring the volume of resin yielded, as well as its composition by GC-MS. For the study of the effect of CO2 elevation and high temperature in eucalypt, the treatments evaluated in a Conviron growth chamber were control conditions (25ºC, 379 ppm CO2) elevated CO2 (EC, 730 ppm CO2, 25ºC), elevated temperature (ET, 30ºC, 379 ppm CO2), and combination of these last two conditions (EC+ ET, 30ºC, 730 ppm CO2). Several indicators were monitored, including: growth and photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence, as well as the content of carbohydrates, phenolics, anthocyanins, soluble proteins, and nitrate reductase activity. With regards to the production of resin in araucaria, the hypothesis was rejected, since signaling molecules, typical stimulators of resin in Pinus, were also active in araucaria, particularly ethylene, jasmonate and salicylic acid. Besides, for the first time, it was shown that resin production could be modulated by sodium nitroprussiate, a precursor of nitric oxide. As far as eucalypt responses to simulations of future climate scenarios under a nitrate-only source of nitrogen, the main results were the better photosynthetic performance and growth of plants under ET and EC+ET, partially supporting the hypothesis that the lack of reducing power limits the benefit and effective use of CO2 by C3 plants under conditions not leading to photorespiration. Thereby, this indicates the possibility of a compensatory response of high temperature to overcome the difficulties of nitrate assimilation, particularly under high CO2in future climate scenarios.

Os processos de dispersão, sobrevivência da prole e os períodos fenológicos das espécies vegetais, são o resultado tanto de sua história evolutiva quanto de suas adaptações ao ambiente. Para analisar o padrão evolutivo destes processos, foi testada a hipótese de que a similaridade entre espécies aparentadas em relação aos seus atributos reprodutivos (frutos, sementes e a fenologia da floração e frutificação) é maior do que o esperado por mero acaso (alto sinal filogenético), através de testes de Mantel parcial controlando o efeito da forma de vida das espécies. Os resultados revelaram que a maioria dos atributos de sementes, dois atributos dos diásporos (display das cores e a porcentagem de polpa) e o tempo de desenvolvimento dos diásporos, apresentaram um moderado sinal filogenético. Isto sugere que a conservação de atributos de sementes para sobrevivência da prole e a labilidade dos atributos de diásporos buscando dispersões mais efetivas, afetam significativamente o fitness das espécies, além de indicar uma influência do tempo de desenvolvimento dos diásporos nos picos de frutificação. / The processes of dispersal, offspring survival and phenological periods of plant species result both from their evolutionary history and adaptations to the environment. To analyze the evolutionary pattern of these processes, the hypothesis that the similarity among related species in relation to their reproductive traits (fruits, seeds and the phenology of flowering and fruiting) is higher than expected by chance (high phylogenetic signal) was tested through partial Mantel tests, controlling for the effect of species life form. The results revealed that most seed traits, two diaspores traits (color display and pulp percentage) and the time of diaspore development, show moderate phylogenetic signal. This suggests that the conservation of seed traits for offspring survival and the lability of diaspore traits seeking more effective dispersions, significantly affect the species fitness, and it also indicates the influence of the time of diaspore development on the fruiting peaks.

Os gradientes de riqueza e diversidade foram extensivamente explorados por ecólogos, estudando as interações dos organismos com o meio em escalas locais, e biogeógrafos, que buscam entender como os organismos se distribuem atualmente e no passado na superfície da terra em relação a dinâmicas de extinção, especiação e dispersão. Mas tão fundamental quanto saber o que determina o número de espécies em um determinado local, é saber o que determina quem são as espécies que ocorrem ali, ou seja, a composição de espécies. Nas últimas décadas, os ecólogos têm reconhecido que a organização das comunidades não é determinada apenas pelo ambiente atual e por interações biológicas, mas também pela história evolutiva dos clados que compõem as comunidades e pelo histórico biogeográfico da região. Os caminhos evolutivos de cada linhagem que compõe o pool de espécies se tornam as peças chave na explicação dos padrões de riqueza e diversidade atuais. Eu avaliei fatores ambientais e espaciais que influenciaram a organização dos clados de tiranídeos em sítios distribuídos ao longo da área de ocorrência da floresta com Araucaria, e como os gradientes de estrutura filogenética, juntamente com variáveis espaciais, ambientais e de disponibilidade de recurso, afetam a distribuição dos tiranídeos frugívoros naquele bioma. Os resultados mostraram que fatores históricos são os principais determinantes da organização dos clados e da variação espacial da frugivoria por Tyrannidae ao longo do gradiente de distribuição da floresta com Araucaria. Os resultados indicam que os processos ecológicos de organização das diferentes comunidades localizadas nesse tipo florestal são, de maneira geral, determinados pela dinâmica histórica de retração e expansão da floresta com Araucaria como um todo. A utilização de gradientes filogenéticos ajudou a elucidar alguns mecanismos históricos, como dinâmicas passadas de dispersão e especiação dos grupos, por trás de padrões de variação na frugivoria, que indicam uma possível conservação filogenética de nicho. / Gradients of richness and diversity were extensively addressed by ecologists studying the interactions between organisms and the environment in local scales, and by biogeographers seeking to understand the current and past distribution of organisms in relation to extinction, speciation and dispersal dynamics. Besides untangling the drivers of species richness in a certain site, it is also important to understand what species occur in that site, i.e. species composition. Recently, ecologists have recognized that community assembly is not only influenced by current environment and biological interactions, but also by the evolutionary history of clades in the community and by the biogeographical history of the region. The evolutionary path of each lineage within the species pool is now considered important to explain the current richness and diversity patterns. I evaluated how environmental and spatial factors drive Tyrannidae phylogenetic assembly in sites distributed along Araucaria forest range and how phylogenetic gradients, together with resource availability, spatial and environmental variables, affect the frugivorous Tyrannidae in that biome. The results showed that historical factors are the main determinants of phylogenetic assembly and of spatial variation in frugivory by Tyrannidae in the distribution range of the Araucaria forests. The results indicated that ecological processes that structure community assemblies in the Araucaria forests are, in a general way, determined by the historical dynamic of expansion and contraction of Araucaria forest as a hole. The use of phylogenetic information helped us to elucidate some historical mechanisms behind the variation pattern of frugivory, which indicated possible phylogenetic niche conservatism.

O conhecimento sobre os mecanismos e a modulação de respostas de estresse em plantas arbóreas é necessário para a exploração sustentável destas importantes fontes de produtos de interesse industrial, também essenciais do ponto de vista ecológico, na regulação do clima e caracterização de diferentes biomas. Nesta tese, foram investigados dois exemplos de estresse em indivíduos jovens de espécies arbóreas, sendo um de uma gimnosperma frente a estresse biótico e outro de uma angiosperma submetida a estresse abiótico: controle da produção de resina por ferimento e moléculas sinalizadoras em Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntzee respostas fisiológicas de um híbrido comercial de eucalipto (Eucalyptus grandis W. Hill X E. urophylla S.T. Blake) à elevação de CO2 e temperatura tendo como fonte de nitrogênio nitrato. No primeiro caso a hipótese testada foi de que a conífera basal A. angustifolia apresentaria controles de regulação distintos de coníferas mais avançadas, como Pinus spp. No segundo caso, a hipótese testada foi de que, sob temperatura ambiente moderada, haveria limitação no uso do excedente de CO2 pelas plantas C3, devido a dificuldades na assimilação de nitrogênio por falta de poder redutor, situação que seria parcialmente compensada por fotorrespiração sob alta temperatura sem restrição hídrica, devido à recuperação da disponibilidade de ácidos orgânicos, poder redutor e consequente assimilação do nitrato. No caso da produção de resina em araucária, a metodologia envolveu basicamente a remoção de acículas (ferimento) e a aplicação de moléculas estimuladoras e sinalizadoras de exsudação de resina conhecidas para Pinus elliottii, espécie mais derivada e de uso comercial, seguida do monitoramento do volume de resina produzido, bem como análise de sua composição por CG-MS. Já para o efeito da elevação de CO2 e temperatura em eucalipto, foram avaliados tratamentos em câmara de crescimento Conviron incluindo condições controle (25 ºC, 379 ppm CO2), elevado CO2 (EC, 730 ppm CO2, 25 ºC), elevada temperatura (ET, 30ºC, 379 ppm CO2) e a combinação destes(EC+ ET, 30ºC, 730 ppm CO2). Monitorou-se parâmetros de crescimento, parâmetros fotossintéticos e de fluorescência da clorofila, bem como o teor de carboidratos, fenólicos, antocianinas, proteínas solúveis e a atividade de nitrato redutase. No que tange à produção de resina em araucária, a hipótese foi refutada, tendo sido verificado que moléculas sinalizadoras típicas para produção de resina em Pinus também foram ativas em araucária, destacando-se etileno, jasmonato e ácido salicílico. Além disso, verificou-se pela primeira vez modulação de produção de resina por nitroprussiato de sódio, um precursor de óxido nítrico. No caso das respostas de eucalipto a simulação de cenários climáticos futuros com fonte oxidada de nitrogênio, os principais resultados foram o melhor desempenho fotossintético e o maior crescimento em plantas sob ET ou EC+ET, parcialmente apoiando a hipótese de que a falta de poder redutor limita o aproveitamento de CO2 por plantas C3 sob condições não condutivas à fotorrespiração, indicando, portanto, a possibilidade de uma resposta compensatória da alta temperatura em relação às dificuldades de assimilação de nitrato, particularmente sob alto CO2 em cenários climáticos futuros. / Understanding the mechanisms and the modulation of stress responses in trees is needed for sustainably exploring these important sources of products of commercial interest, which are also essential from an ecological viewpoint, in climate regulation and by characterizing different biomes.In this thesis, two examples of stresses on tree plantlets were investigated, one involving a gymnosperm under biotic stress and the other an angiosperm facing abiotic stress: control of resin production upon wounding and by signaling molecules in Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, and physiological responses of a commercial hybrid of eucalypt (Eucalyptus grandis W. Hill X E. urophylla S.T. Blake) having nitrate as sole N source to high CO2 and heat. In the first case, the hypothesis tested was that the basal conifer A. angustifolia would show regulatory controls diverse from those of more advanced conifers, such as Pinus spp. In the second case, it was tested the hypothesis that under moderate temperature there would be a limitation in the use of excess CO2 by C3 plants due to difficulties in assimilating nitrogen as a result of low reducing power, a situation that could be partly compensated by photorespiration under high temperature and no water restriction, because of a recovery of organic acid availability, reducing power, and consequent nitrate assimilation. In the case of araucaria resin, the methodology consisted in removing needles (wounding) and applying stimulatory and/or signaling molecules of resin exudation know to operate in Pinus elliottii, a more derived species used commercially, followed by monitoring the volume of resin yielded, as well as its composition by GC-MS. For the study of the effect of CO2 elevation and high temperature in eucalypt, the treatments evaluated in a Conviron growth chamber were control conditions (25ºC, 379 ppm CO2) elevated CO2 (EC, 730 ppm CO2, 25ºC), elevated temperature (ET, 30ºC, 379 ppm CO2), and combination of these last two conditions (EC+ ET, 30ºC, 730 ppm CO2). Several indicators were monitored, including: growth and photosynthetic parameters, chlorophyll fluorescence, as well as the content of carbohydrates, phenolics, anthocyanins, soluble proteins, and nitrate reductase activity. With regards to the production of resin in araucaria, the hypothesis was rejected, since signaling molecules, typical stimulators of resin in Pinus, were also active in araucaria, particularly ethylene, jasmonate and salicylic acid. Besides, for the first time, it was shown that resin production could be modulated by sodium nitroprussiate, a precursor of nitric oxide. As far as eucalypt responses to simulations of future climate scenarios under a nitrate-only source of nitrogen, the main results were the better photosynthetic performance and growth of plants under ET and EC+ET, partially supporting the hypothesis that the lack of reducing power limits the benefit and effective use of CO2 by C3 plants under conditions not leading to photorespiration. Thereby, this indicates the possibility of a compensatory response of high temperature to overcome the difficulties of nitrate assimilation, particularly under high CO2in future climate scenarios.

Os processos de dispersão, sobrevivência da prole e os períodos fenológicos das espécies vegetais, são o resultado tanto de sua história evolutiva quanto de suas adaptações ao ambiente. Para analisar o padrão evolutivo destes processos, foi testada a hipótese de que a similaridade entre espécies aparentadas em relação aos seus atributos reprodutivos (frutos, sementes e a fenologia da floração e frutificação) é maior do que o esperado por mero acaso (alto sinal filogenético), através de testes de Mantel parcial controlando o efeito da forma de vida das espécies. Os resultados revelaram que a maioria dos atributos de sementes, dois atributos dos diásporos (display das cores e a porcentagem de polpa) e o tempo de desenvolvimento dos diásporos, apresentaram um moderado sinal filogenético. Isto sugere que a conservação de atributos de sementes para sobrevivência da prole e a labilidade dos atributos de diásporos buscando dispersões mais efetivas, afetam significativamente o fitness das espécies, além de indicar uma influência do tempo de desenvolvimento dos diásporos nos picos de frutificação. / The processes of dispersal, offspring survival and phenological periods of plant species result both from their evolutionary history and adaptations to the environment. To analyze the evolutionary pattern of these processes, the hypothesis that the similarity among related species in relation to their reproductive traits (fruits, seeds and the phenology of flowering and fruiting) is higher than expected by chance (high phylogenetic signal) was tested through partial Mantel tests, controlling for the effect of species life form. The results revealed that most seed traits, two diaspores traits (color display and pulp percentage) and the time of diaspore development, show moderate phylogenetic signal. This suggests that the conservation of seed traits for offspring survival and the lability of diaspore traits seeking more effective dispersions, significantly affect the species fitness, and it also indicates the influence of the time of diaspore development on the fruiting peaks.

Os gradientes de riqueza e diversidade foram extensivamente explorados por ecólogos, estudando as interações dos organismos com o meio em escalas locais, e biogeógrafos, que buscam entender como os organismos se distribuem atualmente e no passado na superfície da terra em relação a dinâmicas de extinção, especiação e dispersão. Mas tão fundamental quanto saber o que determina o número de espécies em um determinado local, é saber o que determina quem são as espécies que ocorrem ali, ou seja, a composição de espécies. Nas últimas décadas, os ecólogos têm reconhecido que a organização das comunidades não é determinada apenas pelo ambiente atual e por interações biológicas, mas também pela história evolutiva dos clados que compõem as comunidades e pelo histórico biogeográfico da região. Os caminhos evolutivos de cada linhagem que compõe o pool de espécies se tornam as peças chave na explicação dos padrões de riqueza e diversidade atuais. Eu avaliei fatores ambientais e espaciais que influenciaram a organização dos clados de tiranídeos em sítios distribuídos ao longo da área de ocorrência da floresta com Araucaria, e como os gradientes de estrutura filogenética, juntamente com variáveis espaciais, ambientais e de disponibilidade de recurso, afetam a distribuição dos tiranídeos frugívoros naquele bioma. Os resultados mostraram que fatores históricos são os principais determinantes da organização dos clados e da variação espacial da frugivoria por Tyrannidae ao longo do gradiente de distribuição da floresta com Araucaria. Os resultados indicam que os processos ecológicos de organização das diferentes comunidades localizadas nesse tipo florestal são, de maneira geral, determinados pela dinâmica histórica de retração e expansão da floresta com Araucaria como um todo. A utilização de gradientes filogenéticos ajudou a elucidar alguns mecanismos históricos, como dinâmicas passadas de dispersão e especiação dos grupos, por trás de padrões de variação na frugivoria, que indicam uma possível conservação filogenética de nicho. / Gradients of richness and diversity were extensively addressed by ecologists studying the interactions between organisms and the environment in local scales, and by biogeographers seeking to understand the current and past distribution of organisms in relation to extinction, speciation and dispersal dynamics. Besides untangling the drivers of species richness in a certain site, it is also important to understand what species occur in that site, i.e. species composition. Recently, ecologists have recognized that community assembly is not only influenced by current environment and biological interactions, but also by the evolutionary history of clades in the community and by the biogeographical history of the region. The evolutionary path of each lineage within the species pool is now considered important to explain the current richness and diversity patterns. I evaluated how environmental and spatial factors drive Tyrannidae phylogenetic assembly in sites distributed along Araucaria forest range and how phylogenetic gradients, together with resource availability, spatial and environmental variables, affect the frugivorous Tyrannidae in that biome. The results showed that historical factors are the main determinants of phylogenetic assembly and of spatial variation in frugivory by Tyrannidae in the distribution range of the Araucaria forests. The results indicated that ecological processes that structure community assemblies in the Araucaria forests are, in a general way, determined by the historical dynamic of expansion and contraction of Araucaria forest as a hole. The use of phylogenetic information helped us to elucidate some historical mechanisms behind the variation pattern of frugivory, which indicated possible phylogenetic niche conservatism.