La tesis doctoral "Socio-economics of biosecurity: Four essays on bioinvasions and genetically modified agriculture" (Socio-economia de la bioseguretat: Quatre assaigs sobre bioinvasions i l'agricultura modificada genèticament) analitza dos processos altament controvertits -la introducció d'espècies invasores i d'organismes modificats genèticament (OMG)-, sota el concepte paraigua de la bioseguretat. Bioseguretat far referència a un enfocament estratègic i integrat que reuneix els marcs polítics i reguladors per analitzar i gestionar riscos en les àrees de la seguretat alimentària i la vida i sanitat animal i vegetal, incloent el risc ambiental associat. El concepte cobreix la introducció de plagues de plantes, plagues i malalties d'animals i zoonosis, la introducció i alliberament d'organismes modificats genèticament i els seus productes i la introducció i la gestió d'espècies i genotips exòtics invasors.A pesar de la voluntat de tenir un enfocament integrat, els aspectes socio-econòmics de la bioseguretat han estat molt menys estudiats que aquells aspectes tècnics. En part això és degut al model científic modern, que estableix una clara distinció entre l'avaluació del risc, que és purament científica i independent dels judicis de valors, i que té per finalitat proveir de bases objectives per a prendre les decisions basades en criteris "estrictament científics" (normalment només considerant impactes de salut i ambientals); i la gestió de risc, que complementa el procés anterior amb consideracions socials i polítiques. A més a més, aquelles preocupacions socials que no poden ser individualitzades i quantificades, o que qüestionen el model econòmic, són excloses. Aquesta aproximació, de fonaments liberals, està basada en la idea de que, essencialment, la legislació ha d'assegurar la llibertat i el dret dels individus (expressats a través de lliure mercat). Per fer-ho, les decisions són traspassades a l'esfera individual, establint-ho com l'única manera de garantir aquests drets. Les conseqüències d'aquesta visió són examinades a través de quatre articles publicats (o acceptats) que analitzen quatre casos d'estudi des d'un punt de vista empíric. El primer article estudia dos processos d'invasions biològiques: el del musclo zebrat (Dreissena polymorpha) al riu Ebre i el de l'Hydrilla verticillata al llac Izabal (Guatemala). El segon descriu el debat i les implicacions del conreu de blat de moro modificat genèticament a Catalunya i Aragó per la legislació europea sobre coexistència entre conreus MG i aquells que no ho són. Complementant-lo, un tercer article aprofundeix en el mateix conflicte usant el marc DPSIR per estructurar la informació i centrant-se en les narratives dels actors implicats. Finalment, el quart article convergeix els dos processos (espècies invasores i transgènics) en analitzar les causes, conseqüències i respostes a l'aparició d'una "mala herba" resistent al glifosat després de la difusió massiva del conreu de soja resistent al glifosat a Argentina. Els quatre casos són estudiats des d'una perspectiva qualitativa, basada en treball de camp i mètodes participatius. La perspectiva d'anàlisis del poder és també comú als quatre casos, que són investigats des del marc de l'estudi de conflictes que caracteritza l'ecologia política. Paraules clauArgentina, bioseguretat, blat de moro modificat genèticament, coexistència amb organismes modificats genèticament (OMG), Dreissena polymorpha, Estat espanyol, Guatemala, Hydrilla verticillata, socio-economia de les bioinvasions, Sorghum halepense. / The doctoral thesis "Socio-economics of biosecurity: Four essays on bioinvasions and genetically modified agriculture" deals with two highly controversial processes -the introduction of invasive species (IS) and genetically modified organisms (GMOs)-, under the umbrella of the concept of biosecurity. Biosecurity refers to a strategic and integrated approach that encompasses the policy and regulatory frameworks that analyse and manage risks in food safety, animal life and health, and plant life and health, including associated environmental risk. It covers the introduction of plant pests, animal pests and diseases, and zoonoses, the introduction and release of genetically modified organisms (GMOs) and their products, and the introduction and management of invasive alien species and genotypes. In spite of the aspiration to an integrated approach, socio-economics aspects of biosecurity have been much less studied than the technical ones. This is due in part to the modern model of science, that establishes a clear distinction between risk assessment, which is meant to be purely scientific and independent of value-judgements and to provide a supposedly objective basis for decisions based on "sound-science" (usually considering only those health and environmental impacts); and risk management, which supplements the former with social and political considerations. Moreover the societal concerns which cannot be individualised and quantified, or which challenge the economic model, are excluded. This economic model is rooted in a liberal approach based on the idea that, essentially, the legislation should ensure the freedom and right of individuals (displayed in the free market). This is done by means of dumping decisions to the individual sphere, and by setting self interested free choice as the only way of safeguarding rights and liberties. The consequences of this approach are analysed through four published (or accepted) articles dealing with four case studies from an empirical point of view. The first article analyses two invasive processes: zebra mussel (Dreissena polymorpha) in the Ebro River (Spain) and Hydrilla verticillata in Lake Izabal (Guatemala). The second one describes the debate and implications of GM maize cultivation in Catalonia and Aragon (Spain) on the European coexistence legislation between GM and non-GM crops. Complementing it, a third article deepens the analysis of the same conflict, by using the DPSIR framework and focusing on the stakeholders narratives. A fourth article, merges processes of invasive species and GMOs by analysing the driving forces, consequences and responses to the emergence of a glyphosate-resistant weed after the massive diffusion of GM glyphosate-resistant soy in Argentina. The four cases are analysed from a qualitative perspective, based on field work and participatory methods. An awareness of the allocation of power is also common to the four case studies, which are analyzed through the perspective of conflict that characterizes political ecology. Key wordsArgentina, biosafety, biosecurity, coexistence with GMOs, Dreisssena polymorpha, genetically modified maize, Guatemala, Hydrilla verticillata, socio-economics of bioinvasions, Sorghum halepense, Spain.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-03-14T13:26:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) FERREIRA_GFA_TESE.pdf: 3197214 bytes, checksum: ef2fd1d9047788591660941ef6518c89 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T13:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) FERREIRA_GFA_TESE.pdf: 3197214 bytes, checksum: ef2fd1d9047788591660941ef6518c89 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / FACEPE / Dentre os diversos organismos com alto potencial invasor, as ascídias estão entre os mais prolíficos, pois apresentam características peculiares frente a outros organismos, tais como o fato de serem filtradoras suspensívoras, terem reprodução sexuada e assexuada, hábito incrustante, podendo aderir ao casco das embarcações ou serem transportadas na água de lastro das mesmas. Em especial, ascídias coloniais do gênero Didemnum são as que possuem maior potencial de invasibilidade, apresentando todas as características supracitadas. Dentre as espécies conhecidas, Didemnum psammatodes (Sluiter, 1895) é uma espécie criptogênica no litoral brasileiro, sendo pouco seletiva quanto ao substrato em que se fixa e, por isso, apresenta grande potencial de invasão, tendo sido registrada em todos os oceanos tropicais. Neste contexto, o presente trabalho foi dividido em três capítulos que abordaram experimentalmente questões relacionadas ao recrutamento, sucessão, susceptibilidade à predação e efeito de D. psammatodes sobre a comunidade incrustante. Todos os experimentos foram realizados na região portuária de Suape, no Município do Cabo de Santo Agostinho - PE. No primeiro capítulo, para descrever a variação temporal no recrutamento de D. psammatodes, mensalmente, durante um ano, foram submersas dez placas de PVC, horizontalmente, a 1,5 metros de profundidade. Após 15 dias, as placas foram removidas e o número de recrutas por placa foi registrado. Para avaliar a importância da predação na sobrevivência de recrutas, metade das placas foram protegidas contra predadores através de gaiolas e a outra metade foi sujeita à predação, sem gaiolas de exclusão. A predação apresentou efeito sobre o recrutamento de D. psammatodes em determinados meses, tendo demonstrado picos de recrutamento em fevereiro de 2014 (período mais seco) e reduzido a partir de março, terminando em junho de 2014. No segundo capítulo, foram utilizadas 24 placas de PVC sujeitas a três diferentes tratamentos: 8 protegidas contra predação por gaiolas fechadas, 8 com gaiolas abertas, permitindo o acesso de predadores e 8 sem gaiolas. Mensalmente, ao longo de um ano, as placas foram fotografadas para avaliação do efeito da predação sobre o processo de sucessão ecológica e a dominância de D. psammatodes. Apesar de a predação ser descrita como um fator fundamental para controlar o crescimento de espécies não nativas, no presente estudo, não há evidência de que predadores limitam a ocorrência ou a dominância de D. psammatodes. Entretanto, esta variável esteve negativamente relacionada com o regime de chuvas na região. A alta dominância da ascídia D.psammatodes. Apesar de a predação ser descrita como um fator fundamental para controlar o crescimento de espécies não nativas, no presente estudo, não há evidência de que predadores limitam a ocorrência ou a dominância de D. psammatodes. Entretanto, esta variável esteve negativamente relacionada com o regime de chuvas na região. A alta dominância da ascídia D. psammatodes e da cianofícea Trichodesmium erythraeum (Ehrenberg, 1830) aparentemente inibiu o crescimento de outros organismos na comunidade, resultando sempre em uma baixa diversidade. Para testar essa hipótese, no terceiro capítulo, foi avaliada a influência de D. psammatodes sobre a comunidade incrustante, através da remoção dessa ascídia. Neste experimento foram utilizadas dez placas das quais cinco foram manipuladas por seis meses. A cada 15 dias recrutas e colônias de D. psammatodes foram removidas dessas placas, enquanto que as 5 restantes não foram manipuladas. A alta capacidade de D. psammatodes de monopolizar recursos restringe a riqueza de espécies e, por isso, placas manipuladas foram mais ricas ao longo do estudo. A riqueza de espécies das placas controle só aumentaram após o desaparecimento das colônias de D. psammatodes em consequência das chuvas. Portanto, foi possível inferir que a ascídia colonial D. psammatodes é uma espécie que recruta durante o período do verão, tem potencial para reduzir a diversidade de comunidades incrustantes, sendo pouco suscetível à predação, pode ser limitada na competição com T. erythraeum e também controlada por eventos climáticos aparentemente associados à redução da salinidade. / Among a variety of organisms with high invasive potential, ascidians are between the most prolific ones because they present particular characteristics when compared to other organisms, such as the fact of being suspensive filter feeders, have sexual and asexual reproduction, remain firmly attached to substratum, and that’s how they can accrete to boat’s hulls or be transported in the ballast water. In particular, colonial ascidians of Didemnum genus are ones with the highest potential of invasiveness, presenting all characteristics mentioned above. Between the known species, Didemnum psammatodes (Sluiter, 1895) is a cryptogenic one from the Brazilian cost, being little selective according to the substratum where they may fix, and that is why they have grate potential of invasiveness and have been described in all tropical oceans. In this context, the present work was divided in three chapters which broach experimentally questions related to recruitment, susceptibility to predation and effect of D. psammatodes on fouling community. All experiments were accomplished at Suape harbour, in the city of Cabo de Santo Agostinho – PE. In first chapter, to describe a temporal variation in recruitment of D. psammatodes, ten PVC plates were immersed horizontally at 1.5 meters of depth, monthly along one year. After 15 days, the plates were removed and the number of individuals per plate was registered. To evaluate the importance of predation to the individual’s survival, half of plates were protected against the predators by cages and the other half was left to predation, without the exclusion cages. Predation showed effect on recruitment of D. psammatodes in months with the highest recruitment, showing peaks of recruitment in February 2014 (driest period) and had been reduced since/ March, finishing in June 2014. In the second chapter, were used 24 plates of PVC with three different treatments: 8 protected against predation with closed cages, 8 with opened cages allowing the access of predators and 8 without cages. Monthly, along a year, were taken photos of plates to evaluation of predation effect on the process of ecological succession and dominance of D. psammatodes. Despite predation is described as a fundamental factor to control the growth of nonnative species, in this study there’s no evidence that predators limit occurrence and dominance of D. psammatodes. However, these variables were negativelyrelated to the rainfall pattern in the region. The high dominance of ascidian D. psammatodes and algae cianoficea Trichodesmium erythraeum (Ehrenberg, 1830) apparently limited the growth of others community organisms, resulting always in a low diversity. To test this hypothesis, in the third chapter the influence of D. psammatodes on the encrusting community was evaluated through removal of ascidians D. psammatodes. In this experiment were used 10 plates of which 5 were manipulated for 6 months. Every 15 days individuals and colonies of D. psammatodes had been removed while the remaining plates were not manipulated. The high capacity of D. psammatodes of monopolizing resources restricts the species richness and that is why manipulated plates, even with removal of D. psammatodes were richer along the study. The control plates only increased the richness after the disappearance of D. psammatodes colonies in consequence of rainfalls. Therefore, is possible to say that colonial ascidian D. psammatodes is a recruit species during the summer months, has potential of reducing the diversity of encrusting communities being little susceptible to predation and they are controlled only for climatic events apparently associated to reduction of salinity.

Orientador: Carlos Roberto Ceron / Banca: Victor Hugo Valiati / Banca: Hermione Elly Melara de Campos Bicudo / Banca: Maria Tercília Vilela de Azeredo Oliveira / Banca: Hamilton Cabral / Resumo: Zaprionus indianus é uma espécie de mosca de origem africana que se dispersou pelas regiões tropicais da Ásia e das Américas. Grande interesse tem sido despertado sobre essa espécie, principalmente pela recente expansão da sua área de distribuição com a invasão do continente americano, ocorrida na década de 90. Hoje, indivíduos dessa espécie são encontrados em uma larga amplitude latitudinal, do Uruguai a Belém (Brasil), além do Panamá (América Central) e Flórida (Estados Unidos). Tem sido proposta que a introdução de Z. indianus no Brasil ocorreu no Estado de São Paulo e de lá a espécie se propagou para outros estados brasileiros por meio do comércio de frutas. Entretanto, a rota de dispersão dessa espécie não foi ainda completamente estabelecida. Na tentativa de esclarecer essa questão, avaliamos a variabilidade genética de dois marcadores, um fragmento do gene COI (citocromo oxidase I), de 612 pb, e do gene ortólogo ao Est-6 de Drosophila melanogaster, de 747 pb, em 19 populações de Z. indianus, de diversas regiões geográficas, englobando África, Ásia e Américas. A análise do polimorfismo do gene ortólogo ao Est-6 mostrou uma elevada diversidade nucleotídica, resultado de substituições sinônimas, indicando seleção purificadora atuando neste gene, tanto nas populações ancestrais como nas invasoras. Para o propósito de estabelecer a rota de dispersão de Z. indianus, foi construída uma rede de haplótipos por meio do método "median-joning network" para os dois marcadores. Os resultados são inéditos, pois indicam a ocorrência de duas invasões no Brasil, ao contrário de estudos anteriores que sugeriram apenas uma. Esses resultados também sugerem que a invasão de Z. indianus na América do Norte se deu a partir de migrantes de populações brasileiras, e não africanas ou asiáticas. Essa invasão pode estar diretamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Zaprionus indianus is a species of an African origin which has dispersed through tropical Asian as well as South and North America regions. Great interest has been taken at this species, mainly for the fact that recently its distribution has been expanded to American continent due to the invasion probably occurred in the nineties. Nowadays individuals from this species are found in wide latitudinal extent, from Uruguay to Belem (Brazil), besides Panama (Central America) and Florida (The United States). It has been proposed that Z. indianus introduction in Brazil happened from the São Paulo to other Brazilian states through fruit trading, though this species' dispersion route has not been completely established. In order to clarify this issue we evaluated genetic variability of two markers, a sequence of the gene COI (cytochrome oxidase I), 612 bp long and of the ortholog to Est-6 gene from Drosophila melanogaster, 747 bp long, in 19 populations of Z. indianus from several geographic regions, covering Africa, Asia and America. Polymorphism analysis of ortholog to Est-6 gene showed an elevated nucleotide diversity, resulting from synonym substitutions, indicating a purifying selection acting on this gene, which occurred in ancestral populations, as well as in the invader ones. Aiming at establishing the Z. indianus dispersion route, a haplotype network was built, using median-joining network method for the two markers. The results are unreleased, for they indicate the occurrence of two invasions in Brazil, in opposition to previous studies that have indicated just one. They also demonstrate that Z. indianus' invasion in North America has happened from Brazilian population migrants, not African or Asian ones. This invasion can be directly related to the fact that Brazil is currently the third largest world fruit producer and exports over... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Rafael Dias Loyola / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T15:32:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sant'Anna_ClaraLuzBraga_M.pdf: 15999631 bytes, checksum: d43098e998277d4decc83772d68234c2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O processo de invasão biológica por espécies exóticas pode levar a substituição de espécies nativas. Este processo é crítico quando ocorre no interior de Unidades de Conservação (UC). Para entender a dinâmica de invasão e expansão das espécies invasoras é necessário levar em conta as características da espécie invasora associadas às características abióticas e bióticas dos ecossistemas invadidos, o fator temporal e mecanismos específicos a cada sistema. Estudamos através de análises exploratórias e modelos de simulação em Autômato Celular, o processo de expansão da Brachiaria spp. no Parque Nacional das Emas (Parna Emas), uma das mais importantes Unidades de Conservação do Cerrado. Utilizamos dados da distribuição espaço-temporal da gramínea dos anos de 2002 e 2012, em 80 Km das estradas internas do parque (25% das estradas) para associar a expansão às variáveis ambientais: distância relativa à margem das estradas internas do parque, categoria de zoneamento, tipo de fitofisionomia de Cerrado e declividade. Os fatores ambientais mais relevantes no processo de expansão da Brachiaria spp. foram: as estradas internas do Parna Emas, cuja presença e alta freqüência de uso influenciam positivamente a expansão da gramínea, e em áreas com intenso tráfego de veículos a abundância da Brachiaria spp. foi dez vezes maior que em áreas onde o acesso é restrito; a disponibilidade de luz e espaço foram fatores limitantes à expansão, áreas de fitofisionomias abertas de Cerrado, como Campo Limpo, mostraram ser mais susceptíveis a invasão, com expansão até vinte vezes maior que áreas florestais; e a declividade, mesmo sutil, pareceu direcionar a expansão da gramínea para regiões de menor altitude. Assim indicamos algumas medidas de manejo: restringir ao máximo o uso das estradas internas do Parna Emas, aplicar medidas fitossanitárias nos veículos, botas e vestimentas de funcionários e visitantes, a fim de inviabilizar as sementes dispersadas por estes, priorizar o manejo em áreas de Campo Limpo, em especial uma região no centro do Parna Emas que pode estar funcionando como fonte interna de sementes, e recomendamos atenção aos locais em declividade, de modo a prever a direção da expansão e assim tomar as medidas preventivas cabíveis. Esperamos assim que nosso estudo contribua para o desenvolvimento de melhores políticas e ações de monitoramento, manejo e controle de Brachiaria spp. em Unidades de Conservação, em geral, e no Parque Nacional das Emas, em particular / Abstract: The process of biological invasion by exotic species may lead to replacement of native species. This process is critical when it occurs within Protected Areas (PA). To understand the dynamics of invasion and spread of invasive species is necessary to take into account the characteristics of invasive species associated with abiotic and biotic characteristics of invaded ecosystems, the temporal issue and specific mechanisms to each system. We study by exploratory analyzes and Cellular Automaton simulation models, the expansion process of Brachiaria spp. in Emas National Park (Parna Emas), one of the most important Protected Areas of the Cerrado. We used data from spatial-temporal distribution of this species with a time lag of 10 years among them (2002 and 2012), over 80 km of internal roads of the Parna Emas (25% of the roads) to link the expansion of this invasive grass to environmental variables such as: relative distance along the sideroads inside the park, category of zonation, type of Cerrado vegetation and slope. The results indicate that the most important environmental factors in the expansion process of Brachiaria spp. where: the internal roads of the Parna Emas, whose presence and high frequency of use positively affect the growth of the grass, and in areas with intense vehicle traffic the abundance of Brachiaria spp. was ten times higher than in areas where access is restricted; light availability was the limiting factor to expansion, so that areas of open Cerrado physiognomies as Campo Limpo, proved to be more susceptible to invasion, with expansion up to twenty times greater than forested areas; and the slope, even subtle (about 1 degree), seemed drive the expansion of grass to the lower areas. From these results we point out some management measures such as: restricting the most the use of internal roads of Parna Emas and apply phytosanitary measures in vehicles, boots and clothing of staff and visitors in order to make impracticable the seeds dispersed by them; prioritize management in areas of Campo Limpo, one in particular placed in the center of Parna Emas that may be functioning as internal source of seeds; and we recommend paying attention to the places in declivity, in order to predict the direction of expansion and thus take the necessary preventive measures. We thus hope that our study will contribute to the development of better policies and actions of monitoring, management and control of Brachiaria spp. in Protected Areas, in general, and in Emas National Park in particular / Mestrado / Ecologia / Mestra em Ecologia