Made available in DSpace on 2016-06-02T20:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2811Ing.pdf: 762461 bytes, checksum: da931ebd1b5f3431cfe69a29b881c65f (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 / This dissertation is focused on using statistical tools (Design of Experiments, DOE) and Principal Component Analysis (PCA) for evaluating latex film formation. The experimental part was conducted at Dow Brasil R&D facility in São Paulo. Samples were analyzed in triplicate using the following tests: scrub resistance, minimum film formation temperature (MFFT), drying time and Brookfield viscosity. Initially, four different coalescents were added into a single emulsion system at the following concentrations: 1, 2, 3 and 5% (w/w). Plots of results against coalescent concentrations were used for comparison, as a standard coalescent evaluation approach. Subsequently the model was used to determine the numerical relationship that describes each test. Analysis of variance was done. It was possible to propose models for scrub resistance, MFFT and Brookfield viscosity. Drying time did not have valid coefficients for modeling. A Doehlert design of experiments was prepared using as variable coalescent type (X, Y and Z), coalescent concentration (0 to 5%, studied in 7 levels) and latex type (A, C, D, E and F). Additionally, seven samples were prepared for model validation. A model was run to determine the equation that describes each test. Variance, lack of fit and pure error analysis were applied. It was possible to propose models for scrub resistance, MFFT, drying time and Brookfield viscosity. For each test a PCA was performed using the following variables: coalescent concentration, coalescent type, latex type and the response of each specific test. Models were run using the first principal component scores and DOE variables. Again, variance, lack of fit and pure error analysis were applied and models were proposed. Comparing these two approaches showed that using PCA was more appropriate to extract information from raw data. Based on PC scores models, scrub resistance, MFFT and drying time contour plots were prepared. Desired results (maximum of scrub resistance, the minimum of MFFT and the shortest drying time) were highlighted in order to identify the best combination of coalescent concentration and latex type. In this case, coalescent concentration between 1.7% and 5.0% and coalescents A and/or F were optimum. Experimental results from the validation set were compared with model ones and, in average, there was about 80% of concordance between them. / Esta dissertação de Mestrado Profissional tem como objetivo a utilização de ferramentas estatísticas, tais como planejamento de experimentos (DOE) e análise de componentes principais (PCA), para a avaliação da formação de filme de emulsões estireno acrílicas (látex). A parte experimental foi realizada nos laboratórios da Dow Brasil em São Paulo. As amostras (látex + coalescente) foram caracterizadas em triplicata pelos seguintes testes: resistência à abrasão úmida, temperatura mínima de formação de filme (TMFF), tempo de secagem e viscosidade Brookfield. Na primeira etapa do trabalho foram adicionados a uma único látex 1, 2, 3 e 5% (m/m) de 4 coalescentes diferentes. Os resultados obtidos foram avaliados de forma univariada através de gráficos de resultados dos testes versus concentração de coalescente. Além disso, estabeleceram-se modelos para cada um dos testes. As equações matemáticas obtidas foram avaliadas pela análise de variância e foi possível estabelecer modelos para todos os testes, exceto para o tempo de secagem que não apresentou coeficientes válidos. Em seguida, foi feito um DOE do tipo Doehlert utilizando como variáveis o tipo de coalescente (X, Y e Z), a concentração de coalescente (7 níveis entre 0 e 5% m/m) e o tipo de látex (A, C, D, E e F). Além disso, foram preparadas 7 amostras para serem utilizada na validação dos modelos. Modelos e análises de variância, falta de ajuste e erro puro foram feitos para cada teste. Em seguida, foram propostas equações matemáticas que representassem os mesmos. PCA foi executada para cada teste utilizando como variáveis: tipo e concentração de coalescente, tipo de látex e resultado do teste. Novamente, foi proposto um modelo, feita análise de variância, falta de ajuste e erro puro e proposta equação matemática que representasse os testes. Comparando-se os modelos / análise de variância do DOE e do DOE com PCA notou-se que o segundo foi mais eficiente em extrair informação dos dados brutos. Utilizando-se o modelo de scores da PCA e a correlação entre PC e o teste, foram obtidos gráficos de contorno. A região de maior resistência à abrasão úmida, menor TMFF e menor tempo de secagem (combinação dos resultados desejados) foi identificada, bem como a concentração de coalescente e os látexes para obtenção destes resultados (entre 1,7 e 5,0% de coalescente e látexes A e F). O resultado experimental das amostras de validação foi comparado com os resultados do modelo e, na média, houve ~80% de concordância entre os mesmos.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-14T11:45:49Z No. of bitstreams: 2 Tese - Tatianne Piza Ferrari Abreu Jardim - 2018.pdf: 6203462 bytes, checksum: da8fd40f0daa85798ef8b9933080b8f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-11-14T12:59:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Tatianne Piza Ferrari Abreu Jardim - 2018.pdf: 6203462 bytes, checksum: da8fd40f0daa85798ef8b9933080b8f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T12:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Tatianne Piza Ferrari Abreu Jardim - 2018.pdf: 6203462 bytes, checksum: da8fd40f0daa85798ef8b9933080b8f5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-10-31 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Geological events of the Neogene and the climatic fluctuations of the Quaternary played an important role in shaping the landscape and climate of South America therefore directly influencing the evolutionary history of the organisms of this area over the last million years. These changes led to the alternation between warm and humid, cold and dry periods. Such alternation dictated the dynamics of retraction and expansion of open and forest landscapes. Species associated to these environments evolved following this dynamic, which lead to alteration in genetic conformation, lineage differentiation and even speciation. As in the past, future changes inclimate can modify the landscape causing changes in the geographical distribution of species. In addition, predicted global warming may lead to a decline in genetic diversity as well as lead to extinction due to species' low ability to adapt to drastic and quick changes. In this thesis two regions of mitochondrial DNA (Cytb and 12S) and one nuclear (RAG-1) were used together with coalescing simulations, and ecological niche modelling to access the evolutionary history of a Scinax squalirostris (Lutz, 1925), a species associated to the South American grasslands. In the first chapter, we sought to understand how Neogene and Quaternary geological or climatic events, respectively, may have shaped the current disjunct distribution and the genetic diversity pattern of S. squalirostris. The populations of S. squalirostris were found to have high genetic diversity, with no sign of current gene flow, a high genetic differentiation, and a stable demographic history over time with scattered origin in southern Brazil. Coalescence events date from Pliocene-Pleistocene, with haplotype sharing among geographically distant populations, which indicates incomplete lineage sorting. The paleodistribution models suggests that S. squalirostris lineages were widely distributed during the last glacial maximum (LGM) but afterwards contracting and changing their area of occurrence. These results indicate that the current geographic distribution and genetic diversity of S. squalirostris is due to the contraction of an area widely distributed in the past, generated by the dynamics of retraction of grasslands in warmer periods due to the loss of areas suitable for their occurrence. In the second chapter, we tested the hypothesis that the current populations of S. squalirostris could represent distinct lineages with candidate species not previously described, due to the current disjunct distribution. Using molecular and morphometric data the formation of two groups was rescued. One of them consists in a candidate species to be described, which is a lineage restricted to the Central-West region of Brazil. The other one comprises of populations from the South and Southeast Brazil, Paraguay, Uruguay and Argentina. In the third chapter, ecological niche modelling, molecular techniques and simulations of genetic groups were used to verify how future climate changes could alter the genetic diversity and distribution of S. squalirostris. Through two climatic scenarios with different temperature changes to 2100 (scenario 4.5 RCP increases 1.8 ° C and stabilizes, and scenario 8.5 increases 3.7 ° C and continues to increase), ecological niche modelling analysis indicated a decrease of suitable areas in the Central-West and Southeast regions, with a displacement towards the South of Brazil entering the central region of Argentina towards more anthropized areas. Most of the Central West and Northern Southeast populations may be extinct due to the absence of climatic suitable areas for their occurrence and low genetic diversity. In addition, it was observed that Protections Areas (PAs) currently harbors a large part of the genetic diversity of S. squalirostris. Thus, PAs in areas that will be ideal for the occurrence of S. squalirostris will be able to maintain their high levels of genetic diversity, but with losses of genetic diversity in the Midwest and Southeast regions. This work indicates that future climate changes will negatively affect this species, since the appropriate areas for its occurrence will be reduced and displaced. The loss and changes in genetic clusters may lead to a possible loss of the evolutionary potential of S. squalirostris populations in responding to future climate changes, which could result in the extinction of some populations. / Diferentes eventos, como geológicos do Neógeno e climáticos do Quaternário, tiveram um papel importante com alterações da paisagem e do clima na América do Sul, influenciando diretamente a história evolutiva dos organismos da região nos últimos milhões de anos. Essas mudanças levaram à alternância entre períodos quentes e úmidos com frios e secos, e essa alternância iniciou a dinâmica de retração e expansão de paisagens abertas e florestais. Espécies associadas a essesambientes evoluíram seguindo essa dinâmica, levando a alteração na conformação genética, diferenciação de linhagens e até a especiação. Assim como no passado, mudanças climáticas futuras podem alterar a paisagem causando mudanças na distribuição geográfica das espécies. Além disso, o aquecimento global previsto pode levar a diminuição da diversidade genética e ocasionar a extinção devido à baixa capacidade das espécies de se adaptarem as mudanças drásticas tão rapidamente. Nesta tese utilizou-se duas regiões do DNA mitocondrial (Cytb e 12S) e uma nuclear (RAG-1) juntamente com simulações coalescentes, e de Modelagem de Nicho Ecológico para acessar a história evolutiva de uma espécie de perereca Scinax squalirostris (Lutz, 1925) associada aos Campos (grasslands) Sul-Americanos. No primeiro capítulo buscou-se entender como eventos geológicos do Neógeno e climáticos do Quaternário podem ter moldado a atual distribuição disjunta e o padrão de diversidade genética de S. squalirostris. Encontrou-se que as populações de S. squalirostris possuem alta diversidade genética, com nenhum sinal de fluxo gênico atual, uma alta diferenciação genética e história demográfica estável ao longo do tempo com origem de dispersão no Sul do Brasil. Eventos de coalescência dataram do Plioceno- Pleistoceno, com compartilhamento de haplótipos entre as populações geograficamente distantes, indicando um arranjo incompleto de linhagens. A modelagem de paleodistribuição sugere que as linhagens de S. squalirostris tinham uma ocorrência de ampla distribuição no último máximo glacial (LGM) com contração e mudança de área no período pós-LGM. Tais resultados indicam que a atual distribuição geográfica e diversidade genética de S. squalirostris é devido a contração de uma área amplamente distribuída no passado, gerada pela dinâmica de retração de grasslands nos períodos mais quentes devido à perda de áreas adequadas para sua ocorrência. No segundo capítulo testou-se a hipótese de que as populações atuais de S. squalirostris poderiam representar linhagens distintas, com potencial (is) espécie(s) candidata(s) não descrita(s), devido a atual distribuição disjunta. Com a utilização de dados moleculares e dados morfométricos resgatou-se a formação de dois grupos, sendo um destes com uma espécie a ser descrita, um grupo restrito a região Centro-Oeste do Brasil, e outro grupo abrangendo populações do Sul e Sudeste do Brasil, Paraguai, Uruguai e Argentina. No terceiro capítulo utilizou-se a modelagem de nicho ecológico, juntamente com as análises moleculares e as simulações de agrupamentos genéticos para verificar o quanto as mudanças climáticas futuras poderão alterar a diversidade genética e a distribuição de S. squalirostris. Através de dois cenários climáticos com diferentes alterações na temperatura para 2100 (cenário 4.5 RCP aumenta 1.8oC e estabiliza, e o cenário 8.5 aumenta 3.7°C e continua aumentando), a análise de modelagem de nicho indicou uma diminuição de áreas adequadas na região Centro-Oeste e Sudeste, com um deslocamento em direção ao Sul do Brasil adentrando até a região central da Argentina em direção a áreas mais antropizadas. A maioria das populações do Centro-Oeste e norte da região Sudeste poderão ser extintas devido à ausência de áreas climáticas adequadas para a sua ocorrência e sua baixa diversidade genética. Além disso, foi observado que as Unidades de Conservação (UCs) detêm, atualmente, grande parte da diversidade genética de S. squalirostris. Com as mudanças climáticas previstas, as UCs em áreas que serão ideais para a ocorrência de S. squalirostris conseguirão manter altos níveis de diversidade genética, porém com perdas de diversidade na região Centro-Oeste e Sudeste. Este trabalho indica que as mudanças climáticas futuras afetarão negativamente essa espécie, pois as áreas adequadas para sua ocorrência serão reduzidas e deslocadas. A perda e as alterações nos agrupamentos genéticos, podem levar a uma possível perda do potencial evolutivo das populações de S. squalirostris em responder às mudanças climáticas futuras, o que poderia resultar na extinção de algumas populações.

Delimitar espécies e reconstruir a história evolutiva em complexos de espécies pode demandar grandes esforços uma vez que grupos taxonomicamente problemáticos são muitas vezes consequência de eventos de especiação recente ou de rápida especiação. O complexo \'Cattleya coccinea\', da família Orchidaceae, é composto por orquídeas com alto valor ornamental, epifíticas e rupícolas de porte pequeno. Apesar de estarem descritas com caracteres morfológicos diagnósticos claros que permitem sua identificação, a delimitação das espécies atualmente reconhecidas é problemática. Portanto, os objetivos dessa pesquisa foram revisar a delimitação de espécies do complexo e a relação entre as espécies, além de avaliar a diversidade e estrutura genética, aliadas às análises filogeográficas para testar a ocorrência de eventos demográficos históricos. Para responder tais questões foram utilizadas regiões de sequência de cpDNA e nrDNA, 11 locos microssatélites, além de inferência bayesiana e modelo coalescente somadas às estatísticas tradicionais como metodologia. Os resultados suportam o monofiletismo para o clado para as regiões de cpDNA concatenadas. Indicam também quatro grandes eventos de reticulação das espécies do clado C. coccinea com outras espécies do gênero Cattleya. Adicionalmente, suportam o reconhecimento de sete diferentes espécies para o clado C. coccinea, composto por duas principais linhagens evolutivas mais ao norte da região Sudeste: C. brevipedunculata predominante da Serra do Espinhaço e C. wittigiana do norte da Serra do Mar. E cinco espécies distribuídas ao longo da Serra do Mar e Serra da Mantiqueira (C. coccinea, C. mantiqueirae, e mais três espécies correspondentes às populações de DMES; SJPSP e CSRS/JOSC/PMPR. As análises de diversidade mostraram de moderados a altos níveis de diversidade genética e apontam que as espécies C. coccinea e C. brevipedunculata apresentam os maiores níveis de diversidade comparadas a outras espécies do clado. A estruturação genética entre populações dentro de espécies mostrou variação entre níveis baixos a altos. A análise de atribuição de indivíduos a partir de inferência bayesiana mostrou a formação de oito grupos geneticamente distintos. A análise de taxa de dispersão de fluxo gênico pólen x semente mostrou que a dispersão via pólen é aproximadamente oito vezes mais eficiente que a dispersão via sementes somente para C. coccinea. Além disso, a rede de haplótipos indicou que as espécies raramente compartilham haplótipos e que C. coccinea e C. brevipedunculata apresentam maior diversidade com eventos de expansão. A análise de estimativa de tempo de divergência demonstrou que C. brevipedunculata e C. wittigiana provavelmente se originaram entre o Plioceno e o Pleistoceno. As outras espécies do clado se diversificaram no Pleistoceno. Eventos de expansão populacional foram observados para todas as espécies em eras glaciais do Pleistoceno. Por se tratarem de espécies ameaçadas, esse estudo recomenda a conservação \"in situ\" como também a conservação \"ex situ\" de todas as espécies do clado, com atenção especial às duas espécies do Espírito Santo: C. wittigiana e a espécie da localidade DMES, além da espécie da localidade SJPSP em São Paulo. / Species delimitation and reconstruction of the evolutionary history of species complexes may require great efforts since taxonomically problematic groups are often a result of recent speciation events or rapid speciation. The \'Cattleya coccinea\' complex, of the orchid family, consists of epiphytic and small rupicolous orchids with high ornamental value. Despite being described with clear diagnostic morphological characters that allow their identification, delimitation of the currently recognized species is problematic. Therefore, the objectives of this study were to review the species delimitation of the complex and the relationship between species, and to evaluate the genetic diversity and structure, combined with phylogeographic analyzes to test the occurrence of historical demographic events. To answer such questions, cpDNA and nrDNA sequence regions, 11 microsatellite loci, and Bayesian inference and coalescent model were used, combined with traditional statistics and methodology. The results support the monophyly for the clade for concatenated cpDNA regions. They also indicate four major reticulation events of C. coccinea species clade with other species of the genus Cattleya. Additionally, results support the recognition of seven different species for C. coccinea clade, composed of two main evolutionary lineages further north in the Southeast: C. brevipedunculata predominant in the Serra do Espinhaço and C. wittigiana from northern Serra do Mar. And five species distributed along the Serra do Mar and Serra da Mantiqueira (C. coccinea, C. mantiqueirae, and three other species of the populations DMES; SJPSP and CSRS/JOSC/PMPR. The diversity analyzes showed moderate to high levels of genetic diversity and point out that the species C. coccinea and C. brevipedunculata have the highest levels of diversity compared to other species of the clade. The genetic structure of populations within species showed variation from low to high. Assigning individuals analysis from Bayesian inference showed the formation of eight genetically distinct groups. The dispersal rate analysis of pollen x seed gene flow showed that dispersal through pollen is approximately eight times more efficient than the dispersal through seeds only for C. coccinea. Furthermore, the haplotype network indicated that the species rarely share haplotypes and that C.coccinea and C. brevipedunculata present greater diversity with expansion events. The divergence time estimation analysis showed that C. brevipedunculata and C. wittigiana probably originated between the Pliocene and the Pleistocene. The other clade species have diversified in the Pleistocene. Population expansion events were observed for all species in the Pleistocene ice ages. Because they are endangered species, this study recommends the \"in situ\" conservation as well as \"ex situ\" conservation for all species of clade, with special attention for two species of Espírito Santo: C. wittigiana and the species of DMES locality, in addition to the species of SJPSP location in São Paulo.

Delimitar espécies e reconstruir a história evolutiva em complexos de espécies pode demandar grandes esforços uma vez que grupos taxonomicamente problemáticos são muitas vezes consequência de eventos de especiação recente ou de rápida especiação. O complexo \'Cattleya coccinea\', da família Orchidaceae, é composto por orquídeas com alto valor ornamental, epifíticas e rupícolas de porte pequeno. Apesar de estarem descritas com caracteres morfológicos diagnósticos claros que permitem sua identificação, a delimitação das espécies atualmente reconhecidas é problemática. Portanto, os objetivos dessa pesquisa foram revisar a delimitação de espécies do complexo e a relação entre as espécies, além de avaliar a diversidade e estrutura genética, aliadas às análises filogeográficas para testar a ocorrência de eventos demográficos históricos. Para responder tais questões foram utilizadas regiões de sequência de cpDNA e nrDNA, 11 locos microssatélites, além de inferência bayesiana e modelo coalescente somadas às estatísticas tradicionais como metodologia. Os resultados suportam o monofiletismo para o clado para as regiões de cpDNA concatenadas. Indicam também quatro grandes eventos de reticulação das espécies do clado C. coccinea com outras espécies do gênero Cattleya. Adicionalmente, suportam o reconhecimento de sete diferentes espécies para o clado C. coccinea, composto por duas principais linhagens evolutivas mais ao norte da região Sudeste: C. brevipedunculata predominante da Serra do Espinhaço e C. wittigiana do norte da Serra do Mar. E cinco espécies distribuídas ao longo da Serra do Mar e Serra da Mantiqueira (C. coccinea, C. mantiqueirae, e mais três espécies correspondentes às populações de DMES; SJPSP e CSRS/JOSC/PMPR. As análises de diversidade mostraram de moderados a altos níveis de diversidade genética e apontam que as espécies C. coccinea e C. brevipedunculata apresentam os maiores níveis de diversidade comparadas a outras espécies do clado. A estruturação genética entre populações dentro de espécies mostrou variação entre níveis baixos a altos. A análise de atribuição de indivíduos a partir de inferência bayesiana mostrou a formação de oito grupos geneticamente distintos. A análise de taxa de dispersão de fluxo gênico pólen x semente mostrou que a dispersão via pólen é aproximadamente oito vezes mais eficiente que a dispersão via sementes somente para C. coccinea. Além disso, a rede de haplótipos indicou que as espécies raramente compartilham haplótipos e que C. coccinea e C. brevipedunculata apresentam maior diversidade com eventos de expansão. A análise de estimativa de tempo de divergência demonstrou que C. brevipedunculata e C. wittigiana provavelmente se originaram entre o Plioceno e o Pleistoceno. As outras espécies do clado se diversificaram no Pleistoceno. Eventos de expansão populacional foram observados para todas as espécies em eras glaciais do Pleistoceno. Por se tratarem de espécies ameaçadas, esse estudo recomenda a conservação \"in situ\" como também a conservação \"ex situ\" de todas as espécies do clado, com atenção especial às duas espécies do Espírito Santo: C. wittigiana e a espécie da localidade DMES, além da espécie da localidade SJPSP em São Paulo. / Species delimitation and reconstruction of the evolutionary history of species complexes may require great efforts since taxonomically problematic groups are often a result of recent speciation events or rapid speciation. The \'Cattleya coccinea\' complex, of the orchid family, consists of epiphytic and small rupicolous orchids with high ornamental value. Despite being described with clear diagnostic morphological characters that allow their identification, delimitation of the currently recognized species is problematic. Therefore, the objectives of this study were to review the species delimitation of the complex and the relationship between species, and to evaluate the genetic diversity and structure, combined with phylogeographic analyzes to test the occurrence of historical demographic events. To answer such questions, cpDNA and nrDNA sequence regions, 11 microsatellite loci, and Bayesian inference and coalescent model were used, combined with traditional statistics and methodology. The results support the monophyly for the clade for concatenated cpDNA regions. They also indicate four major reticulation events of C. coccinea species clade with other species of the genus Cattleya. Additionally, results support the recognition of seven different species for C. coccinea clade, composed of two main evolutionary lineages further north in the Southeast: C. brevipedunculata predominant in the Serra do Espinhaço and C. wittigiana from northern Serra do Mar. And five species distributed along the Serra do Mar and Serra da Mantiqueira (C. coccinea, C. mantiqueirae, and three other species of the populations DMES; SJPSP and CSRS/JOSC/PMPR. The diversity analyzes showed moderate to high levels of genetic diversity and point out that the species C. coccinea and C. brevipedunculata have the highest levels of diversity compared to other species of the clade. The genetic structure of populations within species showed variation from low to high. Assigning individuals analysis from Bayesian inference showed the formation of eight genetically distinct groups. The dispersal rate analysis of pollen x seed gene flow showed that dispersal through pollen is approximately eight times more efficient than the dispersal through seeds only for C. coccinea. Furthermore, the haplotype network indicated that the species rarely share haplotypes and that C.coccinea and C. brevipedunculata present greater diversity with expansion events. The divergence time estimation analysis showed that C. brevipedunculata and C. wittigiana probably originated between the Pliocene and the Pleistocene. The other clade species have diversified in the Pleistocene. Population expansion events were observed for all species in the Pleistocene ice ages. Because they are endangered species, this study recommends the \"in situ\" conservation as well as \"ex situ\" conservation for all species of clade, with special attention for two species of Espírito Santo: C. wittigiana and the species of DMES locality, in addition to the species of SJPSP location in São Paulo.