This thesis deals with description and verification of different methods of DNA isolation from insect tissue of order Lepidoptera -- butterflies with an emphasis on family Sphingidae -- hawk moths and subsequent amplification of COI gene by PCR method. All tested methods were compared and evaluated in terms of efficiency, yield and purity of the DNA isolation, duration and financial costs. We selected to establish a methodology which is sufficient for obtaining COI gene sequences using genetic analyzer, its application in the system BoldSystems and subsequent determination of the sample. This is important in effort to map the species diversity.

The ecologically sensitive, but relatively simple sub-Antarctic mouse-colonised Marion and mouse-free Prince Edward Islands represent ideal ecosystems for addressing questions relating to the partitioning of potential influences of anthropogenic changes, such as climate change and alien species on ecosystem functioning. Consequently, weevil species were used in the present investigation to address questions of morphological change over time with reference to climate change and mouse predation. As a prelude to the assessment of morphological changes over time, the six currently recognised weevil species, namely, Bothrometopus randi, B. parvulus, B. elongatus, Ectemnorhinus similis, E. marioni and Palirhoeus eatoni from both Marion and Prince Edward Islands were confirmed by morphometric analyses. However, the taxonomic status of Ectemnorhinus weevil species on both islands is much more complex than previously considered. A multi-faceted approach based on both morphometric and molecular (COI gene) data suggest the presence of a single species, comprising diverse, genetically discrete populations on Marion Island and two genetically distinct species on Prince Edward Island. The assessment of morphological changes over time included the four remaining weevil species (B. elongatus, B. randi, B. parvulus and P. eatoni) occurring on both Marion and Prince Edward Islands, collected non-consecutively over five decades. These analyses suggest morphometric size differences between samples from both Marion and Prince Edward Islands collected in the mid-1960s and 1970s and those collected recently. Similarly, samples from both islands collected in the early- to mid-1980s also showed morphometric shape differences with those collected recently for both Prince Edward and Marion Islands, respectively. Generalized Linear Models (GLZ) suggested year of sampling to contribute more, to both, morphometric size and shape in all species sampled on both islands, while temperature contributed more to shape for species collected on Marion Island. Given the consistent pattern of morphological change over time for both the mouse-infested Marion Island and the mousefree Prince Edward Island, it is possible that climate change rather than mouse predation may primarily influence weevil morphological changes on the two islands. Subsequent analyses extended the question of weevil morphological changes over time with reference to climate change and mouse-predation, and included sub-fossil weevil elytra and head capsule remains collected on Marion Island mire habitats. As a prelude to these analyses, an attempt was made to first identify the sub-fossil samples (using head capsules) with reference to recent samples of the currently recognised weevil species on both islands. While species-level identifications were not possible, morphometric analyses suggest that the sub-fossil remains belong to the Ectemnorhinus group of weevils. Sub-fossil weevil remains recovered in mire sediments from 2 m and 2.5 m depths, considered to represent different dimensions in space and time, were dated at 789 BC and 2331 BC, respectively. Subsequent analyses showed no significant morphometric changes in sub-fossil material between the various depths, predating the effects of climate change on both islands and the introduction of the house mouse (Mus musculus) on Marion Island in the early 1800s. However, a comparison between the sub-fossil remains and recently collected material considered to represent a period characterised by climate change and mouse-predation showed significant morphometric differences over time. However, the questions investigated in this study need to be investigated further because the potential ecological influences driving ecosystem functioning on the islands may be much more complex than currently understood. / Thesis (PhD (Entomology))--University of Pretoria, 2007. / Zoology and Entomology / unrestricted

Orientador: Itamar Alves Martins / Resumo: A escassez de informações, juntamente com a morfologia conservada, dificulta a caracterização e identificação de complexo de espécies do gênero Scinax como em Scinax hayii e Scinax dolloi. Este estudo utilizou a taxonomia integrativa, usando como base a morfologia, morfometria, bioacústica e análises moleculares do gene COI (DNA Barcoding) para investigar e caracterizar variações populacionais entre populações de S. hayii e S. dolloi amostradas na região sudeste do Brasil, nos domínios da Mata Atlântica, buscando elucidar possíveis problemas taxonômicos e determinar a distribuição de cada espécie. Análises do canto de anúncio em populações de S. hayii revela uma variação gradativa entre as populações da Serra do Mar e litoral tendo as populações do litoral paulista, canto distinto dos topótipos e de outras populações da Serra do Mar. As análises morfológicas e morfométricas aliadas ao gene COI, revelam que S. hayii possui estruturação geográfica e, apesar de possuir populações polimórficas, esse gene ao longo da distribuição de S. hayii tem características conservadas. Semelhanças nos parâmetros bioacústicos e moleculares mostram que a população de Castelo no Espírito Santo é similar a topótipos de S. dolloi. Diferenças no canto de anúncio, comprimento rostro-cloacal e no gene COI sugerem que populações localizadas no bloco sul da Serra da Mantiqueira representam uma nova espécie. / Abstract: Scarce information combined with conserved morphology hinder the characterization and identification of Scinax complex species, such as S. hayii and S. dolloi. We used integrative taxonomy, based on morphology, morphometry, bioacoustics and molecular analyzes (COI gene) in order to investigate and characterize population variations between S. hayii and S. dolloi populations, sampled in Southeastern Brazil, in the Forest Atlantic domains, seeking to elucidate possible taxonomic problems and also to determine the distribution of both species. Advertisement call analysis in S. hayii reveals a gradual variation between Serra do Mar mountais and litoral populations. Coastal populations have different calls compared to topotypes and other populations distributed in the mountains. Morphometric and morpholical analyzes combined with COI gene reveal that S. hayii has a geographic structure, even having polymorphic populations, COI gene throughout the distribution of S. hayii shows conserved characteristics. Similarities in bioacoustic and molecular parameters show that Castelo’s population in Espírito Santo state is similar to topotypes of S. dolloi. Differences in advertisement call, snout vent lenght and COI gene suggest that populations in the Southern Serra da Mantiqueira represent a new specie. / Doutor

No description available.

Drosophila buzzatii é uma espécie cactófila associada a diferentes espécies de cactos e distribuída nos diferentes Domínios fitogeográficos da América do Sul. Baseado na diversidade de inversões cromossômicas e densidade populacional, o Chaco foi considerado por alguns autores como o centro de origem da espécie. Entretanto, trabalhos recentes, utilizando aloenzimas e DNA mitocondrial, apontaram para uma possível origem na Caatinga. Os objetivos deste trabalho foram delinear rotas de dispersão da espécie para explicar sua distribuição atual e possível distribuição durante o último período glacial, na América do Sul. Foram obtidas seqüências de 714 pb da COI do mtDNA de 132 indivíduos em 44 localidades, gerando 36 haplótipos. Foram calculados os índices de diversidade nucleotídica, o teste AMOVA, testes de neutralidade, a Mismatch Distribution, Baesyan Skyline Plot, NCPA e o sentido dos movimentos migratórios (Migrate N) a fim de determinar parte da história evolutiva da espécie. As diversidades nucleotídicas encontradas por Domínio foram de 0,0030 Caatinga; 0,0019 - Mata Atlântica; 0,0020 Cerrado; 0,0011 - Pampas e 0,0004 - Chaco. A AMOVA mostrou que 68,33% da variação é intra-populacional e que uma porção significativa da variação é devido a diferenças inter-regionais (ct = 0,07124 p = 0,00196). Os testes de Neutralidade (D de Tajima = -2,4150, p = 0,0317 e Fs de Fu = -28,6719, p = 0,00001), a forma em estrela da rede e haplótipos, e a Mismatch Distribution confirmam um evento de expansão populacional estimado em aproximadamente 494.257,3 anos atrás, segundo modelo de Rogers e Harpending (1992). Entretanto, a Baesyan Skiline Plot demonstrou que esse movimento de expansão parece ser mais antigo, cerca de 550.000 650.000 anos atrás. A NCPA demonstrou que há fluxo gênico restrito com isolamento por distância, confirmado pelo teste de Mantel e alguma dispersão a longa distância em alguns dos clados analisados. O resultado do programa Migrate N indicou um padrão complexo migratório entre os domínios, porém um padrão norte/sul pôde ser verificado. A estruturação genética pode ser explicada devido à grande área de distribuição da espécie, gerando isolamento por distância e pela presença de barreiras geográficas e climáticas (entre o Cerrado e a Caatinga) e no estado do Rio de Janeiro e Espírito Santo (ao longo da Mata Atlântica) onde há pouco ou nenhum indivíduo da espécie. Os eventos de expansão ocorreram no Quaternário durante o período glacial conhecido como Ilinioian e suas subdivisões. A partir dos resultados deste trabalho foi possível traçar diversas rotas de migração possíveis entre os domínios utilizados, sendo que o movimento mais antigo partiu da Caatinga o que vai contra a hipótese de que o Centro de Origem seja o Chaco. / The fruit-fly Drosophila buzzatii is a cactophilic species in association with cactus species distributed along the Phytogeographic Domains of Caatinga, Cerrado, Atlantic Forest, Pampas and Chaco. Based in the diversity of chromosomal inversion and populational density of the species, the Chaco Domain was considered the Center of Origin of the D. buzzatii. However, recent works, using allozymes and DNAmt, showed a possible origin of the D. buzzatii in the Caatinga. The objectives of this work were trace historical dispersion routes of D. buzzatii, current and ancient areas of distribution in the South America. We obtained DNA sequences in 132 samples in 44 localities with 714 bp length from the COI mtDNA gene, generating 36 haplotypes. The diversity indexes, AMOVA, neutrality tests, Mismatch Distribution, Baesyan Skyline Plot, NCPA and sense of migration movements was calculated, to describe part of the evolutionary history of the species. The nucleotide diversity was 0,0030 - Caatinga, 0,0019 - Mata Atlântica, 0,0020 - Cerrado, 0,0011 - Pampas and 0,0004 - Chaco. The AMOVA results, grouped by Domain showed that 68,33% of the variation is intra-population and a significant portion of the variation is due to inter-regional differences (ct = 0,07124 p = 0,00196). The Neutrality tests (Tajimas D = -2,4150, p = 0,0317 and Fus Fs = -28,6719, p = 0,00001), the star-shape of the haplotype network, and Mismatch Distribution showed population expansion signs, estimated in 494.257,3 ybp, according Rogers and Harpending model (1992). However, the BSP showed that the movement is ancient, estimated in 550.000 650.000 ybp. The NCPA showed restricted gene flow with isolation by distance, confirmed by the Mantel Test and some long distance dispersion. The results of the program Migrate N showed a complex pattern of migration between the domains, but a north/south pattern could be identified. The genetic structure can be explained to the widespread distribution of the species, that could generate isolation by distance and by the presence of geographic and climatic barriers (between Cerrado and Caatinga domains) and in the States of Rio de Janeiro and Espírito Santo (along the Atlantic Forest) when there is none or few individuals of the species D. buzzatii. The expansion movements occurred in the Quaternary Period during glaciations events in the Illinoian and their subdivisions, due to the decrease of the global moisture that generated favorable conditions to the expansion of the dry vegetation and associated species. Based on the results of this work it was possible to delineate many migration routes between the phytogeographic domains, and the more ancient movement started in the Caatinga and this result not support the hypothesis that Chaco was the Center of Origin from D. buzzatii.

O complexo Drosophila buzzatii (grupo repleta) compreende 13 espécies, divididas em três clusters, de acordo com o bandeamento observado nos cromossomos politênicos: cluster D. stalkeri, incluindo D. richardsoni e D. stalkeri, restrito às ilhas do Caribe e Flórida; cluster D. martensis, incluindo D. martensis, D. uniseta, D. venezolana e D. starmeri, encontrado em áreas desérticas da Colômbia e Venezuela; e cluster D. buzzatii, incluindo D. buzzatii, D. koepferae, D. antonietae, D. serido, D. gouveai, D. borborema e D. seriema, habitando regiões sazonalmente secas ao longo da diagonal de vegetação aberta da América do Sul. O presente estudo teve como objetivo inferir as relações filogenéticas entre as espécies do complexo D. buzzatii, dando ênfase ao cluster D. buzzatii, por meio de análises multilocus de genes mitocondriais (COI e COII) e nucleares (EF-1F1, transformer e period). Nas hipóteses filogenéticas estabelecidas, as espécies do complexo D. buzzatii constituíram um grupo monofilético, composto por dois subgrupos monofiléticos, os clusters D. martensis e D. buzzatii, e um parafilético, o cluster D. stalkeri. As relações de parentesco entre as espécies do cluster D. buzzatii foram estabelecidas. Drosophila buzzatii ocupou a posição mais basal dentro do cluster D. buzzatii, estando proximamente relacionada à espécie D. koepferae. Drosophila antonietae ocupou uma posição intermediária em relação às espécies D. koepferae e D. serido, que representa o táxon irmão do ramo formado por D. gouveai, D. borborema e D. seriema, com D. gouveai ocupando uma posição mais basal em relação às espécies irmãs D. borborema e D. seriema. Foi detectada seleção purificadora como a principal força dirigindo a evolução dos genes nucleares transformer e period, para as espécies do complexo D. buzzatii. O gene mitocondrial COI, por sua vez, foi utilizado para estimar os tempos de divergência para as espécies do cluster D. buzzatii, revelando que o processo de diversificação do grupo iniciou-se no período Plioceno, provavelmente em decorrência de eventos de vicariância associados à elevação dos Andes, sendo também influenciado pelo avanço e retração da vegetação xerófita, nas flutuações climáticas do Pleistoceno. / Drosophila buzzatii complex (repleta group) consists of 13 species, divided into three clusters according to the banding seen in polytene chromosomes: D. stalkeri cluster, including D. richardsoni and D. stalkeri, restricted to the Caribbean Islands and Florida; D. martensis cluster, including D. martensis, D. uniseta, D. venezuelana and D. starmeri, found in desert areas of Colombia and Venezuela, and D. buzzatii cluster, including D. buzzatii, D. koepferae, D. antonietae, D.gouveai, D. borborema and D. seriema, that inhabit seasonally dry regions along the open vegetation diagonal in South America. This study aimed to infer the phylogenetic relationships among the D. buzzatii species complex, emphasizing the D. buzzatii cluster, by multilocus analysis of mitochondrial (COI and COII) and nuclear (EF-1F1, transformer and period) genes. In established phylogenetic hypotheises, the species of the D. buzzatii complex formed a monophyletic group, composed of two monophyletic subgroups, the D. martensis and D. buzzatii clusters, and a paraphyletic one, the D. stalkeri cluster. The relationships among the D. buzzatii species cluster were established. Drosophila buzzatii occupied the most basal position within the D. buzzatii cluster and is closely related to D. koepferae. D. antonietae occupied an intermediate position in relation to the D. koepferae and D. serido species. D. serido represents the sister taxon of the branch formed by the D. gouveai, D. borborema and D. seriema species, with D. gouveai occupying a basal position in relation to the sister species D. borborema and D. seriema. It was detected that purifying selection is the main force driving the evolution of transformer and period nuclear genes for the species of the D. buzzatii complex. The divergence time of the D. buzzatii species cluster was estimated by the COI gene analysis, revealing that the process of diversification of the group began in the Pliocene period, probably due to vicariant events associated with the uplift phase of the Andes, and it was also influenced by the advance and retraction of xerophytic vegetation in Pleistocene climatic fluctuations.

O gênero Pilumnus apresenta um total de 143 espécies válidas sendo representado por caranguejos distribuídos em oceanos tropicais e temperados. Estudos anteriores acerca da sistemática do gênero evidenciam um alto grau de incertezas quanto à sua classificação, provavelmente decorrente do pouco conhecimento sobre as espécies, somada a abundância de seus representantes. A classificação inicial do gênero foi baseada em caracteres morfológicos, compartilhados por diversos gêneros de Brachyura, inclusive posicionados em famílias distintas. A utilização de ferramentas moleculares tem se mostrado bastante eficaz, principalmente quando em conjunto com estudos morfológicos, no auxílio de trabalhos taxonômicos e contribuindo na construção de hipóteses filogenéticas mais robustas para os crustáceos decápodos. Além de uma análise comparativa empírica das espécies de Pilumnus do Atlântico ocidental, foram realizadas análises moleculares baseadas nos genes mitocondriais 16S rRNA e o Citocromo Oxidase I (COI) (mesma sequência do barcoding) que resultaram em 17 espécies distintas, incluíndo duas espécies novas. Foi observado uma possível estruturação genética entre populações de P. reticulatus provenientes de diferentes regiões zoogeográficas (Caribe e Brasil), e a ausência de estruturação nas espécies P. caribaeus, P. dasypodus, P. floridanus e P. vinaceus que apresentam uma ampla distribuição. Os dados morfológicos e moleculares permitiu a avaliar o status taxonômico de 21 espécies de ocorrência no Atlântico ocidental em que foi corroborada a proposição de P. brasiliensis como sinônimo júnior de P. caribaeus. Ademais, os nomes P. dasypodus e P. vinaceus devem ser considerados válidos, sendo necessário a ressurreição do último, considerado anteriormente sinônimo júnior de P. dasypodus. Com base na nossa revisão, 20 espécies são consideradas válidas e a distribuição reportada de P. diomedeae, P. longleyi e P. spinosissimus é restrita. / The genus Pilumnus has 143 valid species being represented by crabs distributed in tropical and temperate oceans. Previous studies about the systematics of the genus evidenced a high degree of uncertainty regarding its classification, probably due to the lack of knowledge about the species, in addition to the abundance of its representatives. The initial classification of the genus was based on morphological characters, shared by several genera of Brachyura, even in different families. The use of molecular tools has been shown to be very effective, especially when combined with morphological studies, in the aid of taxonomic works and contributing to the construction of more robust phylogenetic hypotheses for decapod crustaceans. In addition to an empirical comparative analysis of Pilumnus species from the western Atlantic, molecular analyzes based on mitochondrial 16S rRNA and Cytochrome Oxidase I (COI) genes were performed, resulting in 17 distinct species, including two new species. It was observed a possible genetic structuring between P. reticulatus populations from different zoogeographic regions (Caribbean and Brazil), and the absence of genetic structuring in the species P. caribaeus, P. dasypodus, P. floridanus and P. vinaceus that present a wide distribution. The morphological and molecular data allowed evaluating the taxonomic status of 21 species with occurrence in the western Atlantic in which the proposition of P. brasiliensis as a junior synonym of P. caribaeus was corroborated. In addition, the names P. dasypodus and P. vinaceus should be considered valid, being necessary the resurrection of the last, previously considered junior synonym of P. dasypodus. Based on our review, 20 species are considered valid and the reported distribution of P. diomedeae, P. longleyi and P. spinosissimus is restricted.

A presente tese compreende 2 capítulos, dedicados à investigação de complexo de espécie e polimorfismo em Aedes scapularis. No Capítulo 1 foi desenvolvido um resumo técnico dos procedimentos utilizados na análise e montagem dos genes do DNA mitocondrial de 19 indivíduos da espécie Aedes scapularis e de como foi realizada a filtragem do DNA de alguns mosquitos em relação ao DNA amplificado do animal picado. No Capítulo 2 realizamos as análises de complexo de espécies e polimorfismo molecular em Aedes scapularis, com espécimes da Mata Atlântica, Caatinga e Mata Amazônica utilizando os marcadores: Morfometria Geométrica, gene Citocromo Oxidase Subunidade I e análise do DNA mitocondrial completo. Encontramos alto polimorfismo evidenciados por todos os marcadores populacionais nos mosquitos dos diferentes biomas estudados e alta estruturação populacional na análise filogenética dos genes mitocondriais codificadores de proteínas. Obtivemos duas conclusões majoritárias em nosso trabalho: 1) a espécie Aedes scapularis é genética e morfologicamente polimórfica em todos os ambientes estudados 2) Não encontramos evidência de complexo de espécies neste mosquito e então acreditamos que este mosquito trate-se de uma única entidade taxonômica. / The present thesis comprises 2 chapters, dedicated to the investigation of species complex and polymorphism in Aedes scapularis. In Chapter 1 a technical summary of procedures used in the analysis and assembly of mitochondrial DNA genes of 19 individuals of the species Aedes scapularis and how the \"filtering\" of the DNA of some mosquitoes was performed in relation to the amplified DNA of the animal bitten. In Chapter 2 we performed the analyzes of species complex and molecular polymorphism in Aedes scapularis, with Atlantic Forest, Caatinga (Xerophytic sparse tropical scrub) and Amazon Forest specimens using the markers: geometric morphometrics, Cytochrome Oxidase Subunit I gene Whole mitochondrial DNA analysis. We found high polymorphism evidenced for every markers in the mosquitoes of different biomes studied and high population structure in the phylogenetic analysis of the protein-coding mitochondrial genes. We obtained two principal conclusions in our work: 1) the species Aedes scapularis is genetic and morphologically polymorphic in all studied environments 2) We did not find evidence of species complex in this mosquito and therefore we believe that this mosquito is a single taxonomic entity.

O gênero Hypnea Lamouroux (1813) e particularmente a espécie H. musciformis (Wulfen) J.V.Lamouroux apresentam grande importância ecológica e econômica como matéria prima para a produção de carragenana, com ampla distribuição geográfica em águas tropicais e sub-tropicais ao redor do mundo. No entanto, a identificação das espécies de Hypnea com base apenas em dados morfológicos é dificultada devido à plasticidade fenotípica presente neste grupo e sua morfologia relativamente simples. Em vista disso, diversas ferramentas de estudo para delimitar espécies dentro do gênero e sua distribuição geográfica foram utilizados neste trabalho, para testar duas hipóteses principais: 1) Hypnea musciformis forma um complexo de espécies proximamente relacionadas, mas com distribuição geográfica distinta e 2) Os variantes morfológicos \"musciformis\" e \"nigrescens\" de H. pseudomusciformis que ocorrem na costa Brasileira correspondem a uma única espécie biológica. Com base em marcadores moleculares e análises morfológicas, confirmamos a ocorrência de nove espécies diferentes na costa do Brasil: H. brasiliensis, H. cervicornis, H. edeniana, H. flava, H. pseudomusciformis, H. platyclada, H. spinella, H. yokoyana e H. wynnei. E duas espécies não descritas, Hypnea sp.1 e Hypnea sp2. Além disso, dados de cruzamento com linhagens distintas de H. pseudomusciformis indicam a separação em duas espécies, sendo H. pseudomusciformis restrita ao Sudeste e Sul do país e H. sp. 5 restrita ao Nordeste, elevando o número total de espécies do país para 12. Análises filogeográficas mostram que H. musciformis possui distribuição ao longo do Hemisfério Norte, enquanto que H. pseudomusciformis possui distribuição ao longo do Hemisfério Sul. Além disso, foram detectados fortes padrões de estrutura genética e foram reconhecidas distintas zonas filogeográficas marinhas: a província do Uruguai, a província do sul do Brasil, a província do Rio de Janeiro, a província do leste do Brasil e a província do norte do Brasil. O grau de isolamento genético e distinção entre essas províncias variou consideravelmente. A maior diversidade genética foi encontrada na região de ressurgencia de Cabo Frio, no estado do Rio de Janeiro, uma região conhecida pela presença de um número diversificado de habitats microclimáticos distintos. Esses resultados corroboram a hipótese 1. Para testar a hipótese 2, foram coletados indivíduos das duas variantes morfológicas de H. pseudomusciformis, \"musciformis\" e \"nigrescens\" que foram cultivados in vitro nas mesmas condições. O histórico de vida de ambas as variantes morfológicas foi completado em aproximadamente 121 dias. Quando cultivados in vitro, as diferenças morfológicas entre as variantes \"musciformis\" e \"nigrescens\" foram atenuadas. O conteúdo de pigmentos fotossintetizantes (clorofila a, carotenóides e ficobiliproteínas), proteínas solúveis totais e capacidade antioxidante (DPPH, ABTS, capacidade de redução de Folin-Ciocalteu, FRAP e capacidade de quelação de ferro) também foram analisados para amostras dessas duas variantes morfológicas coletadas no campo e cultivadas in vitro. A variação \"nigrescens\" coletada no campo apresentou mais ficobiliproteínas, proteínas solúveis totais e apresentou maior atividade antioxidante para os ensaios ABTS e Folin-Ciocalteu do que a variação \"musciformis\". As amostras em cultura de ambas as variações morfológicas não mostraram diferenças significativas nos pigmentos e atividade antioxidante, exceto para aloficocianina, que foi maior em \"musciformis\". Estes dados indicam que as diferenças encontradas entre \"musciformis\" e \"nigrescens\" são principalmente devidas a pressões ambientais e representam um exemplo de plasticidade fenotípica. Além disso, foram realizados experimentos de cruzamento in vitro entre gametófitos de \"musciformis\" e \"nigrescens\". Esses cruzamentos resultaram na formação de cistocarpos, que após a liberação dos esporos, originaram novos tetrasporófitos, que posteriormente ficaram férteis liberando tetrásporos que se desenvolveram em novos gametófitos, confirmando os dados moleculares que mostram que essas variantes pertencem à mesma espécie biológica, corroborando a hipótese 2 / The genus Hypnea Lamouroux (1813) and particularly H. musciformis (Wulfen) J.V.Lamouroux present great economic and ecological importance as source for the production of carrageenan, with a wide geographic distribution in tropical and sub-tropical waters around the world. However, the identification of Hypnea species based only on morphological data is hampered by phenotypic plasticity and its relatively simple morphology. In this work, several approaches were used to study species of the genus Hypnea, based on two hypothesis: 1) The species H. musciformis is a complex of closely related species, but with a distinct geographic distribution. 2) The morphological variants \"musciformis\" and \"nigrescens\" of H. pseudomusciformis occurring on the Brazilian coast correspond to a single biological species. Based on DNA barcode molecular markers and morphological analyzes, we confirmed the occurrence of nine different species for the genus Hypnea on the coast of Brazil: H. brasiliensis, H. cervicornis, H. edeniana, H. flava, H. pseudomusciformis, H. platyclada, H. spinella, H. yokoyana and H. wynnei. And two undescribed species, H. sp.1 and H. sp2. In addition, cross-breeding tests were made within two linaeges of H. pseudomusciformis , the resultus indicate the segregation in two distint species, with H. pseudomusciformis restrict to Southeast and South of the country and H. sp. 5 to Northeast, elevating the total number of species to 12. Phylogeographic analyzes show that H. musciformis is distributed in the Northern Hemisphere of the planet, while H. pseudomusciformis is distributed in the Southern Hemisphere. In addition, strong patterns of genetic structure were detected and distinct marine phytogeographic zones were recognized: the province of Uruguay, the province of southern Brazil, the province of Rio de Janeiro, the province of eastern Brazil and the province of northern Brazil. The degree of genetic isolation and distinction between these provinces varied considerably. The greatest genetic diversity was found in Cabo Frio, in the state of Rio de Janeiro, a upwelling region known for the presence of a diverse number of distinct microclimatic habitats. These results corroborate hypothesis 1. To test hypothesis 2, individuals of the two morphological variants of H. pseudomusciformis, \"musciformis\" and \"nigrescens\" were collected and kept under the same in vitro culture conditions. The life history of both morphological variants was completed in approximately 121 days. When cultured in vitro, the morphological differences between the \"musciformis\" and \"nigrescens\" variants were attenuated. The content of photosynthetic pigments (chlorophyll a, carotenoids and phycobiliproteins), total soluble proteins and antioxidant capacity (DPPH, ABTS, reduction capacity of Folin-Ciocalteu, FRAP and iron chelation capacity) were also analyzed for samples of these two morphological variants collected in the field and from in vitro cultures. The \"nigrescens\" variation collected in the field showed more phycobiliproteins, total soluble proteins and presented greater antioxidant activity for ABTS and Folin-Ciocalteu than the \"musciformis\" variation. Samples maintained in vitro of both morphological variations did not show significant differences in pigment and antioxidant activity, except for allophycocyanin, which was higher in \"musciformis\". These data indicate that the differences found between \"musciformis\" and \"nigrescens\" are due to environmental pressures and represent an example of phenotypic plasticity. In addition, in vitro crossing experiments were performed between gametophytes of \"musciformis\" and \"nigrescens\". These crossings generated cystocarps and, after the spores were released, new tetrasporophytes were observed, which later produced tetraspores that germinated forming new gametophytes, confirming the molecular data that show that these variants belong to the same biological species, corroborating the hypothesis 2

A superfamília Majoidea é dividida em seis famílias: Epialtidae, Hymenosamatidae, Inachidae, lnachoididae, Majidae e Oregoniidae. A família Epialtidae engloba 76 gêneros, dentre eles Acanthonyx e Epialtus com 17 e 11 espécies, respectivamente. No litoral brasileiro, ocorrem três espécies do gênero Acanthonyx, A. dissimulatus, A. scutiformis e A. petiverii; e duas de Epialtus, E. bituberculatus e E. brasiliensis. As dúvidas quanto à sistemática destes gêneros, a diversidade de formas de seus indivíduos e a escassez de revisões abordando-os, destaca a necessidade de uma revisão taxonômica das espécies brasileiras combinando diferentes ferramentas metodológicas como morfologia e análise molecular. Uma lista de caracteres foi analisada e apresentada nas descrições de A. dissimulatus, A. petiverii, A. scutiformis, E. bituberculatus e E. brasiliensis. Adicionalmente, exemplares das cinco espécies reportadas para o Brasil, oriundas de diferentes localidades, tiveram DNA amplificado usando marcadores para os genes mitocondriais 16S e COI. As sequências resultantes foram comparadas no sistema BLAST para confirmação de suas identidades, editadas e alinhadas em CIustal W no programa BioEdit. As distâncias genéticas foram calculadas no programa MEGA5 e representadas por meio de matrizes. Os filogramas foram construídos pelo método de Máxima Verossimilhança na plataforma online CIPRES. As redes de haplótipos foram obtidas pelo Median-Joining no programa Network. As três espécies de Acanthonyx são muito semelhantes e difíceis de identificar. Os filogramas e as redes de haplótipos mostraram que E. brasiliensis inseriu-se no grupo de E. bituberculatus, e que A. dissimulatus e A. scutiformis se inserem em A. petiverii, permitindo questionar a validade taxonômica destas espécies. Os dados moleculares corroboraram a morfologia de Acanthonyx; a divisão dos espécimes de A. petiverii em dois grupos distintos e bem suportados indicou que há diferenças genéticas entre estas populações, mas que ainda ocorre fluxo gênico. Entre as espécies de Epialtus, não houve alta divergência genética e o compartilhamento de haplótipos indicou fluxo gênico entre E. brasiliensis e E. bituberculatus, indicando a presença de uma única espécie no Brasil. Dessa forma, pode ser que a presença ou ausência do espinho proximal ventral nos últimos pares de pernas locomotoras seja um caráter plástico em relação ao meio em que vivem. Nos filogramas e nas redes de haplótipos, os espécimes de Epialtus separaram-se em Caribe e Brasil, mas não foram distinguidos morfologicamente. Por fim, sugere-se a sinonimização de A. dissimulatus e A. scutiformis com A. petiverii, e a ocorrência de E. bituberculatus no Caribe e E. brasiliensis no Brasil. / The Superfamily Majoidea consists of six families: Epialtidae, Hymenosamatidae, Inachidae, Inachoididae, Majidae and Oregoniidae. The family Epialtidae includes 76 genera, among them Acanthonyx and Epialtus with 17 and 11 valid species, respectively. In the Brazilian coast there are three Acanthonyx species, A. dissimulatus, A. scutiformis and A. petiverii; and two Epialtus, E. bituberculatus and E. brasiliensis. Doubts about the systematic of these genus, the high diversity of forms and the lack of revisions addressing them, highlight the necessity for a taxonomic revision of the Brazilian species using different methodological tools such as morphology and molecular analysis together. A list of characters was analyzed and descriptions were made for A. dissimulatus, A. petiverii, A. scutiformis, E. bituberculatus and E. brasiliensis. For molecular data, DNA of specimens from different localities was amplified using markers for the mitochondrial genes 16S and COI. AII sequences were confirmed in BLAST system; they were edited and aligned using Clustal W with interface to BioEdit. Genetic distances were calculated in the program Mega5 and represented through matrices. The construction of the trees was performed using Maximum Likelihood in the online platform CIPRES. Haplotype networks were based on Median-Joining analysis and performed in the program Network. The three species of Acanthonyx were similar morphologically and could not be separated. Trees and the haplotype network showed that E. brasiliensis was into the group of E. bituberculatus; and A. dissimulatus and A. scutiformis were within A. petiverii branch, which means that taxonomic status of these species may be questioned. There is a correspondence between morphologic and molecular data among the three species of Acanthonyx; the division in two distinct groups observed in specimens of A. petiverii was weII supported and indicated that there are genetic differences between these populations, but gene flow still occurs. Between both species of Epialtus, the results from molecular markers were in conflict with the morphological classification, and sharing of haplotypes indicated gene flow between E. brasiliensis and E. bituberculatus, which means that there is only one species in Brazil. Hence, the presence or absence of the spine on the propodus\'s ventral surface in the Iast ambulatory pereopods can be related to ecological plasticity developed in response to the environment where these crabs Iive. Phylograms and the haplotype network showed that specimens of Epialtus were separated in two groups, Caribbean and Brazil, but they were not distinguished morphologically. In this way, we propose that A. dissimulatus and A. scutiformis as junior synonyms of A. petiverii; and the occurrence of E. bituberculatus in the Caribbean and E. brasiliensis in Brazil.