LIMA, José Vinícius Leite. Populações microbianas e antagonismo de actinobactérias sobre rizóbios em solos do semiárido. 2017. 81 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais)-Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by ELAINE PEREIRA (ellainec.pereira@gmail.com) on 2017-09-19T17:31:18Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_jvllima.pdf: 1448998 bytes, checksum: 2c2b1578a9568ad79222074a03a8f266 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-09-22T17:59:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_jvllima.pdf: 1448998 bytes, checksum: 2c2b1578a9568ad79222074a03a8f266 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T17:59:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_jvllima.pdf: 1448998 bytes, checksum: 2c2b1578a9568ad79222074a03a8f266 (MD5) Previous issue date: 2017 / The structure of the communities living in the soil is driven by various mechanisms and the ecological interactions established between the living organisms. In the same way, the components of the microbiota present harmonic or non-harmonic relationships, for example, between actinobacteria and rhizobia. Interspecific competition among microorganisms occurs when many species require the same resources, and the negative effect on the availability of common resources adversely affects the others. In this context, the objective of this study was to quantify the microbial population in the soil and leaf litter in the vegetation of the caatinga and carrasco in the Brazilian semiarid region (Chapter I) and to characterize and evaluate the antagonistic effect of actinobacteria on rhizobia (Chapter II). The soil samples were collected at the Ecological Station of Aiuaba (Aiuaba, Ceará), characterized by the vegetation of caatinga and carrasco. In chapter I, the population density of the microbial community was evaluated by sampling of soil and litter in the vegetation of caatinga and carrasco at the Aiuaba Ecological Station. The microorganisms were isolated from the soil samples in flasks containing 0.8% saline solution and cultured, after consecutive dilutions, in culturing media specific to cultivable populations of total bacteria, actinobacteria, cellulolytic bacteria, phosphate solubilizing bacteria and fungi. Population estimation was then performed by standard counting on plates and the values were expressed in CFU.g-1. The microbial populations from the soil and leaf litter differed each other quantitatively and in the two vegetations, but in general were greater in the leaf litter. Thus, the knowledge of the population structure of the microbial community can be extended to the semiarid soils. In Chapter II, the strains of actinobacteria isolated in the first study were characterized and tested for “in vitro” inhibitory effect on strains of rhizobia also isolated from semiarid soils. The actinobacteria were purified in their respective culture medium (CDA medium). The strains were characterized for their color and morphology of the colonies, tolerance to pH levels, production of melanin and use of carbon sources. The “in vitro” antagonism of actinobacteria on rhizobia was evaluated in Petri dish containing yeast mannitol agar (YMA) medium by the formation of inhibition zone. The actinobacteria and rhizobia that had greater antagonistic effect or did not presented inhibition zones were molecularly identified. Sixty strains were identified in seven genera of actinobacteria in which had tolerance to variations in pH, low melanin production and generalist use of carbon sources. It was also observed “in vitro” antagonism of actinobacteria species, standing out the genus Streptomyces, on strains of Rhizobium tropici, Bradyrhizobium yuanmingense and two other rhizobia strains not identified. This is the first work that addresses this ecological interaction between microorganisms of the Brazilian semiarid region and reveals the occurrence of new species related to this negative interaction. Thus, the presence of antagonism among these organisms may lead to “in vivo” studies, contributing to future agricultural and/or ecological uses. / A estrutura das comunidades que vivem no solo é direcionada por vários mecanismos e as interações ecológicas estabelecidas entre os organismos. Da mesma forma, os componentes da microbiota apresentam relações harmônicas ou não entre si, como por exemplo, entre actinobactérias e rizóbios. A competição interespecífica entre os micro-organismos acontece quando muitas espécies procuram pelos mesmos recursos, e o efeito depressor que cada uma tem na disponibilidade dos recursos comuns afeta adversamente os outros. Neste contexto, teve-se como objetivo neste estudo quantificar em região semiárida a população microbiana no solo e serrapilheira nas fisionomias vegetais de caatinga e carrasco (Capítulo I) e caracterizar e avaliar o efeito antagônico de actinobactérias sobre rizóbios do semiárido (Capítulo II). O estudo foi realizado na Estação Ecológica de Aiuaba (Aiuaba, Ceará) caracterizada pelas fisionomias de caatinga e carrasco. No capítulo I, avaliou-se a densidade populacional da comunidade microbiana por meio de coleta de amostras do solo e serrapilheira nas fisionomias vegetais de caatinga e carrasco na Estação Ecológica de Aiuaba. Os micro-organismos foram isolados das amostras em solução salina 0,8% e cultivados, após diluições seriadas, em meios de cultura específicos para populações cultiváveis de bactérias totais, actinobactérias, bactérias celulolíticas, bactérias solubilizadoras de fosfato e fungos. Em seguida foi realizada a contagem das populações pela contagem padrão em placas usando a técnica de espalhamento em superfície, e os valores foram expressos em UFC.g-1. As populações microbianas oriundas do solo e serrapilheira diferiram quantitativamente entre elas e nas duas fisionomias vegetais, mas no geral foram maiores na serrapilheira. Dessa forma, pode-se ampliar o conhecimento da estrutura populacional da comunidade microbiana em solos de clima semiárido. No capítulo II, caracterizaram-se as cepas de actinobactérias isoladas das populações obtidas do primeiro estudo e testou-as para efeito inibidor in vitro sobre estirpes de rizóbios também oriundas de solos semiáridos. As actinobactérias foram purificadas no seu respectivo meio de cultura (meio CDA). As cepas foram caracterizadas quanto a atributos cromogênicos e morfológicos, para tolerância a níveis de pH, na produção de melanina e uso de fontes de carbono. O antagonismo das actinobactérias in vitro sobre rizóbios foi avaliado em meio de cultura ágar manitol levedura (YMA) pela formação de halo de inibição em placa de Petri. Em seguida, as actinobactérias e rizóbios que tiveram maior efeito antagônico ou que não formaram halo inibidor foram caracterizadas molecularmente. Foram obtidas 60 cepas identificados em sete gêneros de actinobactérias que tiveram tolerância a variações de pH, baixa produção de melanina e uso generalista de fontes de carbono. Foi observado antagonismo in vitro com formação de halo inibidor de espécies de actinobactérias, com destaque para o gênero Streptomyces, sobre os rizóbios Rhizobium tropici, Bradyrhizobium yuanmingense e outras duas estirpes não identificadas. Este é o primeiro trabalho que aborda essa relação ecológica em micro-organismos do semiárido e revela a ocorrência de novas espécies relacionados com essa interação negativa. Com isso, confirma-se a presença de antagonismo entre esses organismos que pode direcionar estudos de certificação in vivo, contribuindo para futuros usos agrícolas e/ou ecológicos.

The objective of this study was to evaluate the effect of plant densities, nitrogen levels and foliar diseases control on grain yield and seed quality of irrigated rice. An experiment was conducted in Santa Maria RS Brazil, during 2003/2004 growing season aiming to evaluate the effects, plant populations, nitrogen levels and fungicide application on grain yield (Chapter I) and seed quality (Chapter II) of irrigated rice. Were evaluated grain yield and seed quality under three plant densities (150, 265 and 380 plants m-2), five nitrogen levels (0, 40, 80, 120 and 160 kg ha-1) with and without fungicide application. There was no triple interaction among the parameters evaluated. Higher plant populations resulted in fewer tillers per plant and seeds per panicle increasing interspecific competition and grain yield was not significantly affect as result os yield components compesation. Nitrogen increased seed yield up to 97 kg ha-1 wich was not affected by plant population and an hanced the nutritional quality as result of increased protein content. Diseases control had a positive effect on grain yield and quality as well as of the rice seeds by reducing its incidence and increased germination percentage. / Com o objetivo de avaliar a influência da população de plantas, doses de nitrogênio e controle de doenças sobre a produção e qualidade de grãos e sementes de arroz irrigado foi conduzido um experimento em campo na Universidade Federal de Santa Maria, RS, no ano agrícola 2003/2004. Avaliou-se a produtividade (Capítulo I) e a qualidade de grãos e sementes (Capítulo II) em função de três populações de plantas (150, 265, 380 plantas m-2), cinco doses de nitrogênio (0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de N) e o controle ou não de doenças da parte aérea. Para todas as avaliações realizadas não se verificou interação tríplice. O incremento da população de plantas diminui o número de colmos por planta e o número de grãos por panícula aumentando a competição interespecífica. A produtividade não é influenciada pela população de plantas de 150 a 380 plantas m-2, pois os componentes da produção se compensam. A aplicação de nitrogênio contribui incrementando a produção até 97 kg ha-1 de N, não sofrendo influência da população de plantas, bem como melhorando a qualidade nutricional do produto, pois se verifica um aumento no teor de proteína com o aumento da dose de N. O controle de doenças influencia positivamente a produção e qualidade de grãos e sementes de arroz através da redução da incidência e elevação do poder germinativo de sementes de arroz.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2007. / Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2008-12-12T17:36:23Z No. of bitstreams: 1 Tese_2007_FlaviaMartins.pdf: 931803 bytes, checksum: fc999341d9392992ad91f98ffedc721f (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-27T14:14:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_2007_FlaviaMartins.pdf: 931803 bytes, checksum: fc999341d9392992ad91f98ffedc721f (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-27T14:14:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_2007_FlaviaMartins.pdf: 931803 bytes, checksum: fc999341d9392992ad91f98ffedc721f (MD5) / A comunidade biológica pode ser definida como um conjunto de espécies que ocorrem em um mesmo lugar, conectados uns aos outros por suas relações de alimentação e outras interações. Uma das hipóteses mais utilizadas para explicar padrões na estruturação das comunidades é a competição interespecífica. Assim, as comunidades estruturadas por interações competitivas devem apresentar algum limite de similaridade no uso de recursos que possa garantir a coexistência das espécies. Os objetivos gerais do trabalho são estudar e analisar a comunidade de aves no vale do Rio Paranã, GO e TO, com ênfase na floresta estacional decidual e testar a hipótese da similaridade limitante (MacArthur e Levins, 1967), que prediz que entre as espécies em uma comunidade deve haver um limite máximo na similaridade morfológica, ou seja, na utilização dos recursos. Foram amostradas com redes de neblina três áreas de cerrado (sentido restrito) e uma de floresta estacional decidual. Capturaram-se 734 indivíduos de 102 espécies, como resultado de um esforço amostral de 4879.5 horas-rede. As espécies mais abundantes na floresta estacional decidual de São Domingos, GO, foram Basileuterus flaveolus, Dendrocolaptes platyrostris, Thamnophilus punctatus e Sittasomus griseicapillus; no cerrado de Alvorada do Norte, GO, Columbina picui e C. squammata; no cerrado de São Domingos Amazilia fimbriata e T. punctatus e no cerrado de Paranã, TO, A. fimbriata e Elaenia chiriquensis. A comunidade com maior índice de densidade foi a do cerrado de Paranã, nessa comunidade observou-se também o maior número de nectarívoros e frugívoros. Nos remanescentes de floresta estacional decidual de São Domingos registraram-se 134 espécies de aves, com base nos dados obtidos e no trabalho de Lopes (2004), das quais 72% têm alguma dependência de habitats florestais. No espaço morfométrico as aves insetívoras do sub-bosque, diurnas e residentes em floresta estacional decidual, mostraram segregação morfológica e ecológica. Separaram-se no espaço morfológico espécies maiores com bicos grossos e compridos. As categorias alimentares mais significantes na ordenação das espécies foram Formicidae, Coleoptera, outros Hymenoptera e Hemíptera. Na taxocenose de arapaçus verificou-se uma maior sobreposição ecológica entre Dendrocolaptes platyrostris e Xiphorhynchus guttatus e entre Lepidocolaptes angustirostris e Campylorhamphus trochilirostris. Possivelmente entre esses pares de espécie ocorrem divergências em outras dimensões ecológicas, na seleção de hábitat e micro-hábitat, no forrageamento. Em ambas as comunidades, as características morfológicas não foram diferentes significativamente dos valores esperados em comunidades aleatórias, não corroborando com a hipótese da similaridade limitante. As comunidades analisadas não demonstram uma estruturação com base na segregação por competição de recursos. Fatores históricos e evolutivos podem ter contribuído mais essencialmente para a estruturação das comunidades. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A community can be defined as a group of species that live in the same place, conected by feeding relationships and other interactions. One hypothesis used to explain community structure patterns is that of interspecific competition. Communities structured by competition must have a limit in terms of the similarity in resource utilization, which should guarantee the coexistence of the different species. The objectives of this study were: (1) to study and analyze the bird communities in the Cerrado biome of the Paranã river valley, GO and TO, especialy in dry forests; and (2) to test the similarity limiting hypothesis (MacArthur and Levins, 1967), that suggests that there is a maximum threshold in the morphological similarity among species, that is, in the associated use of resources. Mist nets were used in three areas of cerrado and in one of dry forest. A total of 734 individuals from 102 species were caught, as a result of 4879.5 net-hours. The highest species density in the dry forests of São Domingos, GO, were for the species: Basileuterus flaveolus, Dendrocolaptes platyrostris, Thamnophilus punctatus and Sittasomus griseicapillus. In the cerrado area, Alvorada do Norte, GO, the most abundant species were Columbina picui and C. squammata. In the cerrado of São Domingos, the highest species densities were for Amazilia fimbriata and T. punctatus and in the cerrado of Paranã, TO, A. fimbriata and Elaenia chiriquensis. The highest density index occurred for the Paranã cerrado community, and a higher occurrence of nectarivorous and frugivorous species was also recorded. In the dry forest fragments 134 birds were captured (this study and based upon Lopes (2004)). Of these, 72% are dependent upon forest habitats. Analyses show that the insectivorous, understory birds in the dry fores are ecologically and morphologically segregated in their morphometric space, and larger-bodied species with larger and longer beaks were separated from other species. The feeding categories of greater significance were Formicidae, Coleoptera, other Hymenoptera and Hemiptera. For the woodcreeper community we verified a higher ecological overlap between Dendrocolaptes platyrostris and Xiphorhynchus guttatus and between Lepidocolaptes angustirostris and Campylorhamphus trochilirostris. It is possible that between these paired species there occur other differences in ecological parameters, habitat and micro-habitat selection, and in foraging. The communities evaluated to not exhibit a structural organization based upon segregation due to competition for resources. Historical and evolutionary factors may have contributed in a signficant manner toward the structural organization of these communities.

p. 1-36 / Submitted by Santiago Fabio (fabio.ssantiago@hotmail.com) on 2013-04-10T19:35:49Z No. of bitstreams: 1 Dissert seg.pdf: 694064 bytes, checksum: 71543c6f42e170ca67484228abf2d815 (MD5) / Approved for entry into archive by Alda Lima da Silva(sivalda@ufba.br) on 2013-04-15T20:18:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert seg.pdf: 694064 bytes, checksum: 71543c6f42e170ca67484228abf2d815 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-15T20:18:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert seg.pdf: 694064 bytes, checksum: 71543c6f42e170ca67484228abf2d815 (MD5) Previous issue date: 2005 / A existência de competição interespecífica está associada à sobreposição no uso de recursos limitados por espécies e à redução na disponibilidade de recurso para uma espécie pelo uso de recursos ou a apropriação antecipada por uma outra. Interações competitivas podem produzir um padrão de uso diferencial de recursos pelas espécies envolvidas, como aquele previamente detectado entre Tropidurus psammonastes (Tropiduridae) e Eurolophosaurus divaricatus (Tropiduridae) e Cnemidophorus sp n (Teiidae), espécies endêmicas de lagartos das dunas de Ibiraba, Bahia. Para testar as hipóteses de que a presença de T. psammonastes reduz a densidade local das outras duas espécies (o que indicaria existência de competição contemporânea forte) e o padrão de uso de micro-hábitat das mesmas (o que indicaria existência de competição contemporânea, embora fraca), realizei um experimento de campo com duração de 76 dias durante um período do ano em que o potencial para interações competitivas é alto (i.e., entre o final de seca e início das chuvas). Manipulei a densidade de T. psammonastes pela remoção de seus indivíduos de quatro unidades amostrais experimentais, avaliando o efeito sobre as outras duas espécies em comparação a quatro unidades amostrais não alteradas. Na situação controle, o padrão de uso de micro-hábitat das espécies foi o mesmo descrito em um estudo realizado entre 1995 e 1996 na mesma área. As situações controle e experimental foram comparadas através de testes de randomização (MRPP) com base nos dados totais e da última metade do experimento. Não detectei diferença significativa das densidades entre as unidades amostrais controle e experimentais para nenhuma das duas espécies, indicando que, caso estivesse ocorrendo competição, ela não foi suficientemente forte para gerar efeitos de curto prazo. Não detectei diferenças dos padrões de uso multivariado de 2micro-hábitat pelas espécies entre controle e experimento. Como as disponibilidades de micro-hábitat não variaram entre tratamentos, esse resultado indica que não fui capaz de detectar mesmo interações competitivas fracas entre T. psammonastes e as demais espécies. Um estudo anterior refutou a hipótese de que o padrão diferencial de uso de recursos por essas espécies pode ser explicado por inércia filogenética. O presente estudo corroborou o padrão de uso de micro-hábitat descrito anteriormente para as espécies, sugerindo que ele não é estocástico, e refutou a hipótese de que o padrão deriva de competição contemporânea. Desse modo, esse conjunto de evidências sugere que o padrão observado pode derivar de interações ecológicas competitivas passadas, o que, embora não testável, é plausível visto que as espécies envolvidas são endêmicas das dunas, apresentando distribuição geográfica restrita. / Salvador

Cianobactérias desempenham importante papel ecológico em diversos ecossistemas terrestres e aquáticos. Contudo, tornam-se problema de saúde pública quando biossintetizam compostos secundários tóxicos, denominados cianotoxinas, as quais podem atuar sobre diversos organismos. Sistemas aquáticos impactados favorecem o desenvolvimento destes microrganismos, que podem tornar-se dominantes em função dos diversos mecanismos que lhes conferem vantagens adaptativas em relação aos demais grupos fitoplanctônicos. Muitas vezes, elas apresentam-se sob forma de florescimento, cuja toxicidade varia de acordo com espécies e cepas que o compõem. Apesar das cianobactérias Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa formarem florações, terem potencial tóxico, serem competitivas e estarem presentes em diversos reservatórios, é desconhecido o efeito da interação entre elas na produção de microcistina. Para esclarecer esta questão, nesta pesquisa, foi estudada a interação entre cepas de C. raciborskii e M. aeruginosa visando: caracterizar o cultivo das espécies em monocultura e cultura mista; verificar se o caráter tóxico das cepas favoreceu a competição; mensurar a microcistina de M. aeruginosa e avaliar o efeito da interação sobre esta variável. Em salas climatizadas de cultivo (22ºC, fotoperíodo 12h, 60 \'mü\'mol photon/\'M POT.2\'.s) experimentos de interação foram realizados em culturas batch compostas por três tratamentos: (1) monocultura de M. aeruginosa, (2) monocultura de C. raciborskii, (3) cultura mista de M. aeruginosa e C. raciborskii. Foram realizadas análises da densidade e biovolume dos organismos, da velocidade específica de crescimento (\'mü\') e tempo de duplicação (Td) e da concentração de microcistinas, clorofila-a e nutrientes. A interação reduziu em até 22% a \'mü\' das linhagens estudadas. Tanto C. raciborskii quanto M. aeruginosa apresentaram vantagem competitiva em pelo menos um dos ensaios e, no caso de linhagem tóxica de M. aeruginosa, verificou-se que o seu caráter tóxico favoreceu a competição da espécie com linhagem atóxica de C. raciborskii. Além disso, M. aeruginosa elevou em até 53% a síntese de microcistina ao interagir com C. raciborskii. Este processo poderia se relacionar a três principais mecanismos: competição por interferência, produção de alelopáticos e comunicação química. Estudos de balanços genéticos dos florescimentos bem como da possível comunicação química existente entre cianobactérias são ferramentas investigativas importantes que poderão ajudar no aprimoramento da prevenção e manejo de florações tóxicas. / Cyanobacteria play important ecological role in many terrestrial and aquatic ecosystems. However, they become a public health problem when synthesize secondary toxic compounds, known as cyanotoxins, which may act on several organisms. Impacted aquatic systems favor their growth and these microorganisms can become dominant due to mechanisms that confer them adaptive advantages in relation to other phytoplanktonic groups. Frequently, cyanobacteria can form water blooms, whose toxicity varies according to their species and strains composition. Although the cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii and Microcystis aeruginosa can form blooms, have toxic potential, are competitive and present in several reservoirs, it is unknown the interaction effect between them in the production of microcystins. To solve this question, the interaction among strains of C. raciborskii and M. aeruginosa was studied to: characterize the culture of the species in monoculture and mixed culture; check whether the character of toxic strains favored the competition; measure microcystin concentration produced by M. aeruginosa and evaluate interaction effect on this variable. In climatized growth room (22°C, 12h photoperiod, 60 \'mü\'mol photon/\'M POT.2\'.s) four interaction experiments composed by three treatments were performed in batch cultures: (1) monoculture of M. aeruginosa, (2) monoculture of C. raciborskii, (3) mixed culture of M. aeruginosa and C. raciborskii. Density and biovolume, specific growth rate (\'mü\'), doubling time (Td) and concentration of microcystin, chlorophyll-a and nutrients analyses were performed. The interaction reduced up to 22% the of studied strains. Both C. raciborskii and M. aeruginosa presented competitive advantage in at least one of the tests. In the case of toxic strain of M. aeruginosa, it was found that its toxic character favored the competition with non-toxic strain of C. raciborskii. Furthermore, M. aeruginosa increased by 53% the synthesis of microcystin while interacting with C. raciborskii. This process could be related to three main mechanisms: interference competition, communication and production of allelopathic chemicals. Genetical balance studies of blooms as the possible chemical communication existing among cyanobacteria are important investigative tools that might help prevention and management improvement of toxic blooms.

Cianobactérias desempenham importante papel ecológico em diversos ecossistemas terrestres e aquáticos. Contudo, tornam-se problema de saúde pública quando biossintetizam compostos secundários tóxicos, denominados cianotoxinas, as quais podem atuar sobre diversos organismos. Sistemas aquáticos impactados favorecem o desenvolvimento destes microrganismos, que podem tornar-se dominantes em função dos diversos mecanismos que lhes conferem vantagens adaptativas em relação aos demais grupos fitoplanctônicos. Muitas vezes, elas apresentam-se sob forma de florescimento, cuja toxicidade varia de acordo com espécies e cepas que o compõem. Apesar das cianobactérias Cylindrospermopsis raciborskii e Microcystis aeruginosa formarem florações, terem potencial tóxico, serem competitivas e estarem presentes em diversos reservatórios, é desconhecido o efeito da interação entre elas na produção de microcistina. Para esclarecer esta questão, nesta pesquisa, foi estudada a interação entre cepas de C. raciborskii e M. aeruginosa visando: caracterizar o cultivo das espécies em monocultura e cultura mista; verificar se o caráter tóxico das cepas favoreceu a competição; mensurar a microcistina de M. aeruginosa e avaliar o efeito da interação sobre esta variável. Em salas climatizadas de cultivo (22ºC, fotoperíodo 12h, 60 \'mü\'mol photon/\'M POT.2\'.s) experimentos de interação foram realizados em culturas batch compostas por três tratamentos: (1) monocultura de M. aeruginosa, (2) monocultura de C. raciborskii, (3) cultura mista de M. aeruginosa e C. raciborskii. Foram realizadas análises da densidade e biovolume dos organismos, da velocidade específica de crescimento (\'mü\') e tempo de duplicação (Td) e da concentração de microcistinas, clorofila-a e nutrientes. A interação reduziu em até 22% a \'mü\' das linhagens estudadas. Tanto C. raciborskii quanto M. aeruginosa apresentaram vantagem competitiva em pelo menos um dos ensaios e, no caso de linhagem tóxica de M. aeruginosa, verificou-se que o seu caráter tóxico favoreceu a competição da espécie com linhagem atóxica de C. raciborskii. Além disso, M. aeruginosa elevou em até 53% a síntese de microcistina ao interagir com C. raciborskii. Este processo poderia se relacionar a três principais mecanismos: competição por interferência, produção de alelopáticos e comunicação química. Estudos de balanços genéticos dos florescimentos bem como da possível comunicação química existente entre cianobactérias são ferramentas investigativas importantes que poderão ajudar no aprimoramento da prevenção e manejo de florações tóxicas. / Cyanobacteria play important ecological role in many terrestrial and aquatic ecosystems. However, they become a public health problem when synthesize secondary toxic compounds, known as cyanotoxins, which may act on several organisms. Impacted aquatic systems favor their growth and these microorganisms can become dominant due to mechanisms that confer them adaptive advantages in relation to other phytoplanktonic groups. Frequently, cyanobacteria can form water blooms, whose toxicity varies according to their species and strains composition. Although the cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii and Microcystis aeruginosa can form blooms, have toxic potential, are competitive and present in several reservoirs, it is unknown the interaction effect between them in the production of microcystins. To solve this question, the interaction among strains of C. raciborskii and M. aeruginosa was studied to: characterize the culture of the species in monoculture and mixed culture; check whether the character of toxic strains favored the competition; measure microcystin concentration produced by M. aeruginosa and evaluate interaction effect on this variable. In climatized growth room (22°C, 12h photoperiod, 60 \'mü\'mol photon/\'M POT.2\'.s) four interaction experiments composed by three treatments were performed in batch cultures: (1) monoculture of M. aeruginosa, (2) monoculture of C. raciborskii, (3) mixed culture of M. aeruginosa and C. raciborskii. Density and biovolume, specific growth rate (\'mü\'), doubling time (Td) and concentration of microcystin, chlorophyll-a and nutrients analyses were performed. The interaction reduced up to 22% the of studied strains. Both C. raciborskii and M. aeruginosa presented competitive advantage in at least one of the tests. In the case of toxic strain of M. aeruginosa, it was found that its toxic character favored the competition with non-toxic strain of C. raciborskii. Furthermore, M. aeruginosa increased by 53% the synthesis of microcystin while interacting with C. raciborskii. This process could be related to three main mechanisms: interference competition, communication and production of allelopathic chemicals. Genetical balance studies of blooms as the possible chemical communication existing among cyanobacteria are important investigative tools that might help prevention and management improvement of toxic blooms.

Orientador: João Frederico da Costa Azevedo Meyer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:46:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_CarlosFrankLimados_M.pdf: 3104358 bytes, checksum: a690d16041a50b1c06291d1d64615b29 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O propósito deste trabalho é desenvolver uma modelagem matemática que descreverá computacionalmente o convívio entre duas espécies competidoras sem característica migratória diante da variação de densidade de vegetação. As equações utilizadas nesta modelagem incluíram os fenômenos de difusão de vegetação, processos de dispersão populacional, dinâmicas vitais e um decaimento proporcional a variação de densidade de mata, no sentido de que quanto maior a densidade de mata menor o decaimento populacional quanto menor a densidade de mata maior a mortalidade populacional. Para as espécies competidoras usaremos as clássicas modelagem do tipo Lotka-Volterra (não- linear) combinado a equação diferenciais parciais de difusão-advecção. Primeiramente faremos a descrição do modelo matemático e a descrição do domínio visando o uso do método de diferenças finitas para o espaço combinados a um modelo de Crank-Nicolson no tempo. Em seguida, desenvolveremos um algoritmo em ambiente MATLAB , que aproxima as soluções relativas a difusão de vegetação e a cada população em cada ponto e ao longo do tempo considerado nas simulações. Por fim, foram obtidos resultados gráficos que foram analisados o efeito da recuperação da mata no convívio das espécies competidoras consideradas. De modo que se disponha de ferramentas mais acessíveis a profissionais e pesquisadores ligados aos estudos de ecologia matemática e meio ambiente, bem como aos responsáveis pelas adoções de medidas de emergências e contingências de áreas destruídas pelas ações antrópicas / Abstract: The main objective of this work is that of obtaining an adequate mathematical model and, consequently, a computational algorithm to describe the interaction between two competing species in face of a density variation in vegetation. Population dispersal and dynamics and the presence of a term relating the loss of vegetation density to higher mortality for both competing species must be considered, as well as the inverse: a raise in vegetation density is bound to increase the survival of species. In order to describe the interaction between vegetation and animals, a classic Lotka-Volterra system is used, coupled with the use of the diffusion-reaction partial differential equation for all three participants considered in the model: vegetation density and both animal species. For the interacting animal species, no migration is considered, although the possibility of a preferential direction similar to an advective component is permitted in the dispersal of plants. Numerical discretization include centered finite differences in order to obtain second order approximations in space variables, as well as a Crank-Nicolson method, also second order, for approximations in time. In order to qualitatively analyze possible results, a MATLAB environment was used, with the possibility of exhibiting graphical results based on the numerical ones. This is done in order to create a numerical auxiliary tool which can be used by researchers and professional agents in the evaluation of ecological and environmental policies and decisions, as well as the description of some of the effects of anthropic a actions / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Submitted by PEDRO JULIÃO JIMENEZ null (p_j_jimenez@hotmail.com) on 2016-04-18T20:29:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-de-mestrado_Pedro_Jimenez_2016 - repositório.pdf: 1264368 bytes, checksum: 9cba2282085ba20e62c6d3e74cb23964 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-04-19T17:47:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jimenez_pj_me_bot.pdf: 1264368 bytes, checksum: 9cba2282085ba20e62c6d3e74cb23964 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T17:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jimenez_pj_me_bot.pdf: 1264368 bytes, checksum: 9cba2282085ba20e62c6d3e74cb23964 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Experimentalmente, em campo e em laboratório, usando como modelo as espécies Uca leptodactyla e U. uruguayensis, avaliamos como o estímulo direto e o estímulo visual de um competidor interespecífico pode alterar a agressividade e os comportamentos agonísticos durante as lutas intraespecíficas. Vimos que o comportamento de estender o quelípodo (ameaça), que é um comportamento pouco escalado, ocorre em menos lutas na presença do estímulo do competidor interespecífico nos experimentos em laboratório. Em U. leptodactyla, o comportamento de entrelaçar/agarrar os quelípodos, que indica combates mais escalados, esteve presente em mais lutas com o estímulo direto do interespecífico, diferindo das lutas na presença do estímulo do intraespecífico. Nos experimentos com estímulo visual, em U. uruguayensis, houve mais comportamento de entrelaçar no grupo experimental sem a presença do estímulo, diferindo do grupo experimental com estímulo intraespecífico. Nos experimentos em campo, em U. uruguayensis houve maior número do comportamento arremessar, o mais escalado analisado neste estudo, nas lutas com ausência do estímulo de competidores. Os resultados sugerem que na presença de interespecíficos ocorrem diferenças nas lutas, em que menos comportamentos de ameaça são utilizados. Parece haver identidade mal interpretada do estímulo visual dos competidores, pois não ocorrem diferenças entre os grupos com estímulo visual intra- e interespecífico. Os dados sugerem existir diferenças na ameaça oferecida pelo interespecífico para as diferentes espécies, e a avaliação que os indivíduos fazem dos adversários pode ter levado a respostas diferentes pelas espécies. / Experimentally, in field and laboratory, using as models the species Uca leptodactyla e U. uruguayensis, we evaluated how the direct and the visual stimulus of an interspecific competitor can alter the aggressivity and agonistic behaviors in intraspecific fights. The cheliped extend (threat behavior), a less scalated behavior, occurred in less fights in the presence of the interspecific competitor, in the laboratory experiments. In U. leptodactyla, the interlace/grapple behavior, that indicate more escalated combats, occurred in more fights when in the presence of the direct stimulus of the interspecific, differing of the fights in the presence of the intraspecific stimulus. In the field experiments, there was a bigger number of the flick behavior, the most escalated in this study, in the fights of U. uruguayensis when in the absence of competitor’s stimulus. The results suggest that differences occur in the fights when interspecific competitors are present, occurring less threat behaviors. It seems that occur a misidentification of the specie identity when only exposed to visual cues of the competitors, not occurring differences between the groups with the intra- and interspecific stimulus. The data suggests differences in the offered threat by the interspecific between the species, and the assessment that the individuals do about their adversaries can lead to different response by the species.

Orientador: Rodrigo Egydio Barreto / Resumo: Experimentalmente, em campo e em laboratório, usando como modelo as espécies Uca leptodactyla e U. uruguayensis, avaliamos como o estímulo direto e o estímulo visual de um competidor interespecífico pode alterar a agressividade e os comportamentos agonísticos durante as lutas intraespecíficas. Vimos que o comportamento de estender o quelípodo (ameaça), que é um comportamento pouco escalado, ocorre em menos lutas na presença do estímulo do competidor interespecífico nos experimentos em laboratório. Em U. leptodactyla, o comportamento de entrelaçar/agarrar os quelípodos, que indica combates mais escalados, esteve presente em mais lutas com o estímulo direto do interespecífico, diferindo das lutas na presença do estímulo do intraespecífico. Nos experimentos com estímulo visual, em U. uruguayensis, houve mais comportamento de entrelaçar no grupo experimental sem a presença do estímulo, diferindo do grupo experimental com estímulo intraespecífico. Nos experimentos em campo, em U. uruguayensis houve maior número do comportamento arremessar, o mais escalado analisado neste estudo, nas lutas com ausência do estímulo de competidores. Os resultados sugerem que na presença de interespecíficos ocorrem diferenças nas lutas, em que menos comportamentos de ameaça são utilizados. Parece haver identidade mal interpretada do estímulo visual dos competidores, pois não ocorrem diferenças entre os grupos com estímulo visual intra- e interespecífico. Os dados sugerem existir diferenças na ameaça o... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Experimentally, in field and laboratory, using as models the species Uca leptodactyla e U. uruguayensis, we evaluated how the direct and the visual stimulus of an interspecific competitor can alter the aggressivity and agonistic behaviors in intraspecific fights. The cheliped extend (threat behavior), a less scalated behavior, occurred in less fights in the presence of the interspecific competitor, in the laboratory experiments. In U. leptodactyla, the interlace/grapple behavior, that indicate more escalated combats, occurred in more fights when in the presence of the direct stimulus of the interspecific, differing of the fights in the presence of the intraspecific stimulus. In the field experiments, there was a bigger number of the flick behavior, the most escalated in this study, in the fights of U. uruguayensis when in the absence of competitor’s stimulus. The results suggest that differences occur in the fights when interspecific competitors are present, occurring less threat behaviors. It seems that occur a misidentification of the specie identity when only exposed to visual cues of the competitors, not occurring differences between the groups with the intra- and interspecific stimulus. The data suggests differences in the offered threat by the interspecific between the species, and the assessment that the individuals do about their adversaries can lead to different response by the species. / Mestre

Studies focusing syntopic species help to understand how they partition resources and coexist. The objective of this work was to describe the social system, habitat use and diet of the hoary fox (Pseudalopex vetulus) and the crab-eating fox (Cerdocyon thous), in an area of cattle farms in Central Brazil. It is also reported a confrontation between the two species, observed during a study on the behavioral repertory of the hoary fox. Social system and habitat use were studied by direct observation of foxes in the field and diet, through scat analysis. Crab-eating foxes were found in pairs in 34 (59%) of 58 encounters and hoary foxes were solitary in 58 (84.0%) of 69 encounters, with no seasonal variation in the group size of both species. During one encounter of a crab-eating fox couple, the male vocalized to call the female that had remained behind. Hoary foxes were sighted in grazed pasture in a higher proportion (84%) than crab-eating foxes (67%) and they were never found in forest neither in swamp. Besides, both species were rarely seen together, and the only encounter registered ended in a conflict, with the crab-eating fox driving the hoary fox out. Twenty-seven taxa were identified in the diet of the two canids, with the crab-eating fox (n = 32 scats) consumed fruits, insects (mainly Orthoptera and Coleoptera) and vertebrates (most Cricetidae and Squamata) and the hoary fox (n = 23 scats) ate primarily termites (Isoptera). Results indicate that crab-eating fox couples keep more tight bonds than hoary fox couples. The coexistence of both species may be related to the detected differences in habitat use and diet. / Estudos enfocando espécies sintópicas ajudam a entender como elas partilham os recursos e coexistem. O objetivo deste trabalho foi descrever o sistema social, o uso do habitat e a dieta da raposa-do-campo (Pseudalopex vetulus) e do cachorro-do-mato (Cerdocyon thous), em uma área de fazendas de gado no Brasil Central. Também é relatado um confronto entre as duas espécies observado durante um estudo sobre o repertório comportamental da raposa-do-campo. O sistema social e o uso de habitat foram estudados a partir da observação direta dos animais no campo e a dieta, através da análise de fezes. Os cachorros-do-mato foram encontrados em duplas em 34 (59%) de 58 encontros e as raposas-do-campo estavam solitárias em 58 (84%) de 69 encontros, não havendo variação sazonal no tamanho de grupo das duas espécies. Durante um dos encontros de uma dupla de cachorro-do-mato, o macho vocalizou para chamar a fêmea que havia ficado para trás. As raposas-do-campo foram avistadas em pastagens em uma proporção maior (84%) que os cachorros-do-mato (67%) e nunca foram encontradas em florestas ou brejos. Além disso, as duas espécies raramente foram vistas juntas, sendo que o único encontro registrado terminou em conflito, com o cachorro-do-mato expulsando a raposa-do-campo. Vinte e sete táxons foram identificados na dieta dos dois canídeos. O cachorro-do-mato (n = 32 fezes) consumiu frutos, insetos (principalmente Orthoptera e Coleoptera) e vertebrados (a maioria Cricetidae e Squamata) e a raposa-do-campo (n = 23 fezes) se alimentou principalmente de cupins (Isoptera). Os resultados indicam que casais de cachorros-do-mato mantêm laços mais estreitos que casais de raposa-do-campo. A coexistência de ambas as espécies pode estar relacionada às diferenças detectadas no uso do habitat e na dieta. / Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais