Ctenomys é um gênero de roedores subterrâneos endêmico ao sul da região Neotropical, que compreende cerca de 60 espécies conhecidas como “tuco-tucos”. Este gênero é um exemplo de evolução rápida, que tem uma alta diversidade cariotípica com número diplóide variando de 2n = 10 até 2n = 70. Com exceção de algumas espécies, a variação morfológica quantitativa entre os tuco-tucos é pouco conhecida. Recentemente, estudos usando citocromo b propuseram relações filogenéticas para Ctenomys e apoiam oito grandes grupos. O objetivo deste estudo é investigar neste gênero, os padrões de evolução morfológica na forma e no tamanho do crânio, assim como diferenças entre sexos, em nível macro e microevolutivo, usando uma abordagem de morfometria geométrica. Em nível macroevolutivo, analisamos padrões de variação em 47 espécies do gênero Ctenomys e a variação dentro e entre os grupos mendocinus e torquatus. Em nível microevolutivo, analisamos mais detalhadamente as espécies C. minutus e C. lami. Ambas ocorrem na planície costeira do sul do Brasil. A primeira espécie tem 15 cariótipos (2n = 42, 43, 44, 45, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 48c, 49a, 49b, 50a e 50b), o maior polimorfismo cromossômico conhecido para o gênero Ctenomys. C. lami também apresenta uma alta variação cariotípica, com números diplóides de 2n = 54 até 2n = 58. Baseado em diferentes frequências de rearranjos cromossômicos ao longo de sua distribuição geográfica, quatro blocos populacionais foram previamente propostos. Em nível macroevolutivo, a diversificação na forma do crânio parece estar estruturada geograficamente. Encontramos gradientes tanto leste-oeste quanto norte-sul, crânios mais robustos no norte e crânios mais gráceis nas espécies do sul. A mandíbula se mostrou menos variável na forma do que o crânio. Os fenogramas gerados com distâncias de Mahalanobis mostraram um forte sinal filogenético para o grupo torquatus e similaridade morfológica entre os dois grupos Bolivianos e entre os grupos mendocinus e Patagônico. O grupo torquatus é muito congruente na forma e pouco varia em tamanho. Uma relação de ancestralidade comum entre os grupos Patagônico e mendocinus, baseada na forma do crânio, é reforçada pela mesma morfologia de espermatozóide assimétrico encontrada nos dois grupos. Em nível microevolutivo, a forma do crânio não parece obedecer ao mesmo padrão. Em C. minutus a variação morfológica é estruturada espacialmente por um modelo de isolamento pela distância, por barreiras geográficas antigas (paleo-canais) e provavelmente por uma inversão cromossômica. Os rearranjos cromossômicos envolvendo fusões e fissões robertsonianas parecem não ser um fator primário que promova a estruturação na variação do crânio. A diferença de habitats também foi um dos fatores detectados como estruturante. Além disso, nós encontramos deriva, seleção diversificadora e seleção estabilizadora atuando na variação da forma do crânio nos quatro blocos populacionais cromossômicos de C. lami. O padrão de seleção diversificadora envolve estruturas relacionadas à escavação, que são compatíveis com modelos biomecânicos propostos para Ctenomys. O padrão de seleção estabilizadora envolve um ajuste das proporções da bula timpânica, entre a capacidade auditiva e a abertura mandibular. De forma geral, nossos achados sugerem que a evolução do crânio de Ctenomys é resultado principalmente de processos históricos regidos pela biologia da espécie em níveis macroevolutivos. Porém, em níveis microevolutivos, a combinação de diversas forças evolutivas e processo históricos produzem padrões mais variáveis do que o esperado e pouco relacionados com a distribuição geográfica. / Ctenomys is a genus of subterranean rodents endemic to the southern Neotropical region, which comprise about 60 living species known as “tuco-tucos”. This genus is an example of rapid evolution, which have high karyotypic diversity with diploid numbers varying from 2n = 10 to 2n = 70. To the exception of a few species, quantitative morphological variation among tuco-tucos is poorly known. Recently, studies using cytochrome b proposed phylogentic relationships for Ctenomys and support eight great groups. The goal of this study is to investigate in this genus, the morphological evolution patterns in skull shape and size variation between sexes, in macro and microevolutionary levels, using a geometric morphometrics approach. In macroevolutionay level, we analyze the variation pattern in 47 species of the genus Ctenomys and the variation within and between mendocinus and torquatus groups. In microevolutionary level we analyze in more details C. lami and C. minutus. Both occurs in coastal plain of southern Brazil. The first species has 15 karyotypes (2n = 42, 43, 44, 45, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 48c, 49a, 49b, 50a and 50b), the highest intraspecific chromosomal polymorphism known for the genus Ctenomys. C. lami also shows high karyotypic variation, with diploid numbers ranging from 2n = 54 to 2n = 58. Based on different chromosome rearrangement frequencies along its geographical distribution, four population blocks were previously proposed. In macroevolutionary level we found that skull evolution appear geographically structured. We found west-east and north-south gradients, skulls more robust in north and skulls more gracile in south species. The mandible is less variable in shape than skull. The phenograms of Mahalanobis distances show strong phylogenetic signal only for torquatus-group and morphological similarity between two Bolivian groups, and between mendocinus and Patagonico groups. The torquatus-group is very congruent in shape and have low variation in size. Common ancestral relationship between Patagonico and mendocinus groups based in skull shape is reinforced by the same asymmetry in sperm morphology found in both groups. In microevolutionary level, the skull shape does not follow the same pattern. For C. minutus the morphological variation is spatial structured by the isolation-by-distance model by ancient barriers (paleochannels) and probably by a chromosomal inversion. Chromosomal rearrangements involving robertsonians fusions and fissions appear not be a primary factor that promote the structure in skull shape. The habitats difference also a factor in structure shape change. Moreover, we found drift, diversifying selection and stabilizing selection acting on variation in skull shape in four chromosomal population blocks of C. lami. Diversifying patterns involve structures related to digging, that are compatible with biomechanical models proposed for Ctenomys. Stabilizing patterns involve a compromise in the proportions of the auditory bulla, between hearing ability and the mandibular opening. In general, our findings suggested that Ctenomys skull evolution is a result of historical factors conducted by species biology in macroevolutionary level. However, in microevolutionary level the combination of many forces and historical process producing more variable patterns than expected and weak related to geographical distribution.

Ctenomys é um gênero de roedores subterrâneos endêmico ao sul da região Neotropical, que compreende cerca de 60 espécies conhecidas como “tuco-tucos”. Este gênero é um exemplo de evolução rápida, que tem uma alta diversidade cariotípica com número diplóide variando de 2n = 10 até 2n = 70. Com exceção de algumas espécies, a variação morfológica quantitativa entre os tuco-tucos é pouco conhecida. Recentemente, estudos usando citocromo b propuseram relações filogenéticas para Ctenomys e apoiam oito grandes grupos. O objetivo deste estudo é investigar neste gênero, os padrões de evolução morfológica na forma e no tamanho do crânio, assim como diferenças entre sexos, em nível macro e microevolutivo, usando uma abordagem de morfometria geométrica. Em nível macroevolutivo, analisamos padrões de variação em 47 espécies do gênero Ctenomys e a variação dentro e entre os grupos mendocinus e torquatus. Em nível microevolutivo, analisamos mais detalhadamente as espécies C. minutus e C. lami. Ambas ocorrem na planície costeira do sul do Brasil. A primeira espécie tem 15 cariótipos (2n = 42, 43, 44, 45, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 48c, 49a, 49b, 50a e 50b), o maior polimorfismo cromossômico conhecido para o gênero Ctenomys. C. lami também apresenta uma alta variação cariotípica, com números diplóides de 2n = 54 até 2n = 58. Baseado em diferentes frequências de rearranjos cromossômicos ao longo de sua distribuição geográfica, quatro blocos populacionais foram previamente propostos. Em nível macroevolutivo, a diversificação na forma do crânio parece estar estruturada geograficamente. Encontramos gradientes tanto leste-oeste quanto norte-sul, crânios mais robustos no norte e crânios mais gráceis nas espécies do sul. A mandíbula se mostrou menos variável na forma do que o crânio. Os fenogramas gerados com distâncias de Mahalanobis mostraram um forte sinal filogenético para o grupo torquatus e similaridade morfológica entre os dois grupos Bolivianos e entre os grupos mendocinus e Patagônico. O grupo torquatus é muito congruente na forma e pouco varia em tamanho. Uma relação de ancestralidade comum entre os grupos Patagônico e mendocinus, baseada na forma do crânio, é reforçada pela mesma morfologia de espermatozóide assimétrico encontrada nos dois grupos. Em nível microevolutivo, a forma do crânio não parece obedecer ao mesmo padrão. Em C. minutus a variação morfológica é estruturada espacialmente por um modelo de isolamento pela distância, por barreiras geográficas antigas (paleo-canais) e provavelmente por uma inversão cromossômica. Os rearranjos cromossômicos envolvendo fusões e fissões robertsonianas parecem não ser um fator primário que promova a estruturação na variação do crânio. A diferença de habitats também foi um dos fatores detectados como estruturante. Além disso, nós encontramos deriva, seleção diversificadora e seleção estabilizadora atuando na variação da forma do crânio nos quatro blocos populacionais cromossômicos de C. lami. O padrão de seleção diversificadora envolve estruturas relacionadas à escavação, que são compatíveis com modelos biomecânicos propostos para Ctenomys. O padrão de seleção estabilizadora envolve um ajuste das proporções da bula timpânica, entre a capacidade auditiva e a abertura mandibular. De forma geral, nossos achados sugerem que a evolução do crânio de Ctenomys é resultado principalmente de processos históricos regidos pela biologia da espécie em níveis macroevolutivos. Porém, em níveis microevolutivos, a combinação de diversas forças evolutivas e processo históricos produzem padrões mais variáveis do que o esperado e pouco relacionados com a distribuição geográfica. / Ctenomys is a genus of subterranean rodents endemic to the southern Neotropical region, which comprise about 60 living species known as “tuco-tucos”. This genus is an example of rapid evolution, which have high karyotypic diversity with diploid numbers varying from 2n = 10 to 2n = 70. To the exception of a few species, quantitative morphological variation among tuco-tucos is poorly known. Recently, studies using cytochrome b proposed phylogentic relationships for Ctenomys and support eight great groups. The goal of this study is to investigate in this genus, the morphological evolution patterns in skull shape and size variation between sexes, in macro and microevolutionary levels, using a geometric morphometrics approach. In macroevolutionay level, we analyze the variation pattern in 47 species of the genus Ctenomys and the variation within and between mendocinus and torquatus groups. In microevolutionary level we analyze in more details C. lami and C. minutus. Both occurs in coastal plain of southern Brazil. The first species has 15 karyotypes (2n = 42, 43, 44, 45, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 48c, 49a, 49b, 50a and 50b), the highest intraspecific chromosomal polymorphism known for the genus Ctenomys. C. lami also shows high karyotypic variation, with diploid numbers ranging from 2n = 54 to 2n = 58. Based on different chromosome rearrangement frequencies along its geographical distribution, four population blocks were previously proposed. In macroevolutionary level we found that skull evolution appear geographically structured. We found west-east and north-south gradients, skulls more robust in north and skulls more gracile in south species. The mandible is less variable in shape than skull. The phenograms of Mahalanobis distances show strong phylogenetic signal only for torquatus-group and morphological similarity between two Bolivian groups, and between mendocinus and Patagonico groups. The torquatus-group is very congruent in shape and have low variation in size. Common ancestral relationship between Patagonico and mendocinus groups based in skull shape is reinforced by the same asymmetry in sperm morphology found in both groups. In microevolutionary level, the skull shape does not follow the same pattern. For C. minutus the morphological variation is spatial structured by the isolation-by-distance model by ancient barriers (paleochannels) and probably by a chromosomal inversion. Chromosomal rearrangements involving robertsonians fusions and fissions appear not be a primary factor that promote the structure in skull shape. The habitats difference also a factor in structure shape change. Moreover, we found drift, diversifying selection and stabilizing selection acting on variation in skull shape in four chromosomal population blocks of C. lami. Diversifying patterns involve structures related to digging, that are compatible with biomechanical models proposed for Ctenomys. Stabilizing patterns involve a compromise in the proportions of the auditory bulla, between hearing ability and the mandibular opening. In general, our findings suggested that Ctenomys skull evolution is a result of historical factors conducted by species biology in macroevolutionary level. However, in microevolutionary level the combination of many forces and historical process producing more variable patterns than expected and weak related to geographical distribution.

Ctenomys é um gênero de roedores subterrâneos endêmico ao sul da região Neotropical, que compreende cerca de 60 espécies conhecidas como “tuco-tucos”. Este gênero é um exemplo de evolução rápida, que tem uma alta diversidade cariotípica com número diplóide variando de 2n = 10 até 2n = 70. Com exceção de algumas espécies, a variação morfológica quantitativa entre os tuco-tucos é pouco conhecida. Recentemente, estudos usando citocromo b propuseram relações filogenéticas para Ctenomys e apoiam oito grandes grupos. O objetivo deste estudo é investigar neste gênero, os padrões de evolução morfológica na forma e no tamanho do crânio, assim como diferenças entre sexos, em nível macro e microevolutivo, usando uma abordagem de morfometria geométrica. Em nível macroevolutivo, analisamos padrões de variação em 47 espécies do gênero Ctenomys e a variação dentro e entre os grupos mendocinus e torquatus. Em nível microevolutivo, analisamos mais detalhadamente as espécies C. minutus e C. lami. Ambas ocorrem na planície costeira do sul do Brasil. A primeira espécie tem 15 cariótipos (2n = 42, 43, 44, 45, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 48c, 49a, 49b, 50a e 50b), o maior polimorfismo cromossômico conhecido para o gênero Ctenomys. C. lami também apresenta uma alta variação cariotípica, com números diplóides de 2n = 54 até 2n = 58. Baseado em diferentes frequências de rearranjos cromossômicos ao longo de sua distribuição geográfica, quatro blocos populacionais foram previamente propostos. Em nível macroevolutivo, a diversificação na forma do crânio parece estar estruturada geograficamente. Encontramos gradientes tanto leste-oeste quanto norte-sul, crânios mais robustos no norte e crânios mais gráceis nas espécies do sul. A mandíbula se mostrou menos variável na forma do que o crânio. Os fenogramas gerados com distâncias de Mahalanobis mostraram um forte sinal filogenético para o grupo torquatus e similaridade morfológica entre os dois grupos Bolivianos e entre os grupos mendocinus e Patagônico. O grupo torquatus é muito congruente na forma e pouco varia em tamanho. Uma relação de ancestralidade comum entre os grupos Patagônico e mendocinus, baseada na forma do crânio, é reforçada pela mesma morfologia de espermatozóide assimétrico encontrada nos dois grupos. Em nível microevolutivo, a forma do crânio não parece obedecer ao mesmo padrão. Em C. minutus a variação morfológica é estruturada espacialmente por um modelo de isolamento pela distância, por barreiras geográficas antigas (paleo-canais) e provavelmente por uma inversão cromossômica. Os rearranjos cromossômicos envolvendo fusões e fissões robertsonianas parecem não ser um fator primário que promova a estruturação na variação do crânio. A diferença de habitats também foi um dos fatores detectados como estruturante. Além disso, nós encontramos deriva, seleção diversificadora e seleção estabilizadora atuando na variação da forma do crânio nos quatro blocos populacionais cromossômicos de C. lami. O padrão de seleção diversificadora envolve estruturas relacionadas à escavação, que são compatíveis com modelos biomecânicos propostos para Ctenomys. O padrão de seleção estabilizadora envolve um ajuste das proporções da bula timpânica, entre a capacidade auditiva e a abertura mandibular. De forma geral, nossos achados sugerem que a evolução do crânio de Ctenomys é resultado principalmente de processos históricos regidos pela biologia da espécie em níveis macroevolutivos. Porém, em níveis microevolutivos, a combinação de diversas forças evolutivas e processo históricos produzem padrões mais variáveis do que o esperado e pouco relacionados com a distribuição geográfica. / Ctenomys is a genus of subterranean rodents endemic to the southern Neotropical region, which comprise about 60 living species known as “tuco-tucos”. This genus is an example of rapid evolution, which have high karyotypic diversity with diploid numbers varying from 2n = 10 to 2n = 70. To the exception of a few species, quantitative morphological variation among tuco-tucos is poorly known. Recently, studies using cytochrome b proposed phylogentic relationships for Ctenomys and support eight great groups. The goal of this study is to investigate in this genus, the morphological evolution patterns in skull shape and size variation between sexes, in macro and microevolutionary levels, using a geometric morphometrics approach. In macroevolutionay level, we analyze the variation pattern in 47 species of the genus Ctenomys and the variation within and between mendocinus and torquatus groups. In microevolutionary level we analyze in more details C. lami and C. minutus. Both occurs in coastal plain of southern Brazil. The first species has 15 karyotypes (2n = 42, 43, 44, 45, 46a, 46b, 47a, 47b, 48a, 48b, 48c, 49a, 49b, 50a and 50b), the highest intraspecific chromosomal polymorphism known for the genus Ctenomys. C. lami also shows high karyotypic variation, with diploid numbers ranging from 2n = 54 to 2n = 58. Based on different chromosome rearrangement frequencies along its geographical distribution, four population blocks were previously proposed. In macroevolutionary level we found that skull evolution appear geographically structured. We found west-east and north-south gradients, skulls more robust in north and skulls more gracile in south species. The mandible is less variable in shape than skull. The phenograms of Mahalanobis distances show strong phylogenetic signal only for torquatus-group and morphological similarity between two Bolivian groups, and between mendocinus and Patagonico groups. The torquatus-group is very congruent in shape and have low variation in size. Common ancestral relationship between Patagonico and mendocinus groups based in skull shape is reinforced by the same asymmetry in sperm morphology found in both groups. In microevolutionary level, the skull shape does not follow the same pattern. For C. minutus the morphological variation is spatial structured by the isolation-by-distance model by ancient barriers (paleochannels) and probably by a chromosomal inversion. Chromosomal rearrangements involving robertsonians fusions and fissions appear not be a primary factor that promote the structure in skull shape. The habitats difference also a factor in structure shape change. Moreover, we found drift, diversifying selection and stabilizing selection acting on variation in skull shape in four chromosomal population blocks of C. lami. Diversifying patterns involve structures related to digging, that are compatible with biomechanical models proposed for Ctenomys. Stabilizing patterns involve a compromise in the proportions of the auditory bulla, between hearing ability and the mandibular opening. In general, our findings suggested that Ctenomys skull evolution is a result of historical factors conducted by species biology in macroevolutionary level. However, in microevolutionary level the combination of many forces and historical process producing more variable patterns than expected and weak related to geographical distribution.

A variação morfológica está presente, em alguma maneira, em populações naturais de todos os organismos, sendo particularmente evidenciada na coloração da pelagem e a estrutura de pelos modificados em mamíferos, os quais apresentam grande diversidade e convergências entre as linhagens corresponentes. Neste estudo, é investigado o papel dos genes candidatos Mc1r e Edar na determinação dos fenótipos coloração da pelagem e estrutura espinhenta do pelo, respectivamente, tendo como hipótese o envolvimento de variações estruturais e/ou regulatórias na geração da diversidade morfológica observada. O estudo com o gene Mc1r incluiu a caracterização de variantes genéticas em fenótipos claro, escuro e melânico de espécies de roedores subterrâneos da família Ctenomyidae (tuco-tucos). Também, foram analisados os níveis de expressão do Mc1r nestes mesmos fenótipos em diferentes regiões corporais: dorso, flanco e ventre. Observou-se uma alta variabilidade nas seqüências do Mc1r em ctenomídeos, porém, nenhuma mudança foi associada a um determinado fenótipo, indicando que alterações na estrutura da proteína não estão envolvidas na determinação da coloração da pelagem neste grupo. Também não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão do Mc1r em diferentes fenótipos. Mas, entre as regiões corporais foram evidenciadas diferenças significativas em indivíduos claros e escuros, exceto na forma melânica. Foram investigados padrões e taxas evolutivas do Mc1r ao longo de diferentes grupos de mamíferos, incluindo seqüências representativas de diversos táxons dentro de nove ordens, em particular roedores. A suposta aceleração nas taxas de substituição na vii linhagem de roedores foi testada utilizando dados do Mc1r. Ainda, o grau de conservação da proteína ao longo dos 15 domínios, e pressões de seleção sobre este gene, foi analisado. Verificou-se um padrão de aceleração linhagem-específico nos mamíferos, sendo que os roedores não apresentaram aceleração conspícua quando comparados a múltiplos grupos. Os resultados indicaram que o Mc1r possui evolução rápida, onde as taxas de substituição não-sinônimas obtidas foram semelhantes aquelas reportadas para genes do sistema imune. Ainda, verificou-se um padrão de relaxamento funcional na maior parte da proteína, sendo que quatro sítios demonstraram estar sob seleção positiva. Investigou-se a similaridade de colorações da pelagem e substrato, bem como características do habitat em dois pares de espécies de tuco-tucos com fenótipos convergentes claros (C. australis-C. flamarioni) e escuros (Ctenomys talarum-C. minutus), que ocorrem em simpatria no ambiente costeiro. Especificamente, foram caracterizadas variações nas regiões do dorso, flanco e ventre quanto ao padrão de distribuição e densidade de eumelanina e feumenalina depositadas no pelo, assim como a coloração do substrato e a cobertura vegetal entre os quatro habitats. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os fenótipos claro e escuro. Foram observados mecanismos similares na geração dos fenótipos, como o aumento proporcional no comprimento da banda terminal do dorso nas espécies claras, e redução nos fenótipos escuros. Também, verificou-se diferentes densidade da coloração do pelo, pelagem e substrato entre os fenótipos. Observou-se uma forte associação entre a coloração do substrato e da pelagem entre as quatro espécies analisadas para o dorso, flanco e ventre e diferenças entre os habitats em relação à cobertura vegetal. Juntos estes resultados evidenciaram mecanismos convergentes evolutivamente independentes nas quatro espécies para a viii geração de fenótipos crípticos ao substrato, e a potencial ação da seleção atuando neste sistema. Por fim, através de uma abordagem ampla utilizando as principais famílias que possuem táxons representativos do fenótipo espinhento, foram caracterizadas sequências do éxon 11 do gene Edar e a correspondente associação com aspectos ultraestruturais dos pelos-guarda ou espinhos, de forma a investigar o envolvimento dos padrões morfológicos obtidos com a presença/ausência do alelo 1540C no Edar e/ou de outras mutações. Quatro mudanças de aminoácidos foram identificas em quatro famílias, sendo todas exclusivas em táxons com fenótipo espinhento, sugerindo um potencial envolvimento do Edar. Entretanto, nem todas as espécies espinhentas apresentaram mudanças de aminoácido. A análise morfométrica demonstrou que as variações existentes nos pelos-guarda e espinhos, entre e dentro das linhagens de roedores estudadas, são complexas. Assim, similarmente as mudanças encontradas no gene Mc1r neste estudo, não foi possível estabelecer uma relação causal direta entre o Edar e determinadas variáveis morfológicas. Os efeitos destes genes não são completamente descartados, entretanto, são necessários ensaios funcionais que demonstrem a relação das mudanças de aminoácido observadas nas alterações da atividade dos receptores. / Morphological variation is present, in some way, in natural populations of all organisms, and is particularly evident in mammals, which has showed a high diversity on pelage coloration and hair structures among lineages. In this study, I investigated the role of the candidate genes Mc1r and Edar underlying morphological variation, such as on pigmentation and shape of modified guard-hairs (spines), respectively. Particularly, I characterized molecular variants of Mc1r for pale, brown and melanic phenotypes in the subteranean rodent lineage Ctenomyidae (tuco-tucos). Also, levels of Mc1r expression were analysed in those phenotypes for different body regions: dorsal, flank and ventral, as these regions had shown a gradient from dark to light coloration. High variability was observed in Mc1r sequences. However, changes could not be associated with any given phenotype in a causative way, indicating that variation in corresponding protein structure does not seems to be involved in determining coat color in tuco-tucos. Also, significant differences in levels of expression were not observed among phenotypes; however, distinct body regions showed significant differences across pale and brown specimens, except in the melanic form. I also investigated the rate and patterns of Mc1r evolution across nine mammal orders, including sequences from different lineages within each order, particularly rodents. The expected acceleration in the rate of substitution for the rodent lineage reported in previous studies (based on other nuclear genes) was tested using Mc1r data. Aditionally, the conservative degree throughout protein domains, as well as selective x pressures on such gene was analyzed. I observed a pattern of lineage-specific acceleration in mammals. Rodents did not show a conspicuous pattern of acceleration when compared to multiple groups, particularly when compared to several lineages within each of these groups. However, the results indicated that Mc1r is a fast evolved gene, as rates of non-synonymous substitution observed were similar to those reported for genes from the immune system. Also, a pattern of functional relaxation was evident for most of the protein domains, and four sites were under positive selection. Aditionally, I investigated the similarity of pelage and substrate coloration, and habitat characteristics in two pair of tuco-tuco species with convergent light (C. australis-C. flamarioni) and dark (C.talarum-C. minutus) phenotypes that occur in sympatry in coastal environments. Specifically, I characterized variation patterns of distribution and density of eumelanin and feumenalina deposited in individual hairs in dorsal, flank and ventral regions, as well as background characteristics (color of substrate and plant coverage). The results showed significant differences between light and dark phenotypes. Interestingly, similar mechanisms were observed to reach these phenotypes by a proportional increase in the length of the terminal and subterminal hair bands to generate light pelage and reduction, to produce dark ones. Also, different densities in hair and pelage, as well as substrate coloration between phenotypes were described. Not surprisingly, a strong association between substrate and pelage coloration among species was found, for either dorsal, flank or ventral comparisons. In addition, differences in vegetation coverage were observed across habitat, where a pattern of lesser coverage was evident in habitat of dunes, and greater in sandy fields. Together these results show similar independent mechanisms that generate xi similar phenotypes in the species surveyed. The criptic pattern evident in tuco-tucos clearly demonstrates the putative role of natural selection in shaping those forms. Finally, I investigated mutations in a highly pleiotropic gene and its associtation with morphological traits in hairs. Specifically, I worked with the Edar gene and its potential role in converting morphological guard hair features into spines and aristiformes hairs in different families of wild rodents. A broad scale approach in term of taxonomy, including major families with representative taxa of such phenotype was surveyed (Cricetidae, Echimyidae, Erethizontidae, Heteromyidae, Hystricidae and Muridae). A different pattern of spine/aristiform hairs was observed for each family, and two convergent traits were also identified, demonstrating a complex morphological evolution of modified guard-hairs. Four families (Cricetidae, Muridae, Echimyidae and Erethizontidae) showed unique amino acid changes in the corresponding taxa with spiny phenotype. Although some spiny taxa did not show amino acid changes, a role for Edar in shaping some morphological traits in guard-hairs was not completely ruled out. Nevertheless, similar to Mc1r, functional assays are needed to test differences in the receptors´activity for the amino acid replacements observed in these genes.

A variação morfológica está presente, em alguma maneira, em populações naturais de todos os organismos, sendo particularmente evidenciada na coloração da pelagem e a estrutura de pelos modificados em mamíferos, os quais apresentam grande diversidade e convergências entre as linhagens corresponentes. Neste estudo, é investigado o papel dos genes candidatos Mc1r e Edar na determinação dos fenótipos coloração da pelagem e estrutura espinhenta do pelo, respectivamente, tendo como hipótese o envolvimento de variações estruturais e/ou regulatórias na geração da diversidade morfológica observada. O estudo com o gene Mc1r incluiu a caracterização de variantes genéticas em fenótipos claro, escuro e melânico de espécies de roedores subterrâneos da família Ctenomyidae (tuco-tucos). Também, foram analisados os níveis de expressão do Mc1r nestes mesmos fenótipos em diferentes regiões corporais: dorso, flanco e ventre. Observou-se uma alta variabilidade nas seqüências do Mc1r em ctenomídeos, porém, nenhuma mudança foi associada a um determinado fenótipo, indicando que alterações na estrutura da proteína não estão envolvidas na determinação da coloração da pelagem neste grupo. Também não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão do Mc1r em diferentes fenótipos. Mas, entre as regiões corporais foram evidenciadas diferenças significativas em indivíduos claros e escuros, exceto na forma melânica. Foram investigados padrões e taxas evolutivas do Mc1r ao longo de diferentes grupos de mamíferos, incluindo seqüências representativas de diversos táxons dentro de nove ordens, em particular roedores. A suposta aceleração nas taxas de substituição na vii linhagem de roedores foi testada utilizando dados do Mc1r. Ainda, o grau de conservação da proteína ao longo dos 15 domínios, e pressões de seleção sobre este gene, foi analisado. Verificou-se um padrão de aceleração linhagem-específico nos mamíferos, sendo que os roedores não apresentaram aceleração conspícua quando comparados a múltiplos grupos. Os resultados indicaram que o Mc1r possui evolução rápida, onde as taxas de substituição não-sinônimas obtidas foram semelhantes aquelas reportadas para genes do sistema imune. Ainda, verificou-se um padrão de relaxamento funcional na maior parte da proteína, sendo que quatro sítios demonstraram estar sob seleção positiva. Investigou-se a similaridade de colorações da pelagem e substrato, bem como características do habitat em dois pares de espécies de tuco-tucos com fenótipos convergentes claros (C. australis-C. flamarioni) e escuros (Ctenomys talarum-C. minutus), que ocorrem em simpatria no ambiente costeiro. Especificamente, foram caracterizadas variações nas regiões do dorso, flanco e ventre quanto ao padrão de distribuição e densidade de eumelanina e feumenalina depositadas no pelo, assim como a coloração do substrato e a cobertura vegetal entre os quatro habitats. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os fenótipos claro e escuro. Foram observados mecanismos similares na geração dos fenótipos, como o aumento proporcional no comprimento da banda terminal do dorso nas espécies claras, e redução nos fenótipos escuros. Também, verificou-se diferentes densidade da coloração do pelo, pelagem e substrato entre os fenótipos. Observou-se uma forte associação entre a coloração do substrato e da pelagem entre as quatro espécies analisadas para o dorso, flanco e ventre e diferenças entre os habitats em relação à cobertura vegetal. Juntos estes resultados evidenciaram mecanismos convergentes evolutivamente independentes nas quatro espécies para a viii geração de fenótipos crípticos ao substrato, e a potencial ação da seleção atuando neste sistema. Por fim, através de uma abordagem ampla utilizando as principais famílias que possuem táxons representativos do fenótipo espinhento, foram caracterizadas sequências do éxon 11 do gene Edar e a correspondente associação com aspectos ultraestruturais dos pelos-guarda ou espinhos, de forma a investigar o envolvimento dos padrões morfológicos obtidos com a presença/ausência do alelo 1540C no Edar e/ou de outras mutações. Quatro mudanças de aminoácidos foram identificas em quatro famílias, sendo todas exclusivas em táxons com fenótipo espinhento, sugerindo um potencial envolvimento do Edar. Entretanto, nem todas as espécies espinhentas apresentaram mudanças de aminoácido. A análise morfométrica demonstrou que as variações existentes nos pelos-guarda e espinhos, entre e dentro das linhagens de roedores estudadas, são complexas. Assim, similarmente as mudanças encontradas no gene Mc1r neste estudo, não foi possível estabelecer uma relação causal direta entre o Edar e determinadas variáveis morfológicas. Os efeitos destes genes não são completamente descartados, entretanto, são necessários ensaios funcionais que demonstrem a relação das mudanças de aminoácido observadas nas alterações da atividade dos receptores. / Morphological variation is present, in some way, in natural populations of all organisms, and is particularly evident in mammals, which has showed a high diversity on pelage coloration and hair structures among lineages. In this study, I investigated the role of the candidate genes Mc1r and Edar underlying morphological variation, such as on pigmentation and shape of modified guard-hairs (spines), respectively. Particularly, I characterized molecular variants of Mc1r for pale, brown and melanic phenotypes in the subteranean rodent lineage Ctenomyidae (tuco-tucos). Also, levels of Mc1r expression were analysed in those phenotypes for different body regions: dorsal, flank and ventral, as these regions had shown a gradient from dark to light coloration. High variability was observed in Mc1r sequences. However, changes could not be associated with any given phenotype in a causative way, indicating that variation in corresponding protein structure does not seems to be involved in determining coat color in tuco-tucos. Also, significant differences in levels of expression were not observed among phenotypes; however, distinct body regions showed significant differences across pale and brown specimens, except in the melanic form. I also investigated the rate and patterns of Mc1r evolution across nine mammal orders, including sequences from different lineages within each order, particularly rodents. The expected acceleration in the rate of substitution for the rodent lineage reported in previous studies (based on other nuclear genes) was tested using Mc1r data. Aditionally, the conservative degree throughout protein domains, as well as selective x pressures on such gene was analyzed. I observed a pattern of lineage-specific acceleration in mammals. Rodents did not show a conspicuous pattern of acceleration when compared to multiple groups, particularly when compared to several lineages within each of these groups. However, the results indicated that Mc1r is a fast evolved gene, as rates of non-synonymous substitution observed were similar to those reported for genes from the immune system. Also, a pattern of functional relaxation was evident for most of the protein domains, and four sites were under positive selection. Aditionally, I investigated the similarity of pelage and substrate coloration, and habitat characteristics in two pair of tuco-tuco species with convergent light (C. australis-C. flamarioni) and dark (C.talarum-C. minutus) phenotypes that occur in sympatry in coastal environments. Specifically, I characterized variation patterns of distribution and density of eumelanin and feumenalina deposited in individual hairs in dorsal, flank and ventral regions, as well as background characteristics (color of substrate and plant coverage). The results showed significant differences between light and dark phenotypes. Interestingly, similar mechanisms were observed to reach these phenotypes by a proportional increase in the length of the terminal and subterminal hair bands to generate light pelage and reduction, to produce dark ones. Also, different densities in hair and pelage, as well as substrate coloration between phenotypes were described. Not surprisingly, a strong association between substrate and pelage coloration among species was found, for either dorsal, flank or ventral comparisons. In addition, differences in vegetation coverage were observed across habitat, where a pattern of lesser coverage was evident in habitat of dunes, and greater in sandy fields. Together these results show similar independent mechanisms that generate xi similar phenotypes in the species surveyed. The criptic pattern evident in tuco-tucos clearly demonstrates the putative role of natural selection in shaping those forms. Finally, I investigated mutations in a highly pleiotropic gene and its associtation with morphological traits in hairs. Specifically, I worked with the Edar gene and its potential role in converting morphological guard hair features into spines and aristiformes hairs in different families of wild rodents. A broad scale approach in term of taxonomy, including major families with representative taxa of such phenotype was surveyed (Cricetidae, Echimyidae, Erethizontidae, Heteromyidae, Hystricidae and Muridae). A different pattern of spine/aristiform hairs was observed for each family, and two convergent traits were also identified, demonstrating a complex morphological evolution of modified guard-hairs. Four families (Cricetidae, Muridae, Echimyidae and Erethizontidae) showed unique amino acid changes in the corresponding taxa with spiny phenotype. Although some spiny taxa did not show amino acid changes, a role for Edar in shaping some morphological traits in guard-hairs was not completely ruled out. Nevertheless, similar to Mc1r, functional assays are needed to test differences in the receptors´activity for the amino acid replacements observed in these genes.

A variação morfológica está presente, em alguma maneira, em populações naturais de todos os organismos, sendo particularmente evidenciada na coloração da pelagem e a estrutura de pelos modificados em mamíferos, os quais apresentam grande diversidade e convergências entre as linhagens corresponentes. Neste estudo, é investigado o papel dos genes candidatos Mc1r e Edar na determinação dos fenótipos coloração da pelagem e estrutura espinhenta do pelo, respectivamente, tendo como hipótese o envolvimento de variações estruturais e/ou regulatórias na geração da diversidade morfológica observada. O estudo com o gene Mc1r incluiu a caracterização de variantes genéticas em fenótipos claro, escuro e melânico de espécies de roedores subterrâneos da família Ctenomyidae (tuco-tucos). Também, foram analisados os níveis de expressão do Mc1r nestes mesmos fenótipos em diferentes regiões corporais: dorso, flanco e ventre. Observou-se uma alta variabilidade nas seqüências do Mc1r em ctenomídeos, porém, nenhuma mudança foi associada a um determinado fenótipo, indicando que alterações na estrutura da proteína não estão envolvidas na determinação da coloração da pelagem neste grupo. Também não foram observadas diferenças significativas nos níveis de expressão do Mc1r em diferentes fenótipos. Mas, entre as regiões corporais foram evidenciadas diferenças significativas em indivíduos claros e escuros, exceto na forma melânica. Foram investigados padrões e taxas evolutivas do Mc1r ao longo de diferentes grupos de mamíferos, incluindo seqüências representativas de diversos táxons dentro de nove ordens, em particular roedores. A suposta aceleração nas taxas de substituição na vii linhagem de roedores foi testada utilizando dados do Mc1r. Ainda, o grau de conservação da proteína ao longo dos 15 domínios, e pressões de seleção sobre este gene, foi analisado. Verificou-se um padrão de aceleração linhagem-específico nos mamíferos, sendo que os roedores não apresentaram aceleração conspícua quando comparados a múltiplos grupos. Os resultados indicaram que o Mc1r possui evolução rápida, onde as taxas de substituição não-sinônimas obtidas foram semelhantes aquelas reportadas para genes do sistema imune. Ainda, verificou-se um padrão de relaxamento funcional na maior parte da proteína, sendo que quatro sítios demonstraram estar sob seleção positiva. Investigou-se a similaridade de colorações da pelagem e substrato, bem como características do habitat em dois pares de espécies de tuco-tucos com fenótipos convergentes claros (C. australis-C. flamarioni) e escuros (Ctenomys talarum-C. minutus), que ocorrem em simpatria no ambiente costeiro. Especificamente, foram caracterizadas variações nas regiões do dorso, flanco e ventre quanto ao padrão de distribuição e densidade de eumelanina e feumenalina depositadas no pelo, assim como a coloração do substrato e a cobertura vegetal entre os quatro habitats. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os fenótipos claro e escuro. Foram observados mecanismos similares na geração dos fenótipos, como o aumento proporcional no comprimento da banda terminal do dorso nas espécies claras, e redução nos fenótipos escuros. Também, verificou-se diferentes densidade da coloração do pelo, pelagem e substrato entre os fenótipos. Observou-se uma forte associação entre a coloração do substrato e da pelagem entre as quatro espécies analisadas para o dorso, flanco e ventre e diferenças entre os habitats em relação à cobertura vegetal. Juntos estes resultados evidenciaram mecanismos convergentes evolutivamente independentes nas quatro espécies para a viii geração de fenótipos crípticos ao substrato, e a potencial ação da seleção atuando neste sistema. Por fim, através de uma abordagem ampla utilizando as principais famílias que possuem táxons representativos do fenótipo espinhento, foram caracterizadas sequências do éxon 11 do gene Edar e a correspondente associação com aspectos ultraestruturais dos pelos-guarda ou espinhos, de forma a investigar o envolvimento dos padrões morfológicos obtidos com a presença/ausência do alelo 1540C no Edar e/ou de outras mutações. Quatro mudanças de aminoácidos foram identificas em quatro famílias, sendo todas exclusivas em táxons com fenótipo espinhento, sugerindo um potencial envolvimento do Edar. Entretanto, nem todas as espécies espinhentas apresentaram mudanças de aminoácido. A análise morfométrica demonstrou que as variações existentes nos pelos-guarda e espinhos, entre e dentro das linhagens de roedores estudadas, são complexas. Assim, similarmente as mudanças encontradas no gene Mc1r neste estudo, não foi possível estabelecer uma relação causal direta entre o Edar e determinadas variáveis morfológicas. Os efeitos destes genes não são completamente descartados, entretanto, são necessários ensaios funcionais que demonstrem a relação das mudanças de aminoácido observadas nas alterações da atividade dos receptores. / Morphological variation is present, in some way, in natural populations of all organisms, and is particularly evident in mammals, which has showed a high diversity on pelage coloration and hair structures among lineages. In this study, I investigated the role of the candidate genes Mc1r and Edar underlying morphological variation, such as on pigmentation and shape of modified guard-hairs (spines), respectively. Particularly, I characterized molecular variants of Mc1r for pale, brown and melanic phenotypes in the subteranean rodent lineage Ctenomyidae (tuco-tucos). Also, levels of Mc1r expression were analysed in those phenotypes for different body regions: dorsal, flank and ventral, as these regions had shown a gradient from dark to light coloration. High variability was observed in Mc1r sequences. However, changes could not be associated with any given phenotype in a causative way, indicating that variation in corresponding protein structure does not seems to be involved in determining coat color in tuco-tucos. Also, significant differences in levels of expression were not observed among phenotypes; however, distinct body regions showed significant differences across pale and brown specimens, except in the melanic form. I also investigated the rate and patterns of Mc1r evolution across nine mammal orders, including sequences from different lineages within each order, particularly rodents. The expected acceleration in the rate of substitution for the rodent lineage reported in previous studies (based on other nuclear genes) was tested using Mc1r data. Aditionally, the conservative degree throughout protein domains, as well as selective x pressures on such gene was analyzed. I observed a pattern of lineage-specific acceleration in mammals. Rodents did not show a conspicuous pattern of acceleration when compared to multiple groups, particularly when compared to several lineages within each of these groups. However, the results indicated that Mc1r is a fast evolved gene, as rates of non-synonymous substitution observed were similar to those reported for genes from the immune system. Also, a pattern of functional relaxation was evident for most of the protein domains, and four sites were under positive selection. Aditionally, I investigated the similarity of pelage and substrate coloration, and habitat characteristics in two pair of tuco-tuco species with convergent light (C. australis-C. flamarioni) and dark (C.talarum-C. minutus) phenotypes that occur in sympatry in coastal environments. Specifically, I characterized variation patterns of distribution and density of eumelanin and feumenalina deposited in individual hairs in dorsal, flank and ventral regions, as well as background characteristics (color of substrate and plant coverage). The results showed significant differences between light and dark phenotypes. Interestingly, similar mechanisms were observed to reach these phenotypes by a proportional increase in the length of the terminal and subterminal hair bands to generate light pelage and reduction, to produce dark ones. Also, different densities in hair and pelage, as well as substrate coloration between phenotypes were described. Not surprisingly, a strong association between substrate and pelage coloration among species was found, for either dorsal, flank or ventral comparisons. In addition, differences in vegetation coverage were observed across habitat, where a pattern of lesser coverage was evident in habitat of dunes, and greater in sandy fields. Together these results show similar independent mechanisms that generate xi similar phenotypes in the species surveyed. The criptic pattern evident in tuco-tucos clearly demonstrates the putative role of natural selection in shaping those forms. Finally, I investigated mutations in a highly pleiotropic gene and its associtation with morphological traits in hairs. Specifically, I worked with the Edar gene and its potential role in converting morphological guard hair features into spines and aristiformes hairs in different families of wild rodents. A broad scale approach in term of taxonomy, including major families with representative taxa of such phenotype was surveyed (Cricetidae, Echimyidae, Erethizontidae, Heteromyidae, Hystricidae and Muridae). A different pattern of spine/aristiform hairs was observed for each family, and two convergent traits were also identified, demonstrating a complex morphological evolution of modified guard-hairs. Four families (Cricetidae, Muridae, Echimyidae and Erethizontidae) showed unique amino acid changes in the corresponding taxa with spiny phenotype. Although some spiny taxa did not show amino acid changes, a role for Edar in shaping some morphological traits in guard-hairs was not completely ruled out. Nevertheless, similar to Mc1r, functional assays are needed to test differences in the receptors´activity for the amino acid replacements observed in these genes.

O gênero Ctenomys (família Ctenomyidae) compreende 50 a 60 espécies de animais conhecidos popularmente como tuco-tucos. De hábito fossorial, este grupo representa os mamíferos dominantes na exploração do nicho subterrâneo na Região Neotropical. A distribuição das espécies é bastante fragmentada, influenciada por vários fatores limitantes como barreiras ecológicas e geográficas. Seu pequeno poder de dispersação (baixa vagilidade) causa uma restrição ao fluxo gênico. Ctenomys minutus, a espécie alvo deste trabalho, habita campos arenosos e dunas da Planície Costeira do Sul do Brasil, do Rio Grande do Sul até Santa Catarina. Uma interessante característica da espécie é a ampla variação cariotípica, apresentando onze diferentes cariótipos. A fixação destes polimorfismos, bem como a distribuição desta espécie, estão amplamente relacionada a história de formação geológica da região que habita, especialmente a existência de barreiras geográficas. Atualmente, cruzando a área norte de sua distribuição encontram-se a rodovia RS 030, uma via de ligação do interior do estado ao litoral, e o Rio Mampituba, uma barreira geográfica de origem recente. A fim de entender os níveis de fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus e testar a efetividade destas barreiras, este trabalho utilizou quatro loci de microssatélites como marcadores moleculares na determinação da estrutura genética das populações Foram selecionados seis locais de estudo correspondentes a seis populações ao longo da distribuição da espécie. Quatro pontos estão próximos ao Município de Osório e correspondem a duas populações que margeiam a RS 030, Campo Amaral e Campo Weber, ambos situados a uma distância de menos de 100 metros em lados opostos da rodovia (distantes entre si em 1Km), e a Maribo A e Maribo B, populações sem barreira aparente entre si (afastadas em 700m). Outros dois locais estão localizados nos municípios de Torres (RS) e Sombrio (SC) correspondendo as populações do Parque da Guarita e da Praia da Gaivota, respectivamente. Estão separados pelo Rio Mampituba e distantes em 25Km. A obtenção de um fragmento de pele da cauda para posterior extração de DNA foi realizada com a captura dos animais (auxílio de armadilhas do tipo oneida-vitor nº0), retirada do material e devolução dos animais vivos à toca de origem. A amostra contou com 227 indivíduos, sendo 50 para a população de Weber, 50 para Maribo A, 52 para Amaral, 38 para Maribo B,19 para Gaivota e 18 para Torres. Na amplificação dos quatro loci de microssatélites foram empregados primers descritos para a espécie co-genérica C. haigi, obtendo-se ao todo 27 diferentes alelos. A análise das freqüências destes alelos indicou subestruturação populacional nas amostras através de altos valores de Fis baixa heterozigosidade observada e alta probabilidade de subdivisão na análise para a probabilidade do número de populações Os valores de Fst revelaram isolamento entre as populações e, analisados em relação a disposição geográfica entre os locais de coleta, mostraram um padrão de isolamento pela distância. Foram também avaliadas as populações par a par para determinação do isolamento entre elas e níveis de fluxo gênico. Quando analisadas Maribo A e Maribo B observou-se baixo isolamento, com níveis de fluxo da ordem de 1,082 indivíduos/geração para estas populações não separadas por barreiras. Os resultados obtidos para a análise de Torres e Gaivota foram indicadores de alto isolamento, com número de migrantes não efetivo. Para Weber e Amaral obteve-se a menor estruturação, sendo o número de migrantes de 6,33 indivíduos por geração. Acerca destes resultados fica evidenciada a efetividade do Rio Mampituba como barreira ao fluxo gênico entre as populações de Ctenomys minutus de lados opostos de suas margens. Para a RS 030, não houve indicação de sua efetividade como barreira ao fluxo gênico, nem de queda na variabilidade genética das populações próximas quando comparadas às demais populações. Os valores de Fst e número de migrantes, no entanto, sugerem a existência de uma única população inicial atualmente dividida pela presença da rodovia.

O gênero Ctenomys (família Ctenomyidae) compreende 50 a 60 espécies de animais conhecidos popularmente como tuco-tucos. De hábito fossorial, este grupo representa os mamíferos dominantes na exploração do nicho subterrâneo na Região Neotropical. A distribuição das espécies é bastante fragmentada, influenciada por vários fatores limitantes como barreiras ecológicas e geográficas. Seu pequeno poder de dispersação (baixa vagilidade) causa uma restrição ao fluxo gênico. Ctenomys minutus, a espécie alvo deste trabalho, habita campos arenosos e dunas da Planície Costeira do Sul do Brasil, do Rio Grande do Sul até Santa Catarina. Uma interessante característica da espécie é a ampla variação cariotípica, apresentando onze diferentes cariótipos. A fixação destes polimorfismos, bem como a distribuição desta espécie, estão amplamente relacionada a história de formação geológica da região que habita, especialmente a existência de barreiras geográficas. Atualmente, cruzando a área norte de sua distribuição encontram-se a rodovia RS 030, uma via de ligação do interior do estado ao litoral, e o Rio Mampituba, uma barreira geográfica de origem recente. A fim de entender os níveis de fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus e testar a efetividade destas barreiras, este trabalho utilizou quatro loci de microssatélites como marcadores moleculares na determinação da estrutura genética das populações Foram selecionados seis locais de estudo correspondentes a seis populações ao longo da distribuição da espécie. Quatro pontos estão próximos ao Município de Osório e correspondem a duas populações que margeiam a RS 030, Campo Amaral e Campo Weber, ambos situados a uma distância de menos de 100 metros em lados opostos da rodovia (distantes entre si em 1Km), e a Maribo A e Maribo B, populações sem barreira aparente entre si (afastadas em 700m). Outros dois locais estão localizados nos municípios de Torres (RS) e Sombrio (SC) correspondendo as populações do Parque da Guarita e da Praia da Gaivota, respectivamente. Estão separados pelo Rio Mampituba e distantes em 25Km. A obtenção de um fragmento de pele da cauda para posterior extração de DNA foi realizada com a captura dos animais (auxílio de armadilhas do tipo oneida-vitor nº0), retirada do material e devolução dos animais vivos à toca de origem. A amostra contou com 227 indivíduos, sendo 50 para a população de Weber, 50 para Maribo A, 52 para Amaral, 38 para Maribo B,19 para Gaivota e 18 para Torres. Na amplificação dos quatro loci de microssatélites foram empregados primers descritos para a espécie co-genérica C. haigi, obtendo-se ao todo 27 diferentes alelos. A análise das freqüências destes alelos indicou subestruturação populacional nas amostras através de altos valores de Fis baixa heterozigosidade observada e alta probabilidade de subdivisão na análise para a probabilidade do número de populações Os valores de Fst revelaram isolamento entre as populações e, analisados em relação a disposição geográfica entre os locais de coleta, mostraram um padrão de isolamento pela distância. Foram também avaliadas as populações par a par para determinação do isolamento entre elas e níveis de fluxo gênico. Quando analisadas Maribo A e Maribo B observou-se baixo isolamento, com níveis de fluxo da ordem de 1,082 indivíduos/geração para estas populações não separadas por barreiras. Os resultados obtidos para a análise de Torres e Gaivota foram indicadores de alto isolamento, com número de migrantes não efetivo. Para Weber e Amaral obteve-se a menor estruturação, sendo o número de migrantes de 6,33 indivíduos por geração. Acerca destes resultados fica evidenciada a efetividade do Rio Mampituba como barreira ao fluxo gênico entre as populações de Ctenomys minutus de lados opostos de suas margens. Para a RS 030, não houve indicação de sua efetividade como barreira ao fluxo gênico, nem de queda na variabilidade genética das populações próximas quando comparadas às demais populações. Os valores de Fst e número de migrantes, no entanto, sugerem a existência de uma única população inicial atualmente dividida pela presença da rodovia.

O gênero Ctenomys (família Ctenomyidae) compreende 50 a 60 espécies de animais conhecidos popularmente como tuco-tucos. De hábito fossorial, este grupo representa os mamíferos dominantes na exploração do nicho subterrâneo na Região Neotropical. A distribuição das espécies é bastante fragmentada, influenciada por vários fatores limitantes como barreiras ecológicas e geográficas. Seu pequeno poder de dispersação (baixa vagilidade) causa uma restrição ao fluxo gênico. Ctenomys minutus, a espécie alvo deste trabalho, habita campos arenosos e dunas da Planície Costeira do Sul do Brasil, do Rio Grande do Sul até Santa Catarina. Uma interessante característica da espécie é a ampla variação cariotípica, apresentando onze diferentes cariótipos. A fixação destes polimorfismos, bem como a distribuição desta espécie, estão amplamente relacionada a história de formação geológica da região que habita, especialmente a existência de barreiras geográficas. Atualmente, cruzando a área norte de sua distribuição encontram-se a rodovia RS 030, uma via de ligação do interior do estado ao litoral, e o Rio Mampituba, uma barreira geográfica de origem recente. A fim de entender os níveis de fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus e testar a efetividade destas barreiras, este trabalho utilizou quatro loci de microssatélites como marcadores moleculares na determinação da estrutura genética das populações Foram selecionados seis locais de estudo correspondentes a seis populações ao longo da distribuição da espécie. Quatro pontos estão próximos ao Município de Osório e correspondem a duas populações que margeiam a RS 030, Campo Amaral e Campo Weber, ambos situados a uma distância de menos de 100 metros em lados opostos da rodovia (distantes entre si em 1Km), e a Maribo A e Maribo B, populações sem barreira aparente entre si (afastadas em 700m). Outros dois locais estão localizados nos municípios de Torres (RS) e Sombrio (SC) correspondendo as populações do Parque da Guarita e da Praia da Gaivota, respectivamente. Estão separados pelo Rio Mampituba e distantes em 25Km. A obtenção de um fragmento de pele da cauda para posterior extração de DNA foi realizada com a captura dos animais (auxílio de armadilhas do tipo oneida-vitor nº0), retirada do material e devolução dos animais vivos à toca de origem. A amostra contou com 227 indivíduos, sendo 50 para a população de Weber, 50 para Maribo A, 52 para Amaral, 38 para Maribo B,19 para Gaivota e 18 para Torres. Na amplificação dos quatro loci de microssatélites foram empregados primers descritos para a espécie co-genérica C. haigi, obtendo-se ao todo 27 diferentes alelos. A análise das freqüências destes alelos indicou subestruturação populacional nas amostras através de altos valores de Fis baixa heterozigosidade observada e alta probabilidade de subdivisão na análise para a probabilidade do número de populações Os valores de Fst revelaram isolamento entre as populações e, analisados em relação a disposição geográfica entre os locais de coleta, mostraram um padrão de isolamento pela distância. Foram também avaliadas as populações par a par para determinação do isolamento entre elas e níveis de fluxo gênico. Quando analisadas Maribo A e Maribo B observou-se baixo isolamento, com níveis de fluxo da ordem de 1,082 indivíduos/geração para estas populações não separadas por barreiras. Os resultados obtidos para a análise de Torres e Gaivota foram indicadores de alto isolamento, com número de migrantes não efetivo. Para Weber e Amaral obteve-se a menor estruturação, sendo o número de migrantes de 6,33 indivíduos por geração. Acerca destes resultados fica evidenciada a efetividade do Rio Mampituba como barreira ao fluxo gênico entre as populações de Ctenomys minutus de lados opostos de suas margens. Para a RS 030, não houve indicação de sua efetividade como barreira ao fluxo gênico, nem de queda na variabilidade genética das populações próximas quando comparadas às demais populações. Os valores de Fst e número de migrantes, no entanto, sugerem a existência de uma única população inicial atualmente dividida pela presença da rodovia.