Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1253123 bytes, checksum: 10d2730e30805f09a7de54191207b48f (MD5) Previous issue date: 2014-02-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The dung beetle, from the subfamily Scarabaeinae, use feces and carrion as a food source and for their breeding. The ephemeral nature of these resources creates a strong intra and interspecific competition between species that use them. The rolling of dung is a mechanism to relocate food and hence avoid competition. The main interspecific competitors of the roller beetles are flies, including those belonging to the Calliphoridae family. To prevent attack of their food by flies, the dung beetles can cover the ball with a layer of soil. However, this does not seem to be the only mecanism, since when scrolling the ball they may secrete substances that impregnate the ball and possibly act as chemical defense against these competitors. Thus, the present study investigated the effect of rolled food balls and pygidiales secretions produced by the copro-necrophagous beetle Deltochilum furcatum on oviposition of Lucilia cuprina, a fly with high preference to oviposite in carrion. The results showed that, when the food ball is rolled, females and males of D. furcatum impregnate substances to the ball of food that significantly affects L. cuprina oviposition. The male pygidial secretion presented a greater dissuasive effect on L. cuprina compared to the female pygidial secretion. It is possible that the pygidial secretion acts together with other secretions produced by D. furcatum as allomones in the oviposition of L. cuprina and other potential competitors. In situations where there is no possibilities of resource selection for oviposition, the pygidiales secretions of males and females of D. furcatum show no dissuasive effects on L. cuprina. The results are discussed in the context of the biological behavior of dung beetles and the possibility of using glandular secretions during nesting. / Os besouros roladores da subfamília Scarabaeinae utilizam fezes e carcaças como fonte de alimento e para a reprodução. A natureza efêmera desses recursos dá origem a uma forte competição intra e interespecífica entre os organismos que os utilizam, de modo que rolar o alimento é um mecanismo e de realocação do recurso para evitar a competição. Os principais concorrentes interespecíficos dos besouros roladores são os dípteros, incluindo os da família Calliphoridae. Para prevenir ataques de seu alimento por moscas, os besouros roladores podem cobrir a esfera com uma camada de terra. No entanto, isso parece não ser o único mecanismo, já que durante a rolagem podem secretar substâncias que impregnam na bola e que, possivelmente, agem como defesa química contra esses concorrentes. Assim, o presente estudo investigou o efeito de bolas de alimento roladas e das secreções pigidiais produzidas pelo besouro rolador copro-necrófago Deltochilum furcatum sobre o a oviposição de Lucilia cuprina, uma mosca com preferência de postura de ovos em carniça. Os resultados mostraram que, durante a rolagem do alimento, machos e fêmeas de D. furcatum impregnam substâncias à esfera de alimento que afeta significativamente a oviposição de L. cuprina. A secreção pigidial do macho apresentou um efeito dissuasório, afetando a oviposição de L. cuprina em comparação com a secreção pigidiA secreção pigidial do macho apresentou um efeito dissuasório, afetando a oviposição de L. cuprina em comparação com a secreção pigidial da f mea. E c ̃ c ̃ e ıvel a secre ̧ao pigidial aja em conjunto com outrasal da fêmea. É possível que a secreção pigidial aja em conjunto com outras secreções produzidas por furcatum atuando como alomônios na oviposição de L. cuprina e de outros possíveis competidores. Em situações onde não há escolha dos recursos para a oviposição, L. cuprina não demonstra um efeito dissuasivo às secreções pigidiais de machos e fêmeas de D. furcatum. Os resultados são discutidos no contexto do comportamento biológico dos besouros roladores e da possível utilização de secreções glandulares durante a nidificação.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A introdução de espécies invasoras marinhas tem causado danos econômicos e ecológicos consideráveis em todo o mundo. Algumas destas espécies incluindo corais escleractíneos possuem adaptações, tais como metabólitos secundários utilizados para evitar a predação e competição por espaço por outros organismos. Este arsenal químico e as interações entre espécies invasoras e nativas podem causar alterações na distribuição das espécies e na estrutura das comunidades de costões rochosos tropicais. Os objetivos deste estudo foram (1) caracterizar os metabólitos secundários produzidos pelos corais invasores Tubastraea tagusensis e T. coccinea na Baía da Ilha Grande, Brasil, (2) detectar os compostos químicos liberados pelos tecidos de Tubastraea tagusensis in situ utilizando um aparelho submersível; (3) testar no campo os extratos metanólicos produzidos por ambas as espécies de Tubastraea contra a predação por peixes generalistas e assentamento de outros organismos, (4) testar no campo se os compostos químicos produzidos por ambos os corais invasores variaram na concentração ou tipo quando os corais foram colocados próximos de competidores nativos e (5) determinar como as comunidades de costões rochosos da Baía da Ilha Grande foram afetadas pela expansão de Tubastraea coccinea e T. tagusensis em 8 locais estudados durante 2 anos. As principais classes de substâncias encontradas nos extratos metanólicos de Tubastraea foram identificados como esteróis, ácidos graxos, hidrocarbonetos, alcalóides, ésteres e alcoóis, entretanto, o aparelho submersível identificou somente hidrocarbonetos liberados por Tubastraea na água do mar. O extrato metanólico de T. tagusensis reduziu a predação por peixes generalistas e já os extratos de ambas as espécies mostraram efeitos espécie-específicos sobre organismos incrustantes no campo. No experimento de interação competitiva foi detectada a presença de necrose nos tecidos do coral endêmico Mussismilia hispida e isso provocou variação nas concentrações de esteróis, alcalóides e ácidos graxos nos tecidos de Tubastraea. Em contraste, a esponja Desmapsamma anchorata cresceu sobre os tecidos das colônias de ambos os corais invasores. A presença de Tubastraea nas comunidades bentônicas causou uma dissimilaridade média de 4,8% nas comunidades invadidas. Uma forte relação positiva foi encontrada entre a cobertura de Tubastraea e a mudança na estrutura da comunidade da Baía da Ilha Grande. Portanto, os efeitos negativos de ambos os corais invasores são suficientes para acarretar mudanças na estrutura das comunidades bentônicas tropicais. / Invasive marine species has caused economic and ecological damage around the world. Some scleractinian corals possess secondary metabolites used to avoid predation and to help them in competition for space with other organisms. The negative action of chemical substances in the interactions between invasive and native species may produce changes on community structure in tropical rocky shores. This study showed (1) the secondary metabolites produced by the invasive corals Tubastraea tagusensis and T. coccinea in Ilha Grande Bay, Brazil; (2) chemical compounds released by Tubastraea tagusensis tissues in situ using a submersible apparatus; (3) the action of MeOH extracts produced by both species of Tubastraea against predation by generalist fish and settlement of other organisms in the field; (4) variation on class and concentration of chemical compounds produced by these invasive corals when these species were placed in proximity to native competitors and (5) changes on rocky shore community structure due to expansion of Tubastraea coccinea and T. tagusensis after 2 years of study. The main classes of compounds detected by GC / MS in the MeOH extracts of Tubastraea were identified as sterols, fatty acids, hydrocarbons, alkaloids, esters and alcohols. The submersible apparatus identified only hydrocarbons released by Tubastraea in situ. The MeOH extract of T. tagusensis reduced generalist fish predation and the MeOH extracts of both Tubastraea species showed species-specific effects on fouling organisms in the field. The competition experiment showed necrosis in the tissues of the native coral Mussismilia hispida and variation in sterols, alkaloids and fatty acid concentrations in Tubastraea tissues. The opposite behavior was sawn, the sponge Desmapsamma anchorata overgrew Tubastraea colonies. The presence of Tubastraea in the benthic communities caused a mean dissimilarity of 4.8% in the invaded communities. A positive relationship between invader cover and change in Ilha Grande community structure was found and, therefore, Tubastraea is a threat to native benthic communities throughout the tropical Oceans.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A introdução de espécies invasoras marinhas tem causado danos econômicos e ecológicos consideráveis em todo o mundo. Algumas destas espécies incluindo corais escleractíneos possuem adaptações, tais como metabólitos secundários utilizados para evitar a predação e competição por espaço por outros organismos. Este arsenal químico e as interações entre espécies invasoras e nativas podem causar alterações na distribuição das espécies e na estrutura das comunidades de costões rochosos tropicais. Os objetivos deste estudo foram (1) caracterizar os metabólitos secundários produzidos pelos corais invasores Tubastraea tagusensis e T. coccinea na Baía da Ilha Grande, Brasil, (2) detectar os compostos químicos liberados pelos tecidos de Tubastraea tagusensis in situ utilizando um aparelho submersível; (3) testar no campo os extratos metanólicos produzidos por ambas as espécies de Tubastraea contra a predação por peixes generalistas e assentamento de outros organismos, (4) testar no campo se os compostos químicos produzidos por ambos os corais invasores variaram na concentração ou tipo quando os corais foram colocados próximos de competidores nativos e (5) determinar como as comunidades de costões rochosos da Baía da Ilha Grande foram afetadas pela expansão de Tubastraea coccinea e T. tagusensis em 8 locais estudados durante 2 anos. As principais classes de substâncias encontradas nos extratos metanólicos de Tubastraea foram identificados como esteróis, ácidos graxos, hidrocarbonetos, alcalóides, ésteres e alcoóis, entretanto, o aparelho submersível identificou somente hidrocarbonetos liberados por Tubastraea na água do mar. O extrato metanólico de T. tagusensis reduziu a predação por peixes generalistas e já os extratos de ambas as espécies mostraram efeitos espécie-específicos sobre organismos incrustantes no campo. No experimento de interação competitiva foi detectada a presença de necrose nos tecidos do coral endêmico Mussismilia hispida e isso provocou variação nas concentrações de esteróis, alcalóides e ácidos graxos nos tecidos de Tubastraea. Em contraste, a esponja Desmapsamma anchorata cresceu sobre os tecidos das colônias de ambos os corais invasores. A presença de Tubastraea nas comunidades bentônicas causou uma dissimilaridade média de 4,8% nas comunidades invadidas. Uma forte relação positiva foi encontrada entre a cobertura de Tubastraea e a mudança na estrutura da comunidade da Baía da Ilha Grande. Portanto, os efeitos negativos de ambos os corais invasores são suficientes para acarretar mudanças na estrutura das comunidades bentônicas tropicais. / Invasive marine species has caused economic and ecological damage around the world. Some scleractinian corals possess secondary metabolites used to avoid predation and to help them in competition for space with other organisms. The negative action of chemical substances in the interactions between invasive and native species may produce changes on community structure in tropical rocky shores. This study showed (1) the secondary metabolites produced by the invasive corals Tubastraea tagusensis and T. coccinea in Ilha Grande Bay, Brazil; (2) chemical compounds released by Tubastraea tagusensis tissues in situ using a submersible apparatus; (3) the action of MeOH extracts produced by both species of Tubastraea against predation by generalist fish and settlement of other organisms in the field; (4) variation on class and concentration of chemical compounds produced by these invasive corals when these species were placed in proximity to native competitors and (5) changes on rocky shore community structure due to expansion of Tubastraea coccinea and T. tagusensis after 2 years of study. The main classes of compounds detected by GC / MS in the MeOH extracts of Tubastraea were identified as sterols, fatty acids, hydrocarbons, alkaloids, esters and alcohols. The submersible apparatus identified only hydrocarbons released by Tubastraea in situ. The MeOH extract of T. tagusensis reduced generalist fish predation and the MeOH extracts of both Tubastraea species showed species-specific effects on fouling organisms in the field. The competition experiment showed necrosis in the tissues of the native coral Mussismilia hispida and variation in sterols, alkaloids and fatty acid concentrations in Tubastraea tissues. The opposite behavior was sawn, the sponge Desmapsamma anchorata overgrew Tubastraea colonies. The presence of Tubastraea in the benthic communities caused a mean dissimilarity of 4.8% in the invaded communities. A positive relationship between invader cover and change in Ilha Grande community structure was found and, therefore, Tubastraea is a threat to native benthic communities throughout the tropical Oceans.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Plants have evolved various strategies to defend themselves against herbivory. Under herbivore attack, they emit volatile organic compounds that indirectly defend the plant, by attracting herbivore s natural enemies or directly by repelling the herbivore. The coconut tree, Cocus nucifera, is grown in all regions of the country, being predominant in the northeast and hold socio-economic importance for the country. In this sense, the objective of this study was to characterize the emission of volatiles by C. nucifera induced upon herbivory of Brassolis sophorae caterpillars and to assess the behavioral response of Winthemia analis, larval parasitoid of B. sophorae, to B. sophorae induced volatiles. In addition, the biology of W. analis was studied. Were collected, using the aeration process, volatiles emitted by C. nucifera under the following treatments: 1 undamaged plants; 2 mechanically-damaged plants and 3 plants upon herbivory of Brassolis sophorae caterpillars. The collected volatiles were chemically analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The behavioral response of the parasitoid to the induced compounds was tested in a Y-tube olfactometer, and the life cycle was determined from 79 larvae emerged from 28 B. sophorae pupae. The compounds nonanal, decanal and two ketones, geranyl acetone and 6-methyl-5-hepten-2-one, were identified in the samples containing volatiles emitted by C. nucifera 48h after the application of the three treatments. The homoterpene (E)-4-8-dimethyl-1,3,7-nonatriene (DMNT) was identified only in the samples containing volatiles emitted by C. nucifera upon herbivory of Brassolis sophorae caterpillars and mechanically-damaged plants. The DMNT contribution was higher in the sample emitted by plants upon herbivory of Brassolis sophorae caterpillars than in the samples emitted by mechanically-damaged plants. W. analis files were not attracted to the odors emitted by C. nucifera upon herbivory of Brassolis sophorae caterpillars. The emergence rate of adults was about 73%. Were possible to check sexual dimorphism in the adults wings using geometric morphometric (p<0.0001). The morphological analysis of the W. analis adults show one characteristic in the male abdomen. / As plantas apresentam diversas estratégias de defesa contra herbivoria. Muitas plantas, quando atacadas emitem compostos orgânicos voláteis que auxiliam na sua defesa, por meio da atração de inimigos naturais dos herbívoros ou repelindo diretamente o herbívoro. O coqueiro, Cocus nucifera, tem seu cultivo presente em todas as regiões do país, sendo predominante na região nordeste e apresenta uma grande importância social e econômica para o país. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo verificar a liberação de voláteis de C. nucifera induzidos pela herbivoria de lagartas de Brassolis sophorae e a resposta comportamental de Winthemia analis, parasitoide de lagartas de B. sophorae, aos compostos induzidos. Adicionalmente estudou-se a biologia de W. analis. Foram coletados, por meio do processo de aeração, voláteis emitidos por C. nucifera sob os seguintes tratamentos: 1 planta sadia; 2 planta com dano mecânico e 3 planta sob herbivoria de lagartas de B. sophorae. Os voláteis coletados foram analisados quimicamente por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). A resposta comportamental do parasitoide aos compostos induzidos pela herbivoria das lagartas foi testada em um olfatômetro em Y e seu ciclo de vida foi registrado a partir de 79 larvas que emergiram de 28 pupas de B. sophorae. Os compostos nonanal, decanal e duas cetonas, geranil acetona e 6-metil-5-hepten-2-ona, foram identificados nas amostras de voláteis emitidos por C. nucifera 48h após a aplicação dos três tratamentos. O homoterpeno (E)-4-8-dimetil-1,3,7-nonatrieno (DMNT) foi encontrado somente nas amostras de voláteis emitidos por C. nucifera sob herbivoria de B. sophorae e com dano mecânico. A contribuição do DMNT foi maior nas amostras de planta sob herbivoria de lagartas de B. sophorae do que nas amostras de planta com dano mecânico. Os adultos de W. analis não foram atraídos pelos extratos obtidos da aeração de plantas sob herbivoria de lagartas de B. sophorae. A taxa de emergência dos adultos de W. analis foi de aproximadamente 73%. Foi possível verificar dimorfismo sexual alar por meio de morfometria geométrica (p<0,0001). A análise morfológica dos adultos de W. analis constatou a existência de uma característica no abdômen dos machos.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-10T15:19:03Z No. of bitstreams: 1 vivianedasilvavaiss.pdf: 3626163 bytes, checksum: 3a5c810252b870e4922ae7564819b604 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T15:10:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vivianedasilvavaiss.pdf: 3626163 bytes, checksum: 3a5c810252b870e4922ae7564819b604 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T15:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vivianedasilvavaiss.pdf: 3626163 bytes, checksum: 3a5c810252b870e4922ae7564819b604 (MD5) Previous issue date: 2011-01-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os hidróxidos lamelares, dentre os quais se incluem os compostos tipo brucita e os hidróxidos duplos lamelares (HDL), apresentam inúmeras aplicações devido às suas propriedades, tais como: alta estabilidade térmica, capacidade de troca iônica, porosidade e elevada área específica, eletroquímicas, fotoquímicas e outras. A capacidade de adsorção e troca iônica apresentada por estes compostos faz com que estes materiais sejam amplamente utilizados na remoção de espécies aniônicas e contaminantes. Assim, por exemplo, tais materiais podem ser usados na remoção do excesso de fluoreto de água potável, pois fluoreto em excesso pode causar fluorose esquelética ou dental, e na desativação de agentes neurotóxicos, organofosforados que atacam o sistema nervoso. O presente trabalho, apresenta um estudo detalhado dos mecanismos de reação de H2O, HF e sarin com hidróxidos lamelares. Para tanto, foram utilizados cálculos ab initio baseados na Teoria do Funcional da Densidade com condições de contorno e o método CI-NEB (Climbing Image-Nudging Elastic Band) para calcular o caminho de reação e a barreira energética de cada reação envolvida nos processos. A reação de HF foi baseada num mecanismo proposto composto por quatro reações elementares: a adsorção de HF sobre a superfície dos hidróxidos, a dissociação do HF adsorvido, a dessorção da molécula de água formada na reação de dissociação e a formação do composto M(OH)2−xFx. Os resultados mostram que a formação do composto M(OH)2−xFx é espontânea. Este resultado está de acordo com trabalhos experimentais, que prevêem como estável o composto formado pela substituição de OH- por F- em hidróxidos lamelares. Foram analisadas duas propostas para a formação de hidroxila sobre a superfície de hidróxidos lamelares. Na primeira uma hidroxila da própria lamela do hidróxido migra para a superfície e na segunda uma molécula de água se dissocia sobre a superfície do hidróxido, formando uma molécula de água e hidroxila adsorvidas na superfície, sendo esta última proposta mais favorável segundo os cálculos realizados. Os trabalhos anteriores foram etapas necessárias para o objetivo central da tese: estudar a desativação do agente neurotóxico sarin. No processo de desativação do sarin foram estudados intermediários formados pela dissociação e quimissorção do agente sobre a superfície da brucita. Com base nos resultados dos três processos estudados pôde-se verificar que a reação de desativação do agente sarin utilizando a brucita é termodinamicamente mais estável do que a reação de hidrólise. Além disso, verificou-se que a água pode participar do processo de desativação como um catalisador. Tal estudo está no âmbito do Programa Pró-Defesa do ministério da Defesa em conjunto com a CAPES. / Layered hydroxides, including brucite-like compounds and layered double hydroxides (LDHs), present numerous applications due to their properties such as: high thermal stability, ion exchange capacity, porosity and high surface area, electrochemistry, photochemistry and others. The capacity of adsorption and ion exchange presented by these materials make them to be widely used in the removal of anionic species and contaminants. Thus, for example, such materials can be used in the removal of excess fluoride from drinking water, because fluoride in excess can cause dental or skeletal fluorosis, and degradation of nerve agents, like organophosphates that attack the nervous system. This work presents a detailed study of the reactions H2O, HF and sarin with layered hydroxides. Therefore, were used ab initio calculations based on Density Functional Theory (DFT) with periodic boundary conditions and the CI-NEB method (Climbing Image – nudging Elastic band) to calculate the reaction path and the energetic barrier for each reaction involved in the process. The reaction of HF was based on a proposed mechanism consisting of four elementary steps: the adsorption of HF on the surface of hydroxides, the dissociation of adsorbed HF, the desorption of water molecule formed in the dissociation reaction and the formation of the compound M(OH)2−xFx. The results show that the formation of the compound M(OH)2−xFx is spontaneous. This result agrees with experimental works, that predicts as stable the compound formed by replacing OH- by F- in layered hydroxides. Two proposals were analyzed for the formation of hydroxyl on the surface of layered hydroxides. In the first proposal a hydroxyl of the hydroxide lamella migrates to the surface and in the second proposal a water molecule dissociates on the surface of the hydroxides, forming a water molecule and hydroxyl adsorbed on the surface; the latter proposal is more favorable according to the calculations performed. The previous studies were necessary steps for the central goal of the thesis: to study the deactivation of the nerve agent sarin. In the deactivation process of the nerve agent sarin intermediates formed by dissociation and chemisorption of the agent on the surface of brucite were studied. Based on the results of the three cases studied it could be checked that the deactivation reaction of the agent sarin using brucite is thermodynamically more stable than the hydrolysis reaction. Moreover, it appears that water can participate in the deactivation process as a catalyst. This study has happened into the ambit of the Pro-Defense program of the Defense Menistry in conjunction with the CAPES.