Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-05-22T12:28:46Z No. of bitstreams: 1 PDF - Thallyta Guimarães de Araújo.pdf: 17036645 bytes, checksum: 47028be4cbd1049b769ebd6b470b4b49 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2018-05-23T16:51:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Thallyta Guimarães de Araújo.pdf: 17036645 bytes, checksum: 47028be4cbd1049b769ebd6b470b4b49 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-23T16:51:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Thallyta Guimarães de Araújo.pdf: 17036645 bytes, checksum: 47028be4cbd1049b769ebd6b470b4b49 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Ver abstracts nos capítulos da dissertação. / Florestas Tropicais Secas Sazonais - FTSSs (MURPHY & LUGO, 1986; PENNINGTON et al., 2006) representam uma parte substancial de toda a cobertura florestal tropical e subtropical, e muitas são reconhecidas atualmente como hotspots globais devido a níveis significativos de riqueza e endemismo (CEBALLOS & GARCIA, 1995; TREJO & DIRZO, 2000; GIULIETTI et al., 2002; SUAZO-ORTUÑO et al., 2008). O território brasileiro é coberto por uma vasta quantidade de ecossistemas: florestas tropicais úmidas (a maioria na Amazônia e na região do Atlântico), savanas (Cerrado), zonas úmidas (Pantanal), pastagens (Campos Sulinos) e um bloco grande e bem delimitado de FTSS: a vegetação da Caatinga (BULLOCK et al., 1995; PENNINGTON et al., 2000). Apesar de ser a única grande região natural brasileira, cujos limites estão inteiramente restritos ao território nacional, pouca atenção tem sido dada a conservação da variada e marcante paisagem da Caatinga, e a contribuição da sua biota tem sido subestimada (SILVA et al., 2004b). A Caatinga é o ecossistema mais abrangente da região Nordeste, com área de quase 900.000 Km², o que corresponde a 54% dessa região e 11% de todo território nacional brasileiro (ANDRADE et al., 2005). Essa formação vegetal é caracterizada por um sistema extremamente irregular de chuva a cada ano, o que resulta periodicamente em secas severas (KROL et al., 2001; CHIANG & KOUTAVAS, 2004), sendo que grande parte das chuvas na Caatinga são concentradas em três meses consecutivos (NIMER, 1972). Desta forma, a vegetação da Caatinga está adaptada a longos períodos de estiagem e, portanto, as espécies que ali evoluíam apresentam eficientes mecanismos para resistir, ou para completar seu ciclo de vida no menor espaço de tempo possível, frente às severas condições a que estão submetidas (ANDRADE-LIMA, 1981; RIZZINI, 1997). A Caatinga é caracteriza por uma vegetação xerófila (DRUMOND et al., 2000), apresentando diversos conjuntos florísticos e fisionomias, principalmente quanto a densidade e ao porte das plantas (AMORIM et al., 2005) cuja distribuição, em grande parte, é determinada pelo clima, relevo e embasamento geológico que, em suas múltiplas interrelações, resultam em ambientes ecológicos bastante distintos (RODAL et al., 2008). A razão da flora possuir tão alto grau de variabilidade pode ser explicada pela grande extensão, os tipos de clima e solo e a multiplicidade nas formas de relevo do semiárido, que se traduz em diferentes paisagens como os vales úmidos, as chapadas sedimentares e as amplas superfícies pediplanadas (SANTANA E SOUTO, 2006). Além disso, a complexidade e diversidade desta região são ampliadas por se tratar da única ecorregião de floresta tropical seca do mundo cercada por florestas úmidas e semiúmidas (GUEDES et al., 2012). Dentro de cada microrregião climática, fatores como a altitude e a topografia criam diferentes microsítios, ocasionando distribuição heterogênea das espécies e diferenças estruturais na comunidade (WHITMORE, 1984). A observação de variáveis associadas ao substrato (temperatura, umidade, pH e rochosidade) onde há o crescimento de plantas, interage de forma complexa com a elevação e/ou exposição das áreas serranas (MAZZOLA et al., 2008). Tais interações podem oferecer uma variante de zoneamento altitudinal, conduzindo a diferentes níveis de diversidade em diferentes pontos da serra (ZHAO et al., 2005). Com relação à diversidade de espécies vegetais, sabe-se que esta é fortemente dependente da temperatura, visto que tal variável em condições ideais é geralmente associada a altas taxas de produtividade primária, metabolismo e interações ecológicas (WANG et al., 2009). Estudos demonstraram que a magnitude da diversidade é influenciada pela sucessão secundária (LÓPEZ-MARTIÍNEZ et al 2013), as propriedades do solo (TUOMISTO et al., 1995; TUOMISTO et al., 2003), a fragmentação (FAHRIG, 2003) e topografia (GALLARDO-CRUZ et al., 2009). Esses fatores produzem mudanças nos padrões da comunidade em função da modificação do ambiente local e da disponibilidade de recursos (MOTZKIN et al., 1999), criando assim oportunidades para o estabelecimento de novas espécies e redução daquelas populações que já estavam estabelecidas (CHAZDON et al., 2007; QUESADA et al., 2009). A mudança na composição de espécies pode alterar a composição dos traços funcionais, que por sua vez afeta o funcionamento do ecossistema que depende das características das espécies, onde essas podem declinar, desaparecer ou ser substituídas (DIAZ et al., 2003; SUDING et al., 2006; LAVOREL et al., 2007). A partir da alteração de características funcionais ao longo de uma variação ambiental, pode haver a formação de grupos funcionais locais (LÓPEZ-MARTIÍNEZ et al., 2013). Um grupo funcional é um conjunto de espécies que exploram a mesma classe de recursos ambientais de maneira similar, sobrepondo seu nicho ecológico (GITAY e NOBLE, 1997), ou seja, reduzir uma quantidade de espécies em um pequeno conjunto de tipos funcionais, que incorporam respostas a perturbações ou que possuem os mesmos aspectos de polinização, dispersão, sobrevivência e competição (MÉDAIL et al., 1998). A identificação de grupos funcionais através da análise das semelhanças e diferenças de um conjunto de caracteres funcionais presente nas espécies de uma comunidade de plantas deve contribuir na compreensão da sua função no ecossistema (BORCHERT & RIVERA 2001; LIMA et al., 2012). A identificação desses grupos é uma forma de analisar, ao nível da comunidade, como a vegetação responde às alterações ambientais (CORNELISSEN et al., 2003). Alguns estudos (DU RIETZ, 1931; CORNELISSEN et al., 2003; RETUERTO e CARBALLEIRA, 2004) concordam que a resposta à variação climática seria a base para dividir espécies em grupos funcionais, já que alguns dos parâmetros climáticos são descritores da distribuição das espécies (CAREY et al., 1995). No entanto, as plantas possuem diversos atributos capazes de serem utilizados na busca de grupos funcionais e a escolha dos atributos depende das perguntas realizadas (PRENDY et al., 2007). As características funcionais fornecem informações sobre a utilização de recursos disponíveis no habitat pelas espécies, e têm o potencial de elucidar os processos que governam os padrões de biodiversidade e as regras de montagem de comunidades impulsionadas por características funcionais (MASON et al., 2005). Uma maneira de conceituar estas características funcionais das comunidades é a diversidade funcional, que se refere ao valor, escala, distribuição e abundância relativa de traços funcionais dos organismos que compõem um ecossistema (DÍAZ et al., 2007). Esta definição de diversidade funcional inclui a identidade funcional, e é mais abrangente do que apenas tratar da variabilidade de traços e, assim, é mais perto do conceito de “estrutura funcional de comunidades” proposto por Mouillot et al. (2011). A variação da estrutura funcional das comunidades em respostas às condições ambientais e às perturbações pode ser verificada a partir da convergência ou divergência dos atributos. A convergência e a divergência de atributos são descritas como processos chave na montagem de espécies nas comunidades (CORNWELL et al., 2006). A convergência está associada aos efeitos dos filtros ambientais (e.g fertilidade do solo, luz, perturbações) (GRIME, 2006). De acordo com essa hipótese, apenas as espécies com um dado atributo, ou um valor específico do atributo, seriam capazes de passar por esses filtros (CORNWELL et al., 2006). As variações na abundância e frequência de grupos funcionais também podem expressar as condições ambientais e perturbações (MULLER et al., 2006; CHAZDON et al., 2010). As áreas serranas da região semiárida, particularmente aquelas que se estendem por longas distâncias, formam zonas de condições mais úmidas, que possuem maior equilíbrio de água, temperaturas mais suaves, menores taxas de evapotranspiração e condensação noturna (SAMPAIO, 2010). Desta forma, áreas elevadas em regiões semiáridas são, portanto, susceptíveis de fornecer condições ambientais amenas e redução no estresse fisiológico (SANDERS et al., 2003). Particularmente em zonas mais baixas, os impactos humanos são mais sentidos, influenciando a riqueza e composição de comunidades de plantas (LOPES et al., 2012). Em um estudo realizado em várias serras do semiárido paraibano foi observado o aumento da riqueza com o avanço da altitude, sugerindo que a redução da pressão humana e o maior número de microambientes úmidos foram responsáveis pelo aumento da riqueza em altitudes elevadas (SILVA et al., 2014b). Portanto, o estudo destas áreas montanhosas é importante para a preservação dos ecossistemas da Caatinga, uma vez que eles representam refúgios naturais para a biota (SILVA et al., 2014b). Desta forma, a coexistência de diferentes estratégias funcionais, em microhabitats distintos ao longo de gradientes ambientais, poderia aumentar a diversidade funcional por meio da presença de valores divergentes de características funcionais (hipótese de complementariedade de nicho) (TRENBATH, 1974), tais como ocorrência de espécies com baixa e alta densidade de madeira (OLIVEIRA-FILHO & FONTE, 2000), ou a combinação de espécies com diferentes valores para traços foliares (KRAFT et al., 2015). Esta maior riqueza funcional através da divergência nos traços ao longo do gradiente levaria à exploração dos recursos mais completa pela comunidade de plantas como um todo, ao longo do gradiente altitudinal a ser investigado, aumentando a diversidade funcional. Assim, esta dissertação foi dividida em dois capítulos. O capítulo I tem como objetivo realizar o estudo fitossociológico do componente arbustivo-arbóreo com o intuito de caracterizar a composição florística, estrutura e aspectos ecológicos ao longo de uma serra no semiárido brasileiro. O Capítulo II tem como objetivo entender se as alterações na composição, estrutura e diversidade ao longo da serra levaria também a mudanças na diversidade funcional, ou seja, se existe uma dependência das funções em relação à composição e abundância. Por outro lado, os fatores que determinam os traços funcionais, de acordo com o nível altitudinal, podem ser independentes da composição de cada nível.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-08-09T13:45:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese_Araújo, Lenyneves D A.pdf: 10447334 bytes, checksum: 972bf6887551191633eda0bdab74fa53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T13:45:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese_Araújo, Lenyneves D A.pdf: 10447334 bytes, checksum: 972bf6887551191633eda0bdab74fa53 (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / CNPQ / CAPES / As peculiaridades das comunidades biológicas resultam da dinâmica e interação de diferentes processos ecológicos e evolutivos que atuam no espaço e no tempo. O objetivo desse trabalho foi calcular a diversidade funcional (DF) em escalas temporal e espacial, a partir da análise de atributos reprodutivos das plantas como atributos funcionais, em floresta úmida. No primeiro capítulo, testamos a variação espacial das diversidades, funcional e taxonômica. Postulamos que essas diversidades variam em função de filtros abióticos e antrópicos locais. A inclinação do terreno atuou como filtro ambiental, de forma que, na comunidade estudada, a filtragem ambiental predominou nos locais mais íngremes, levando à redução da DF. Por sua vez, outros processos de nicho parecem predominar nos locais mais planos, levando ao aumento da DF. No segundo capítulo, testamos a variação temporal da DF e do número de espécies em eventos fenológicos, e se as variáveis climáticas atuam como preditoras desses eventos e da DF. Corroborando a literatura, registramos sazonalidade nos eventos baseados no número de espécies. Por outro lado, registramos ausência de sazonalidade nos eventos funcionais. Calcular a DF através de análises fenológicas foi uma maneira inédita de compreender a funcionalidade no tempo. A partir disso, também discutimos a ocupação do nicho temporal. Concluímos que a DF variou no espaço, direcionada pela microtopografia, mas não variou significativamente no tempo, mostrando estabilidade temporal da diversidade funcional na comunidade. / The peculiarities of biological communities result from the dynamics and interaction of different ecological and evolutionary processes that act in space and time. The aim of this study was to calculate the functional diversity (FD) in temporal and spatial scales, from the analysis of reproductive attributes of plants as functional traits, a rainforest fragment. In the first chapter, we tested the spatial variation of functional and taxonomic diversities. We postulate that these diversities vary according to local abiotic and anthropic filters. As the terrain slope acted as an environmental filter, environmental filtering prevailed in steep areas, leading to reduced FD. On the other hand, other niche-based processes seem to predominate in the flat areas, leading to increased FD. In the second chapter, we tested the temporal variation of FD and the number of species in phenological events, and if climatic variables act as predictors of these phenological events and FD. Corroborating the literature, we recorded seasonality in events based on the number of species. On the other hand, we recorded absence of seasonality in functional diversity. Calculating FD through phenological analyses was a novel way to understand the functionality in time. From this, we also we discuss the occupation of temporal niche. We conclude that FD varied in space, driven by microtopography, but did not vary significantly in time, showing temporal stability of functional diversity in the community.

Orientador: Raoul Henry / Resumo: As lagoas marginais são habitats lênticos, laterais ao rio, que podem manter comunicação permanente ou não com o rio. Nesses ecossistemas é encontrada elevada biodiversidade aquática, inclusive de zooplâncton. O objetivo deste estudo foi verificar diferenças na estrutura da comunidade zooplanctônica em lagoas marginais com diferentes níveis de conectividade hidrológica, por meio dos atributos ecológicos (riqueza, abundância, diversidade beta e funcional). Foi analisada a influência da conectividade hidrológica na comunidade de Cladocera e Rotifera em seis lagoas marginais antes e após um pulso de inundação do rio Paranapanema. Os resultados mostram que a estrutura da comunidade de Cladocera e Rotifera tende a ser mais distinta após o pulso de inundação. A diversidade beta foi mais elevada nas lagoas isoladas e na lagoa conectada que possui alta compartimentalização. Outro tema abordado diz respeito à analise da distribuição de Rotifera em um gradiente longitudinal da zona litorânea e envolvendo também a zona pelágica de uma lagoa marginal colonizada por macrófitas, por meio da diversidade taxonômica e funcional. A diversidade taxonômica foi maior na região de ecótono (transição da zona pelágica e litorânea) enquanto a diversidade funcional foi mais elevada na zona litorânea da lagoa. Neste estudo, também foi descrito como os microcrustáceos estão distribuídos em um transecto horizontal da zona litorânea e pelágica de uma lagoa marginal. A comunidade de microcrustáceos foi div... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The marginal lakes are lentic habitats, lateral to the river, that can maintain permanent communication or not with the river. High aquatic biodiversity is found in these ecosystems, including zooplankton. The aim of this study was to o verify differences in the structure of the zooplankton community in marginal lakes with different levels of hydrological connectivity, through ecological attributes (richness, abundance, beta and functional diversity). The influence of hydrological connectivity in the community of Cladocera and Rotifera in six marginal lakes was analyzed before and after the Paranapanema River pulse flood. The beta diversity was higher in isolated lakes and in connected lakes, which has high compartmentalization. Another topic addressed concerns the analysis of the distribution of Rotifera in a longitudinal gradient of the littoral zone and also involving the pelagic zone of a marginal lake colonized by macrophytes, through taxonomic and functional diversity. Taxonomic diversity was greater in the ecotone region (transition from the pelagic and littoral zone) while the functional diversity was higher in the littoral zone of the lake. In this study, it was also described how microcrustaceans are distributed in a horizontal transect of the littoral and pelagic zone of a marginal lake. The microcrustacean community was divided into six functional groups, with a predominance of the G2 group (bosminids) in the lake. Macrophytes had a strong influence on variations ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Neste estudo foi acessada a diversidade taxonômica e potencial biológico de actinobactérias isoladas de três biomas brasileiros com atividade antagônica contra Sclerotinia sclerotiorum. No total, 354 isolados foram obtidos da Coleção de Microrganismos de Importância Agrícola e Ambiental (CMAA) da Embrapa - Meio Ambiente. A atividade antagônica contra S. sclerotiorum foi avaliada por meio de ensaio in vitro. Foram selecionados 55 isolados, que apresentaram alguma porcentagem de inibição do crescimento de S. sclerotiorum. A identificação e análise da diversidade dos isolados, usando o gene 16S rRNA, demonstrou que 49 isolados são pertences ao genêro Streptomyces, quatro ao genêro Micromonospora, um a Kocuria e um a Actinomadura. Todas as actinobactérias apresentaram compatibilidade com bactérias benéficas do solo, exceto o isolado Caat P8 35. Três isolados, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, inibiram tanto o crescimento micelial quanto a germinação de escleródios de S. sclerotiorum. Os isolados Bc V1 06 e 3AS4 apresentaram hidrólise dos meios de fósforo orgânico e inorgânico. Com a ideia de conhecer o possível mecanismo de ação para solubilização de fósforo, o extrato aquoso do isolado 3AS4 foi submetido à análise de HPLC e o perfil cromatográfico obtido foi similar ácido glucônico. A avaliação desse isolado em casa de vegetação evidenciou diferenças na altura das plantas de soja, após seis semanas, quando inoculadas com a 3AS4. A relação Parte-aérea/Raiz foi significativamente maior quando adicionado o fósforo junto com a actinobactéria. Plantas sem adição de fósforo e com o isolado 3AS4 evidenciaram desenvolvimento similar na Parte-aérea/Raiz quando comparadas com plantas inoculadas com 40 kg ha-1 de PR e SPT. A avaliação da atividade enzimática evidenciou nove isolados capazes de hidrolisar quitina e laminarina como único substrato, sendo que três deles, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, foram avaliados quantitativamente, para a atividade enzimática quitinase (β 1-4 -Nacetilglucosaminidase) os resultados foram 0.03, 0.22 e 0.16 UI respectivamente, e a atividade glucanase (β 1-3-glucanase) foi 0.23, 0.25 e 0.26 UI respectivamente. Extratos orgânicos das actinobacterias obtidos com diclorometano (26) e acetato de etila (15) demostraram inibição do crescimento do fungo, somente o isolado 1AS2a apresentou inibição na concentração de 165 μg.mL-1. Estudos espectrométricos revelaram a prescença de um composto da família das bafilomicinas como principal composto ativo. A anotação do genoma do isolado 1AS2a revelou a presença de 33 operons gênicos envolvidos em vias biossínteticas para produção de compostos antimicrobianos, nos quais um deles, apresentou 100% de similaridade para operon de sintese de bafilomicina. Estudos taxonômicos mostraram que as características filogenéticas, morfológicas e químicas do isolado 1AS2c são consistentes com o gênero Streptomyces. Entretanto, algumas diferenças no perfil taxonômico, Hibridização DNA:DNA e análise de Multilocus confirmou o isolado 1AS2cT como linhagem tipo para uma nova espécie de Streptomyces, para qual o nome Streptomyces rhizosphaericola sp. nov. Com os resultados obtidos podemos afirmar: 1. Biomas brasileros possuem uma grande diversidade taxonômica e funcional 2. Os isolados de Actinobacteria posuem capacidade antagonica contra o fungo S. sclerotiorum 3. O isolado 3AS4 posui a capacidade de solubilização de fósforo e estimulação de crescimento vegetal do em condições de casa de vegetação 4. A efetiva produção de compostos antifúngicos do isolado 1AS2a, revelados diante o uso combiando de ferramentas espectroscopicas e bioinformaticas. Considerando todo isso, existe um enorme potencial de biocontrole em isolados de Actinobactérias de diferentes biomas do Brasil que podem ser uma nova opcão para uso na agricultura. / In this study, the taxonomic diversity and biological potential of actinobacteria isolated from different Brazilian biomes with antagonistic activity against Sclerotinia sclerotiorum were accessed. In total, 354 isolates were obtained from the Embrapa - Environment Collection of Microorganisms of Agricultural and Environmental Importance (CMAA). The antagonistic activity against S. sclerotiorum was evaluated by in vitro assay. In total, 55 isolates were obtained, all isolates showed some percentage of visible growth inhibition against S. sclerotiorum. The identification and analysis of the diversity of the isolates using the 16S rRNA gene showed that 49 isolates belong to the Streptomyces genus, 4 isolates belonging to the genus Micromonospora, 1 isolated to the genus Kocuria and 1 isolated to the genus Actinomadura. All the actinobacteria showed compatibility with the soil beneficial bacteria evaluated except the isolate Caat P8 35. Three isolates, 1AS2a, Caat P555 and Caat P8 79 inhibited both mycelia and S. sclerotiorum sclerotia. The isolates Bc V1 06 and 3AS4 showed hydrolysis using organic and inorganic phosphorus media. In order to know the possible mechanism of action for solubilization of phosphorus, the aqueous extract of the 3AS4 isolate was submitted to HPLC analysis, the chromatographic profile obtained was similar to gluconic acid. Greenhouse evaluation showed differences in height of soybean plants after 6 weeks when inoculated with 3AS4. The Shoot/Root ratio was significantly higher when the phosphorus was added along with the actinobacteria. Plants with no phosphorus addition and with 3AS4 showed similar development in the Shoot/Root when compared to inoculated plants with 40 kg.ha-1 of PR and SPT. The evaluation of the enzymatic activity evidenced nine isolates efficient of hydrolyzing chitin and laminarin as the only carbon substrate, three of them; 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79 isolates (β-1-4-N-acetylglucosaminidase) was 0.03, 0.22 and 0.16 IU respectively, however, glucanase activity (β-1-3-glucanase) was 0.23, 0.25 and 0.26 IU respectively. Organic extracts of the actinobacteria obtained with dichloromethane (26) and ethyl acetate (15) demonstrated inhibition of fungus growth, only the 1AS2a isolate presented inhibition at the concentration of 165 μg.mL-1. Spectrometric studies have revealed the presence of a compound of the bafilomycins family as the main active compound. The annotation of the genome of the 1AS2a isolate revealed the presence of 33 gene operons involved in biosynthetic pathways for the production of antimicrobial compounds, in which one of them presented 100% similarity to the bafilomycin synthesis cluster. Taxonomic studies have shown that the phylogenetic, morphological and chemical characteristics of the 1AS2c isolate are consistent with the genus Streptomyces. However, some differences in the taxonomic profile, DDH and Multilocus analysis confirmed the isolated 1AS2cT as a type strain for Streptomyces, for which the name Streptomyces rhizosphaericola sp. Nov. With the results obtained we can corroborate: 1. Brazilian biomes possess a great taxonomic and functional diversity 2. Detection of the antagonism of Actinobacteria isolates against S. sclerotiorum fungus 3. Phosphorus solubilization and plant growth stimulation of 3AS4 isolate under conditions of greenhouse 4. The effective antifungal compounds production of the 1AS2a isolate, revealed in the combining use of spectroscopic and bioinformatics tools. Considering all this, there is an enormous potential for biocontrol in isolates of Actinobacteria from different Brazilian biomes that may be a new option for use in agriculture.

Atividades humanas podem causar degradação e impedir que serviços ambientais cheguem á sociedade. Evitá-la demanda constante monitoramento, que pode ser realizado com indicadores ambientais. Buscamos selecionar indicadores da exploração de petróleo nas comunidades microbianas de riachos da Amazônia, Mata Atlântica, Cerrado e Caatinga. Avaliamos as diversidades taxonômica (Sequenciamento 16S) e funcional (GeoChip 5.0M) e comparamos os resultados de amostras de água, sedimento, biofilme e solo das margens de riachos influenciados por campos de petróleo com áreas de referência. Todas as estações apresentaram alta riqueza, baixa similaridade taxonômica e alta similaridade funcional. Impactos da atividade de exploração de petróleo foram relacionados ao uso do solo e não à contaminação por hidrocarbonetos, já que as estações não tinham histórico de vazamentos. Os indicadores identificados não foram atreldos a grupos taxonômicos ou atividades metabólicas específicas, sendo mais promissora a utilização de um conceito baseado em sequencias genéticas indicadoras. / Human activities can cause degradation and prevent environmental services from reaching society. Avoid it demand constant monitoring, which can be carried out with environmental indicators. We sought to select indicators of oil exploration in the microbial communities of streams in the Amazon, Atlantic Forest, Cerrado and Caatinga morphoclimatic domains. We evaluated taxonomic (16S Sequencing) and functional (GeoChip 5.0M) diversity and compared the results from water, sediment, biofilm and soil (from the margins of streams) samples influenced by oil fields with reference areas. All of them presented high richness, low taxonomic similarity and high functional similarity. Impacts of the oil exploration activity are related to the use of soil and not to hydrocarbon contamination, since the sampling stations we choose are historically not affected by oil spills. The indicators we identified are not related to taxonomic groups or specific metabolic activities, and the use of a concept based on indicator sequences is more promising.

Neste estudo foi acessada a diversidade taxonômica e potencial biológico de actinobactérias isoladas de três biomas brasileiros com atividade antagônica contra Sclerotinia sclerotiorum. No total, 354 isolados foram obtidos da Coleção de Microrganismos de Importância Agrícola e Ambiental (CMAA) da Embrapa - Meio Ambiente. A atividade antagônica contra S. sclerotiorum foi avaliada por meio de ensaio in vitro. Foram selecionados 55 isolados, que apresentaram alguma porcentagem de inibição do crescimento de S. sclerotiorum. A identificação e análise da diversidade dos isolados, usando o gene 16S rRNA, demonstrou que 49 isolados são pertences ao genêro Streptomyces, quatro ao genêro Micromonospora, um a Kocuria e um a Actinomadura. Todas as actinobactérias apresentaram compatibilidade com bactérias benéficas do solo, exceto o isolado Caat P8 35. Três isolados, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, inibiram tanto o crescimento micelial quanto a germinação de escleródios de S. sclerotiorum. Os isolados Bc V1 06 e 3AS4 apresentaram hidrólise dos meios de fósforo orgânico e inorgânico. Com a ideia de conhecer o possível mecanismo de ação para solubilização de fósforo, o extrato aquoso do isolado 3AS4 foi submetido à análise de HPLC e o perfil cromatográfico obtido foi similar ácido glucônico. A avaliação desse isolado em casa de vegetação evidenciou diferenças na altura das plantas de soja, após seis semanas, quando inoculadas com a 3AS4. A relação Parte-aérea/Raiz foi significativamente maior quando adicionado o fósforo junto com a actinobactéria. Plantas sem adição de fósforo e com o isolado 3AS4 evidenciaram desenvolvimento similar na Parte-aérea/Raiz quando comparadas com plantas inoculadas com 40 kg ha-1 de PR e SPT. A avaliação da atividade enzimática evidenciou nove isolados capazes de hidrolisar quitina e laminarina como único substrato, sendo que três deles, 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79, foram avaliados quantitativamente, para a atividade enzimática quitinase (β 1-4 -Nacetilglucosaminidase) os resultados foram 0.03, 0.22 e 0.16 UI respectivamente, e a atividade glucanase (β 1-3-glucanase) foi 0.23, 0.25 e 0.26 UI respectivamente. Extratos orgânicos das actinobacterias obtidos com diclorometano (26) e acetato de etila (15) demostraram inibição do crescimento do fungo, somente o isolado 1AS2a apresentou inibição na concentração de 165 μg.mL-1. Estudos espectrométricos revelaram a prescença de um composto da família das bafilomicinas como principal composto ativo. A anotação do genoma do isolado 1AS2a revelou a presença de 33 operons gênicos envolvidos em vias biossínteticas para produção de compostos antimicrobianos, nos quais um deles, apresentou 100% de similaridade para operon de sintese de bafilomicina. Estudos taxonômicos mostraram que as características filogenéticas, morfológicas e químicas do isolado 1AS2c são consistentes com o gênero Streptomyces. Entretanto, algumas diferenças no perfil taxonômico, Hibridização DNA:DNA e análise de Multilocus confirmou o isolado 1AS2cT como linhagem tipo para uma nova espécie de Streptomyces, para qual o nome Streptomyces rhizosphaericola sp. nov. Com os resultados obtidos podemos afirmar: 1. Biomas brasileros possuem uma grande diversidade taxonômica e funcional 2. Os isolados de Actinobacteria posuem capacidade antagonica contra o fungo S. sclerotiorum 3. O isolado 3AS4 posui a capacidade de solubilização de fósforo e estimulação de crescimento vegetal do em condições de casa de vegetação 4. A efetiva produção de compostos antifúngicos do isolado 1AS2a, revelados diante o uso combiando de ferramentas espectroscopicas e bioinformaticas. Considerando todo isso, existe um enorme potencial de biocontrole em isolados de Actinobactérias de diferentes biomas do Brasil que podem ser uma nova opcão para uso na agricultura. / In this study, the taxonomic diversity and biological potential of actinobacteria isolated from different Brazilian biomes with antagonistic activity against Sclerotinia sclerotiorum were accessed. In total, 354 isolates were obtained from the Embrapa - Environment Collection of Microorganisms of Agricultural and Environmental Importance (CMAA). The antagonistic activity against S. sclerotiorum was evaluated by in vitro assay. In total, 55 isolates were obtained, all isolates showed some percentage of visible growth inhibition against S. sclerotiorum. The identification and analysis of the diversity of the isolates using the 16S rRNA gene showed that 49 isolates belong to the Streptomyces genus, 4 isolates belonging to the genus Micromonospora, 1 isolated to the genus Kocuria and 1 isolated to the genus Actinomadura. All the actinobacteria showed compatibility with the soil beneficial bacteria evaluated except the isolate Caat P8 35. Three isolates, 1AS2a, Caat P555 and Caat P8 79 inhibited both mycelia and S. sclerotiorum sclerotia. The isolates Bc V1 06 and 3AS4 showed hydrolysis using organic and inorganic phosphorus media. In order to know the possible mechanism of action for solubilization of phosphorus, the aqueous extract of the 3AS4 isolate was submitted to HPLC analysis, the chromatographic profile obtained was similar to gluconic acid. Greenhouse evaluation showed differences in height of soybean plants after 6 weeks when inoculated with 3AS4. The Shoot/Root ratio was significantly higher when the phosphorus was added along with the actinobacteria. Plants with no phosphorus addition and with 3AS4 showed similar development in the Shoot/Root when compared to inoculated plants with 40 kg.ha-1 of PR and SPT. The evaluation of the enzymatic activity evidenced nine isolates efficient of hydrolyzing chitin and laminarin as the only carbon substrate, three of them; 1AS2a, Caat P5 55 e Caat P8 79 isolates (β-1-4-N-acetylglucosaminidase) was 0.03, 0.22 and 0.16 IU respectively, however, glucanase activity (β-1-3-glucanase) was 0.23, 0.25 and 0.26 IU respectively. Organic extracts of the actinobacteria obtained with dichloromethane (26) and ethyl acetate (15) demonstrated inhibition of fungus growth, only the 1AS2a isolate presented inhibition at the concentration of 165 μg.mL-1. Spectrometric studies have revealed the presence of a compound of the bafilomycins family as the main active compound. The annotation of the genome of the 1AS2a isolate revealed the presence of 33 gene operons involved in biosynthetic pathways for the production of antimicrobial compounds, in which one of them presented 100% similarity to the bafilomycin synthesis cluster. Taxonomic studies have shown that the phylogenetic, morphological and chemical characteristics of the 1AS2c isolate are consistent with the genus Streptomyces. However, some differences in the taxonomic profile, DDH and Multilocus analysis confirmed the isolated 1AS2cT as a type strain for Streptomyces, for which the name Streptomyces rhizosphaericola sp. Nov. With the results obtained we can corroborate: 1. Brazilian biomes possess a great taxonomic and functional diversity 2. Detection of the antagonism of Actinobacteria isolates against S. sclerotiorum fungus 3. Phosphorus solubilization and plant growth stimulation of 3AS4 isolate under conditions of greenhouse 4. The effective antifungal compounds production of the 1AS2a isolate, revealed in the combining use of spectroscopic and bioinformatics tools. Considering all this, there is an enormous potential for biocontrol in isolates of Actinobacteria from different Brazilian biomes that may be a new option for use in agriculture.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rosana Talita Braga.pdf: 1419131 bytes, checksum: 905d2678cb30fa1bbfc3760839d5cc86 (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Changes of natural landscape caused by antropic activities are currently the main threats for biodiversity. Thus, the identification of priority areas has become a challenge for conservation biology. The scarcity of financial resources for conservation involves studies for emergency actions, considering important biological aspects, and different components of diversity in order to better allocate the available resources. Furthermore, the costs incorporation of potentially priority areas can display a favorable balance for minimize possible conflicts of interest. Hence, our objectives in this study were to identify priority areas for Carnivore species conservation in Brazil, considering social-economic variables as cost measure for conservation. We also investigate how the taxonomical, functional and phylogenetic diversities of the Carnivore are distributed in the Brazilian territory, in order to identify the set of regions that best represent this three diversity measures. In both cases, we investigate the efficiency of currently established conservation units (CUs), examining whether the current distribution in space of these is better than if they were randomly distributed in Brazil. Our results showed that regions of interest for conservation of species are also important in the social-economical development. Thus, other regions that were not at first priority will be considered important in order to minimize conflicts of conservation. We also found that taxonomic diversity was not the better predictor of functional and phylogenetic diversity. It is necessary the combination of a set of areas to represent these three diversity measures. The UC s are not efficient for all species to represent phylogenetic diversity. In the latter case even the UC s were distributed randomly in Brazilian territory, representing the largest indices of phylogenetic diversity. Thus, it is necessary the addition of new protected areas that complement the previous one. We concluded that it is important to include socio-economic analysis in prioritization, and that studies considering different measures of diversity are important since the species richness may not well represent the other measures of diversity. In conservation plans that incorporate such analysis, the results are more satisfactory for the long-term species protection. / As mudanças da paisagem natural provocadas por atividades antrópicas são atualmente importantes ameaças à biodiversidade. Diante disto, a identificação de áreas prioritárias tem se tornado um desafio para a biologia da conservação. A escassez de recursos financeiros para ações conservacionistas implica em estudos direcionados às ações emergenciais de conservação, que considerem aspectos biológicos importantes e diferentes componentes de diversidade, a fim de estabelecer a melhor possibilidade de alocação dos recursos existentes. Além disto, a incorporação de custos das áreas potencialmente prioritárias pode exibir um balanço favorável para minimizar possíveis conflitos de interesse. Assim, nossos objetivos nesta dissertação foi, indicar áreas prioritárias para conservação de espécies de Carnívoros no Brasil, considerando uma série de variáveis sócio-econômicas (e.g. índice de desenvolvimento humano, demografia urbana, cabeças de gado, dentre outras) como medida de custo para conservação. Também averiguamos como estão distribuídas no território brasileiro, a diversidade taxonômica, funcional e filogenética das espécies deste grupo, a fim de identificar o conjunto de regiões que melhor representam estas três medidas de diversidade. Em ambos os casos, averiguamos a eficiência das Unidades de conservação atualmente instituídas (UC s), analisando se a distribuição atual destas no espaço é melhor do que se tivessem distribuídas ao acaso no Brasil. Nossos resultados mostram que algumas regiões de interesse para conservação de espécies também são importantes no contexto sócioeconômico. Assim, outras regiões que a princípio não eram prioritárias passaram a ser consideradas importantes no intuito de minimizar conflitos de conservação. Encontramos também que a diversidade taxonômica não é um bom preditor de diversidade funcional e filogenética. Assim, é necessária uma combinação de conjunto de áreas para representar estas todas as espécies e as demais medidas de diversidade. As UC s não são eficientes para todas as espécies nem para representar diversidade filogenética. Neste último caso, nem mesmo se as UC s estivessem distribuídas ao acaso no território brasileiro, representariam maiores índices de diversidade filogenética. Sendo assim, é necessário o acréscimo de novas áreas protegidas que complementam as existentes. Concluímos que é importante inserir fatores sócio-economicos nas análises de priorização, e que estudos considerando diferentes medidas de diversidade são importantes pois, a riqueza de espécies pode não representar bem as outras medidas de diversidade. A medida em que os planejamentos de conservação incorporarem análises como estas, os resultados serão mais satisfatórios no que diz respeito a proteção das espécies em longo prazo.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-27T12:24:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pereira 2016_Tese(versão atualizada).pdf: 1847194 bytes, checksum: 1bbe90969d40979662752cf1108d5095 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T12:24:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Pereira 2016_Tese(versão atualizada).pdf: 1847194 bytes, checksum: 1bbe90969d40979662752cf1108d5095 (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / FACEPE / A expansão das populações humanas promove alterações nos ecossistemas naturais. Estas alterações ocorrem desde a perda de hábitat ao nível de paisagem e a extração de recursos a nível local até mudanças climáticas a nível regional e global. No entanto, pouco se sabe acerca das consequências que estas alterações têm à biodiversidade e estrutura das comunidades de plantas e ao empobrecimento biológico dos ecossistemas e distribuição de espécies em florestas tropicais secas. A Caatinga, um bosque seco do Brasil, possui uma grande área modificada pelas ações humanas e os modelos climáticos predizem que nos próximos anos este ecossistema vai sofrer uma importante redução na precipitação e um aumento na temperatura. Esta tese buscou compreender, em uma escala de paisagem, como ações humanas afetam a composição e estrutura da flora lenhosa da Caatinga. Foram estudadas 18 áreas dentro de 214.3 km2 dominados por Caatinga madura exposta a diferentes tipos de distúrbio. O primeiro capítulo avaliou o efeito aditivo e multiplicativo da precipitação (gradiente de 510 a 940 mm), três preditores de distúrbio crônico (i.e. distancia para fazendas e estradas, densidade de trilhas de caprinos) e um preditor de distúrbio agudo (i.e. porcentagem de cobertura vegetal em um raio de 1 km) sobre a diversidade taxonômica, densidade de indivíduos, equabilidade, composição de espécies e biomassa de indivíduos adultos de árvores e arbustos. A precipitação anual foi o melhor preditor da composição e estrutura da vegetação, afetando positivamente a biomassa e riqueza de espécies, mas reduzindo a equabilidade das comunidades devido à perda de espécies raras em áreas com baixa precipitação. Os distúrbios agudos e crônicos tiveram fraco impacto sobre a vegetação, mas a distância para as estradas esteve negativamente relacionada com a riqueza, densidade e equabilidade das comunidades. No segundo capítulo, foi provada se a diversidade β taxonômica e a diversidade filogenética dentro e entre comunidades (α e β 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e qu – filogenética) mudam com a disponibilidade hídrica (déficit hídrico médio anual, 658– 1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β – filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga, (ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e que portanto, (iii) as comunidades locais de plantas não representam um subgrupo aleatório das espécies da flora regional e sim um subgrupo de espécies adaptadas ao estresse hídrico e distúrbios antrópicos. / Human population growth promotes changes in natural ecosystems, ranging from landscape level by habitat loss to regional and global level by climatic changes. However, there is a lack of knowledge about the effects of habitat loss and climatic changes on community biodiversity in Seasonally Dry Tropical Forest (STDF) through changes in vegetation structure and species’ distribution. The Caatinga is Brazilian SDTF threatened by climate change (future predictions estimate a decreasing in precipitation and an increasing in temperature) and by anthropogenic disturbance such as overgrazing, continuously collection of forest products and livestock production. In this study, we tested at landscape scale the impacts of precipitation and human disturbances in the composition and the structure of Caatinga wood flora. We carried out 18 0.1 ha plots across 21 430 ha of Brazilian Caatinga dominated by mature forests exposed to different disturbance types. The first chapter, we evaluated the additive and synergic effects of precipitation (510 to 940 mm gradient), plus three predictors of chronic disturbance (i.e. distance to nearest farm and road, and length of goat trails) and one predictor of acute disturbance (i.e. landscape vegetation cover) on the diversity, stem density, evenness, taxonomic composition and biomass of adult trees and shrubs. The annual mean precipitation was the best predictor of vegetation structure and composition, affecting positively the biomass and species richness, but reducing the community equability due to the rare species loss in low precipitation areas. The acute and chronic disturbance had a weaker impact on vegetation, but the distance to nearest roads was negatively related to species richness and density and community equability. In the second chapter, we prove whether taxonomic β diversity and phylogenetic diversity within and between communities (α e β – phylogenetic) change with water availability (annual average water deficit, 658–1086 mm) and with the three chronic disturbance predictors. The water availability was the best predictor of α – phylogenetic and β taxonomic and phylogenetic diversity when considered rare and common species, but not for dominant species. Chronic disturbances were not good predictors to α or β – phylogenetic diversity. Only β – taxonomic diversity, when considering rare species, was explained by dispersion limitation (i.e. geographic distance) and distance to the nearest road. In this thesis, our results show that (i) the water availability and chronic disturbances are important community assembly forces in Caatinga, (ii) the species loss is not random across the phylogeny and, therefore, (iii) the local plant communities do not represent a random subgroup of regional flora but a subgroup of human disturbance and water stress adapted species.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-17T17:25:58Z No. of bitstreams: 1 FernandoOliveira.pdf: 2347086 bytes, checksum: 0b2d54b7d13b7467bee9db13f63100f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T17:25:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandoOliveira.pdf: 2347086 bytes, checksum: 0b2d54b7d13b7467bee9db13f63100f5 (MD5) Previous issue date: 2013-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Breast cancer is the second most common type of cancer in the world and difficult to diagnose. Distinguished Systems Aided Detection and Diagnosis Computer have been used to assist experts in the health field with an indication of suspicious areas of difficult perception to the human eye, thus aiding in the detection and diagnosis of cancer. This dissertation proposes a methodology for discrimination and classification of regions extracted from the breast mass and non-mass. The Digital Database for Screening Mammography (DDSM) is used in this work for the acquisition of mammograms, which are extracted from the regions of mass and non-mass. The Taxonomic Diversity Index (∆) and the Taxonomic Distinctness (∆*) are used to describe the texture of the regions of interest, originally applied in ecology. The calculation of those indices is based on phylogenetic trees, which applied in this work to describe patterns in regions of the images of the breast with two regions bounding approaches to texture analysis: circle with rings and internal with external masks. Suggested in this work to be applied in the description of patterns of regions in breast imaging approaches circle with rings and masks as internal and external boundaries regions for texture analysis. Support Vector Machine (SVM) is used to classify the regions in mass or non-mass. The proposed methodology provides successful results for the classification of masses and non-mass, reaching an average accuracy of 99.67%. / O câncer de mama é o segundo tipo de câncer mais frequente no mundo e de difícil diagnóstico. Distintos Sistemas de Detecção e Diagnóstico Auxiliados por Computador (Computer Aided Detection/Diagnosis) têm sido utilizados para auxiliar especialistas da área da saúde com a indicação de áreas suspeitas de difícil percepção ao olho humano, assim ajudando na detecção e diagnóstico de câncer. Este trabalho propõe uma metodologia de discriminação e classificação de regiões extraídas da mama em massa e não-massa. O banco de imagens Digital Database for Screening Mammography (DDSM) é usado neste trabalho para aquisição das mamografias, onde são extraído as regiões de massa e não-massa. Na descrição da textura da região de interesse são utilizados os Índices de Diversidade Taxonômica (∆) e Distinção Taxonômica (∆*), provenientes da ecologia. O cálculo destes índices é baseado nas árvores filogenéticas, sendo aplicados neste trabalho na descrição de padrões em regiões das imagens da mama com duas abordagens de regiões delimitadoras para análise da textura: círculo com anéis e máscaras internas com externas. Para classificação das regiões em massa e não-massa é utilizado o classificador Máquina de Vetores de Suporte (MVS). A metodologia apresenta resultados promissores para a classificação de massas e não-massas, alcançando uma acurácia média de 99,67%.