Orientador : Prof. Dr. Walter Antonio Pereira Boeger / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 26/02/2015 / Inclui bibliografia / Área de concentração : Ecologia / Resumo: Os Gyrodactylidae vivíparos pertencem ao clado com maior número de espécies dentro da família (Boeger e Kritsky, 1997; Boeger et al. 2003; Bueno-Silva et al. 2011). De acordo com Boeger et al. (2003), uma característica com fundamental importância na diversificação dos girodactilídeos vivíparos é a capacidade de transmissão quando adultos. Essa inovação chave é responsabilizada pela alta proporção de especiações adaptativas no grupo, incluindo troca de hospedeiros e dispersão geográfica. O modelo de estudo utilizado nesse trabalho é composto por espécies de Corydoras do alto rio Iguaçu e seus parasitos Gyrodactylus. Cerca de 4 espécies de Gyrodactylus são compartilhadas por esses hospedeiros e a origem dos componentes da comunidade desses monogenóideos deve envolver processos de dispersão e históricos. Bueno- Silva et al. (2011) sugerem, por exemplo, uma associação histórica de Gyrodactylus corydori com espécies de C. ehrhardti e uma colonização secundária dessa espécie em C. paleatus. Resultados obtidos nesse estudo sugerem que a utilização de pequenos fragmentos de mtDNA para identificação de espécies pode levar a erros quando existem organismos híbridos na população, questionando a eficiência do DNA barcoding. Ainda, sugerem que G. anisopharynx e G. superbus estão ancestralmente relacionados à C. paleatus com populações estruturadas nos dois hospedeiros, enquanto que G. corydori está associado historicamente à C. ehrhardti não apresentando populações estruturadas. A atual distribuição desse sistema de hospedeiros e parasitos indica que os parasitos apresentam características que os permitem utilizar de forma indiscriminada ou não, recursos (hospedeiros) semelhantes. Esperava-se que houvesse redução no tamanho efetivo das populações que pudessem indicar troca de hospedeiro, entretanto no presente trabalho não foi encontrado expansão populacional em nenhuma das três espécies analisadas, mas sim um declínio há aproximadamente 13 mil anos associado a eventos climáticos do Quaternário. Finalmente, com os resultados obtidos é possível propor um cenário onde a especiação simpátrica foi de fundamental importância para diversificação da linhagem hoje composta por G. anisopharynx e G. corydori quando esta linhagem ancestral encontrou disponibilidade de novo recurso após colonização de C. paleatus na bacia do Rio Iguaçu. Palavras-chave: Monogenoidea, Gyrodactylidae, Coevolução, Associação Histórica. / Abstract: The viviparous Gyrodactylidae belong to the clade with the highest number of species in the family (Boeger and Kritsky, 1997; Boeger et al. 2003; Bueno-Silva et al. 2011). According Boeger et al. (2003), a feature with fundamental importance in diversification of viviparous Gyrodactylidae is the transmission capacity as adults. This key innovation is held responsible for the high proportion of adaptive speciation in the group, including exchange of hosts and geographic dispersion. The study model used in this work consists of species of Corydoras and their parasites from the upper Iguaçu River. About 4 species of Gyrodactylus are shared by these hosts and the origin of the components from de Monogenoidea community must involve dispersion and historical process. Bueno-Silva et al. (2011) suggest, for example, a historical association between G. corydori and C. ehrhardti with a secondary colonization of the C. paleatus. Results of this study suggest that use of small mtDNA fragments for species identification can lead to errors when there are hybrid organisms in population, questioning the efficiency of DNA barcoding. Also suggests that G. anispharynx and G. superbus are ancestrally related to C. paleatus with structures populations in both hosts, while G. corydori has a historical association with C. ehrhardti and don't present structured populations. The current distribution of hosts and parasites system indicates that the parasites have characteristics that allow the use indiscriminate or not, of resources (hosts) similar. It was expected that there would be a reduction in the effective population size that could indicate host switch, however in this study was not found population growth in any of the three species analyzed, but a decline for about 13,000 years associated with Quaternary climatic events. Finally, the results obtained can propose a scenario where sympatric speciation was of fundamental importance to diversity the lineage today consist of G. anisopharynx and G. corydori when this ancestral lineage found availability of new resource after C. paleatus colonization in the Iguaçu river basin. Key word: Monogenoidea, Gyrodactylidae, Coevolution, Historical Association.

Este estudo teve como objetivos descrever e comparar a estrutura da comunidade fitoplanctônica, determinada pelos atributos densidade, composição, riqueza, diversidade específica e uniformidade, na foz dos rios Gravataí, Sinos, Caí e Jacuí e verificar sua relação com variáveis físicas, químicas, bacteriológicas e hidrológicas, em um ciclo anual. A investigação baseou-se em seis amostragens sazonais, na subsuperfície da água, no período de dezembro de 2000 a dezembro de 2001. A comunidade fitoplanctônica, na foz dos quatro rios, esteve composta por 471 táxons, 135 gêneros e nove classes taxonômicas. A classe Chlorophyceae foi a mais representativa em todos os rios, sendo substituída pela Bacillariophyceae no inverno, nos rios Gravataí e Jacuí e, no outono, no rio dos Sinos. As Bacillariophyceae cederam lugar para as Euglenophyceae, no rio dos Sinos, na primavera e, juntamen te com as Cryptophyceae, no rio Caí, no verão. A alta riqueza e alta diversidade estão, provavelmente, associadas à ocorrência de reservatórios e banhados no curso superior destes rios, bem como da presença de áreas úmidas na planície de inundação, no curso inferior. Estes ambientes férteis são importantes fontes de organismos para a comunidade fitoplanctônica na foz dos rios do delta do Jacuí. A temperatura da água e o nível fluviométrico foram os principais fatores determinantes da variação da densidade e riqueza do fitoplâncton e, demonstraram um comportamento sazonal semelhante nos rios. Em geral, o incremento da densidade fitoplanctônica esteve relacionado ao período de águas baixas, com temperaturas mais elevadas da água A riqueza específica apresentou algumas variações significativas entre os rios, estando provavelmente, associada às diferenças químicas entre eles. Os resultados demonstraram a ocorrência de um gradiente decrescente de eutrofização dos rios, na seguinte seqüência: rio Gravataí, rio dos Sinos, rio Caí e rio Jacuí. Apesar das diferentes condições de trofia entre a foz dos rios do delta do Jacuí, a comunidade fitoplanctônica apresentou alta riqueza e diversidade específica e esteve composta em grande parte por organismos resistentes e/ou adaptados às condições ambientais destes rios.

Orientadora : Marcio R. Pie / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 20/03/2015 / Inclui referências / Área de concentração / Resumo: Os gradientes de diversidade de espécies possivelmente estão entre os fenômenos mais comuns e menos conhecidos da ecologia. Os padrões espaciais de diversidade são resultado da interação de processos ecológicos e evolutivos. Em particular, a hipótese de conservação tropical de nicho é uma abordagem que explica com a conservação de nicho pode explicar os gradientes de riqueza de espécies face das mudanças climáticas ao longo do tempo evolutivo. A hipótese é baseada nas premissas de que climas mais quentes foram mais difundidos no passado e de que muitos grupos de espécies se originam em condições tropicais e tiveram dificuldade em entrar em novas condições de clima temperado, devido à conservação de suas características ecológicas. Comumente, esta hipótese é testada por testes que correlacionam características ambientais e filogenéticas, tais como a idade dos clados. Por exemplo, comunidades temperadas e regiões desérticas menos diversas tendem a conter mais espécies de clados derivados, enquanto as áreas tropicais quentes e úmidas suportam espécies de clados mais basais. Isto reflete a incapacidade de muitos clados que inicialmente evoluíram sob condições mais úmidas e quentes, em se adaptar às mudanças climáticas em escalas continentais, tendo assim, sobrevivido em áreas onde a alta precipitação e vegetação abundante persistiram. Neste estudo, nós testamos esses cenários utilizando dados da idade das espécies (inferida pelo respectivo tempo divergência do ancestral comum mais recente) para avaliar as diferenças entre correlatos ecológicos de riqueza de espécies novas e espécies antigas. O estudo incluiu cinco clados de mamíferos terrestres - Marsupiais, Primata, Chiroptera, Artiodactyla, e Carninora. Espécies que divergiram antes ou depois de 10 Mya de seu ancestral comum mais recente foram categorizadas como novas ou antigas, respectivamente. Este idade divide períodos com histórias climáticas notavelmente distintas. Neste estudo, nós verificamos que as diferenças nos correlatos ecológicas das espécies de novas e antigas de mamíferos são altamente dependentes da escala taxonômica, sugerindo que o grau de conservação de nicho é variável entre os clados. Desta forma, as idiossincrasias dos clados são relevantes, ressaltando que é preciso ter precaução em fazer previsões gerais a partir de conclusões alcançadas para grupos mais específicos. O nosso estudo desafia a visão tradicional de que a conservação de nicho é um fator fundamental na estruturação dos padrões de riqueza de espécies. Palavras-chave: riqueza de espécies, correlatos ecológicos, idade das espécies, conservação de nicho. / Abstract: Geographical patterns of diversity and the uneven distribution of species over space are possibly the most ubiquitous and the least understood phenomena in ecology. Recently, the tropical niche conservatism hypothesis has been invoked to explain latitudinal diversity patterns the tropical niche conservatism. This integrative approach outlines how niche conservatism explains contemporary species richness gradients in the face of climate change over evolutionary time. This hypothesis is based on the premises that warmer climates were more widespread in the past, many extant groups originated in tropical conditions and species experienced difficulty to break into new temperate-zone conditions due to conservatism in their ecological requirements. A common test of tropical niche conservatism hypothesis is to examine correlations between environmental and phylogenetic characteristics such as average taxon age. For instance, less diverse temperate communities and desert regions tend to contain more species from derived clades, while warm and wet tropical areas support species from more basal clades, reflecting the inability of many clades that initially evolved under wetter and warmer conditions to adapt to continental-scale climate change, having survived in areas where high precipitation and abundant vegetation persisted. In this study, we tested those scenarios using neontological data to assess differences in ecological predictors of species richness in old versus new species. We include five large terrestrial mammal clades in the analyses - Marsupialia, Primates, Chiroptera, Artiodactyla, and Carnivora - with each species being categorized as either old or new relative to its time for the most recent common ancestor (TMRCA) being above or below 10 Mya, an age that divides periods of markedly different climatic histories. In this study, we found that the differences in ecological correlates of old and new mammal species are highly dependent on the taxonomic scale suggesting that the degree of niche conservatism is variable among distinguished mammal clades. Therefore, idiosyncrasies of clades are important and care must be taken in making more general conclusions from results reached for a specific group. Our study challenges the traditional view that niche conservatism is the main driver underlying the ubiquitous climate-richness pattern. Keywords: species richness, ecological correlates, species ages, niche conservatism.

Orientador : Prof. Dr. Marcio Roberto Pìe / Co-orientador : Dr. M. Brock Fenton / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 19/03/2015 / Inclui referências / Área de concentração : Ecologia e conservação / Resumo: Os morcegos constituem mais de 20% das espécies de mamíferos atualmente descritas, uma diversidade extraordinária ligada principalmente à capacidade de voo e à ecolocalização. A ecolocalização é um fenômeno presente em todas as famílias de morcegos. Das 19 famílias de morcegos atualmente reconhecidas, 18 emitem ecolocalização tonal produzida na laringe, enquanto espécies da família Pteropodidae emitem sons pulsados produzidos através de estalos da língua ou asas. Contudo, a ecolocalização em Pteropodidae é relatada para apenas algumas espécies, enquanto nas outras 18 famílias que emitem sons tonais esse sistema é ubíquo. A ecolocalização tonal é um sistema ativo relacionado principalmente com a localização espacial e navegação em ambientes escuros, mas também usada como método de detecção e classificação de itens alimentares em diversas espécies de morcegos. Diversos estudos oferecem hipóteses sobre a origem da ecolocalização, bem como hipóteses sobre a diferenciação dos chamados de ecolocalização em relação ao ambiente ocupado pelas diversas espécies de morcegos e a convergência dos tipos de chamados entre grupos filogeneticamente distantes. No entanto, pouco se sabe sobre a dinâmica de evolução da ecolocalização tonal, as influências morfológicas e ambientais sobre a diferenciação desta característica, e a ligação entre o fenômeno da ecolocalização e a excepcional riqueza de espécies de morcegos. O objetivo deste trabalho é apresentar respostas a estas questões a partir de uma perspectiva macroevolutiva e macroecológica, oferecendo uma visão geral sobre as forças intrínsecas e extrínsecas que afetam a evolução desta característica e possibilitam a diversidade de espécies e sinais de ecolocalização observados atualmente. A questão das características morfológicas e ambientais atuantes sobre a diversidade de sinais de ecolocalização é abordada com o uso de ferramentas de biologia comparativa, determinando os sinais filogenético e espacial presentes nos diferentes parâmetros espectrais e temporais da ecolocalização e definindo a direção e magnitude das influências morfológicas e ambientais sobre cada parâmetro. O componente de história filogenética é preponderante sobre a maior parte dos parâmetros analisados, porém apenas a duração do chamado de ecolocalização apresenta um componente espacial próximo de zero. A amplitude de frequências no chamado aparece como o parâmetro com maior componente espacial, superior ao filogenético, e também apresenta a maior proporção de variação independente tanto da filogenia quanto do espaço. A frequência inicial também apresenta3se como um parâmetro relativamente mais plástico, enquanto a frequência final e a duração do chamado mostram menor variação independente e maior proporção de sinal filogenético. O pico de frequência mostra um componente filogenético intermediário entre a frequência inicial e final, e um componente independente superior ao espacial. A razão de aspecto da asa e o tamanho corporal (representado pelo tamanho de antebraço) têm as maiores influências sobre os parâmetros analisados, confirmando que animais maiores emitem chamados de frequência mais baixa e de maior duração. A temperatura também apresenta influência sobre a maioria dos parâmetros de ecolocalização, levando a frequências mais altas e de menor duração. Os resultados confirmam algumas relações alométricas propostas em outros estudos, porém aqui controlando a autocorrelação filogenética entre as espécies, e demonstram heterogeneidade nos fatores filogenéticos e espaciais atuantes sobre o biosonar. A relação entre os parâmetros de frequência e a duração dos chamados de ecolocalização leva à formação de algumas configurações espect^temporais distintas, ligadas principalmente ao tipo de ambiente onde as espécies forrageiam mas também aos clados a que pertencem. Essas conformações muitas vezes são convergentes entre grupos distantes de morcegos que se utilizam de estratégias de forrageamento e/ou ocupam ambientes similares, porém não se sabe como esses casos de convergência se refletem na dinâmica de evolução das frequências de ecolocalização e sua relação alométrica com o tamanho de corpo. Avalio^se então se essas diferentes conformações levam a diferentes taxas de evolução da frequência de máxima energia e do tamanho de antebraço, sob 18 hipóteses de cenários evolutivos que variam de uma taxa única para todos os clados até seis diferentes taxas evolutivas e convergências entre clados. A hipótese que melhor explica a variação encontrada na ecolocalização das espécies atuais de morcegos aponta quatro diferentes taxas de evolução, e apenas um caso claro de convergência nessas taxas. A grande maioria das espécies conserva a mesma taxa evolutiva encontrada no tipo de chamado apontado como ancestral aos morcegos que emitem ecolocalização tonal, enquanto alguns clados que emitem chamados de baixa amplitude de frequências apresentam taxas mais baixas ou mais elevadas em relação ao estado ancestral. O mesmo cenário explica também a variação no tamanho de antebraço, porém as taxas de diferenciação são menores do que aquelas da ecolocalização. Os resultados demonstram que apesar das convergências na relação espectro3temporal entre alguns grupos, as taxas de evolução da ecolocalização e tamanho de antebraço comumente seguem o padrão encontrado nos clados a que os grupos pertencem. A relação alométrica entre ecolocalização e tamanho corporal também se reflete nas diferenças de taxas evolutivas entre clados, porém em velocidades diferentes. Sabe3se que a ordem Chiroptera apresenta uma forte relação entre a riqueza de espécies e a temperatura, formando um pronunciado gradiente latitudinal de riqueza ligado à conservação filogenética do nicho climático tropical. Porém os mecanismos ligando a coexistência de várias espécies em escala local com os padrões regionais de riqueza são desconhecidos. A atenuação acústica gerada pela atmosfera, uma função não linear da temperatura, umidade e frequência sonora, pode atuar como um mecanismo de facilitação da coexistência diminuindo a interferência acústica entre hetero3 e coespecíficos. Essa hipótese é testada primeiramente buscando3se a melhor combinação de variáveis ambientais que explicam o gradiente de riqueza de espécies que ecolocalizam, e avaliando a capacidade desse modelo em prever a riqueza de espécies que não possuem ecolocalização tonal. Em seguida, avaliou3se o papel da atenuação sonora diretamente sobre o padrão de riqueza de espécies através de modelos generalizados aditivos. A combinação entre temperatura e umidade, variáveis responsáveis pela atenuação sonora, é a que melhor explica o gradiente de riqueza das espécies que ecolocalizam, porém este modelo prediz uma riqueza de espécies muito maior do que a observada para as espécies que não ecolocalizam. A atenuação sonora explicitamente modelada responde por 79% da variação no gradiente de riqueza de espécies, excedendo a variação explicada simplesmente pela temperatura e umidade em separado. Esses resultados fornecem evidências de que a atenuação sonora pode ser o principal mecanismo de ligação entre os processos locais e regionais que determinam o gradiente de riqueza de espécies de morcegos que emitem ecolocalização tonal. / Abstract: Bats constitute more than 20% of the currently known mammal species, an exceptional diversity linked to powered flight and echolocation. Eighteen from the 19 bat families use tonal echolocation produced in the larynx, while species from the Pteropodidae family use tong or wing clicks in some circumstances. However, only a few species of Pteropodidae are known to produce echolocation, while tonal echolocation is ubiquitous in all species from the other 18 families. Tonal echolocation is an active system commonly used for spatial navigation in low3light conditions, but a large number of species also use it to detect and classify food items. Several studies offer hypotheses about the origin of echolocation and the differentiation between echolocation types in relation to habitat, as well as the convergence of echolocation designs among phylogenetically distant groups. However, the dynamics of the tonal echolocation evolution, the influences of morphological and environmental variables, and the mechanisms linking echolocation to the exceptional bat diversity are poorly known. This work presents answers to these questions from a macroevolutionary and macroecological perspective, offering a broad3scale assessment of the intrinsic and extrinsic forces that shape this characteristic and allow the observed diversity of species and echolocation signals. Comparative biology tools are used to determine the morphological and environmental variables shaping the diversity of echolocation calls, establishing the phylogenetic and spatial signals in the different spectral and temporal parameters of echolocation, and analyzing the direction and magnitude of the morphological and environmental influences. The phylogenetic component is preponderant in almost all parameters analyzed, although only the call duration shows a nearly absent spatial component. Call bandwidth appears as the most spatially structured parameter, greater than the phylogenetic signal, and also has the greatest variation independent from both phylogeny and space. The initial frequency also appears as a relatively plastic characteristic, while the final frequency and call duration show the smallest independent component and a greater contribution of phylogenetic history. The peak frequency has a phylogenetic component in between that of the initial and final frequencies, and a independent component greater than the spatial one. Wing's aspect ratio and body size (represented by the forearm length) have the greatest influence over the analyzed parameters, confirming the proposition that larger species emit calls of lower frequencies and longer durations. Temperature is also influential over most of the analyzed parameters, leading to higher frequencies and lower durations in the warmest regions. The results corroborate some of the proposed allometric relationships between echolocation and body size, but here controlling for the phylogenetic autocorrelation among species, and demonstrate the heterogeneity in the phylogenetic and spatial influences over the biosonar variation. The relationship between frequency parameters and call duration leads to some distinct spectrotemporal configurations, majorly linked to the habitat in which the species forage, but also to their phylogenetic positions. These call designs are often convergent between distantly related groups that forage and/or occupy similar habitats, however little is known about how these cases of design convergences translate into the dynamics of evolution of echolocation frequencies and their allometric relationship with body size. This work evaluates whether these different call designs lead to different rates of frequency of maximum energy and forearm length evolution, evaluating 18 hypothetical scenarios that vary from a single rate of evolution for all bat species to a scenario of six different rates and cases of convergences between clades. The hypothesis that better explains the variation in echolocation frequencies among current bats is composed by four different rates of phenotypic differentiation and just one clear case of convergence in these rates. The vast majority of species retains the same rate of the echolocation type found to be the ancestral state of laryngeal echolocating bats, while some clades that emit narrowband calls have rates lower or higher than the ancestral background. The same scenario explains the variation in forearm length, yet with rates always lower than those found for echolocation frequency. The results show that, despite the convergences in call shape between some groups, rates of frequency and body size evolution often follow the pattern of the clades to which the groups pertain. The allometric relationship between echolocation and body size is also reflected in the rates of phenotypic differentiation, although with disparate paces. It is known that Chiroptera shows a strong relationship between species richness and temperature, leading to a pronounced latitudinal richness gradient linked to the phylogenetic conservatism of the tropical niche. However, the mechanisms linking the coexistence of species in local scale with the regional patterns are poorly known. Atmospheric sound attenuation, a nonlinear function of temperature, humidity and sound frequency, can act as a mechanism that facilitates the coexistence through diminishing the acoustic interference between hetero3 and conspecifics. This hypothesis is tested through assessing the environmental predictors that best explain the richness gradient of echolocating bats, and then evaluating the capacity of this model in predicting the richness gradient of non3 echolocating species. Further, the role of atmospheric sound attenuation in shaping the echolocating species richness is directly evaluated through generalized additive models. As expected, the model composed by temperature and humidity, the variables responsible for sound attenuation, has the best fit to the richness gradient of echolocating bats, but this model greatly overpredicts the richness of non3 echolocating bats. The explicitly modeled atmospheric sound attenuation accounts for 79% of the variation in the richness gradient, exceeding the variation explained by a model composed by temperature and humidity separately. These results show that sound attenuation can be the principal mechanism linking the local and regional scale processes that shape the richness gradient of laryngeal echolocating bats.

Orientador : Prof. Dr. Walter Antonio Pereira Boeger / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 18/03/2015 / Inclui referências / Área de concentração : Ecologia e Conservação / Resumo: O crescimento econômico e o desenvolvimento industrial têm aumentado consideravelmente a demanda de água e energia nos últimos anos por todo território brasileiro, e também mundial, impulsionando a construção de diversas barragens de grande e pequeno porte. Os benefícios econômicos dessas obras são evidentes, mas seus impactos sobre ambientes naturais podem ser graves. A manutenção das populações aquáticas nesse cenário de fragmentação é extremamente importante para conservação dos ecossistemas em que estão inseridas. Porém, para que o manejo seja bem sucedido, o conhecimento do relacionamento espacial estre essas populações deve ser considerado. Ferramentas genéticas são frequentemente utilizadas para acessar a informação sobre a conectividade entre populações fragmentadas por barreiras artificiais. Entretanto estudos estabelecendo padrões gerais de fragmentação, considerando diretamente a escala geográfica dos rios, e seus fragmentos resultantes, ainda não foram abordados. Esse cenário é o foco do presente trabalho. Assim sendo, os resultados apresentados no primeiro capítulo, para as populações de Astyanax bifasciatus e Pimelodus maculatus, estudadas nos rios Jordão e São Francisco respectivamente, sugerem que exista um relacionamento entre a escala de tamanho de um rio e a presença de diferenciação na estrutura genética de populações distribuídas em seu curso. Esse padrão emerge, aparentemente, do relacionamento entre a redução do tamanho populacional pela diminuição do tamanho dos fragmentos, que é mais intenso nos rios de pequeno porte. Esses resultados indicam que tempo de geração de cada espécie, aliado ao relacionamento entre a dimensão dos fragmentos e suas características biológicas, são fundamentais pra determinar a presença ou ausência de diferenciação na estrutura genética dos isolados populacionais. Para testar o efeito dessa relação, no segundo capitulo, foi elaborado um modelo genético populacional com o intuito de entender como se relacionam alguns fatores bióticos, como capacidade de deslocamento dos indivíduos de uma espécie, que determina a sua conectividade, e o tamanho populacional de uma espécie, são capazes de criar os padrões que observamos em populações já estudadas. O modelo incluiu cenários alternativos de fragmentação onde populações modeladas, com diferentes características biológicas, puderam interagir. Os resultados sugerem que a capacidade de conexão (vagilidade) dos os organismos reflete significativamente o perfil genético de diferenciação entre suas populações, e que o estabelecimento de um manejo específico para espécies com determinado perfil biológico, é fundamental para sua manutenção. As espécies mais vágeis naturalmente tem populações geneticamente mais homogêneas do que as espécies menos vágeis, e sofrem mais os efeitos de fragmentação. Ademais, a restrição, causada pela imposição de barreiras artificiais, afeta diretamente a distribuição da diversidade genética entre as populações fragmentadas. A elaboração de estratégias corretas de manejo, que possibilitem o fluxo de indivíduos entre populações acima e abaixo dessas barreiras, pode mitigar esse efeito. Entretanto, o grau de conexão eficiente para mitigação desses efeitos, pode ser muito maior do que o viável economicamente. Além disso, os resultados indicam que a utilização de modelos populacionais que avaliem aspectos mais gerais do relacionamento dos perfis biológicos dentro de cada cenário de fragmentação, ainda que simplificado, podem ser eficazes para o entendimento dos efeitos genéticos populacionais. / Abstract: The industrial and technologycal development in the past fifty years have significantly increased the demand for water and energy worldwide, boosting the construction of several large and small dams and hydro powerplants. Their economic benefits are evident; however, their impact on natural environments can be severe. The maintenance of aquatic populations in this scenario of population fragmentation is extremely important for the conservation of freshwater ecosystems. Nevertheless, for the management to be successful, knowledge of the spatial relationship of these populations should be considered. Genetic tools are often used to access information about the connectivity between fragmented populations. However, studies establishing general genetic patterns of fragmentation have not yet been addressed. Especially those who consider the different patters that emerge from the river's sizes. This scenario is the focus of this work. Thus, the results presented in the first chapter suggest that a relationship exists between the size of a river and the presence of genetic differentiation along its course. Apparently, this pattern emerges from the relationship between the reductions of populations sizes because of the formation of fragments, which is more intense in small rivers. These results indicate that each species's generation time, together with the relationship between the size of the fragments and their biological characteristics, are key to determining the presence or absence of genetic differentiation of the isolated populations. To test the effect of this relationship, in the second chapter, a population genetic model (Individual based model) were designed in order to understand how some biotic factors such as dispersion capacity and population sizes create genetic patterns observed in studied populations. The model included alternative scenarios of fragmentation where modeled populations with different biological characteristics could interact. The results suggest that the ability to connect (dispersion ability) of organisms significantly reflects the genetic profile of homogeneity or differentiation between their populations. Moreover the establishment of a specific management for species with specific biological profile it is essential for its maintenance. The most wide ranging species naturally have populations genetically homogeneous than less wide ranging species, and are more susceptible to the effects of fragmentation. Furthermore the restriction caused by the imposition of artificial barriers, directly affects the distribution of genetic diversity among fragmented populations. The development of correct management strategies that enable geneflow between populations can mitigate this effect. However, the degree of efficient connection to alleviate these effects can be much higher than economically viable. In addition, the results indicate that the use of general and comprehensive population models, although simplified, can be critical to understanding the genetic effects in future scenarios of population fragmentation.

Orientador: Maria Isabel Castreghini de Freitas / Coorientador: Odaléia Telles Marcondes Machado Queiroz / Banca: Ana Tereza Caceres Cortez / Banca: Mariselma Ferreira Zaine / Mestre

Orientador: Gustavo Henrique Gonzaga da Silva / Banca: Irineu Bianchini Júnior / Banca: Robinson Antonio Pitelli / Resumo: A presente dissertação está estruturada em dois capítulos no formato de artigo científico e teve como objetivo avaliar o crescimento das macrófitas aquáticas flutuantes Pistia stratiotes e Salvinia molesta em diferentes condições de fotoperíodo e temperatura em condições de laboratório. O delineamento experimental foi casualizado sendo constituído de oito tratamentos (T) e três réplicas. Os tratamentos foram: T1 (15°C/8h de fotoperíodo); T2 (15°C/12h de fotoperíodo); T3 (15°C/16h de fotoperíodo); T4 (25°C/8h fotoperíodo); T5 (25°C/12h de fotoperíodo); T6 (25°C/16h de fotoperíodo); T7 (30°C/8h de fotoperíodo) e T8 (30°C/12h de fotoperíodo). A capacidade suporte (K) foi calculada para todas as réplicas em cada um dos tratamentos. Para identificar a ocorrência de diferenças significativas foi aplicada a análise de variância (p<0,05) e posteriormente o foi aplicado o teste de Duncan. Não houve diferenças significativas entre as capacidades suportes de P. stratiotes nos tratamentos T1 e T8 (p=0,05), T2 e T7 (p=0,62), T3 e T4 (p=0,26), T3 e T5 (p=0,36), T4 e T5 (p=0,06) e T5 eT7 (p=0,09). O maior crescimento de Pistia stratiotes ocorreu em temperaturas intermediárias e em fotoperíodos mais longos, com um melhor desempenho quando submetida à temperatura de 25°C e 16 horas de fotoperíodo. Para Salvinia molesta observou-se que não houve diferença significativa entre T1 e T4(p=0,233), T1 e T7(p=0,638), T4 e T6(p=0,106) e T4 e T7(p=0,420). Foi possível observar um melhor crescimento de S. molesta em temperaturas mais baixas, sendo o 2 melhor desempenho observado (tratamento T3) com temperatura de 15°C e fotoperíodo de 16 horas. / Mestre

Este estudo teve como objetivos descrever e comparar a estrutura da comunidade fitoplanctônica, determinada pelos atributos densidade, composição, riqueza, diversidade específica e uniformidade, na foz dos rios Gravataí, Sinos, Caí e Jacuí e verificar sua relação com variáveis físicas, químicas, bacteriológicas e hidrológicas, em um ciclo anual. A investigação baseou-se em seis amostragens sazonais, na subsuperfície da água, no período de dezembro de 2000 a dezembro de 2001. A comunidade fitoplanctônica, na foz dos quatro rios, esteve composta por 471 táxons, 135 gêneros e nove classes taxonômicas. A classe Chlorophyceae foi a mais representativa em todos os rios, sendo substituída pela Bacillariophyceae no inverno, nos rios Gravataí e Jacuí e, no outono, no rio dos Sinos. As Bacillariophyceae cederam lugar para as Euglenophyceae, no rio dos Sinos, na primavera e, juntamen te com as Cryptophyceae, no rio Caí, no verão. A alta riqueza e alta diversidade estão, provavelmente, associadas à ocorrência de reservatórios e banhados no curso superior destes rios, bem como da presença de áreas úmidas na planície de inundação, no curso inferior. Estes ambientes férteis são importantes fontes de organismos para a comunidade fitoplanctônica na foz dos rios do delta do Jacuí. A temperatura da água e o nível fluviométrico foram os principais fatores determinantes da variação da densidade e riqueza do fitoplâncton e, demonstraram um comportamento sazonal semelhante nos rios. Em geral, o incremento da densidade fitoplanctônica esteve relacionado ao período de águas baixas, com temperaturas mais elevadas da água A riqueza específica apresentou algumas variações significativas entre os rios, estando provavelmente, associada às diferenças químicas entre eles. Os resultados demonstraram a ocorrência de um gradiente decrescente de eutrofização dos rios, na seguinte seqüência: rio Gravataí, rio dos Sinos, rio Caí e rio Jacuí. Apesar das diferentes condições de trofia entre a foz dos rios do delta do Jacuí, a comunidade fitoplanctônica apresentou alta riqueza e diversidade específica e esteve composta em grande parte por organismos resistentes e/ou adaptados às condições ambientais destes rios.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / A presente dissertaÃÃo tem por objetivo determinar a distribuiÃÃo geoquÃmica do fÃsforo total bem como das suas fraÃÃes geoquÃmicas existentes nos sedimentos do estuÃrio do Rio Jaguaribe, Estado do CearÃ. As informaÃÃes geradas neste projeto mostram que este sistema estuarino apresenta concentraÃÃes de fÃsforo total, inorgÃnico e orgÃnico total nos sedimentos, inferiores a de outros sistemas naturais que apresentam fÃsforo limitaÃÃo. Os resultados gerados nas duas campanhas no canal estuarino foram submetidos a anÃlise estatÃstica e revelaram nÃo haver alteraÃÃes significativas do estoque de fÃsforo total depositado no sedimento no intervalo de tempo entre as coletas. No entanto, trÃs pontos de coleta apresentaram diferenciaÃÃo estatÃstica em relaÃÃo aos demais, o que pode estar relacionado a retenÃÃo hÃdrica ou ao aporte de efluentes urbanos ou de aquicultura na regiÃo do estuÃrio compreendida entre Aracati e a desenbocadura do canal do amor. Ambas as hipÃteses carecem de amostragens especÃficas e nÃo foram contempladas neste projeto. Os perfÃs de testemunho demonstraram uma ligeira tendÃncia de aumento nas concentraÃÃes das trÃs fraÃÃes de fÃsforo analisadas (fÃsforo total, inorgÃnico total e orgÃnico total) nas camadas superiores. Indicando que nos Ãltimos anos o estuÃrio tem se comportado como um retentor de fÃsforo, o que pode repercutir na produtividade deste ecossistema. A partir das correlaÃÃes estatÃsticas das fraÃÃes inorgÃnicas com os carreadores geoquÃmicos (matÃria orgÃnica total e facilmente oxidÃvel, ferro e carbonatos) e com os parÃmetros hidroquÃmicos (salinidade, pH, oxigÃnio dissolvido) pode-se constatar que predominam principalmente as formas fÃrricas e carbonÃticas do fÃsforo nos sedimentos superficiais na porÃÃo estuarina entre a Aracati e a foz do estuÃrio. Aparentemente as condiÃÃes ambientais do canal principal do estuÃrio contribuem para o seqÃestro de fÃsforo da coluna dâÃgua e sua deposiÃÃo nos sedimentos. Diferentemente do que ocorre nos canais secundÃrios (Gamboas) onde as condiÃÃes anÃxidas favorecem sua manutenÃÃo na coluna dâÃgua e/ou liberaÃÃo do leito sedimentar. O impacto do grande nÃmero de barragens ao longo da bacia de drenagem do Rio Jaguaribe à em parte evidenciado pelos resultados obtidos para o fÃsforo detrÃtico (fraÃÃo inorgÃnica essencialmente fluvial) pois os dados confirmam a retenÃÃo do nutriente na porÃÃo mais continental do estuÃrio. Por outro lado, esta fraÃÃo à remobilizada na foz do estuÃrio em virtude da erosÃo costeira que ocorre na foz do rio, devido a baixa vazÃo fluvial e a retenÃÃo de sedimentos pelas inÃmeras barragens do rio. O emprego da Espectrofotometria de RessonÃncia MagnÃtica Nuclear 31P, na especiaÃÃo da fraÃÃo orgÃnica pode constituir uma importante ferramenta no monitoramento ambiental da regiÃo, visto que a mesma permite qualificar e quantificar as espÃcies de fÃsforo orgÃnico presentes no sedimento, entretanto a metodologia de extraÃÃo utilizada ainda necessita de otimizaÃÃes. / The goal of this work is to establish the geochemistry distribuition of the total phosphorus as well as its geochemistry fraction that exist in the sediments of the Jaguaribe River estuary, in the state of Ceara. Information from this project show that the estuary system presents a total phosphorus concentration, inorganic and organic in the sediments, inferior of the others natural systems that presents phosphorus limitation. The results produced in two campaigns in the estuary water-course were submited to a statistical analysis ond they donÂt show significant alteration in the total phosphorus stock settled in sediments in periods of time in differents gotherings. Nevertheless, three of gatherings presented statistical differentiation regarding to the others and it can be a water retention or to the urban affluents stablishments or agriculture in the estuary region located between Aracati and love channel. Both hypothesis need specific samples and they were not considered in this project. The profiler of evidence show a slight tendence in increasing of concentration of three phosphorus fractions observed (Total phosphorus, total inorganic and, total organic) in superior layers. It indicates that in recent years the estuary has been like a retainer of phosphorus, and this can rebound in the productivity of the ecological system. Out of statistical correlation of the inorganic fractions with the geochemical boaders (total organical matter and easely oxidizable, iron and carbonates) and with the hydrochemical model (salinity, pH, dissolved oxigen) we conclude the predominance of ferric and carbonates from of phosphorus in superficial sediments located in Aracati and the mouth of the river of the estuary. Seemingly the ambient conditions of the main estuary water-course contributefor a phosphorus kidnap from the water and your deposition in sediments. In a different way of what happen in secondary water-course (Gamboa) where the anoxidal conditions contribute for its maintenance in water and/or the liberation of the sedimental river-bed. The impact of a great number of dams along of Jaguaribe River is observed in the results from the phosphorus found into the waters. Becouse the information corroborate the retention of nutrients in the continental part of the estuary. On the other hand, this fraction is revolved in the mouth of the river because the erosion in the coast that happen in the mouth of the river, because of a low fluvial drained and the retention of sediments for many dams in the river. The use of the Spectrofotometria and Nuclear Magnetic Ressonance in the organical fraction especialization stablish a very important instrument in the ambiental observance of the region, because it permits to qualify and to quantify the kinds of organic phosphorus found in the sediments, nevertheless the use methodology of extraction still needs get better.

nÃo hà / Conforme os ParÃmetros Curriculares Nacionais (PCN), o tema Meio Ambiente à tratado como tema transversal. No Brasil, a oficializaÃÃo da EducaÃÃo Ambiental ocorreu mediante a lei federal de n 6.938 de 1981, responsÃvel pela criaÃÃo da PolÃtica Nacional do Meio Ambiente. ImportantÃssimo no campo educacional, a inserÃÃo da temÃtica ambiental na Lei nÂ.9394/96, ao considerar a compreensÃo do ambiente natural como essencial à educaÃÃo bÃsica brasileira. Este trabalho objetiva integrar diversas iniciativas de educaÃÃo ambiental apresentando aos alunos o papel que o homem tem perante o meio no qual se insere, utilizando-se de ambientes formais e nÃo formais de ensino, enfatizando o real valor da coleta seletiva e do consumo consciente, contribuindo para qualidade de vida na regiÃo em que se vive, por desenvolver um programa de educaÃÃo ambiental interdisciplinar, ao trabalhar a questÃo ambiental dos resÃduos sÃlidos em sala de aula, atravÃs de palestras, questionÃrios, vÃdeos, pesquisas na biblioteca, aulas de campo e feiras de ciÃncias, construindo subsÃdios teÃricos e prÃticos, envolvendo principalmente a temÃtica da reciclagem e coleta seletiva. Quanto à coleta seletiva, houve a arrecadaÃÃo e separaÃÃo de resÃduos sÃlidos, enviados posteriormente ao posto de reciclagem, alÃm da confecÃÃo de lixeiras ecolÃgicas e artigos confeccionados com materiais reciclados pelos prÃprios estudantes. A avaliaÃÃo ocorreu continuamente durante as atividades de preparaÃÃo, elaboraÃÃo e exposiÃÃo dos trabalhos, destacando-se o empenho individual, bem como o coletivo, ao se observar o interesse dos alunos, a participaÃÃo no grupo, conhecimentos adquiridos sobre o tema. A realizaÃÃo de aulas de campo em espaÃos nÃo formais de ensino (horta escolar e borboletÃrio didÃtico da UFC) contribuiu por incentivar comportamentos ecologicamente responsÃveis nos estudantes, tornando-os, portanto, agentes multiplicadores na reduÃÃo dos impactos ambientais e no exercÃcio da cidadania. Portanto, as apresentaÃÃes em Feiras de CiÃncias, aliadas à interdisciplinaridade e metodologias nÃo formais de ensino compÃem uma alternativa ao desenvolvimento de trabalhos baseados no ensino por projetos, tornando-se uma metodologia de aprendizagem capaz de envolver criatividade e investigaÃÃo na busca de soluÃÃes Ãs problemÃticas ambientais, mostrando aos alunos que, do ponto de vista metodolÃgico, a educaÃÃo ambiental e ciÃncia podem ser realizadas por diferentes caminhos. / According to the National Curriculum Parameters (PCN), the Environment theme is treated as a transversal topic. In Brazil, public environmental education is stipulated by the Federal Law N 6.938 of 1981 that institutes the National Environmental Policy. Important for the educational field was the inclusion of environmental issues in the Law of Guidelines and Bases Brazilian Education (Law N 9.394/96), which now consider the understanding of the natural environment as essential to basic education in Brazil. Thus, this study aims to develop and teach lessons on environmental education in formal and informal educational settings to help students become aware of their responsibilities in regard to the environment. This environmental education addresses human intervention in nature and emphasizes the value of selective collection and conscious consumption that contributes to an improved quality of life in the region in which we live. This study proposes an environmental education program that encourages interdisciplinary work on the environmental issue of solid waste in the classroom through lectures, questionnaires, videos, library research, field trips, and science fairs, building subsidies theoretical and practical, involving mainly the issue of selective collection and recycling. The collection and separation of solid waste was later sent to recycling program, in addition to making green bins, posters and producing various articles made of recycled materials by the students themselves. The evaluation has taken place during preparation activities as well as the actual exercises and exhibition of the works,highlighting individual and collective efforts by observing studentsâ interest, participation in group work on this subject, being, therefore, the evaluation given for the science fair project constitutes students' grades for the fourth bimestrial of 2010. Field classes in nonformal educational settings (teaching school garden and butterfly UFC) contributed to encourage environmentally friendly behavior in students, making them therefore multipliers in reducing impacts and environmental citizenship. Therefore, the presentations at Science Fairs, combined with interdisciplinary and non-formal methodologies offers an educational alternative to developing work-based learning by projects, making it a learning methodology capable of engaging research and creativity in finding solutions to environmental issues, and science can be taught in a more innovative way that actively involves students.