Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-23T14:33:25Z No. of bitstreams: 1 PGCS16MA033.pdf: 1894240 bytes, checksum: 1b6f35a6f205b5fa1e18ae9223806992 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T14:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS16MA033.pdf: 1894240 bytes, checksum: 1b6f35a6f205b5fa1e18ae9223806992 (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / The symbiosis between soil microorganisms and root plants is an important ecological relationship for their survival. For Bracatinga (Mimosa scabrella), a native leguminous plant in southern Brazil, pioneer in the Araucaria Forest and recognized with economic potential, these associations are essential for their establishment in different substrates, growth and survival. This study aimed to assess the diversity and symbiotic efficiency of nitrogen-fixing bacteria collected from different sites in Santa Catarina, as well as their interaction with associative bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi. The first chapter is a brief literature review about the subject. The second one describes the methodology applied in the collection area, as well as the morphological and genetic diversity analysis of bacteria found inside the M. scabrella nodules. In this chapter, among the 61 sample points, 30 morphotypes were identified and clustered into 11 groups. Burkholderia genus was the most common nitrogen-fixing bacteria in the nodules. However, Rhizobium and Cupriadus genera have also been identified and different associative bacteria as well. The third section is the result of two experiments. The first one showed the symbiotic efficiency and effectiveness of 28 strains inoculated separately in M. scabrella plants and the second one assessed the symbiotic efficiency of two Burkholderia strains in three different progenies of M. scabrella. Strains of Burkholderia, Rhizobium and Cupriavidus genera were able to form nodules on M. scabrella. However, the Cupriavidus genus did not fixed N to the plant. In contrast, some Burkholderia strains showed good results as nitrogen fixing bacteria, with potential to fix all the N required by their host, although the results have had a wide variation in relation to the Burkholderia strains used. In addition, the progeny of M. scabrella may influence in the N fixation ability of bacteria. The fourth chapter evaluated the effects of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), nitrogen fixing bacteria (NFB) and associative bacteria (AB) individually and in combination on growth, nitrogen concentration, nodulation and root architecture of M. scabrella cultivated in a low phosphorus content soil. The results showed that the co-inoculation of AMF and NFB increased the root and shoot dry matter and the nitrogen concentration of the plants. Regards to root architecture, co-inoculation affects positively the length and volume of the roots, surface area, number of bifurcations and tips. In addition, AB inoculation did not affect the M. scabrella growth, although the number of nodules decreased significantly / A simbiose de microrganismos nas raízes de plantas é uma relação ecológica importante para a sobrevivência de ambos. Para Bracatinga (Mimosa scabrella), planta leguminosa nativa do sul do Brasil, pioneira na Floresta Ombrófila Mista e com reconhecido potencial econômico, essas associações podem ser fundamentais para seu estabelecimento nos diferentes substratos, crescimento e sobrevivência. Este trabalho teve por objetivo avaliar a diversidade e eficiência simbiótica de bactérias fixadoras de nitrogênio coletadas de nódulos de M. scabrella, de diferentes regiões do estado de Santa Catarina, bem como a interação dessas com bactérias associativas e fungos micorrízicos arbusculares. O primeiro capítulo trata de uma breve revisão bibliográfica sobre o assunto. O segundo capítulo descreve a metodologia e área de coleta, bem como a análise da diversidade morfológica e genética das bactérias encontradas nos nódulos de M. scabrella. Neste capítulo, dentre os 61 pontos amostrados, 30 morfotipos foram identificados e agrupados em 11 grupos. Destes, bactérias fixadoras de nitrogênio do gênero Burkholderia foram as mais comuns, no entanto, gêneros Cupriavidus e Rhizobium também foram identificados, além de diversos gêneros de bactérias associativas. O terceiro capítulo é resultado de dois experimentos, onde o primeiro demonstrou a eficiência e eficácia simbiótica de 28 estirpes inoculadas independentemente em plantas de M. scabrella e o segundo avaliou a eficiência de 2 estirpes em três diferentes progênies desta espécie. As estirpes do gênero Burkholderia, Rhizobium e Cupriavidus foram capazes de formar nódulos em M. scabrella. No entanto, as bactérias do gênero Cupriavidus não fixaram N2 para o planta. Em contrapartida, algumas bactérias do gênero Burkholderia mostraram capacidade de fixar todo o N2 necessário para o crescimento da planta, embora os resultados tenham grande variação em relação à estirpe de Burkholderia utilizada. Além disso, o acesso de M. scabrella pode influenciar na capacidade de fixação de N2 da bactéria. O quarto capítulo avaliou os efeitos de fungo micorrízico arbuscular (FMA), bactéria fixadora de nitrogênio (BFN) e bactéria associativa (BA), individualmente e em combinação, no crescimento, concentração de nitrogênio, nodulação e arquitetura da raiz de M. scabrella cultivada em solo com baixo teor de fósforo. Os resultados demonstraram que a co-inoculação de FMA e BFN aumentaram a massa da matéria seca da raiz e da parte aérea das plantas, bem como a concentração de nitrogênio. Em relação a arquitetura radicular, a co-inoculação afetou positivamente o comprimento e volume radicular, área superficial, número de bifurcações e pontas. Além disso, a inoculação de BA não afetou o crescimento de M. scabrella, embora o número de nódulos tenha diminuído com sua presença

Mutualismos são interações em que os parceiros se exploram reciprocamente com benefícios líquidos para ambos os indivíduos que interagem. Sistemas mutualistas multiespecíficos podem ser descritos como redes de interação, tais como aquelas formadas por sistemas de polinização, dispersão de sementes, estações de limpeza em ambientes recifais, formigas defensoras de plantas, mimetismo mülleriano e bactérias fixadoras de nitrogênio em raízes de plantas. As interações mutualísticas estão sujeitas à trapaça por indivíduos que, por meio de algum comportamento, alcançam o benefício oferecido pelo parceiro sem oferecer nada ou oferecer muito pouco em troca. No entanto, interações mutualísticas persistem apesar da existência de trapaceiros. Neste trabalho, mostro que os parasitas de interações mutualísticas, os trapaceiros, aumentam a resiliência das redes mutualísticas às perturbações mais rapidamente em redes aninhadas, redes tipicamente encontradas em mutualismos ricos em espécies. Portanto os efeitos combinados de trapaceiros, estrutura e dinâmica das redes mutualísticas podem ter implicações para a forma como a biodiversidade é mantida. Em seguida, estudo as condições em que flores tubulares, que sofrem maiores danos ao interagirem com ladrões de néctar, conseguem coexistir com flores planares, polinizadores e pilhadores por meio de efeitos indiretos da trapaça em seu sucesso reprodutivo. O roubo do néctar pode aumentar o sucesso de uma planta se as interações com pilhadores gerarem maior quantidade de polinização cruzada, aumentando assim o sucesso reprodutivo das plantas que interagem com ambos os visitantes florais. Tal resultado sugere uma nova fonte de manutenção da cooperação e da diversidade de estratégias por meio de efeitos não lineares das interações entre diferentes estratégias. Finalmente, estudo como as interações locais promovem a prevalência de mímicos (trapaceiros) em uma certa população na ausência de seus modelos. Mostro que presas que interagem localmente podem favorecer a predominância de mímicos e predadores que os evitam após algumas gerações e que uma distribuição não aleatória de indivíduos no espaço pode reforçar ainda mais este efeito inesperado de alopatria de modelo e mímico / Mutualisms are interactions in which organisms of different species exploit each other with net benefits for both interacting individuals. Multispecific mutualistic system can be depicted as interaction networks, such as those formed by plant-pollinator interactions, dispersal systems, species interacting in cleaning stations in reef environments, protective ants in plants, müllerian mimicry, and nitrogen fixing bacteria on the roots of plants. Mutualistic interaction is subject to cheating by individuals who, by means of a diversity of behavioral strategies, achieve the benefit provided by the partner offering nothing or few in return. However, the mutualistic interactions persist despite the existence of cheaters. In this work I show that the parasites of mutualistic interactions increase the resilience of mutualistic networks to disturbances in nested networks, typically found in species-rich mutualisms. Therefore the joint effect of cheating, structure and dynamics of mutualistic networks have implications for how biodiversity is maintained. I subsequently study the conditions under which tubular flowers, which suffer stronger damages when interacting with nectar robbers, can coexist with planar flowers, pollinators, and robbers through indirect effects of cheating on their reproductive success. The theft of nectar may increase the success of a plant if its interactions with robbers generate higher degrees of cross-pollination, thus increasing the reproductive success of plants that interact with both floral visitors. This study suggests a new source of continued cooperation and diversity strategies through non-linear effects of the interactions between different strategies. Finally, I study how local interactions can promote the prevalence of mimic (the cheaters) in a given population in the absence of their models. I found that prey interacting locally may favor the predominance of mimic preys and avoid predators that, after a few generations and under a non-random distribution of individuals in space, can further strengthen this unexpected effect allopatry of the mimic and its model

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Vieira_2011.pdf: 1523509 bytes, checksum: 3cdad6bc2c4962ae82afe2a1ffbc4501 (MD5) Previous issue date: 2011-03-11 / The presence of riparian vegetation is an important factor that strongly influences such river characteristics, which consequently maintain local habitat heterogeneity and contributes to the input of allochthonous materials. Therefore, this dissertation has two objectives: 1) to compare the interaction of fish assemblages with riparian vegetation that belongs to the streamlet Santa Maria, Meia Ponte, Piracanjuba Rivers basins, rivers located in the Northern portion of the Paraná River basin, Central Brasil, identifying possible structures relating basins and rivers orders to the vegetation cover percentage, availability of allochthonous and authochthonus matters and water turbidity; 2) determine which habitat variables (geomorphology, riparian vegetation, limnological, physical-chemical and hydrological aspects) influence streamlet fish assemblages found within in the Northern Paraná River Basin. In order to do so, during April and September 2009 samples were performed in 27 streamlets of first and second orders from Meia Ponte River (seven tributaries), Piracanjuba River (14 tributaries) and Santa Maria Streamlet (six tributaries) located in the Southeastern region of the state of Goias (Northern Paraná Basin). By the end of the samples, 4879 specimens from 59 species and 19 families were collected. Species richness, individual abundances by guilds and total biomass did not presented significant differences among the three basins considered. However,when the streamlets order were considered, such difference was significant. The difference between first and second order streamlets when considering species richness was, on average, of eight species and the highest species richness was found among second order streamlets. Individual abundances found by trophic guilds presented differences among, carnivorous, herbivorous and insectivorous species, and in all cases, the species richness was higher in the second order streamlets. Total biomass presented an average increase of 131g in the second order streamlets. From the 18 habitat descriptive variables analyzed, eight influenced the local fish assemblages: two of them were quantitative ones (margins cover type and deposited matter in the streamlet bed) and six were quantitative (stream velocity, river width, dissolved oxygen, water conductivity, water temperature and water turbidity). / A presença da mata ripária e um fator que influencia nas características físico-químicas das redes de drenagem, além de promover a manutenção da heterogeneidade de habitat local e contribuir com a entrada de material alóctone. Esta dissertação objetivaresponder à três perguntas : (a) a riqueza, abundância e biomassa por grupo trófico das assembléias de peixes difere entre bacias e é maior em cursos de água de segunda ordem?, (b) a riqueza, abundância e biomassa por grupo trófico está relacionada com as características cobertura vegetal, disponibilidade de matéria alóctone e autóctone e turbidez da água? (2) quais variáveis de habitat (geomorfológicos, mata ripária, limnológicos, físico-químicos e hidrológicos) influenciam na estrutura das assembléias de peixes dos riachos amostrados?. As coletas foram realizadas entre abril e setembro de 2009 em 27 riachos de primeira e segunda ordem. Foram coletados 4879 indivíduos distribuídos em 59 espécies e 19 famílias. A riqueza de espécies, abundância de indivíduos por guildas trófica e biomassa total não apresentaram diferenças significativas entre as três bacias consideradas e sim quando considerada a ordem dos riachos. Das 18 variáveis descritoras do habitat analisadas, oito apresentaram influência sobre a estruturação da assembléia de peixes local, sendo duas qualitativas (tipo de cobertura da margem e materiais depositados na calha do riacho) e seis variáveis quantitativas (velocidade da correnteza, largura do riacho, oxigênio dissolvido, condutividade, temperatura da água e turbidez).

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-02-01T12:17:19Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marco Túlio Pacheco Coelho - 2016.pdf: 2399407 bytes, checksum: bf89ac5d0151cbcfbf3b3bc2cffb2225 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-02-01T14:11:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marco Túlio Pacheco Coelho - 2016.pdf: 2399407 bytes, checksum: bf89ac5d0151cbcfbf3b3bc2cffb2225 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T14:11:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Marco Túlio Pacheco Coelho - 2016.pdf: 2399407 bytes, checksum: bf89ac5d0151cbcfbf3b3bc2cffb2225 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / A contemporary goal in ecology is to determine the ecological and evolutionary processes that generates the recurring structural patterns in mutualistic networks. One of the greatest challenges is testing the capacity of neutral processes to replicate observed patterns in ecological networks, since original formulation of neutral theory lacks trophic interactions. Here, we developed a stochastic simulation neutral model adding trophic interactions to the neutral theory of biodiversity. We show that our model is able to reproduce accurately the evolutionary conservatism of interacting species, as well as the most common structural patterns observed in nature. Moreover, we found that evolutionary conservatism of interacting species increases with lowmigration rate.Low migration rates promote both spatial and temporal autocorrelation of phylogenetic related species, which have a higher chance of interacting randomly with the same set of partners. Random migration , in addition to speciation and probability of interaction, are also partially responsible for connectance, degree distribution, and nested structure of mutualistic networks. These findings have broad implications to the interpretation of niche-based processes as unique drives of ecological networks, as well as the integration of network structures with demographic stochasticity. / Um objetivo recente em ecologia é determinar os processos ecológicos e evolutivos capazes de gerar os padrões estruturais recorrentes de redes de interação mutualística. Um dos grandes desafios é testar a capacidade de processos neutros replicarem os padrões observados de redes de interação, já que a formulação original da teoria neutra não abrange interações tróficas. Nesse trabalho, nós desenvolvemos um modelo de simulação estocástico neutro e adicionamos interações tróficas à Teoria Neutra da Biodiversidade. Nós mostramos que o nosso modelo é capaz de reproduzir de maneira precisa a conservação de interações, assim como os mais comuns padrões estruturais de redes interação observados na natureza. Além disso, nós encontramos que a conservação de interações decresce com o aumento da taxa de migração, uma vez que, baixa taxa de migração promove autocorrelação espacial e temporal de espécies filogeneticamente relacionadas, que por sua vez tem maior chance de interagirem ao acaso com o mesmo conjunto de espécies. Os eventos aleatórios de migração, somados à probabilidade de especiação e interação, são também parcialmente responsáveis pela conectância, distribuição de grau e estrutura aninhada das redes mutualísticas. Esses resultados possuem grandes implicações para a interpretação de processos baseados em nicho como os únicos processos causais na estruturação de redes de interação, assim como a integração da estrutura de redes com estocasticidade de demográfica.

Orientador: Anselmo Nogueira / Resumo: Muitas características fenotípicas das plantas mudam drasticamente ao longo do desenvolvimento vegetal e podem influenciar as interações ecológicas. Dado que existe um custo energético associado a manutenção de diferentes mutualismos, investigamos a relação entre os estádios de desenvolvimento vegetal e o estabelecimento de três mutualismos, assim como a possível interferência do mutualismo raiz-rizóbio sobre os mutualismos nectário extrafloral-formiga e flor-abelha. No campo selecionamos 30 plantas da espécie de leguminosa de Cerrado, Chamaecrista desvauxii var. latistipula, com diferentes tamanhos, de indivíduos juvenis a maiores reprodutivos, para avaliar a ocorrência e intensidade das interações mutualistas raiz-rizóbio, nectário extrafloral-formiga e flor-abelha. Em casa de vegetação montamos um experimento manipulando as bactérias do tipo rizóbio e o tipo de solo em que as plantas foram cultivadas, no qual investigamos a interferência da interação raiz-rizóbio sobre os recursos vegetais disponíveis para outros mutualismos. As plantas amostradas em campo variaram entre 4 a 1300 unidade de tamanho. A interação raiz-rizóbio e nectário extrafloral-formiga ocorreu em plantas ainda muito pequenas, enquanto a interação flor-abelha se estabeleceu em plantas maiores. A intensidade da interação teve padrão exponencial para os nódulos radiculares e visitação das abelhas, e quadrático para as formigas. Esses padrões distintos na intensidade dos mutualismos sugeriram possível interf... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Plant phenotypic traits change drastically throughout plant development and can modify ecological interactions. Whereas there is an energy cost associated with maintenance of different mutualisms on the same plant, we investigated the relationship between plant development and the establishment of multiple mutualisms. Besides, we evaluated the possible interference of the root-rhizobia mutualism on extrafloral nectary-ant and flower-bee mutualisms. In the field, we selected 30 plants of Cerrado legume species, Chamaecrista desvauxii var. latistipula, with different sizes, from juvenile to reproductive individuals, to evaluate the occurrence and intensity of root-rhizobia, extrafloral nectary-ant and flower-bee interactions. In a greenhouse, we manipulate the rhizobia bacteria and soil type, investigating the interference of root-rhizobia on plant resources available for other mutualisms. Plants sampled in field ranged from 4 to 1300 plant size. Root-rhizobia and extrafloral nectary-ant interactions occurred on tiny plants, while flower-bee interaction was established on larger plants. The strength of interactions had an exponential pattern for root nodules and bee visitation, and quadratic for ant visitation. These distinct patterns suggested a possible interference between mutualisms since the number of root nodules and the flower-bee interaction increased and the extrafloral nectary-ant interaction decreased. Moreover, in the rhizobium exclusion experiment, plants with inoc... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 711052 bytes, checksum: bf856a942ed70930176514b90be201c8 (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The original vegetation cover of the Zona da Mata Mineira were forests, but today these are restricted to secondary forest remnants, immersed in an agricultural matrix of pasturelands, coffee and Eucalyptus plantations. Even being regenerations, the canopies of these forests may harbor an important part of the original fauna, functioning as a source of biodiversity in these landscapes. Therefore, we supposed that the diversity of herbivorous insects associated to canopy should diminish from the forest interior to the matrix. The objective of this study was to test this assumption, as well as the following explanatory hypotheses for this pattern: insect diversity is determined by resource quantity and quality, environmental heterogeneity, conditions, and predation pressure. We sampled forest fragments immersed in a matrix of Eucalyptus (n = 3) and coffee (n = 3) plantations,along transect from 75m inside the forest up to 75m inside the matrix, in each site. We have chosen these two matrix types as they represent the most abundant agroecossystems with canopy in the region. Insects were classified into chewing and sap-sucking herbivores. In the landscapes with Eucalyptus, both chewing and sap-sucking insects presented an increase in species and individual numbers along the gradient matrix forest. In the landscapes with coffee plantations, there was no response of chewers to the gradient, while sap-sucking species and individual numbers diminished from the matrix to the forest. The habitat components that explained the distribution of chewers were: number of arboreal species, of arboreal strata and of spiders. For sap-suckers, these were leaf density and spider numbers. Therefore, we showed that matrix matrix composed of Eucalyptus and coffee plantations present different permeability for canopy herbivorous insects. Some of the environmental variables explained at least part of the observed patterns in these landscapes: for sap-suckers, leaf density may determine the patterns in both matrix types, because it represents feeding resource availability. For chewers, tree diversity (habitat heterogeneity) and crown volume (resource availability) explained part of the variation in theseorganisms, but were not sufficient to explain the differences between matrix types. We conclude that, at least for chewing herbivores, there are processes at the landscape scale, probably related to locomotion, that are not explained by local habitat variables. Furthermore, our results showed that the two feeding guilds respond at different spatial scales. / A cobertura vegetal original de toda a Zona da Mata Mineira era de florestas, mas hoje está restrita a fragmentos de floresta secundária, imersos numa matriz agrícola de pastagens, cafezais e eucaliptais. Mesmo sendo regenerações, o dossel destas florestas ainda pode abrigar parte importante da fauna original, funcionando como fonte de biodiversidade nestas paisagens. Assim, supomos que a diversidade de insetos herbívoros associados a dossel deve diminuir do interior da floresta ao interior da matriz. O objetivo desse trabalho foi testar esta suposição, e as seguintes hipóteses para explicar este padrão: a diversidade destes insetos é determinada por quantidade e qualidade de recursos; por heterogeneidade ambiental; por condições; e por pressão de predação. Amostramos fragmentos florestais imersos em matriz de eucaliptal (n = 3), e cafezal (n = 3), traçando, em cada local, um transecto desde 75m no interior da matriz até 75m no interior da floresta. Escolhemos estes dois tipos de matriz por representarem os agroecossistemas com dosséis mais abundantes da região. Os insetos foram classificados em herbívoros mastigadores e sugadores. Nas paisagens com eucaliptal, tanto mastigadores quanto sugadores apresentaram aumento do número de espécies e indivíduos ao longo do gradiente matriz - floresta. Nas paisagens com cafezal, não houve resposta de mastigadores ao gradiente, enquanto que número de espécies e de indivíduos de sugadores diminuiu da matriz à floresta. Os componentes do habitat que explicaram a distribuição de mastigadores foram: número de espécies arbóreas, de estratos arbóreos e de aranhas. Para sugadores foram densidade de folhas e número de aranhas. Assim, mostramos que matrizes compostas por eucaliptal ou cafezal têm diferentes permeabilidades para insetos herbívoros associados ao dossel. Algumas das variáveis ambientais explicaram ao menos parte da variação destes insetos nestas paisagens: para sugadores, a densidade de folhas pode determinar os padrões encontrados nos dois tipos de matriz, por representar recurso alimentar. Para mastigadores, a diversidade de árvores (heterogeneidade ambiental) e volume de copa (quantidade de recursos) explicaram parte da variação destes organismos, mas não foram suficientes para explicar as diferenças entre tipos de matriz. Concluímos que, ao menos para herbívoros mastigadores, há processos em escala de paisagem, provavelmente relacionados à locomoção, que não são explicados por variáveis ambientais locais. Além disto, nossos resultados mostraram como as duas guildas respondem a escalas espaciais diferentes.