Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-06T23:37:20Z No. of bitstreams: 1 10a.pdf: 1719495 bytes, checksum: 2ed1add8423e889edf7e44b9eb1498f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-06T23:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10a.pdf: 1719495 bytes, checksum: 2ed1add8423e889edf7e44b9eb1498f1 (MD5) Previous issue date: 2014-07 / Nenhuma / A baleia-franca-austral (Eubalaena australis) foi alvo de grande exploração comercial entre os séculos XVII a XX no Hemisfério Sul. Estimativas recentes sugerem que a população mundial da espécie é de 12.000 indivíduos, o que representaria 17 a 21% do seu tamanho original. Apesar de aparente recuperação, o declínio drástico no tamanho da população, resultante dos 400 anos de atividade da caça, pode ter gerado altos níveis de endogamia, baixa capacidade reprodutiva e perda de variabilidade genética da espécie, podendo ter seu potencial adaptativo comprometido, aumentando assim a probabilidade de extinção. Frente ao exposto é de extrema importância a avaliação comparativa da variabilidade genética entre as populações atuais de E. australis e amostras representativas do período de caça, em especial no Brasil. Sendo assim, os objetivos deste estudo foram: I. Otimizar e comparar métodos de extração e amplificação de DNA antigo (aDNA) de ossos de baleia-franca-austral, em diferentes estados de degradação; II. Caracterizar geneticamente segmentos da região D-Loop do DNA mitocondrial (mtDNA) a partir de ossos de espécimes de E. australis coletados na Península Valdés na Argentina e em Santa Catarina no Brasil; e III. Comparar as sequências nucleotídicas da região recuperada nas amostras de aDNA com as descritas para as populações atuais. Este estudo comparou cinco métodos diferentes para obter material genético de amostras degradadas. O método de extração que mostrou ser mais eficiente foi o que continha o reagente Dextran Blue. Com a amplificação de 20 fragmentos curtos, obtidos pelo Nested-PCR, com clonagem e posterior sequenciamento, foi possível recuperar pequenos fragmentos, que variaram de 7 a 59 pb, da região D-Loop do mtDNA de 11 amostras de ossos de E. australis das 88 tentativas realizadas. Ao analisar o material recuperado com dados atuais da espécie, o programa Network 4.6 revelou uma rede contendo 19 haplótipos, sendo quatro haplótipos restritos as populações antigas e até então não descritos na literatura. Os resultados são preliminares e seus significados devem ser avaliados com muita cautela. Contudo, deve-se ressaltar que os quatro novos haplótipos encontrados podem sustentar a hipótese de uma maior diversidade haplotípica em E. australis quando a mesma era caçada comercialmente. / The Southern Right Whale (Eubalaena australis) was object of great commercial exploitation between the XVII and XX centuries in the Southern Hemisphere. Recent surveys suggest that the world’s population is of 12,000 specimens, which would represent 17% to 21% of its original size. Despite the supposed recovery, the drastic populational decline, resultant from 400 years of hunting activities, could have generated high levels of endogamy, low reproduction capacity and loss of genetic variability of the species, compromising their potential of adjustment, thus increasing their probability of extinction. Due to the exposed, it is of extreme importance the comparative evaluation of the genetic variability between the current E. australis population and representative samples from the hunting period, especially from Brazilian coast. Therefore, the purpose of this study was: I. To optimize and compare extraction and amplification methods of aDNA from Southern Right Whale’s bones in different stages of deterioration; II. To genetically characterize segments of the mtDNA’s D-Loop region from E. australis bones collected at Península Valdés in Argentina and Santa Catarina in Brazil, and III. To compare nucleotide sequences of the recovered region from aDNA samples with those described for the current populations. This study compared five different extraction methods in order to obtain genetic material from deteriorated samples. The extraction method containing Dextran Blue reagent showed the higher efficiency. With the amplification of 20 short fragments and overlapping of aDNA through Nested-PCR technique, and further cloning of the latter fragment, it was possible to sequence small fragments, varying from 7 to 59 pb, from the mtDNA’s D-loop region from 11 bones samples of E. australis, out of the 88 attempts performed. Analyzing the recovered material together with the updated data of the species, the Network 4.6 program revealed a network containing 19 haplotypes, 4 of them generated only with ancient population samples, which are new for the species. The results are still preliminary and their meanings should be evaluated with caution. However, it should be noted that the four new haplotypes found could support the hypothesis of a higher haplotype diversity in E. australis when it was hunted.

Guidelines for sustainable swim-with tourism for large whales are not welldeveloped, as researchers have focused on delphinids. Nations that signed the Convention on Biological Diversity at the Earth Summit in Rio de Janeiro in 1992 are obligated to consider sustainable use principles when allowing new ecotourism activities, yet the fast-growing worldwide swim-with-whales industry is lacking the research needed to create successful management guidelines that can be implemented by local communities. From September to November of 2005 and July to October of 2006, I collected movement and behavioral state data for southern right whales in proximity of swimmers at Península Valdés, Argentina. Whales were observed before, during, and after a series of directed interactions with swimmers. I quantified the behavioral and movement effects relative to group composition of whales (mother/calf pairs, juveniles or adult/mixed groups) and activity level of swimmers. Group composition had a significant effect on the response of whales to swimmers. Swimmer activity level did not substantially affect the reaction of whales. Resting and socializing activities significantly decreased and traveling activities significantly increased when boats approached and when swimmers entered the water. Resting and socializing bout length in the presence of swimmers decreased to less than a third of the length of bouts when swimmers were not present. Whales swam faster, reoriented more often, and followed a less linear path during interactions. Effects were greater for mother/calf pairs than juveniles, while mixed adult/juvenile groups showed no significant changes in behavior or movement. The initial reaction of whales to the approach of the boat and the entry of swimmers into the water was a good predictor of the magnitude of effects on the behavior and movement patterns of the whale. Increased levels of activity are a concern for the whales that are resting and not feeding in this area. To provide quality resource management guidelines for this activity, additional research is needed to determine long-term effects of boat and swimmer activities on the behavior of whales. It is also important to obtain energetic data for right whales to determine the magnitude of impacts.

O MHC (Major Histocompatibility Complex) é um sistema genético importante para a manutenção de espécies ameaçadas, uma vez que baixa variabilidade para locos MHC tem sido associada a uma menor capacidade de resposta a doenças e diminuição do sucesso reprodutivo. Deste modo, pesquisas sobre a variabilidade genética do MHC têm demonstrado ser bastante informativas em estudos populacionais voltados para aspectos referentes à conservação. No presente trabalho foi investigada a variabilidade genética do MHC para três espécies de mamíferos marinhos (toninha, baleia franca austral e lobo marinho sul-americano) do sul do Brasil, com intensa mortalidade provocada por atividades humanas atuais ou passadas. As amostras foram coletadas de animais mortos encalhados na costa, de animais capturados acidentalmente por barcos pesqueiros, e também através de um sistema de biópsia. A região variável do exon 2 do gene DQB do MHC foi amplificada por PCR (Polymerase Chain Reaction) em 109 amostras de toninhas (Rio de Janeiro n=32, Rio Grande do Sul n=52, Argentina n=25), 35 amostras de lobo marinho sul-americano e 30 amostras de baleia franca austral, utilizando-se um par de primers heterólogos. O fragmento resultante de 172 pares de bases foi analisado quanto ao polimorfismo de seqüência através da técnica de SSCP (Polimorfismo de Conformação de Fita Simples) em todas as amostras de toninha e de lobo marinho sul-americano e 14 amostras de baleia franca austral. Dificuldades associadas à amplificação resultaram em padrões de SSCP pouco informativos para as amostras de lobo marinho sul-americano e baleia franca austral Todas as amostras de toninha apresentaram um padrão de pelo menos 4 bandas por indivíduo. As 4 bandas de um único indivíduo do Rio Grande do Sul foram seqüenciadas, tendo sido possível verificar que 2 seqüências relacionadas ao genes DQB estão sendo amplificadas com estes primers. Pelas análises de SSCP foi possível detectar ausência de variabilidade para as amostras de toninha provenientes do Rio de Janeiro e diferenciá-las da população da Argentina, que é polimórfica. A população do Rio Grande do Sul parece apresentar níveis intermediários de variação em relação aos extremos da distribuição da espécie. Analisando as três populações amostradas, conclui-se que a espécie apresenta baixos níveis de variabilidade para o loco DQB, a exemplo do que é reportado para os genes de MHC de outros mamíferos marinhos.

As baleias francas austrais (Eubalaena australis) eram historicamente distribuídas do Nordeste ao Sul do Brasil, mas a intensa caça comercial realizada até 1973 quase levou-as à extinção. De 1986 a 2003 foram realizados sobrevôos ao longo da costa sul do Brasil principalmente para fotoidentificação individual da população remanescente de baleias francas. Um total de 481 baleias (223 grupos) foi avistado em 16 sobrevôos durante o pico de abundância de baleias. Os grupos consistiram principalmente de dois indivíduos (67,3%, n=150), mas grupos de até oito baleias foram avistados. Foram registradas 149 avistagens de pares de fêmea com filhote, e 183 de indivíduos não-acompanhados de filhotes. As baleias estavam concentradas entre os ‘bins’ (unidades de 12 minutos de latitude) J (Garopaba) e N (Araranguá), com pico de avistagem em L (Laguna). A distribuição dos pares de fêmea e filhote e dos indivíduos não-acompanhados está um pouco sobreposta, mas uma principal área de concentração foi identificada, especialmente para as fêmeas com filhotes, o que coincide com a área de agregação previamente reconhecida no Brasil. Em 2002 e 2003, anos em que foram realizados sobrevôos mensais, as baleias chegaram na região em Julho/Agosto, atingindo pico em Setembro, e declinando em Outubro/Novembro. Padrões de reavistagem intra-anual foram obtidos a partir de 39 baleias reavistadas. A maioria das reavistagens foi de fêmeas com filhotes, reavistadas pelo menos uma vez em dois sobrevôos consecutivos. Até 2003, o Catálogo Brasileiro de Fotoidentificação das Baleias Francas tem 315 baleias identificadas individualmente, das quais 31 foram reavistadas em outros anos (23 fêmeas, 3 filhotes de um ano e 5 baleias de sexo e idade desconhecidos). Nenhuma reavistagem ocorreu antes de 1994 e 71% (n=24) foram registradas em 2003. Das 120 fêmeas identificadas no Brasil, 19,2% (n=23) têm mostrado algum nível de fidelidade de área. O intervalo modal observado entre nascimentos foi de três anos, consistente com o sucesso reprodutivo. De 1997 a 2003, o número de fêmeas reprodutivas na área Central sobrevoada aumentou a uma taxa de 29,8% por ano (95% CL 15,7, 44,0) e de 1987 a 2003 14% por ano (95% CL 7,1, 20,9). Ambas as taxas são significativamente diferentes de zero (t=4,133, p<0,009 e t=4,06, p<0,004, respectivamente), e mais altas que as taxas observadas para as baleias francas em outras áreas de concentração reprodutiva no Atlântico Sul. A abundância das baleias francas na costa sul do Brasil foi estimada em no máximo 555 indivíduos, utilizando-se a Taxa Anual Reprodutiva (de uma população estável). Este número reflete o aumento observado na população em anos recentes, porém devido à estimativa não ter incorporado parâmetros como mortalidade e/ou emigração e imigração, deve ser utilizado com cautela, e considerado somente uma estimativa preliminar. As interações entre as baleias francas e as embarcações de turismo foram estudadas em 2002, utilizando-se um teodolito. Foram realizadas 65,5 horas de observações antes, durante e depois dos encontros entre fêmeas com filhotes e embarcações, durante 25 cruzeiros de “whalewatching” em cinco enseadas diferentes. A média da velocidade de natação das baleias antes, durante e depois dos encontros com embarcações variou de acordo com a enseada e a fase de aproximação, (t=4,133, p<0,009 e t=4,06, p<0,004, respectivamente). Não foi encontrada nenhuma alteração significativa nas velocidades médias de natação nestas três fases (p>0,05), porém houve variação significativa durante alguns intervalos de tempo. As probabilidades previstas das baleias nadarem em direção aos barcos em função do tempo foram significativamente próximas aos valores esperados na Gamboa e Ibiraquera (p>0,05) porém variaram significativamente durante alguns intervalos em Garopaba, Silveira e Rosa. As baleias reagiram tanto a distâncias curtas e longas das embarcações, e as reações variaram de acordo com as enseadas. Apesar da dificuldade de avaliar impactos a longo prazo, nenhuma evidência clara sobre distúrbios a esta população foram observados durante este estudo, sugerindo que as embarcações de “whalewatching” que operam segundo as legislações Brasileiras não alteram o comportamento das mesmas. Se o número de baleias francas continuar a aumentar, pode-se esperar que as baleias francas reocupem sua área de distribuição histórica ao longo de cerca de 2400km de costa, aumentando a possibilidade de conflitos entre as baleias francas e atividades humanas. O uso de técnicas de rastreamento com teodolito, se realizadas em conjunto com as usadas para o monitoramento a longo prazo dos indivíduos e seus padrões de uso de habitat poderão permitir aos cientistas uma melhor possibilidade de manejo das atividades de “whalewatching” de modo a assegurar a conservação apropriada da espécie alvo e a sustentabilidade da indústria deste turismo a longo prazo. / Southern right whales (Eubalaena australis) in Brazil were historically distributed from northeastern to southern coast, but intensive commercial whaling held until 1973 almost extirpated whales from the region. From 1986 through 2003 aerial surveys were conducted off southern Brazil primarily for photo-identification of the remnant population. A total of 481 whales (223 groups) were sighted in 16 surveys during peak whale abundance. Groups consisted mostly of two whales (67.3%, n=150) and groups of up to eight whales were sighted. From the total, 149 sightings were of females with calves and 183 were unaccompanied whales. Whales concentrated between bins (unit with 12 minutes latitude long) J (Garopaba) and N (Araranguá), with a peak in L (Laguna). Distribution of females with calves and unaccompanied whales is somewhat overlapped, but a major concentration area was identified, especially for mother/calf pairs, which coincides with a previously recognized aggregation area off Brazil. In 2002 and 2003, when monthly surveys were conducted, whales arrived in July/August, reaching peak in September, and declining in October/November. Intra-annual resighting patterns were obtained from 39 non-calf whales. The majority of resightings were of females with calves, resighted at least once in two consecutive surveys. As of 2003 the Brazilian Right Whale Catalogue has 315 different individual whales of which 31 were resighted in other years (23 females, 3 yearlings and 5 whales of unknown age/sex). No resightings occurred before 1994 and 71% (n=24) were recorded in 2003. From 120 females identified in Brazil, 19.2% (n=23) have shown some level of site fidelity. The modal observed interval between calving events is 3 years, consistent with successful reproduction. From 1997 to 2003 the number of reproductive females in the Central Survey Area off Brazil increased at a rate of 29.8% per year (95% CL 15.7, 44.0) and at 14% per year (95% CL 7.1, 20.9) from 1987 to 2003. Both rates are significantly different from zero (t=4.133, p<0.009 and t=4.06, p<0.004, respectively) and higher than the rates observed for right whales in other wintering grounds in the South Atlantic. The abundance of right whales off southern Brazil was estimated to be possibly as high as 555 whales, using the Gross Annual Reproductive Rate (GARR) of a stable population. This number reflects the increase observed in the population in the recent years, but because this estimate does not incorporate parameters like mortality and/or emigration and immigration, it should be treated with caution and as a preliminary rough estimate only. Interactions between southern right whales and whalewatching boats were studied in 2002 using a surveyor theodolite. It were recorded 65.5 hours of observations before, during and after encounters between mother/calf pairs and boats during 25whalewatching cruises in five different bays. Mean swimming speed varied by bay and approaching phase, (t=4.133, p<0.009 and t=4.06, p<0.004, respectively). No significant differences were found in mean swimming speeds of whales tracked before, during and after encounters with boats (p>0.05). The predicted probabilities of whales heading towards the boats as a function of time were significantly near the expected values in Gamboa and Ibiraquera (p>0.05) but varied significantly during certain time intervals (p<0.001) in Garopaba, Silveira and Rosa. Whales reacted at both long and short distances from boats and the reactions varied with bays. Although long-term impacts are difficult to assess, no clear evidence of immediate disturbance to this right whale population was observed during the study, suggesting that the whalewatching boats operation under Brazilian regulations did not disrupt their behavior. If the number of whales continues to increase they will probably expand their distribution throughout their historical 2,400 km range and come into increasing conflict with human activities. The use of the theodolite techniques, if taken together with those used for long-term monitoring of individual whales and their pattern of habitat use may enable scientists to provide the best possible management advice for whalewatching in order to ensure the proper conservation of target species and the sustainability of this industry on a long-term basis.

O MHC (Major Histocompatibility Complex) é um sistema genético importante para a manutenção de espécies ameaçadas, uma vez que baixa variabilidade para locos MHC tem sido associada a uma menor capacidade de resposta a doenças e diminuição do sucesso reprodutivo. Deste modo, pesquisas sobre a variabilidade genética do MHC têm demonstrado ser bastante informativas em estudos populacionais voltados para aspectos referentes à conservação. No presente trabalho foi investigada a variabilidade genética do MHC para três espécies de mamíferos marinhos (toninha, baleia franca austral e lobo marinho sul-americano) do sul do Brasil, com intensa mortalidade provocada por atividades humanas atuais ou passadas. As amostras foram coletadas de animais mortos encalhados na costa, de animais capturados acidentalmente por barcos pesqueiros, e também através de um sistema de biópsia. A região variável do exon 2 do gene DQB do MHC foi amplificada por PCR (Polymerase Chain Reaction) em 109 amostras de toninhas (Rio de Janeiro n=32, Rio Grande do Sul n=52, Argentina n=25), 35 amostras de lobo marinho sul-americano e 30 amostras de baleia franca austral, utilizando-se um par de primers heterólogos. O fragmento resultante de 172 pares de bases foi analisado quanto ao polimorfismo de seqüência através da técnica de SSCP (Polimorfismo de Conformação de Fita Simples) em todas as amostras de toninha e de lobo marinho sul-americano e 14 amostras de baleia franca austral. Dificuldades associadas à amplificação resultaram em padrões de SSCP pouco informativos para as amostras de lobo marinho sul-americano e baleia franca austral Todas as amostras de toninha apresentaram um padrão de pelo menos 4 bandas por indivíduo. As 4 bandas de um único indivíduo do Rio Grande do Sul foram seqüenciadas, tendo sido possível verificar que 2 seqüências relacionadas ao genes DQB estão sendo amplificadas com estes primers. Pelas análises de SSCP foi possível detectar ausência de variabilidade para as amostras de toninha provenientes do Rio de Janeiro e diferenciá-las da população da Argentina, que é polimórfica. A população do Rio Grande do Sul parece apresentar níveis intermediários de variação em relação aos extremos da distribuição da espécie. Analisando as três populações amostradas, conclui-se que a espécie apresenta baixos níveis de variabilidade para o loco DQB, a exemplo do que é reportado para os genes de MHC de outros mamíferos marinhos.

As baleias francas austrais (Eubalaena australis) eram historicamente distribuídas do Nordeste ao Sul do Brasil, mas a intensa caça comercial realizada até 1973 quase levou-as à extinção. De 1986 a 2003 foram realizados sobrevôos ao longo da costa sul do Brasil principalmente para fotoidentificação individual da população remanescente de baleias francas. Um total de 481 baleias (223 grupos) foi avistado em 16 sobrevôos durante o pico de abundância de baleias. Os grupos consistiram principalmente de dois indivíduos (67,3%, n=150), mas grupos de até oito baleias foram avistados. Foram registradas 149 avistagens de pares de fêmea com filhote, e 183 de indivíduos não-acompanhados de filhotes. As baleias estavam concentradas entre os ‘bins’ (unidades de 12 minutos de latitude) J (Garopaba) e N (Araranguá), com pico de avistagem em L (Laguna). A distribuição dos pares de fêmea e filhote e dos indivíduos não-acompanhados está um pouco sobreposta, mas uma principal área de concentração foi identificada, especialmente para as fêmeas com filhotes, o que coincide com a área de agregação previamente reconhecida no Brasil. Em 2002 e 2003, anos em que foram realizados sobrevôos mensais, as baleias chegaram na região em Julho/Agosto, atingindo pico em Setembro, e declinando em Outubro/Novembro. Padrões de reavistagem intra-anual foram obtidos a partir de 39 baleias reavistadas. A maioria das reavistagens foi de fêmeas com filhotes, reavistadas pelo menos uma vez em dois sobrevôos consecutivos. Até 2003, o Catálogo Brasileiro de Fotoidentificação das Baleias Francas tem 315 baleias identificadas individualmente, das quais 31 foram reavistadas em outros anos (23 fêmeas, 3 filhotes de um ano e 5 baleias de sexo e idade desconhecidos). Nenhuma reavistagem ocorreu antes de 1994 e 71% (n=24) foram registradas em 2003. Das 120 fêmeas identificadas no Brasil, 19,2% (n=23) têm mostrado algum nível de fidelidade de área. O intervalo modal observado entre nascimentos foi de três anos, consistente com o sucesso reprodutivo. De 1997 a 2003, o número de fêmeas reprodutivas na área Central sobrevoada aumentou a uma taxa de 29,8% por ano (95% CL 15,7, 44,0) e de 1987 a 2003 14% por ano (95% CL 7,1, 20,9). Ambas as taxas são significativamente diferentes de zero (t=4,133, p<0,009 e t=4,06, p<0,004, respectivamente), e mais altas que as taxas observadas para as baleias francas em outras áreas de concentração reprodutiva no Atlântico Sul. A abundância das baleias francas na costa sul do Brasil foi estimada em no máximo 555 indivíduos, utilizando-se a Taxa Anual Reprodutiva (de uma população estável). Este número reflete o aumento observado na população em anos recentes, porém devido à estimativa não ter incorporado parâmetros como mortalidade e/ou emigração e imigração, deve ser utilizado com cautela, e considerado somente uma estimativa preliminar. As interações entre as baleias francas e as embarcações de turismo foram estudadas em 2002, utilizando-se um teodolito. Foram realizadas 65,5 horas de observações antes, durante e depois dos encontros entre fêmeas com filhotes e embarcações, durante 25 cruzeiros de “whalewatching” em cinco enseadas diferentes. A média da velocidade de natação das baleias antes, durante e depois dos encontros com embarcações variou de acordo com a enseada e a fase de aproximação, (t=4,133, p<0,009 e t=4,06, p<0,004, respectivamente). Não foi encontrada nenhuma alteração significativa nas velocidades médias de natação nestas três fases (p>0,05), porém houve variação significativa durante alguns intervalos de tempo. As probabilidades previstas das baleias nadarem em direção aos barcos em função do tempo foram significativamente próximas aos valores esperados na Gamboa e Ibiraquera (p>0,05) porém variaram significativamente durante alguns intervalos em Garopaba, Silveira e Rosa. As baleias reagiram tanto a distâncias curtas e longas das embarcações, e as reações variaram de acordo com as enseadas. Apesar da dificuldade de avaliar impactos a longo prazo, nenhuma evidência clara sobre distúrbios a esta população foram observados durante este estudo, sugerindo que as embarcações de “whalewatching” que operam segundo as legislações Brasileiras não alteram o comportamento das mesmas. Se o número de baleias francas continuar a aumentar, pode-se esperar que as baleias francas reocupem sua área de distribuição histórica ao longo de cerca de 2400km de costa, aumentando a possibilidade de conflitos entre as baleias francas e atividades humanas. O uso de técnicas de rastreamento com teodolito, se realizadas em conjunto com as usadas para o monitoramento a longo prazo dos indivíduos e seus padrões de uso de habitat poderão permitir aos cientistas uma melhor possibilidade de manejo das atividades de “whalewatching” de modo a assegurar a conservação apropriada da espécie alvo e a sustentabilidade da indústria deste turismo a longo prazo. / Southern right whales (Eubalaena australis) in Brazil were historically distributed from northeastern to southern coast, but intensive commercial whaling held until 1973 almost extirpated whales from the region. From 1986 through 2003 aerial surveys were conducted off southern Brazil primarily for photo-identification of the remnant population. A total of 481 whales (223 groups) were sighted in 16 surveys during peak whale abundance. Groups consisted mostly of two whales (67.3%, n=150) and groups of up to eight whales were sighted. From the total, 149 sightings were of females with calves and 183 were unaccompanied whales. Whales concentrated between bins (unit with 12 minutes latitude long) J (Garopaba) and N (Araranguá), with a peak in L (Laguna). Distribution of females with calves and unaccompanied whales is somewhat overlapped, but a major concentration area was identified, especially for mother/calf pairs, which coincides with a previously recognized aggregation area off Brazil. In 2002 and 2003, when monthly surveys were conducted, whales arrived in July/August, reaching peak in September, and declining in October/November. Intra-annual resighting patterns were obtained from 39 non-calf whales. The majority of resightings were of females with calves, resighted at least once in two consecutive surveys. As of 2003 the Brazilian Right Whale Catalogue has 315 different individual whales of which 31 were resighted in other years (23 females, 3 yearlings and 5 whales of unknown age/sex). No resightings occurred before 1994 and 71% (n=24) were recorded in 2003. From 120 females identified in Brazil, 19.2% (n=23) have shown some level of site fidelity. The modal observed interval between calving events is 3 years, consistent with successful reproduction. From 1997 to 2003 the number of reproductive females in the Central Survey Area off Brazil increased at a rate of 29.8% per year (95% CL 15.7, 44.0) and at 14% per year (95% CL 7.1, 20.9) from 1987 to 2003. Both rates are significantly different from zero (t=4.133, p<0.009 and t=4.06, p<0.004, respectively) and higher than the rates observed for right whales in other wintering grounds in the South Atlantic. The abundance of right whales off southern Brazil was estimated to be possibly as high as 555 whales, using the Gross Annual Reproductive Rate (GARR) of a stable population. This number reflects the increase observed in the population in the recent years, but because this estimate does not incorporate parameters like mortality and/or emigration and immigration, it should be treated with caution and as a preliminary rough estimate only. Interactions between southern right whales and whalewatching boats were studied in 2002 using a surveyor theodolite. It were recorded 65.5 hours of observations before, during and after encounters between mother/calf pairs and boats during 25whalewatching cruises in five different bays. Mean swimming speed varied by bay and approaching phase, (t=4.133, p<0.009 and t=4.06, p<0.004, respectively). No significant differences were found in mean swimming speeds of whales tracked before, during and after encounters with boats (p>0.05). The predicted probabilities of whales heading towards the boats as a function of time were significantly near the expected values in Gamboa and Ibiraquera (p>0.05) but varied significantly during certain time intervals (p<0.001) in Garopaba, Silveira and Rosa. Whales reacted at both long and short distances from boats and the reactions varied with bays. Although long-term impacts are difficult to assess, no clear evidence of immediate disturbance to this right whale population was observed during the study, suggesting that the whalewatching boats operation under Brazilian regulations did not disrupt their behavior. If the number of whales continues to increase they will probably expand their distribution throughout their historical 2,400 km range and come into increasing conflict with human activities. The use of the theodolite techniques, if taken together with those used for long-term monitoring of individual whales and their pattern of habitat use may enable scientists to provide the best possible management advice for whalewatching in order to ensure the proper conservation of target species and the sustainability of this industry on a long-term basis.

As baleias francas austrais (Eubalaena australis) eram historicamente distribuídas do Nordeste ao Sul do Brasil, mas a intensa caça comercial realizada até 1973 quase levou-as à extinção. De 1986 a 2003 foram realizados sobrevôos ao longo da costa sul do Brasil principalmente para fotoidentificação individual da população remanescente de baleias francas. Um total de 481 baleias (223 grupos) foi avistado em 16 sobrevôos durante o pico de abundância de baleias. Os grupos consistiram principalmente de dois indivíduos (67,3%, n=150), mas grupos de até oito baleias foram avistados. Foram registradas 149 avistagens de pares de fêmea com filhote, e 183 de indivíduos não-acompanhados de filhotes. As baleias estavam concentradas entre os ‘bins’ (unidades de 12 minutos de latitude) J (Garopaba) e N (Araranguá), com pico de avistagem em L (Laguna). A distribuição dos pares de fêmea e filhote e dos indivíduos não-acompanhados está um pouco sobreposta, mas uma principal área de concentração foi identificada, especialmente para as fêmeas com filhotes, o que coincide com a área de agregação previamente reconhecida no Brasil. Em 2002 e 2003, anos em que foram realizados sobrevôos mensais, as baleias chegaram na região em Julho/Agosto, atingindo pico em Setembro, e declinando em Outubro/Novembro. Padrões de reavistagem intra-anual foram obtidos a partir de 39 baleias reavistadas. A maioria das reavistagens foi de fêmeas com filhotes, reavistadas pelo menos uma vez em dois sobrevôos consecutivos. Até 2003, o Catálogo Brasileiro de Fotoidentificação das Baleias Francas tem 315 baleias identificadas individualmente, das quais 31 foram reavistadas em outros anos (23 fêmeas, 3 filhotes de um ano e 5 baleias de sexo e idade desconhecidos). Nenhuma reavistagem ocorreu antes de 1994 e 71% (n=24) foram registradas em 2003. Das 120 fêmeas identificadas no Brasil, 19,2% (n=23) têm mostrado algum nível de fidelidade de área. O intervalo modal observado entre nascimentos foi de três anos, consistente com o sucesso reprodutivo. De 1997 a 2003, o número de fêmeas reprodutivas na área Central sobrevoada aumentou a uma taxa de 29,8% por ano (95% CL 15,7, 44,0) e de 1987 a 2003 14% por ano (95% CL 7,1, 20,9). Ambas as taxas são significativamente diferentes de zero (t=4,133, p<0,009 e t=4,06, p<0,004, respectivamente), e mais altas que as taxas observadas para as baleias francas em outras áreas de concentração reprodutiva no Atlântico Sul. A abundância das baleias francas na costa sul do Brasil foi estimada em no máximo 555 indivíduos, utilizando-se a Taxa Anual Reprodutiva (de uma população estável). Este número reflete o aumento observado na população em anos recentes, porém devido à estimativa não ter incorporado parâmetros como mortalidade e/ou emigração e imigração, deve ser utilizado com cautela, e considerado somente uma estimativa preliminar. As interações entre as baleias francas e as embarcações de turismo foram estudadas em 2002, utilizando-se um teodolito. Foram realizadas 65,5 horas de observações antes, durante e depois dos encontros entre fêmeas com filhotes e embarcações, durante 25 cruzeiros de “whalewatching” em cinco enseadas diferentes. A média da velocidade de natação das baleias antes, durante e depois dos encontros com embarcações variou de acordo com a enseada e a fase de aproximação, (t=4,133, p<0,009 e t=4,06, p<0,004, respectivamente). Não foi encontrada nenhuma alteração significativa nas velocidades médias de natação nestas três fases (p>0,05), porém houve variação significativa durante alguns intervalos de tempo. As probabilidades previstas das baleias nadarem em direção aos barcos em função do tempo foram significativamente próximas aos valores esperados na Gamboa e Ibiraquera (p>0,05) porém variaram significativamente durante alguns intervalos em Garopaba, Silveira e Rosa. As baleias reagiram tanto a distâncias curtas e longas das embarcações, e as reações variaram de acordo com as enseadas. Apesar da dificuldade de avaliar impactos a longo prazo, nenhuma evidência clara sobre distúrbios a esta população foram observados durante este estudo, sugerindo que as embarcações de “whalewatching” que operam segundo as legislações Brasileiras não alteram o comportamento das mesmas. Se o número de baleias francas continuar a aumentar, pode-se esperar que as baleias francas reocupem sua área de distribuição histórica ao longo de cerca de 2400km de costa, aumentando a possibilidade de conflitos entre as baleias francas e atividades humanas. O uso de técnicas de rastreamento com teodolito, se realizadas em conjunto com as usadas para o monitoramento a longo prazo dos indivíduos e seus padrões de uso de habitat poderão permitir aos cientistas uma melhor possibilidade de manejo das atividades de “whalewatching” de modo a assegurar a conservação apropriada da espécie alvo e a sustentabilidade da indústria deste turismo a longo prazo. / Southern right whales (Eubalaena australis) in Brazil were historically distributed from northeastern to southern coast, but intensive commercial whaling held until 1973 almost extirpated whales from the region. From 1986 through 2003 aerial surveys were conducted off southern Brazil primarily for photo-identification of the remnant population. A total of 481 whales (223 groups) were sighted in 16 surveys during peak whale abundance. Groups consisted mostly of two whales (67.3%, n=150) and groups of up to eight whales were sighted. From the total, 149 sightings were of females with calves and 183 were unaccompanied whales. Whales concentrated between bins (unit with 12 minutes latitude long) J (Garopaba) and N (Araranguá), with a peak in L (Laguna). Distribution of females with calves and unaccompanied whales is somewhat overlapped, but a major concentration area was identified, especially for mother/calf pairs, which coincides with a previously recognized aggregation area off Brazil. In 2002 and 2003, when monthly surveys were conducted, whales arrived in July/August, reaching peak in September, and declining in October/November. Intra-annual resighting patterns were obtained from 39 non-calf whales. The majority of resightings were of females with calves, resighted at least once in two consecutive surveys. As of 2003 the Brazilian Right Whale Catalogue has 315 different individual whales of which 31 were resighted in other years (23 females, 3 yearlings and 5 whales of unknown age/sex). No resightings occurred before 1994 and 71% (n=24) were recorded in 2003. From 120 females identified in Brazil, 19.2% (n=23) have shown some level of site fidelity. The modal observed interval between calving events is 3 years, consistent with successful reproduction. From 1997 to 2003 the number of reproductive females in the Central Survey Area off Brazil increased at a rate of 29.8% per year (95% CL 15.7, 44.0) and at 14% per year (95% CL 7.1, 20.9) from 1987 to 2003. Both rates are significantly different from zero (t=4.133, p<0.009 and t=4.06, p<0.004, respectively) and higher than the rates observed for right whales in other wintering grounds in the South Atlantic. The abundance of right whales off southern Brazil was estimated to be possibly as high as 555 whales, using the Gross Annual Reproductive Rate (GARR) of a stable population. This number reflects the increase observed in the population in the recent years, but because this estimate does not incorporate parameters like mortality and/or emigration and immigration, it should be treated with caution and as a preliminary rough estimate only. Interactions between southern right whales and whalewatching boats were studied in 2002 using a surveyor theodolite. It were recorded 65.5 hours of observations before, during and after encounters between mother/calf pairs and boats during 25whalewatching cruises in five different bays. Mean swimming speed varied by bay and approaching phase, (t=4.133, p<0.009 and t=4.06, p<0.004, respectively). No significant differences were found in mean swimming speeds of whales tracked before, during and after encounters with boats (p>0.05). The predicted probabilities of whales heading towards the boats as a function of time were significantly near the expected values in Gamboa and Ibiraquera (p>0.05) but varied significantly during certain time intervals (p<0.001) in Garopaba, Silveira and Rosa. Whales reacted at both long and short distances from boats and the reactions varied with bays. Although long-term impacts are difficult to assess, no clear evidence of immediate disturbance to this right whale population was observed during the study, suggesting that the whalewatching boats operation under Brazilian regulations did not disrupt their behavior. If the number of whales continues to increase they will probably expand their distribution throughout their historical 2,400 km range and come into increasing conflict with human activities. The use of the theodolite techniques, if taken together with those used for long-term monitoring of individual whales and their pattern of habitat use may enable scientists to provide the best possible management advice for whalewatching in order to ensure the proper conservation of target species and the sustainability of this industry on a long-term basis.

O MHC (Major Histocompatibility Complex) é um sistema genético importante para a manutenção de espécies ameaçadas, uma vez que baixa variabilidade para locos MHC tem sido associada a uma menor capacidade de resposta a doenças e diminuição do sucesso reprodutivo. Deste modo, pesquisas sobre a variabilidade genética do MHC têm demonstrado ser bastante informativas em estudos populacionais voltados para aspectos referentes à conservação. No presente trabalho foi investigada a variabilidade genética do MHC para três espécies de mamíferos marinhos (toninha, baleia franca austral e lobo marinho sul-americano) do sul do Brasil, com intensa mortalidade provocada por atividades humanas atuais ou passadas. As amostras foram coletadas de animais mortos encalhados na costa, de animais capturados acidentalmente por barcos pesqueiros, e também através de um sistema de biópsia. A região variável do exon 2 do gene DQB do MHC foi amplificada por PCR (Polymerase Chain Reaction) em 109 amostras de toninhas (Rio de Janeiro n=32, Rio Grande do Sul n=52, Argentina n=25), 35 amostras de lobo marinho sul-americano e 30 amostras de baleia franca austral, utilizando-se um par de primers heterólogos. O fragmento resultante de 172 pares de bases foi analisado quanto ao polimorfismo de seqüência através da técnica de SSCP (Polimorfismo de Conformação de Fita Simples) em todas as amostras de toninha e de lobo marinho sul-americano e 14 amostras de baleia franca austral. Dificuldades associadas à amplificação resultaram em padrões de SSCP pouco informativos para as amostras de lobo marinho sul-americano e baleia franca austral Todas as amostras de toninha apresentaram um padrão de pelo menos 4 bandas por indivíduo. As 4 bandas de um único indivíduo do Rio Grande do Sul foram seqüenciadas, tendo sido possível verificar que 2 seqüências relacionadas ao genes DQB estão sendo amplificadas com estes primers. Pelas análises de SSCP foi possível detectar ausência de variabilidade para as amostras de toninha provenientes do Rio de Janeiro e diferenciá-las da população da Argentina, que é polimórfica. A população do Rio Grande do Sul parece apresentar níveis intermediários de variação em relação aos extremos da distribuição da espécie. Analisando as três populações amostradas, conclui-se que a espécie apresenta baixos níveis de variabilidade para o loco DQB, a exemplo do que é reportado para os genes de MHC de outros mamíferos marinhos.

South African southern right whales (SRWs; Eubalaena australis) have been studied intensively since 1969, and annual aerial surveys between 1971 and 2006 indicate a predominant 6.9% annual population growth rate – a conservation success story after the species’ legal protection from commercial whaling in 1935. However, the prevalence of South African SRW unaccompanied adults (non-calving adults) and cow-calf pairs dropped sharply after 2009 and 2015, respectively. Additionally, the calving interval of many female South African SRWs has shifted from a three-year cycle to a four- or five-year cycle, since 2010, suggesting calving failure. This has resulted in a decrease in the population growth rate from 6.9% between 1971 and 2006, to 6.5% in 2017. SRWs are capital breeders that meet migratory and reproductive costs through seasonal energy intake, leading to strong links between their calving and foraging success. The anomalous trends in the South African SRW population have therefore raised concern about the ecological status of its broad feeding range in the Southern Ocean and ultimately about its continued population recovery. This necessitated investigation firstly into the influence of large-scale global climate drivers, Antarctic winter sea-ice extent and summer ocean productivity on the calving output of the South African SRW population. Auto-regressive integrated moving average models revealed significant model performance improvement through the inclusion of the Oceanic Niño Index (a key measure of El Niño events), the Antarctic Oscillation (the leading mode of atmospheric variability in the Southern Ocean) and chlorophyll a concentrations. The findings indicate that the South African SRW calving output appears closely influenced by not only the species’ life cycle, but also by foraging ground productivity and global climate. Secondly, the foraging strategies of South African SRWs during the 1990s (i.e. a period of high calving rates) and the late 2010s (i.e. a period of low calving rates), were assessed, through the analyses of stable carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) isotope values in SRW skin biopsy samples (n = 122). Results show that South African SRWs underwent a dramatic northward shift in foraging location, as well as a diversification in foraging strategy, between the 1990s and 2010s. Bayesian mixing models suggest that during the 1990s, the population foraged on prey with isotopic values similar to krill from around South Georgia. By contrast, in the 2010s, it is inferred that the population foraged on prey with isotopic values consistent with prey found in the waters of the Subtropical Convergence, Polar Front, and Marion Island. This shift could represent a new strategy to cope with changes in the availability of preferred prey or changes in habitat productivity. However, the co-occurring reproductive declines show that altering foraging strategies may not be sufficient to successfully adapt to a changing ocean. Overall, the results of this dissertation advocate that South African SRWs have recently been affected by environmental change at their foraging grounds, in turn affecting their reproductive success. Their predictive coastal presence and the existing long-term monitoring suggest that the species should be regarded as an indicator species – illustrative of climate change impacts in Southern Ocean ecosystems. / Dissertation (MSc ((Zoology))--University of Pretoria, 2020. / Zoology and Entomology / MSc (Zoology) / Restricted

La comunidad fitoplanctónica en los golfos Nuevo (GN) y San José (GSJ) está dominada por diatomeas y dinoflagelados. Especies potencialmente productoras de ácido domoico (AD) del género Pseudo-nitzschia son componentes frecuentes del fitoplancton de estos golfos. Mientras que el dinoflagelado Alexandrium tamarense, productor de toxinas paralizantes de moluscos (PSP), ha sido identificado recurrentemente en la misma área, tendiendo a producir blooms durante la primavera. Dentro de la comunidad mesozooplanctónica tanto del GN como del GSJ los copépodos son el grupo más abundante. Sus máximas densidades ocurren durante la primavera luego del bloom primaveral del fitoplancton. Estudios recientes demostraron que la ballena franca austral (Eubalaena australis) se alimenta durante su estadía en el GN y el GSJ. Sin embargo, alimentarse en estos golfos podría ser un riesgo para las ballenas, debido a los recurrentes blooms de fitoplancton tóxico que ocurren durante la primavera en el área. El efecto de las toxinas sobre la salud de estas ballenas se postula actualmente, como una de las explicaciones a la mortalidad de crías observada durante los últimos años en Península Valdés. Este trabajo tiene como objetivos generales estudiar la variación estacional del alimento disponible en términos cuali- y cuantitativos para los individuos de E. australis. A su vez analizar la transferencia de biotoxinas desde las especies productoras del fitoplancton a los vectores en el mesozooplancton y desde ellos a estas ballenas. Durante el ciclo anual estudiado (diciembre de 2014-diciembre de 2015 en el GN y enero de 2015-enero2016 en el GSJ) tanto en el GN como en el GSJ el fitoplancton estuvo dominado por diatomeas y dinoflagelados. Las especies tóxicas de microalgas fueron más frecuentes durante la primavera, registrándose, incluso, un bloom de Pseudo-nitzschia australis en el mes de octubre en el GN. Dentro de la comunidad mesozooplanctónica del GN los copépodos y los cladóceros dominaron el mesozooplancton, mientras que los copépodos constituyeron el grupo dominante en el GSJ. En ambos golfos los copépodos se asociaron a los feopigmentos y la salinidad, mientras que los cladóceros se correlacionaron positivamente con la temperatura. La abundancia y biomasa mesozooplanctónica en general fueron bajas durante la temporada de ballenas (invierno y primavera). Sin embargo, hacia fines del invierno en el GN el mesozooplancton presentó una biomasa destacable, registrándose entre 17-20 ballenas filtrando en superficie. Las principales presas de E. australis fueron los copépodos calanoideos, larvas zoeas de Munida gregaria, larvas caliptopis y furcilias de Euphausia lucens como así también individuos juveniles y adultos de esta última especie y varios organismos del ictioplancton. Asimismo, durante el período estudiado, se detectó AD en la columna de agua, las muestras de plancton y en el material fecal de ejemplares vivos de E. australis. Este estudio demuestra, por primera vez, que la ballena franca austral está expuesta al AD a través de su alimentación en Península Valdés y la principal ruta de esta neurotoxina serían los copépodos. En tanto que no se pudo comprobar la transferencia de toxinas PSP a través de la trama trófica y que ésta esté afectando a las ballenas. / Phytoplankton community in Nuevo (GN) and San José (GSJ) Gulfs is dominated by diatoms and dinoflagellates. Species that are potential producers of domoic acid (DA) of the genus Pseudo-nitzschia are frequent components of phytoplankton in these gulfs. The dinoflagellate Alexandrium tamarense, a producer of paralytic shellfish poisoning (PSP) toxins, has been found in this area showing a tendency to produce blooms in spring. Copepods are the most abundant group in the mesozooplankton community both in GN and GSJ, its maximum densities occurring during spring after the spring phytoplankton bloom. Recent studies have demonstrated that the southern right whale Eubalaena australis feeds during its stay in GN and GSJ. Still, feeding in these gulfs could be dangerous for the whales due to the recurrent toxic phytoplankton blooms in this area during spring. The effect of toxins on whales´ health has been postulated to be one of the causes of the calves´ mortality observed in Península Valdés in the last years. The aims of this Ph. D. Thesis were i) to study seasonal variations in food availability in qualitative and quantitative terms for individuals of E. australis, and ii) to analyze biotoxin transfer from phytoplankton-producing species to vectors in mesozooplankton and from them to whales. During the annual cycle studied (December 2014-December 2015 in GN and January 2015-January 2016 in GSJ) phytoplankton in GN as well as in GSJ was dominated by diatoms and dinoflagellates. Toxic microalgae species were more frequent during spring, including a bloom of P. australis in October in GN. Mesozooplankton in GN was dominated by copepods and cladocerans while in GSJ it was dominated by copepods. In both gulfs copepods were associated to phaeopigments and salinity whereas cladocerans were positively correlated to temperature. Mesozooplankton abundance and biomass were in general low during the season of whales (winter and spring). Interestingly, a remarkable mesozooplankton biomass was observed towards the end of winter in GN, a total of ~17-20 whales being recorded filtrating seawater. The main preys for E. australis were calanoid copepods, Munida gregaria zoea larvae, Euphausia lucens caliptopis, furcilia, juveniles and adults as well as several ichthyoplankton organisms. DA was also detected in the water column, in the plankton samples and in faecal material from live specimens of E. australis. This study demonstrates for the first time that the southern right whale is exposed to DA through feeding in Península Valdés and that copepods could be the principal vector of this toxin. It was nonetheless not possible to verify the transfer of PSP toxins through the food web nor was it possible to show that this transfer could affect whales.