O cluster Drosophila buzzatii é formado por sete espécies endêmicas da América do Sul e que apresentam relação ecológica obrigatória com cactos. Dentre estas espécies, Drosophila serido possui ampla distribuição geográfica, na Caatinga e ao longo da costa Atlântica, e é considerada uma espécie politípica sendo dividida em dois grupos: populações do nordeste e do litoral. Com o objetivo de compreender os processos que moldaram a distribuição atual das populações de D. serido foram realizadas análises com sequências dos genes nucleares period e kl-5, ligados aos cromossomos sexuais X e Y, respectivamente, genes nucleares autossômicos GstD1 e E5, e gene mitocondrial COI. Dentre os resultados obtidos, a homogeneidade genética entre as populações do Nordeste e a divisão norte-sul entre as populações da costa Atlântica foram observadas em todos os marcadores. Três padrões quanto à estruturação populacional na costa Atlântica foram observados para os diferentes marcadores. A hipótese de que a Chapada Diamantina seja o centro de dispersão para a espécie foi confirmada pelo presente trabalho, no entanto, o TMRCA estimado para populações de Santa Catarina sugerem que estas sejam populações ancestrais de D. serido, sendo que o Nordeste teria sido colonizado a partir delas. Eventos de expansão de área e fragmentação alopátrica foram sugeridos como inferências filogeográficas para explicar o isolamento atual de populações de D. serido em Goiás e Minas Gerais. De acordo com as estimativas do TMRCA, é possível que os eventos causais dos processos históricos inferidos estejam relacionados à influencia das flutuações climáticas do Quaternário na distribuição geográfica da vegetação/cactos, afetando indiretamente as populações de moscas cactofílicas. É possível que eventos de seleção, associado aos fatores ecológicos quanto ao uso de cactos, também possam ter contribuído para o processo de diversificação populacional, uma vez que foi encontrada evidência de seleção positiva para os genes autossômicos. / Drosophila buzzatii cluster comprises seven species endemic of South America and that present a mandatory ecological association with cacti. Among these species, Drosophila serido has a wide geographical range, in Caatinga and along Atlantic coast, and is considered as a polytypic species, divided in two groups: northeast and coast populations. The purpose of this study was understand the process that shaped the current distribution of D. serido populations through genetic analysis using sequences of nuclear genes period and kl-5, X- and Y-linked, respectively, autosomal genes GstD1 e E5, and mitochondrial gene COI. The genetic homogeneity among Northeast populations and the north-south division among coast Atlantic populations were observed for all markers. Three patterns related to population structure in coast Atlantic were seen for the different markers. Hypothesis that Diamantina Plateau was the dispersion center for the species were confirmed at this study, although, TMRCA estimated for Santa Catarina populations suggested that these ones were ancestral, and that Northeast would be colonized from them. Expansion range and allopatric fragmentation were historical events suggested as phylogeographic inferences to explain the current isolation of D. serido populations in Goiás and Minas Gerais. According to TMRCA estimations, it is possible that causal events of historical process inferred were related to the influence of climatic fluctuations during Quaternary in the geographic distribution range of vegetation/cacti, indirectly affecting the populations of cactofilic flies. Furthermore, selection events, associated with ecological factors due to cacti use, as well as contributed to diversification process in populations, once it was found evidence of positive selection at autosomal genes.

Proechimys is a genus of the family Echimyidae with wide distribution in the Neotropical region. Although it is abundant and widely distributed, this genus is little studied and has its taxonomy and systematics little solved. This lack of knowledge impairs studies in other areas, especially in ecology, since the species are externally similar, becoming the identification in the field and museums more difficult. There are few published studies with morphological and genetic variation, and on systematics of the genus Proechimys. The aim of this Thesis was to propose a phylogeny based on genomic data and to delimit the species of the genus, also using other dataset such as the morphometric, to better understand the diversification and evolution of Proechimys, especially in the Western Amazon. During the Ph.D. project, I identified in morphotypes and geo- referenced the localities of 3,104 Proechimys specimens in 18 museums and collections in Brazil, the USA and England, and evaluated the morphological variation from 22 quantitative characters in 1,503 specimens, and 58 qualitative characters of skull and skin in 315 specimens. In this thesis I will present the morphometric results of 479 adult specimens. The remaining morphometric and morphological data are still being studied for future publications. In addition, I sequenced part of the genome of 278 specimens using the ddRAD-seq technique to evaluate the genetic variation. Chapter 1 is a general introduction in which I presented the taxonomic history of the genus, the current knowledge on the evolutionary history of Proechimys, and remarks on the landscape evolution in Western Amazon. In addition, I discussed on species concepts and Integrative Taxonomy, themes that were addressed in this thesis. In Chapter 2, I proposed a genomic phylogeny based on genomic data, identified the clades and tested whether they could be considered different species based on the multispecies coalescent model for genetic data and Brownian motion for morphometric data. The phylogenetic relationships recovered among Proechimys individuals indicated five main clades within the genus, with statistical support for the recognition of at least 28 lineages at the species level. Proechimys was not recovered as monophyletic, and 12 of the 28 lineages did not correspond to currently valid species; some of them may be new taxa, while others may be revalidations of taxa currently included in the synonymy of valid species. In Chapter 3, I estimated divergence times between the clades and tested Bayesian models of geographic range evolution to indicate ancestral areas for the clades. With these results I created a biogeographic hypothesis for the evolution of Proechimys. The genus origin was estimated in the Miocene and in the Western Amazon. I was able to associate the biogeographic history to the landscape evolution of the Amazon. Diversification within the five main clades occurred in the Pliocene and Pleistocene. In Chapter 4, I evaluated the phylogeographic pattern of three sympatric species of Proechimys from the Western Amazon: : Proechimys brevicauda, Proechimys simonsi and Proechimys steerei. The aim was to test whether these species sharing the same geographic space would also share the same patterns of genetic structure or whether there would be segregation at the microhabitat level that would lead to different phylogeographic patterns. For this I calculated the overlap and similarity among their environmental and morphological hypervolumes, and tested the importance of barriers, the geographic and environmental distance between populations in each species to explain the genetic structure. Each species showed little overlap of the morphological hypervolume, and great overlap in the environmental one. In addition, they presented different genetic structure patterns, showing that even though they are congeners species and occur in sympatry, they may respond differently to landscape evolution, and to environmental changes. In Chapter 5, I present a synthesis of the main conclusions and future perceptives about the study of genus and the implications of my 15 results for the conservation and studies on diversity patterns in the Amazon region. Thus, this Thesis increased the knowledge on factors that lead to the genetic structure of mammalian species in the Amazon, as well as on the evolutionary history of the genus Proechimys and its genetic, morphological and species diversity. These results may support future studies in ecology, conservation biology and also fauna surveys in the Neotropical region. / Proechimys é um gênero da família Echimyidae com ampla distribuição na região Neotropical. Embora seja abundante e amplamente distribuído, este gênero é pouco estudado e tem sua taxonomia e sistemática pouco resolvida. Essa falta de conhecimento dificulta estudos em outras áreas, especialmente em ecologia, uma vez que as espécies são externamente semelhantes, tornando complexa a identificação de indivíduos no campo e nos museus. Existem poucos estudos publicados com variação morfológica e genética, e também sobre a sistemática de Proechimys. O objetivo desta tese foi propor uma filogenia baseada em dados genômicos e delimitar as espécies do gênero, utilizando também outros bancos de dados como o morfométrico, para entender melhor a diversificação e evolução de Proechimys, especialmente na Amazônia Ocidental. Durante o projeto de doutorado, eu identifiquei em morfotipos e fiz o georreferenciamento das localidades de 3.104 espécimes de Proechimys em 18 museus e coleções do Brasil, Estados Unidos da América e Inglaterra, e avaliei a variação morfológica de 22 caracteres quantitativos em 1.503 espécimes, e 58 caracteres qualitativos de crânio e pele em 315 espécimes. Nesta tese eu vou apresentar os resultados oriundos de uma parte dos dados morfométricos, de 479 espécimes adultos. Os demais dados morfométricos e morfológicos ainda estão sendo trabalhados para futuras publicações. Além disso, sequenciei parte do genoma de 278 espécimes usando a técnica ddRAD-seq para avaliar a variação genética. O Capítulo 1 diz respeito a uma introdução geral na qual eu apresentei a história taxonômica do gênero, o conhecimento atual sobre a história evolutiva de Proechimys e fiz um breve comentário sobre a evolução da paisagem da Amazônia Ocidental. Além disso, eu discuti sobre alguns conceitos de espécies e sobre a Taxonomia Integrativa, temas que foram abordados nessa tese. No Capítulo 2, propus uma filogenia para o gênero baseada em dados genômicos, identifiquei os clados e testei se eles poderiam ser considerados espécies diferentes com base no modelo coalescente multiespecífico para dados genéticos e no movimento Browniano para dados morfométricos. As relações filogenéticas recuperadas entre os indivíduos de Proechimys recuperaram cinco grandes clados dentro do gênero, com suporte estatístico para o reconhecimento a nível de espécie de pelo menos 28 linhagens. Proechimys não foi recuperado como monofilético e 12 das 28 linhagens não corresponderam a espécies válidas atualmente; algumas delas podem ser novos táxons, enquanto outras podem ser revalidações de táxons atualmente incluídas na sinonímia de espécies válidas. No Capítulo 3, eu datei os tempos de divergência entre os clados e testei modelos bayesianos de evolução da distribuição geográfica para estimar as áreas ancestrais dos clados. Com esses resultados, eu criei uma hipótese biogeográfica para a evolução do gênero. A origem do gênero foi estimada para o Mioceno, na Amazônia Ocidental e foi possível associar a história evolutiva do gênero com mudanças na paisagem da Amazônia. A diversificação dentro dos 5 principais clados do gênero ocorreu no Plioceno e no Pleistoceno. No Capítulo 4, eu avaliei o padrão filogeográfico de três espécies simpátricas de Proechimys da Amazônia Ocidental: Proechimys brevicauda, Proechimys simonsi e Proechimys steerei. O objetivo foi testar se essas espécies que compartilham o mesmo espaço geográfico, compartilhariam também os mesmos padrões de estruturação genética, ou se haveria uma segregação ao nível de micro-habitat que levaria a diferentes padrões filogeográficos. Para isso eu calculei a sobreposição dos hipervolumes ambiental e morfológicos e testei a importância de barreiras, da distância geográfica e ambiental entre as populações de cada espécie para explicar a estruturação genética. Cada uma das três espécies simpátricas mostrou pouca sobreposição do hipervolume morfológico, e grande sobreposição no ambiental. Cada espécie teve um padrão de estruturação genética diferente, mostrando que mesmo ocorrendo em simpatria e sendo espécies congêneras, elas respondem de 13 formas diferentes à evolução da paisagem e às mudanças ambientais. No Capítulo 5, eu apresento uma síntese com as principais implicações dessa tese para diferentes áreas relacionadas à Ecologia Aplicada e as perceptivas futuras sobre o estudo do gênero. Dessa forma, esta tese ampliou o conhecimento sobre os fatores que levam à estruturação genética de espécies de mamíferos da Amazônia, bem como sobre a história evolutiva do gênero Proechimys e de sua diversidade genética, morfológica e de espe?ies. Estes resultados podem auxiliar trabalhos em ecologia, biologia da conservação e também nos levantamentos de fauna em grande parte da região Neotropical.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:55:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2235639 bytes, checksum: 291aab03aba8f48238a6dd3742ae925c (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The genus Hylaeamys is considered one of the most complex and diverse of the Sigmodontinae sub-family. They inhabit in evergreen and semi-evergreen forest of cis- Andean tropical and subtropical lowlands and foot-hills from Venezuela and Guianas southward through the Amazonian and the Atlantic rain forest to Paraguay and northern Argentina. Actually seven species can be grouped within that genera but their number and distribuition remains uncertain, especially the number of species in the Atlantic Forest. Analysis of the geographic variation from this species is necessary and justify the relevance of this work. Qualitativy, quantitativy and phylogeographic analyses turn able to observe morphological and geographic variation patterns from different populations through the Atlantic forest. Morphological data corroborate the hypothesis that are two different species in this forest: H. oniscus at the São Francisco Northern bank and H. laticeps at the São Francisco southern bank from southern Bahia to Rio de Janeiro. This work shows that these species are phylogenetically closer to species from western Amazonian rain forest (H .acritus and H. perenensis) than the species that lives in the eastern Amazonian (H. yunganus), and the one living in the dry forests of Cerrado (H. megacephalus). For a better comprehension of the phylogenetically relations between Atlantic Forest species further investigation must be taken including a large number of specimens and collected localities. / O gênero Hylaeamys é considerado um dos mais complexos e diversos da subfamília Sigmodontinae e se distribui nas florestas tropicais e semitropicais desde a Venezuela e as Guianas, passando pela Amazônia e pela Floresta Atlântica, até o Paraguai e norte da Argentina. Sete espécies se encontram inseridas nesse gênero, no entanto, as suas delimitações e respectivas distribuições permanecem incertas, principalmente no que diz respeito ao número de espécies que ocorrem na Floresta Atlântica. Uma análise da variação geográfica das diferentes populações do gênero, ao longo desse bioma, faz-se, então, necessária e justifica a relevância deste trabalho. Análises qualitativas e quantitativas das variações geográficas, bem como uma análise filogeográfica permitiram avaliar os padrões de variações morfológicas e biogeográficas das populações do gênero ao longo da Floresta Atl6antica. Através das análises morfológicas, foi possível corroborar a hipótese de que existem, efetivamente, duas espécies do gênero na Mata Atlântica: a H. oniscus, que ocorre ao norte da foz do rio São Francsico, e a H. laticeps, ao sul do rio São Francisco, desde o sul do estado da Bahia até o estado do Rio de Janeiro. O estudo permitiu verificar que essas espécies apresentaram-se filogeneticamente mais próximas das espécies da Floresta Amazônica ocidental (H. acritus e H. perenensis) e distintas das espécies que ocorrem na Floresta Amazônica oriental (H. yunganus) e nas Florestas Secas do Cerrado (H. megacephalus). No entanto, para uma melhor compreensão das relações filogeográficas entre as espécies inseridas no bioma Mata Atlântica, é preciso incluir um maior número de amostras oriundas de diversas localidades, entre elas, a região ao norte do rio São Francisco.

O gênero Liolaemus, juntamente com Phymaturus e Ctenoblepharys, pertence à família Liolaemidae, e estende-se desde a costa central do Peru em direção ao sul através da Bolívia, Paraguai, Chile, e Argentina, atingindo a costa atlântica do Uruguai, e sul e sudeste do Brasil. As espécies Liolaemus arambarensis, L. occipitalis e L. wiegmannii pertencem ao grupo wiegmannii, e tem em comum o fato de ocorrerem na Costa Atlântica do sul da América do Sul, uma unidade geológica recente cuja formação pode ter influenciado a história evolutiva destas espécies. Também em comum, têm o fato de estarem ameaçadas devido à degradação ambiental de grande parte de suas áreas de ocorrência, em função, principalmente, de atividades antrópicas. O principal objetivo desta tese foi o de caracterizar as espécies Liolaemus arambarensis, L. occipitalis e L. wiegmannii no que se refere à variabilidade genética e diferenciação geográfica (padrões filogeográficos) através da utilização de dois marcadores moleculares mitocondriais: Citocromo b (Cytb) e Citocromo C Oxidase Subunidade 1 (COI). Também se objetivou examinar a concordância entre os padrões filogeográficos encontrados e a formação geológica das respectivas áreas de ocorrência de cada uma das espécies, bem como ampliar o conhecimento sobre elas e corroborar com possíveis estratégias de preservação. Nossos resultados demonstram a existência de uma estruturação filogenética dentro de cada uma das três espécies estudadas. Liolaemus occipitalis estrutura-se em quatro haploclados bem definidos, embora suas relações filogenéticas não possam ser inferidas com certeza. São dois clados ao sul do rio Mampituba, com claros sinais de expansão populacional, e dois ao norte do rio, sem os mesmos sinais de expansão. A evidência de expansão observada em um dos testes realizados (Bayesian Skyline Plot – BSP) data de ~40 mil anos (kya), e parece restrita às localidades de coleta no RS e Uruguai. Os clados do sul coexistem em grande parte da Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRS), destacando-se as localidades da região central com uma grande variabilidade genética. Em relação aos clados ao norte do rio Mampituba, destaca-se o isolamento genético do clado presente na ilha de Santa Catarina, o qual pode ser considerado como uma importante fonte de diversidade genética para L. occipitalis. Também se verificou uma ausência de relação entre a estrutura populacional observada e as atuais barreiras geográficas da área de ocorrência da espécie, possivelmente devido à instabilidade natural da área. Para L. arambarensis verificou-se a inegável importância da localidade de Barra do Ribeiro em termos de conservação do pool gênico da espécie, bem como a hipótese de que esta seria a “população fonte” para a fundação das demais. Nossas estimativas sugerem que não há evidências de expansão populacional recente para a espécie. Para L. wiegmannii, nossos dados sustentam uma forte divergência entre uma linhagem filogenética argentina e uma uruguaia, separadas pelo rio da Prata, também existindo uma estruturação dentro do clado uruguaio considerando a localidade de Colonia (costa platense) e as três localidades da costa Atlântica. Nossos dados sugerem um sinal de expansão populacional recente para L. wiegmannii, mas não foi possível demonstrar se este sinal foi exclusivo para as localidades de coleta uruguaias ou argentinas. De acordo com nossas estimativas, o tempo até o ancestral comum mais recente (TMRCA) de cada uma das espécies, dos clados intra-específicos e das divergências entre as espécies cai no Pleistoceno. Observou-se que a separação das linhagens que deram origem a L. occipitalis e L. arambarensis teria ocorrido muito antes dos eventos climáticos pleistocênicos que originaram a Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRS) (~400 kya), sugerindo que a linhagem que originou L. occipitalis seja muito mais antiga do que a unidade geomorfológica onde a maioria de suas populações é encontrada atualmente. A divergência entre seus clados, porém, ocorreu próximo do início da formação desta unidade geomorfológica, mas estas datas talvez indiquem o estabelecimento de populações geograficamente divergentes que sejam associadas ao início da formação e expansão da planície costeira. Para L. wiegmannii, a divergência de seus dois subclados (localidades da costa uruguaia e da Argentina) pode estar associada com a formação do sistema do rio da Prata. O tempo similar de expansão para L. occipitalis e L. wiegmannii (~40 kya) pode indicar que não somente a formação da PCRS foi importante na determinação do tamanho populacional, mas também os eventos climáticos que afetaram estes taxa podem ter desempenhado um importante papel na expansão populacional. Este modelo poderia explicar o intervalo existente entre o estabelecimento do terceiro ciclo deposicional (~120 kya) que implantou as restingas que delimitaram a Laguna dos Patos, e o sinal de expansão populacional que ocorreu somente ~40 kya. De forma geral, pode-se dizer que a variabilidade genética e a distribuição geográfica observadas entre as populações das três espécies foram moldadas em boa parte pela evolução geológica da área de ocorrência de cada uma delas, bem como pelas pressões antrópicas sofridas por estas. No entanto, essa mesma pressão antrópica que possivelmente ajudou a moldar o atual cenário genético das espécies está, sem dúvida, entre as principais causas do desaparecimento de muitas de suas populações. / The genera Liolaemus, Phymaturus and Ctenoblepharys belong to the family Liolaemidae, and is distributed from the central coast of Peru southward through Bolivia, Paraguay, Chile and Argentina, reaching the east coast of Uruguay and south and southeast Brazil. The species Liolaemus arambarensis, L. occipitalis and L. wiegmannii belong to the wiegmannii group, and have in common the occurrence in the Atlantic Coast of southern South America (even though L. wiegmannii has a more widespread distribution in Argentina), a recent geologic unit whose formation might have influenced the evolutionary history of these species. All three species are threatened due to environmental degradation of much of their occurrence area, due mainly to human activities. The main objective of this thesis was to characterize the species Liolaemus arambarensis, L. occipitalis and L. wiegmannii regarding the genetic variability and the geographic differentiation (phylogeographic patterns) using two mitochondrial markers: Cytochrome C Oxidase Subunit 1 (COI) and Cytochrome b (Cytb). It also aimed to examine the concordance between phylogeographic patterns found and the geological formation of the respective areas of occurrence of each species, as well as to increase the knowledge about it and corroborate with possible conservation strategies. Our results show the existence of a phylogenetic structure within each of the three species. For L. occipitalis our data reveal four distinct clades, and even though their phylogenetic relationship cannot be inferred with certainty, two of them are exclusive from the state of Santa Catarina, one being found in insular populations and the other in continental populations; one is restricted to the state of Rio Grande do Sul, and the other is more widespread, being found from the state of Santa Catarina to Uruguay. There is evidence of population expansion in L. occipitalis ~40 kya, however, the expansion seems to be restricted to populations from the state of Rio Grande do Sul and Uruguay, with populations from the state of Santa Catarina showing evidence of a constant population size. The southern clades coexist in much of the Coastal Plain of the state of Rio Grande do Sul (CPRS), highlighting the high genetic variability of populations from the central region. Regarding the clades from the north of the Mampituba river, it is noteworthy the genetic isolation of the clade on the island of Santa Catarina, which can be considered as an important source of genetic diversity for L. occipitalis. We also found a lack of relationship between the partitioning of the haplotype variability and extant geographical barriers between the population groups, possibly due to the natural instability of the occurrence region of the species. We found an undeniable importance of the L. arambarensis population from Barra do Ribeiro in terms of the preservation of the species’ gene pool, as well as the hypothesis that this population might be the "population-source" for the foundation of the others. Our estimates suggest that there is no evidence of recent population expansion for this species. Concerning L. wiegmannii, we found a strong genetic structure separating Argentinean and Uruguayan populations, corroborating the idea that the La Plata River is an effective barrier against the gene flow in this species. There was also some structure within Uruguay considering the population of Colonia, in the La Plata River coast, and the three populations from the Atlantic coast (Valizas, Costa Azul, La Paloma). Our data showed a signal of recent (~40 kya) population expansion for the whole species (considering the populations samples in this study), but our data could not show if this signal was exclusive from the Uruguayan or Argentinean population. Our estimates for the time to the most recent common ancestor (TMRCA) of species, intraspecific clades, and species divergence fall in the Pleistocene. We observed that the divergence between L. arambarensis and L. occipitalis is much older than the initial formation of the CPRS by 400 kya, suggesting that the lineage leading to L. occipitalis is much older than the geomorphological unit where it is mostly found nowadays. The divergence among clades within L. occipitalis (~335 kya) is close to the initial formation of the CPRS, however, it is possible that this date indicates the establishment of geographic divergent populations which could be associated with the initial formation and expansion of the CPRS. For L. wiegmannii, the divergence of its two subclades, which separate populations in coastal Uruguay from those in Argentina, may be associated with the formation of the La Plata River system. The similar expansion times for L. occipitalis and L. wiegmannii might indicate that not only the formation of the CPRS was important for determining population size, but also that climatic events affecting all these taxa may have played a role in population expansions. This model would explain the gap between the establishment of the third depositional cycle (~120 kya) which formed most of the sandbar closing the Patos lagoon, and the signal of population expansion which occur only by ~40kya. In general, we can say that the genetic variability and geographic distribution observed among populations of the three species were shaped mainly by geological evolution of the occurrence area of each of them, as well as by anthropogenic pressures suffered by them. However, this same human pressure that possibly helped shape the current genetic scenario of the species is undoubtedly among the main causes of the disappearance of many of its populations.

O ambiente costeiro e marinho se caracteriza pela falta de barreiras físicas aparentes, além de ser rico em espécies que possuem fase de desenvolvimento larval livre natante. Devido a esta fase de desenvolvimento larval, as espécies marinhas geralmente apresentam alta capacidade dispersiva, proporcionando alto fluxo gênico e conseqüentemente baixa estruturação populacional. Por outro lado, algumas espécies têm apresentado padrões filogeográficos que não são compatíveis com este cenário clássico. Assim, fatores como tempo de duração da fase larval, predação da larva e o hidrodinamismo podem interferir de maneira significativa na dispersão das espécies. Além disso, fatores ambientais históricos, tais como as grandes mudanças climáticas do Pleistoceno também influenciaram os padrões de diversidade genética das espécies. Neste sentido, estudos comparativos são importantes ferramentas para o entendimento dos diferentes processos que deram origem à atual diversidade. Porém, poucos estudos filogeográficos comparativos foram realizados em espécies marinhas costeiras, em especial nenhum para a costa atlântica da América do Sul. Neste estudo comparamos os padrões de diversidade genética de quatro espécies abundantes de invertebrados que ocorrem ao longo da costa sul-sudeste do Brasil, Uruguai e Argentina, com o objetivo de entender a história evolutiva destas espécies e o que elas podem contar sobre esta região geográfica. Sequenciamos parte do gene mitocondrial Citocromo Oxidase I do moçambique Donax hanleyanus (n= 247), do marisco branco Mesodesma mactroides (n= 59), da tatuíra Emerita brasiliensis (n= 191) e do caranguejo maria-farinha Ocypode quadrata (n= 135). Análises filogeográficas e populacionais foram utilizadas a fim de elucidar e comparar os padrões evolutivos para estas espécies de invertebrados costeiros. Nossos dados revelaram um padrão de variabilidade genética muito baixa para todas as espécies, apesar de apresentarem ampla distribuição geográfica e populações censitárias gigantescas, demonstrando a grande influência das flutuações populacionais históricas na formação da variabilidade genética atual. Apenas E. brasiliensis apresentou uma maior variabilidade ao norte da sua distribuição o que é compatível com expansão populacional recente a partir de algum refúgio de baixa latitude, neste caso, ao norte. Além disto, foi a única espécie a apresentar indicação de isolamento por distância. As histórias demográficas destas espécies, apesar de apresentarem algumas diferenças, parecem estar intimamente ligadas às flutuações de temperatura durante o último grande ciclo glacial, pois três delas apresentaram ancestral comum mais recente (time to most recent commom ancestor – TMRCA) dentro dos 100 mil últimos anos, com exceção de O. quadrata, que apresentou TMRCA há cerca de 500 mil anos. Para todas as espécies constatamos a ocorrência de um longo período de estabilidade demográfica (população reduzida) com expansão populacional mais recente, com exceção de M. mactroides, que apresentou TMRCA e expansão populacional praticamente simultâneos. Emerita brasiliensis foi a espécie com a história demográfica mais recente, apresentando expansão populacional após o último máximo glacial (21 mil anos atrás), e coalescência há cerca de 60 mil anos. As demais espécies apresentaram expansão populacional entre 70 e 100 mil anos, entretanto não podemos descartar a hipótese de expansão simultânea para estas três espécies, já que os intervalos de confiança destas análises se sobrepõem, o que sugere a forte influência de um fator ambiental comum. Ocypode quadrata, além de ter apresentado a história demográfica mais antiga, apresentou a maior diversidade genética, sendo também a espécie com a maior distribuição geográfica, sendo pancontinental, o que sugere ser a espécie mais resistente às mudanças ambientais. As espécies D. hanleyanus e O. quadrata, apresentaram baixa estruturação filogeográfica, o que sugere não haver barreiras biogeográficas efetivas para elas, e corrobora a hipótese de que larvas livres natantes são fator importante para o fluxo gênico elevado. Por outro lado sugerem uma estruturação populacional para M. mactroides (com uma possível barreira biogeográfica no sul de SP) e E. brasiliensis (barreira em Copacabana, RJ). De maneira geral estes dados reforçam a idéia de que só a capacidade dispersiva larval não é suficiente para predizer fluxo gênico e estruturação populacional em populações marinhas costeiras, mas sim uma combinação de fatores ecológicos intrínsecos de cada espécie, assim como os fatores geológicos históricos, como os ocorridos no Pleistoceno. / Coastal and marine environments are usually characterized by lack of evident physical barriers and having many species that show a free-swimming larval stage. Due to this larval stage, marine species commonly show high dispersion rates resulting in high gene flow and low geographical structure. Some species however present phylogeographical patterns that differ from this standard scenario. Factors such as duration of the larval phase, its predation level, and the hydrodinamism of the dispersion can significantly impact species dispersion. Moreover, historical environmental factors, such as the great climatic changes in the Pleistocene are also important elements to shape pattern of genetic diversity of the species. In this sense, comparative analyses are important tools for understanding the different processes that gave rise to the current diversity. Unfortunately, few comparative phylogeographical studies were carried out in sea coastal species, in special none for the Atlantic coast of the South America. In this study we compare the patterns of genetic diversity of four abundant invertebrate species that occur along the beaches of the Brazilian south and southeastern coast, Uruguay and Argentina, to better understand their evolutionary histories as well as what they could tell about the history of this geographical region. For this aim we partially sequenced the mitochondrial Cytochrome Oxidase I gene of the moçambique Donax hanleyanus (n=247), yellow clam Mesodesma mactroides (n=59), mole crab Emerita brasiliensis (n=191) and of the ghost crab Ocypode quadrata (n = 135) and analyzed them using several phylogeographical and populational genetic methods. Our results revealed a pattern of very low genetic diversity for all four species, in spite of their large geographical distribution and the huge population size, evidencing the great influence of the population historical fluctuations in the current genetic variability. Only E. brasiliensis showed a relatively higher variability to the north of its distribution what is compatible with a recent populational expansion from a refugium in low latitudes. Besides it was the only species that presented evidence for isolation by distance. The demographic histories of these species, in spite of presenting some differences, seems to be closely connected with the climatic fluctuations during the last glacial cycle, since three of them presented TMRCAs in the last 100 kyr ago, with the exception of O. quadrata, which presented TMRCA about 500 kyr ago. All species presented a long period of demographic stability with relatively reduced population followed by a more recent population expansion. The exception to this picture is M. mactroides, which presented TMRCA and population expansion nearly simultaneous. Emerita brasiliensis depicted the most recent demographic history, presenting a strong population expansion after the last glacial maximum (21 kyr ago), with TMRCA around 60 kyr ago. The other species presented population expansions between around 70 and 100 kyr ago, however we can not to reject the hypothesis of a simultaneous expansion for these three species, since to the confidence intervals of these analyses overlapped, which would indicate a strong influence of a common environmental feature. Ocypode quadrata presented the most ancient demographic history, the highest genetic diversity, and the largest geographical distribution (it is a pancontinental species). This may indicate that it could the most tolerant to the environmental changes. D. hanleyanus and O. quadrata presented low phylogeographical structure, which can mean the existence of no effective biogeographical barriers to these species, corroborating the hypothesis that a free-swimming larval stage is an important factor for an elevated gene flow. On the other hand, our results suggest a reasonable population structure for M. mactroides (with a possible biogeographical barrier in the south of São Paulo) and E. brasiliensis (barrier around Copacabana, Rio de Janeiro), In conclusion, our results support the proposal that the existence of a freeswimming larval stage is not sufficient to predict high gene flow and population structure in sea coastal species, being this pattern likely a combination of intrinsic ecological factors of each species, as well as biogeographical historical factors.

Os chamados ‘complexos de espécies’ são definidos como grupos de organismos que compartilham características morfológicas muito semelhantes. Os complexos de espécies representam um problema para os sistemas de classificação baseados apenas em caracteres morfológicos, uma vez que os critérios para delimitação de espécies são subjetivos e, por isso, variam de acordo com cada taxonomista. O complexo integrifolia, que reúne diversos taxa com características florais muito semelhantes à espécie Petunia integrifolia (Hook.) Schinz & Thell, é um exemplo dessa problemática taxonômica. A determinação de espécies dentro desse complexo, baseada apenas em caracteres morfométricos, é até hoje ainda muito controversa. Nesse trabalho, os espaçadores internos transcritos do DNA nuclear ribossomal (ITS1 e ITS2) e dois espaçadores intergênicos (trnS-trnG e psbA-trnH) do DNA plastidial (cpDNA) foram seqüenciados em 69 indivíduos pertencentes a cinco entidades taxonômicas do complexo integrifolia na tentativa de entender sua história evolutiva e melhor contribuir para a correta delimitação das espécies. Análises populacionais e filogeográficas dos três marcadores do cpDNA mostraram que apenas a entidade taxonômica descrita como Petunia interior pode ser considerada uma espécie distinta de Petunia integrifolia. As outras quatro entidades taxonômicas estão divididas em duas linhagens genéticas independentes e alopátricas, que surgiram mais ou menos na mesma época após um evento de diminuição populacional seguido de rápida expansão. Uma dessas linhagens está localizada na planície costeira do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, enquanto a outra linhagem se distribui na porção continental do RS ao oeste da Lagoa dos Patos. Análises morfométricas mais detalhadas mostram que essas duas linhagens genéticas podem ser distinguidas taxonomicamente e, portanto, são definidas como duas subespécies de Petunia integrifolia. Há indícios de que um processo de especiação por adaptação a dois ambientes distintos (alta salinidade na planície costeira e baixa salinidade na porção continental) esteja envolvido na divergência dessas duas linhagens. No entanto, para confirmar essa hipótese, são necessários estudos adicionais. / “Species complex” are usually defined as group of species that are morphologically very similar and consequently are very difficult to distinguish. Species complexes, therefore, represent a serious problem to the classification systems based only in morphological characters, the criteria used to delimit species being subjective. The integrifolia complex, that congregates taxa with floral characteristics very similar to Petunia integrifolia (Hook.) Schinz & Thell, it is an example of this taxonomic challenge. The determination of the species inside of this complex, based only in morphometric characters, it is still very controversial. In this work, the internal transcribed spacers of the ribosomal nuclear DNA (ITS1 and ITS2) and two intergenic spacers (trnS-trnG and psbAtrnH) of the plastidial DNA (cpDNA) had been sequenced in 69 individuals pertaining to five taxonomic entities of the integrifolia complex, in the attempt to understand its evolutionary history and contribute to the better delimitation of the species. Populational and phylogeographic analyses of the three markers and of cpDNA had shown that only the taxonomic entity described as Petunia interior can be considered a distinct species of Petunia integrifolia. The four other taxonomic entities are divided in two independent and allopatric lineages, that diversified almost simultaneously after an event of population bottleneck followed by a fast expansion. One of these lineages is located in the coastal plain of the Rio Grande do Sul and Santa Catarina states, while to other lineage it’s distributed in the continental region of the Rio Grande do Sul to the west of the Lagoa dos Patos. Detailed morphometric analyses shown that these two lineages can be taxonomically distinguished and therefore, they may be considered as two subspecies of Petunia integrifolia. Some findings suggest that a process of adaptation to these two distinct environments (high salinity in the coastal plain and low salinity in the continental region) may be involved in the divergence of the two lineages. Additional studies are required to test this hypothesis.

O gênero Liolaemus, juntamente com Phymaturus e Ctenoblepharys, pertence à família Liolaemidae, e estende-se desde a costa central do Peru em direção ao sul através da Bolívia, Paraguai, Chile, e Argentina, atingindo a costa atlântica do Uruguai, e sul e sudeste do Brasil. As espécies Liolaemus arambarensis, L. occipitalis e L. wiegmannii pertencem ao grupo wiegmannii, e tem em comum o fato de ocorrerem na Costa Atlântica do sul da América do Sul, uma unidade geológica recente cuja formação pode ter influenciado a história evolutiva destas espécies. Também em comum, têm o fato de estarem ameaçadas devido à degradação ambiental de grande parte de suas áreas de ocorrência, em função, principalmente, de atividades antrópicas. O principal objetivo desta tese foi o de caracterizar as espécies Liolaemus arambarensis, L. occipitalis e L. wiegmannii no que se refere à variabilidade genética e diferenciação geográfica (padrões filogeográficos) através da utilização de dois marcadores moleculares mitocondriais: Citocromo b (Cytb) e Citocromo C Oxidase Subunidade 1 (COI). Também se objetivou examinar a concordância entre os padrões filogeográficos encontrados e a formação geológica das respectivas áreas de ocorrência de cada uma das espécies, bem como ampliar o conhecimento sobre elas e corroborar com possíveis estratégias de preservação. Nossos resultados demonstram a existência de uma estruturação filogenética dentro de cada uma das três espécies estudadas. Liolaemus occipitalis estrutura-se em quatro haploclados bem definidos, embora suas relações filogenéticas não possam ser inferidas com certeza. São dois clados ao sul do rio Mampituba, com claros sinais de expansão populacional, e dois ao norte do rio, sem os mesmos sinais de expansão. A evidência de expansão observada em um dos testes realizados (Bayesian Skyline Plot – BSP) data de ~40 mil anos (kya), e parece restrita às localidades de coleta no RS e Uruguai. Os clados do sul coexistem em grande parte da Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRS), destacando-se as localidades da região central com uma grande variabilidade genética. Em relação aos clados ao norte do rio Mampituba, destaca-se o isolamento genético do clado presente na ilha de Santa Catarina, o qual pode ser considerado como uma importante fonte de diversidade genética para L. occipitalis. Também se verificou uma ausência de relação entre a estrutura populacional observada e as atuais barreiras geográficas da área de ocorrência da espécie, possivelmente devido à instabilidade natural da área. Para L. arambarensis verificou-se a inegável importância da localidade de Barra do Ribeiro em termos de conservação do pool gênico da espécie, bem como a hipótese de que esta seria a “população fonte” para a fundação das demais. Nossas estimativas sugerem que não há evidências de expansão populacional recente para a espécie. Para L. wiegmannii, nossos dados sustentam uma forte divergência entre uma linhagem filogenética argentina e uma uruguaia, separadas pelo rio da Prata, também existindo uma estruturação dentro do clado uruguaio considerando a localidade de Colonia (costa platense) e as três localidades da costa Atlântica. Nossos dados sugerem um sinal de expansão populacional recente para L. wiegmannii, mas não foi possível demonstrar se este sinal foi exclusivo para as localidades de coleta uruguaias ou argentinas. De acordo com nossas estimativas, o tempo até o ancestral comum mais recente (TMRCA) de cada uma das espécies, dos clados intra-específicos e das divergências entre as espécies cai no Pleistoceno. Observou-se que a separação das linhagens que deram origem a L. occipitalis e L. arambarensis teria ocorrido muito antes dos eventos climáticos pleistocênicos que originaram a Planície Costeira do Rio Grande do Sul (PCRS) (~400 kya), sugerindo que a linhagem que originou L. occipitalis seja muito mais antiga do que a unidade geomorfológica onde a maioria de suas populações é encontrada atualmente. A divergência entre seus clados, porém, ocorreu próximo do início da formação desta unidade geomorfológica, mas estas datas talvez indiquem o estabelecimento de populações geograficamente divergentes que sejam associadas ao início da formação e expansão da planície costeira. Para L. wiegmannii, a divergência de seus dois subclados (localidades da costa uruguaia e da Argentina) pode estar associada com a formação do sistema do rio da Prata. O tempo similar de expansão para L. occipitalis e L. wiegmannii (~40 kya) pode indicar que não somente a formação da PCRS foi importante na determinação do tamanho populacional, mas também os eventos climáticos que afetaram estes taxa podem ter desempenhado um importante papel na expansão populacional. Este modelo poderia explicar o intervalo existente entre o estabelecimento do terceiro ciclo deposicional (~120 kya) que implantou as restingas que delimitaram a Laguna dos Patos, e o sinal de expansão populacional que ocorreu somente ~40 kya. De forma geral, pode-se dizer que a variabilidade genética e a distribuição geográfica observadas entre as populações das três espécies foram moldadas em boa parte pela evolução geológica da área de ocorrência de cada uma delas, bem como pelas pressões antrópicas sofridas por estas. No entanto, essa mesma pressão antrópica que possivelmente ajudou a moldar o atual cenário genético das espécies está, sem dúvida, entre as principais causas do desaparecimento de muitas de suas populações. / The genera Liolaemus, Phymaturus and Ctenoblepharys belong to the family Liolaemidae, and is distributed from the central coast of Peru southward through Bolivia, Paraguay, Chile and Argentina, reaching the east coast of Uruguay and south and southeast Brazil. The species Liolaemus arambarensis, L. occipitalis and L. wiegmannii belong to the wiegmannii group, and have in common the occurrence in the Atlantic Coast of southern South America (even though L. wiegmannii has a more widespread distribution in Argentina), a recent geologic unit whose formation might have influenced the evolutionary history of these species. All three species are threatened due to environmental degradation of much of their occurrence area, due mainly to human activities. The main objective of this thesis was to characterize the species Liolaemus arambarensis, L. occipitalis and L. wiegmannii regarding the genetic variability and the geographic differentiation (phylogeographic patterns) using two mitochondrial markers: Cytochrome C Oxidase Subunit 1 (COI) and Cytochrome b (Cytb). It also aimed to examine the concordance between phylogeographic patterns found and the geological formation of the respective areas of occurrence of each species, as well as to increase the knowledge about it and corroborate with possible conservation strategies. Our results show the existence of a phylogenetic structure within each of the three species. For L. occipitalis our data reveal four distinct clades, and even though their phylogenetic relationship cannot be inferred with certainty, two of them are exclusive from the state of Santa Catarina, one being found in insular populations and the other in continental populations; one is restricted to the state of Rio Grande do Sul, and the other is more widespread, being found from the state of Santa Catarina to Uruguay. There is evidence of population expansion in L. occipitalis ~40 kya, however, the expansion seems to be restricted to populations from the state of Rio Grande do Sul and Uruguay, with populations from the state of Santa Catarina showing evidence of a constant population size. The southern clades coexist in much of the Coastal Plain of the state of Rio Grande do Sul (CPRS), highlighting the high genetic variability of populations from the central region. Regarding the clades from the north of the Mampituba river, it is noteworthy the genetic isolation of the clade on the island of Santa Catarina, which can be considered as an important source of genetic diversity for L. occipitalis. We also found a lack of relationship between the partitioning of the haplotype variability and extant geographical barriers between the population groups, possibly due to the natural instability of the occurrence region of the species. We found an undeniable importance of the L. arambarensis population from Barra do Ribeiro in terms of the preservation of the species’ gene pool, as well as the hypothesis that this population might be the "population-source" for the foundation of the others. Our estimates suggest that there is no evidence of recent population expansion for this species. Concerning L. wiegmannii, we found a strong genetic structure separating Argentinean and Uruguayan populations, corroborating the idea that the La Plata River is an effective barrier against the gene flow in this species. There was also some structure within Uruguay considering the population of Colonia, in the La Plata River coast, and the three populations from the Atlantic coast (Valizas, Costa Azul, La Paloma). Our data showed a signal of recent (~40 kya) population expansion for the whole species (considering the populations samples in this study), but our data could not show if this signal was exclusive from the Uruguayan or Argentinean population. Our estimates for the time to the most recent common ancestor (TMRCA) of species, intraspecific clades, and species divergence fall in the Pleistocene. We observed that the divergence between L. arambarensis and L. occipitalis is much older than the initial formation of the CPRS by 400 kya, suggesting that the lineage leading to L. occipitalis is much older than the geomorphological unit where it is mostly found nowadays. The divergence among clades within L. occipitalis (~335 kya) is close to the initial formation of the CPRS, however, it is possible that this date indicates the establishment of geographic divergent populations which could be associated with the initial formation and expansion of the CPRS. For L. wiegmannii, the divergence of its two subclades, which separate populations in coastal Uruguay from those in Argentina, may be associated with the formation of the La Plata River system. The similar expansion times for L. occipitalis and L. wiegmannii might indicate that not only the formation of the CPRS was important for determining population size, but also that climatic events affecting all these taxa may have played a role in population expansions. This model would explain the gap between the establishment of the third depositional cycle (~120 kya) which formed most of the sandbar closing the Patos lagoon, and the signal of population expansion which occur only by ~40kya. In general, we can say that the genetic variability and geographic distribution observed among populations of the three species were shaped mainly by geological evolution of the occurrence area of each of them, as well as by anthropogenic pressures suffered by them. However, this same human pressure that possibly helped shape the current genetic scenario of the species is undoubtedly among the main causes of the disappearance of many of its populations.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / As florestas tropicais brasileiras (Amazônia e a Mata Atlântica) possuem alta diversidade de espécies e atualmente estão separadas por um cinturão de vegetação aberta. Parte deste cinturão é ocupada pela Caatinga, onde se encontram os Brejos de Altitude, testemunhos das conexões históricas entre a Mata Atlântica e a Amazônia. O Centro de Endemismos Pernambuco (CEPE) é a unidade biogeográfica que compõe a Mata Atlântica ao norte do rio São Francisco e contém diversos táxons endêmicos. Esta região apresenta uma mastofauna compartilhada com a Amazônia, devido às conexões existentes durante o Cenozóico. A presença do rio São Francisco em seu limite sul pode atuar como barreira ao fluxo gênico e explicar os endemismos encontrados no CEPE. Contrastando com sua situação peculiar, a mastofauna do CEPE ainda carece de estudos aprofundados sobre a identificação de suas espécies, padrões geográficos e relações filogenéticas. Revisões recentes têm identificado espécies diferentes ao norte e ao sul do rio São Francisco, mas poucos trabalhos têm proposto hipóteses biogeográficas para o CEPE. Para ampliar o conhecimento sobre a identidade e distribuição geográfica dos pequenos mamíferos do CEPE e sua estrutura filogeográfica, foram realizados levantamentos de espécies e análises de diversidade genética e morfométrica para algumas espécies. Os levantamentos consistiram de visitas às coleções científicas a fim de identificar as espécies ocorrentes no CEPE e excursões de coleta com 5 a 17 noites consecutivas em 12 localidades ao longo do CEPE, que totalizaram 64691 armadilhas noites e resultaram na coleta de 476 exemplares de 31 espécies. As espécies foram identificadas com base na morfologia externa e craniana e por análises citogenéticas. Para investigar a biogeografia do CEPE, análises de genética de populações, filogeográficas e morfométricas foram realizadas para os marsupiais Caluromys philander, Didelphis aurita, Marmosa murina, Metachirus nudicaudatus e os roedores Akodon cursor, Oecomys catherinae e Rhipidomys mastacalis para avaliar a existência de diferenciação nas populações do CEPE e suas relações com as linhagens Amazônicas e Atlânticas. Estes resultados mostraram que a diversificação dos pequenos mamíferos do CEPE ocorreu tanto no Terciário quanto no Quaternário. Algumas populações, como em Caluromys philander e Oecomys catherinae, mostraram afinidades com linhagens amazônicas, enquanto outras, como em Metachirus nudicaudatus e Rhipidomys mastacalis, apresentaram afinidades com linhagens atlânticas. Os pequenos mamíferos do CEPE apresentaram diferenciação em relação às suas linhagens irmãs, com algumas linhagens podendo tratar-se de espécies ainda não descritas (e.g. Didelphis aff. aurita e Rhipidomys aff. mastacalis). Esta diferenciação provavelmente foi causada pelos eventos cíclicos de flutuações climáticas que provocaram elevações no nível do mar e retração das florestas tropicais, isolando as populações do CEPE. Por fim, para auxiliar na identificação das espécies em novas coletas, de suas distribuições geográficas e de suas características citogenéticas e ecológicas, foi elaborado um guia reunindo todas as informações disponíveis sobre as espécies de pequenos mamíferos do CEPE. / The Brazilian tropical rainforests (Amazon and Atlantic Forest) present high species diversity and are currently separated by a belt of open and dry vegetation. Part of this belt is occupied by the Caatinga, where are found the Brejos de Altitude, evidence of the historical connections between the Atlantic Forest and the Amazon. The Pernambuco Endemism Center (CEPE) is the biogeographic unit of the Atlantic Forest located north of the São Francisco River and contains several endemic taxa. Part of its mammal fauna is shared with the Amazon, due to former connections in the Cenozoic. The presence of the São Francisco river in its southern limit may act as a barrier to gene flow and explain the endemism found in CEPE. In contrast to their peculiar situation, the mammalian fauna from CEPE still lacks detailed studies on its taxonomic composition, geographic patterns and phylogenetic relationships. Recent reviews have identified different species in the north and south of the San Francisco river, but few studies have proposed biogeographical hypotheses for the CEPE. In order to increase knowledge on the identity and geographical distribution of the small mammals in the CEPE and their phylogeographic structure, species surveys were carried out and the genetic and morphometric diversity of some of the species found were assessed. The surveys consisted of visits to scientific collections to identify the species occurring in CEPE and trapping trips, with 5 to 17 consecutive nights, in 12 sites throughout the CEPE, totaling 64,691 trap-nights, resulting in the collection of 476 specimens of 31 species. The specimens were identified based on external and cranial morphology and cytogenetic analysis. To investigate the biogeography of CEPE, genetics, phylogeographic and morphometric analysis were performed with the marsupials Caluromys philander, Didelphis aurita, Marmosa murina, Metachirus nudicaudatus and the rodents Akodon cursor, Oecomys catherinae and Rhipidomys mastacalis to assess the existence of differentiation in CEPE populations and their relationships with the Amazon and Atlantic Forest lineages. These results showed that diversification of small mammals in CEPE occurred in both the Tertiary and Quaternary. Some populations, such as Caluromys philander and Oecomys catherinae showed affinities with amazonian lineages, while others, like Metachirus nudicaudatus and Rhipidomys mastacalis, showed affinities with atlantic lineages. The small mammals from CEPE showed differentiation from their sisters lineages, with some lineages probably being, in fact, undescribed species (eg Didelphis aff. aurita and Rhipidomys aff. mastacalis). This differentiation was probably caused by cyclical events of climate fluctuations that led to sea level rises and retractions of the tropical forests, thus isolating the populations in CEPE. Finally, to help identifying species in future field surveys, their geographic distributions and ecological and cytogenetic features, a guide was prepared by gathering all available information on the species of small mammals from CEPE.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-04T04:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344608.pdf: 2523951 bytes, checksum: 6e978c2f1292a097ec646296abd4a554 (MD5) Previous issue date: 2016 / Apesar da importância dos estudos filogeográficos e ecológicos para a compreensão de processos biogeográficos, poucos estudos avaliaram esses aspectos simultaneamente para peixes recifais no oceano Atlântico. Este estudo analisou a filogeografia e estrutura populacional do gênero de peixe recifal Ophioblennius no Atlântico e Pacífico Leste através da amplificação de DNA mitocondrial citocromo b de indivíduos coletados em três regiões do Brasil e o anexo dos dados aos de estudos anteriores. Além do estudo filogeográfico foram conduzidas análises de taxas de mordida de Ophioblennius em sete sites do Atlântico para avaliar a influência de variações ambientais e morfológicas na sua atividade alimentar. Análises de filogeografia e estrutura populacional confirmaram que indivíduos da Bahia e de Fernando de Noronha pertencem à espécie O. trinitatis, mas a população de Santa Catarina, no sul do Brasil, foi identificada como uma espécie africana, até agora não descrita, registrada nas ilhas de São Tomé e Príncipe, no Golfo da Guiné. Esse resultado indica uma dispersão a longa distância pelo Atlântico com ocupação subsequente de um nicho desocupado no sul do Brasil. Taxas de mordida apresentaram uma correlação positiva com temperatura e inversa com tamanho corporal total, o que sugere uma influência de condições morfológicas e ambientais no metabolismo. Indivíduos de Ophioblennius parecem ser filogeograficamente bem diversificados com alta similaridade entre suas espécies, o que sugere uma adaptabilidade ecológica frente a variações em temperatura e comprimento total, uma vantagem que provavelmente facilitou seu estabelecimento ao longo do oceano Atlântico.<br> / Abstract : Despite the importance of phylogeographic and ecological studies in understanding biogeographic processes, few have evaluated both these aspects simultaneously for reef fishes in the Atlantic Ocean. This study analyzed the phylogeography and population structure of the reef fish genus Ophioblennius in the Atlantic and East Pacific through the amplification of cyt-b mtDNA from individuals collected in three regions of Brazil and the appending of the new data to that collected in previous studies. Aside from the phylogeographic study, an analysis of Ophioblennius bite rates was conducted in seven sites of the Atlantic evaluating the influence of morphological and environmental variations on its feeding activity. Phylogeographic and population structure analyses confirmed that individuals from Bahia and Fernando de Noronha belong to the northeastern Brazil species O. trinitatis, but the Santa Catarina population in southern Brazil identified as the yet unnamed African species also found in the São Tomé and Príncipe islands in the Gulf of Guinea, a result that reveals long distance dispersal across the Atlantic with subsequent occupation of an empty niche in southern Brazil. Bite rates were positively related to temperature and inversely related to individuals? total body size, suggesting an influence of morphological and environmental conditions on metabolism. Ophioblennius individuals appear to be phylogeographically well diversified with high ecological similarity among its species, reflecting an adaptability to variations in temperature and body length, an advantage which likely facilitated its establishment throughout the Atlantic Ocean.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Quaternary period was marked by considerable changes on climate and vegetation. In the Southern Hemisphere, glaciations were milder than in the Northern Hemisphere, however, there were temperature reductions, and the climate became drier. Thus, climate-related modifications occurred in the Atlantic forest vegetation, which contracted its distribution being substituted towards other types, such as Cerrado and Caatinga . The original Atlantic forest vegetation became restricted to moist locations with milder temperatures, called refuges, which sheltered most part of the biodiversity at this time. It is known that such paleoclimatic changes affected the population dynamics of many species, especially in the Northern Hemisphere. However, it is still not clear how much these impacts influenced the species of the Neotropical region. The two species of this study, Drosophila maculifrons and Drosophila griseolineata, belong to the guaramunu group of Drosophila, and are considered sister-species that diverged about four million years ago. However, disregarding their close phylogenetic relationships, they present some distinct ecological patterns, the first species being more generalist, and the second more restricted to forest environments. Due to this ecological heterogeneity, these two species are potential indicators of the genetic consequences caused by the climatic fluctuations of the Quaternary, especially in face of a comparative perspective. The aims of this study were to evaluate the intraspecific diversity of different D. maculifrons and D. griseolineata populations, analyze the structure of individuals and populations in these two species of the guaramunu group and identify the ecological and evolutionary forces that modeled their distribution in Southern/Southeastern Brazil. In order to do so, 114 individuals were collected along the South, Southeast and Center-west regions of Brazil and Medellin, Colombia. Modeling analysis was performed, together with phylogenetic and phylogeographic analyses, with the last based in sequences of COI (Cytochrome Oxidase Subunit I) and COII (Cytochrome Oxidase Subunit II) genes. In general, the results that inferred the distribution of the most suitable habitat for each species indicate that the two species occur in sympatry at several points, although D. maculifrons is more widely distributed than D. griseolineata, at least in the brazilian territory. According to our phylogeographic analysis, D. maculifrons presents low levels of diversity and structure for mtDNA, which could be explained by a recent populational expansion event, dated for about 20 to 30 thousand years ago. On the other hand, D. griseolineata shows moderate levels of diversity and population structure, and its populations seem to have remained stables along time, showing a pattern of isolation by distance. So, it is interesting to evaluate the ecological and/or evolutionary factors which are responsible for all this difference, and this work represents a first step towards this understanding. / O período do Quaternário foi marcado por alterações consideráveis no clima e vegetação. No Hemisfério Sul, as glaciações foram mais amenas, entretanto, houve a redução da temperatura e o clima tornou-se mais seco. Dessa forma, ocorreram contrações na distribuição da Mata Atlântica e sua substituição por outros tipos, condizentes ao clima, como o Cerrado e a Caatinga. Assim, a vegetação de Mata Atlântica ficou restrita a locais úmidos e com temperaturas mais amenas, conhecidos como refúgios, os quais abrigaram grande parte da biodiversidade neste período. Sabe-se que essas alterações paleoclimáticas influenciaram a dinâmica populacional de muitas espécies, especialmente no Hemisfério Norte, porém ainda não está claro o quanto esses impactos influenciaram as espécies de distribuição Neotropical. As duas espécies em questão, Drosophila maculifrons e D. griseolineata, pertencem ao grupo guaramunu de Drosophila e são consideradas espécies irmãs, que divergiram aproximadamente há 4 milhões de anos. Porém, apesar do grau de parentesco, elas apresentam alguns padrões ecológicos distintos, sendo a primeira mais generalista e a segunda mais restrita a ambientes florestais. Devido a essa heterogeneidade ecológica, essas duas espécies são potenciais indicadoras das conseqüências genéticas ocasionadas pelas flutuações climáticas do Quaternário, principalmente em face de uma perspectiva comparativa. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a diversidade intra-específica de diferentes populações de D. maculifrons e D. griseolineata, analisar a estruturação de indivíduos e populações nestas duas espécies do grupo guaramunu e inferir as forças ecológicas e evolutivas que modelaram sua distribuição ao longo do sul e sudeste brasileiros. Para isso, nossa amostragem conta com 114 indivíduos distribuídos ao longo das regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste do Brasil e Medellin na Colômbia. Foram realizadas análises de modelagem, bem como análises filogenéticas e filogeográficas, sendo que essas duas últimas basearam-se nas sequências dos genes COI (Citocromo Oxidase Subunidade I) e COII (Citocromo Oxidase Subunidade II). De uma forma geral, os resultados que inferiram a distribuição dos habitats mais adequados para cada espécie indicam que as duas espécies apresentam diversos pontos de simpatria, embora D. maculifrons seja mais amplamente distribuída em território brasileiro. De acordo com as análises filogeográficas, D. maculifrons apresenta baixos níveis de diversidade e estruturação em nível de DNA mitocondrial, o que pode ser explicado por um evento de expansão populacional recente, datado para aproximadamente 20 a 30 mil anos. Por outro lado, D. griseolineata apresenta níveis moderados de diversidade e estruturação populacional e suas populações parecem ter se mantido estáveis ao longo do tempo, apresentando um padrão de isolamento por distância. É, pois, interessante avaliar os fatores ecológicos e/ou evolutivos responsáveis por toda essa diferença, e esta dissertação representa um primeiro passo rumo a esse entendimento.