Made available in DSpace on 2016-06-02T20:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6552.pdf: 3440759 bytes, checksum: 5bcd4567216dea4d0657f3b0017ffba9 (MD5) Previous issue date: 2014-12-08 / Universidade Federal de Minas Gerais / Despite the huge diversity in the Neotropical region, little is known about the biogeography of the subfamily Polistinae. This thesis is divided into three chapters which, despite their distinct specific aims, have as central target the discussion of the influence of environmental, ecological and evolutionary processes on the distribution of genetic diversity and species richness of polistines. For this end, in the first chapter is provided a wide review on the origins of Polistinae and change-promoter processes in the Neotropics. In the second chapter, possible colonization routes used by the subfamily in the Americas are proposed based on the Round-trip hypothesis. Such a hypothesis is corroborated by the recurrence of progression rules, inferred by phylogeny-distribution relationships, pointing more basal clades of several genera occurring in the Amazonian rainforest and more derived clades in eastern South America. The occurrence of an inverse progression rule for Polistes sustains a second rarer and older route from east to west. The third chapter focuses on the disjunction between Amazonia and Atlantic Forest and on the species that, due to changes in forest distributions, had their populations fragmented. It is provided in this study a wide list with 127 Neotropical taxa with disjunct lineages between both forests, climate stability models for eight species (two paper wasps and six vertebrates) and extensive phylogeographies for the wasps Angiopolybia pallens and Synoeca surinama. Such wasp species were used as genetic models to test spatially-esplicit hypotheses of climate stability and were chosen by present distinct ecological characteristics, but occur in sympatry in Amazonia and Atlantic Forest. It was aimed with this to test the following hypothesis: the disjunction affected idiosyncratically the genetic diversity of species with populations widely fragmented. The information presented in the three studies might serve as support in future works on Polistinae biogeography, mainly those that focus on the integration of environmental events to explain both evolutionary and ecological processes. / Apesar da ampla diversidade na região Neotropical, pouco se sabe a respeito da biogeografia das vespas sociais da subfamília Polistinae. Esta tese divide-se em três capítulos que, apesar de possuírem objetivos específicos distintos, têm como objetivo central a discussão da influência de processos ambientais, ecológicos e evolutivos na distribuição da diversidade genética e de espécies (i.e., riqueza biológica) de polistíneos. Para tanto, no primeiro capítulo é fornecida uma ampla revisão acerca das origens da subfamília Polistinae e processos causadores de diversidade na região Neotropical. No segundo capítulo são propostas possíveis rotas de colonização utilizadas pela subfamília nas Américas seguindo o modelo proposto pela hipótese Round-trip . Esta hipótese sustenta-se na recorrência de regras de progressão, inferidas por relações filogenéticas e de distribuição, apontando clados mais basais de diversos gêneros da subfamília ocorrendo na região Amazônica e clados mais derivados no leste da América do Sul. A ocorrência de uma regra de progressão contrária para Polistes sustenta uma segunda rota mais rara e, provavelmente, mais antiga, do leste para o oeste. O terceiro capítulo foca na disjunção das florestas Amazônica e Atlântica e nas espécies que, devido às alterações na distribuição das florestas, tiveram suas populações fragmentadas. Neste estudo é fornecida uma lista ampla com 127 táxons Neotropicais com linhagens disjuntas entre as duas florestas, modelos de estabilidade climática para oito espécies (dois polistíneos e seis vertebrados) e análises filogeográficas para as vespas Angiopolybia pallens e Synoeca surinama. As espécies de vespa foram escolhidas por apresentarem características ecológicas distintas, mas por ocorrerem em simpatria nas florestas Amazônica e Atlântica. Visou-se com isto testar a hipótese original deste projeto: a disjunção afetou de forma idiossincrática a diversidade genética de espécies com populações amplamente fragmentadas. As informações apresentadas nos três trabalhos podem servir como suporte em futuros estudos acerca da biogeografia da subfamília, principalmente aqueles que foquem na integração de eventos ambientais para explicar processos evolutivos e ecológicos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissPPZ.pdf: 10164746 bytes, checksum: 6cb727b1bda5e6495013b55cc249b925 (MD5) Previous issue date: 2006-05-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / The lambaris, which include small Astyanax scabripinnis fish, inhabit the headwaters of small streams, forming well known populational isolates. These populations are possibly inbred, presenting little or no gene flow and reduced size. It is believed that these characteristics have aided the fixation of a pronounced karyotypic variability, contributing to the elevated phenotypic plasticity observed between the populations. Due to these factors, this fish group has received special treatment, since they represent a species complex. However, despite abundant cytogenetic studies and all the attention granted to this group, such a polymorphism has not yet been verified on a molecular level and its phylogeny remains unresolved. The verification of whether the karyotypic variations found between the A. scabripinnis populations of the Campos do Jordão region also exist on a molecular level, the estimate of part of the current phylogenetic relationships between them and, also, the verification of whether there is any relationship between the presence or absence of B chromosomes in this species with the observed haplotypic diversity was possible through the analysis of the intraspecific genetic variation of a part of the mitochondrial cytochrome b. The results corroborate the hypothesis that these populations were in contact prior to the elevation of the Serra da Mantiqueira and that they are currently geographically separated. The phylogenetic relationships between the studied populations are discussed. The absence of evolutionary relationship between the cytochrome b gene and the supernumerary chromosomes of these populations was observed. / A espécie Astyanax scabripinnis, constituída por pequenos peixes, popularmente conhecidos como lambari, são habitantes das cabeceiras de pequenos córregos, formando isolados populacionais já bem conhecidos. Estas populações podem ser endogâmicas, apresentando baixo ou nenhum fluxo gênico e tamanho reduzido. Acredita-se que tais características tenham auxiliado na fixação de acentuada variabilidade cariotípica e morfológica, contribuindo para a elevada plasticidade fenotípica observada entre as diferentes populações. Devido a esses fatores, tem-se dado um tratamento especial para esse grupo de peixes, uma vez que eles representam um complexo de espécies. Porém, apesar dos estudos citogenéticos serem abundantes e de toda atenção voltada para este grupo, tal polimorfismo ainda não foi verificado em nível molecular, sendo sua filogenia ainda uma questão aberta. A partir da análise da variação genética intraespecífica de parte do gene mitocondrial citocromo b, foi possível verificar se as variações cariotípicas encontradas entre as populações de A. scabripinnis da região de Campos do Jordão também existem em nível molecular, bem como estimar parte das relações filogenéticas atuais entre as mesmas. A análise da rede de haplótipos corrobora a hipótese de que estas populações estiveram em contato anteriormente ao soerguimento da Serra da Mantiqueira, e hoje se encontram geograficamente separada. Além disso, foi possível inferir que a população do Lago do Pedalinho, provavelmente esteja sofrendo influencia de ações antrópicas e/ou do efeito fundador. Estudos futuros utilizando um número maior de indivíduos por população permitirão a realização de análise cladística aninhada, e a utilização de marcadores moleculares com taxa evolutiva mais rápida, poderá inferir sobre uma história evolutiva mais recente deste grupo de peixes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4533.pdf: 2866936 bytes, checksum: a3b1ef75c45a68a6305453e240c9d466 (MD5) Previous issue date: 2012-05-18 / Universidade Federal de Minas Gerais / PILOSOCEREUS AURISETUS is a taxonomic group composed by eight columnar cacti species occurring on rock outcrops in xeric environments. As other xerophitic species found outside the Caatinga domain, the species populations of P. AURISETUS group exhibit a disjunct distribution pattern within the Cerrado domain in central and eastern Brazil. Such a distribution pattern may have resulted from long-distance dispersal events or fragmentation of a more extensive distribution in the past. The main goal of this work was identify demographic events that possibly shaped the evolutionary history of the group and resulted in the current biogeographic pattern. In the present work, phylogenetic analyses and phylogeographical inferences were implemented using the nucleotide variation of plastid genomic sequences. The phylogenetic analyses showed the absence of reciprocal monophyly for great part of the species and the occurring of quite divergent species from the others of the group: P. jauruensis, P. aureispinus e P. bohlei. In addition, P. machrisii populations formed two distinct clades highly supported by the phylogeny which partly agree with the geographic distribution of the species (north and central-south). Population analyses and phylogeographical inferences allowed the identification of the diversification origin of the group and the possible expansion and fragmentation events which determined the evolutionary pathway of the populations. The genetic variability level and the genetic structure observed alongside the current distribution pattern of the populations and biological information about the species suggest that fragmentation events were the main responsible for the biogeographical pattern of the group, which should be related to the palioclimatic oscillations of the Quaternary. / PILOSOCEREUS AURISETUS é um grupo taxonômico composto por oito espécies de cactos colunares que ocorrem associadas a afloramentos rochosos em ambientes xéricos. Assim como outras espécies xerófitas encontradas fora do domínio da Caatinga, as populações das espécies do grupo P. AURISETUS exibem um padrão de distribuição descontínua dentro do domínio Cerrado no centro e leste do Brasil. Esse padrão de distribuição pode ser resultado de eventos de dispersão a longa distância ou de fragmentação de uma distribuição mais extensa no passado. O objetivo principal desse trabalho foi identificar eventos demográficos que possivelmente moldaram a história evolutiva do grupo e resultaram no padrão biogeográfico atual. No presente trabalho foram realizadas análises filogenéticas e inferências filogeográficas a partir da variação nucleotídica de sequências do genoma plastidial. As análises filogenéticas demonstraram que a maior parte das espécies do grupo não apresenta monofilia recíproca de seus haplótipos e que o grupo abrange três espécies bastante divergentes das demais: P. jauruensis, P. aureispinus e P. bohlei. Adicionalmente, as populações da espécie P. machrisii formaram dois clados distintos e bem suportados na filogenia, os quais concordam parcialmente com a distribuição geográfica da espécie (norte e centro-sul). As análises populacionais e as inferências filogeográficas permitiram inferir a origem da diversificação do grupo e os possíveis eventos de expansão e fragmentação que determinaram o caminho evolutivo das populações. Os níveis de variabilidade genética e estruturação observados, juntamente com o padrão atual de distribuição das populações e informações sobre a biologia das espécies, sugerem que eventos de fragmentação foram os principais responsáveis pelo padrão biogeográfico do grupo, os quais devem estar relacionados às oscilações palioclimáticas do Quaternário.

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.

Orientador: Anderson Luis Alves / Banca: Claudio de Oliveira / Banca: Claudio Henrique Zawadzki / Resumo: Astyanax paranae é uma espécie de peixe de pequeno porte que habita cabeceiras de riachos, resultando no isolamento geográfico entre as populações. Sendo considerada endêmica da bacia do Alto rio Paraná, recentemente foi elevada a espécie, deixando de ser considerada uma subespécie de A. scabripinnis, sendo a única espécie do "complexo scabripinnis" presente nessa bacia. Os raros relatos de dados moleculares populacionais e a ausência de uma análise filogeográfica consistente para populações de A. paranae, aliado as evidências citogenéticas e morfológicas de que essa espécie não represente uma unidade monofilética, reforçam a necessidade de um amplo estudo evolutivo e biogeográfico na bacia do Alto rio Paraná, reconhecidamente uma área de endemismo ictiológico. Nesse sentido, caracterizou-se a variabilidade genética em populações de A. paranae a fim de se estabelecer as relações filogenéticas e filogeográficas entre as linhagens de DNA na bacia do Alto rio Paraná, através da identificação dos haplótipos do mtDNA a partir da sequência completa do gene da ATP sintetase 6 e 8 (ATPase 6/8), num total de 842pb, bem como a caracterização das quatro espécies mais abundantes dessa bacia por PCR-RFLP. As análises filogenéticas foram realizadas com 88 exemplares de A. paranae além de 70 exemplares de espécies relacionadas do gênero, num total de 158 indivíduos analisados. Como grupo externo foram incluídos exemplares de Serrapinnus e Bryconamericus. As topologias foram geradas a partir dos métodos de Neighbor Joining, Máxima Parcimônia, no programa PAUP 4.0b10, e Inferência Bayesiana, no programa Mr. Bayes, enquanto a rede de haplótipo foi gerada no programa TCS. O relógio molecular foi utilizado para estimar o tempo de divergência entre as espécies/linhagens adotando a taxa de 1.3%/Ma para o gene ATPase 6/8. Tanto as análises filogenéticas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Astyanax paranae is small sized species of fish that inhabit small headwater streams, resulting in geographical isolation between populations. Being considered endemic to the Upper Paraná River basin it was considered a species and no longer a subspecies of A. scabripinnis, being the only one species of the "scabripinnis complex" present in this basin. The few reports of molecular population data and the absence of a consistent phylogeographic analysis for populations of A. paranae, combined to cytogenetic and morphological evidences that this species does not represent a monophyletic unit, reinforce the need of a wide study of evolution and biogeography in the Upper Paraná River basin, a known area of ichthyological endemism. The genetic variability in populations of A. paranae was characterized in order to establish phylogenetic and phylogeographic relationships between mtDNA lineages in the Upper Paraná River basin, through the identification of mtDNA haplotypes from the complete sequence of the gene ATP synthase 6 and 8 (ATPase 6/8), a total of 842bp, and the characterization of the four most abundant species in this basin by PCR-RFLP. Phylogenetic analyses were made in 88 specimens of A. paranae and also in 70 of related species of the genus, resulting in 158 individuals analyzed. As outgroup, were included samples of Serrapinnus and Bryconamericus. The topologies were generated from the methods of Neighbor Joining, Maximum Parsimony and Bayesian Inference in the program PAUP 4.0b10, while the haplotype network was generated in the program TCS. The molecular clock was used to estimate time of divergence between species/lineage using the rate of 1.3%/Ma for the ATPase 6/8 gene. Both phylogenetic and phylogeographic analysis support the hypothesis that A. paranae does not form a monophyletic unit in the Upper Paraná River basin, being possible to identify seven... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-24Bitstream added on 2014-06-13T19:28:35Z : No. of bitstreams: 1 marreta_me_me_rcla.pdf: 773882 bytes, checksum: fb2183d5b02055be19ff645c0b0edf5d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Astyanax paranae é uma espécie de peixe de pequeno porte que habita cabeceiras de riachos, resultando no isolamento geográfico entre as populações. Sendo considerada endêmica da bacia do Alto rio Paraná, recentemente foi elevada a espécie, deixando de ser considerada uma subespécie de A. scabripinnis, sendo a única espécie do “complexo scabripinnis” presente nessa bacia. Os raros relatos de dados moleculares populacionais e a ausência de uma análise filogeográfica consistente para populações de A. paranae, aliado as evidências citogenéticas e morfológicas de que essa espécie não represente uma unidade monofilética, reforçam a necessidade de um amplo estudo evolutivo e biogeográfico na bacia do Alto rio Paraná, reconhecidamente uma área de endemismo ictiológico. Nesse sentido, caracterizou-se a variabilidade genética em populações de A. paranae a fim de se estabelecer as relações filogenéticas e filogeográficas entre as linhagens de DNA na bacia do Alto rio Paraná, através da identificação dos haplótipos do mtDNA a partir da sequência completa do gene da ATP sintetase 6 e 8 (ATPase 6/8), num total de 842pb, bem como a caracterização das quatro espécies mais abundantes dessa bacia por PCR-RFLP. As análises filogenéticas foram realizadas com 88 exemplares de A. paranae além de 70 exemplares de espécies relacionadas do gênero, num total de 158 indivíduos analisados. Como grupo externo foram incluídos exemplares de Serrapinnus e Bryconamericus. As topologias foram geradas a partir dos métodos de Neighbor Joining, Máxima Parcimônia, no programa PAUP 4.0b10, e Inferência Bayesiana, no programa Mr. Bayes, enquanto a rede de haplótipo foi gerada no programa TCS. O relógio molecular foi utilizado para estimar o tempo de divergência entre as espécies/linhagens adotando a taxa de 1.3%/Ma para o gene ATPase 6/8. Tanto as análises filogenéticas... / Astyanax paranae is small sized species of fish that inhabit small headwater streams, resulting in geographical isolation between populations. Being considered endemic to the Upper Paraná River basin it was considered a species and no longer a subspecies of A. scabripinnis, being the only one species of the “scabripinnis complex” present in this basin. The few reports of molecular population data and the absence of a consistent phylogeographic analysis for populations of A. paranae, combined to cytogenetic and morphological evidences that this species does not represent a monophyletic unit, reinforce the need of a wide study of evolution and biogeography in the Upper Paraná River basin, a known area of ichthyological endemism. The genetic variability in populations of A. paranae was characterized in order to establish phylogenetic and phylogeographic relationships between mtDNA lineages in the Upper Paraná River basin, through the identification of mtDNA haplotypes from the complete sequence of the gene ATP synthase 6 and 8 (ATPase 6/8), a total of 842bp, and the characterization of the four most abundant species in this basin by PCR-RFLP. Phylogenetic analyses were made in 88 specimens of A. paranae and also in 70 of related species of the genus, resulting in 158 individuals analyzed. As outgroup, were included samples of Serrapinnus and Bryconamericus. The topologies were generated from the methods of Neighbor Joining, Maximum Parsimony and Bayesian Inference in the program PAUP 4.0b10, while the haplotype network was generated in the program TCS. The molecular clock was used to estimate time of divergence between species/lineage using the rate of 1.3%/Ma for the ATPase 6/8 gene. Both phylogenetic and phylogeographic analysis support the hypothesis that A. paranae does not form a monophyletic unit in the Upper Paraná River basin, being possible to identify seven... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-06T19:46:13Z No. of bitstreams: 1 TeseEAM.pdf: 2624367 bytes, checksum: 6fb400538bb8550750bc360ce1db0a37 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:52:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEAM.pdf: 2624367 bytes, checksum: 6fb400538bb8550750bc360ce1db0a37 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:52:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseEAM.pdf: 2624367 bytes, checksum: 6fb400538bb8550750bc360ce1db0a37 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T13:52:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseEAM.pdf: 2624367 bytes, checksum: 6fb400538bb8550750bc360ce1db0a37 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Partamona rustica is a stingless bee endemic to dry forests in Brazil. Despite its importance as a pollinator and its occurrence in endangered areas, such as the Caatinga (scrubland forest) and Cerrado (savanna) biomes, its natural history, biogeography, population genetics and evolutionary history are poorly known. This PhD Dissertation is presented in four chapters addressing specific aims to reduce the gaps in knowledge regarding P. rustica. In Chapter I, aspects of the natural history of this bee were investigated. The results revealed that P. rustica occurs from the northern portion of the state of Minas Gerais to the southern portion of the state of Bahia in the Caatinga and Cerrado biomes, contouring the plateaus and hills of Chapada Diamantina by the east. It is a floral visitor of at least 62 kinds of plant and its nests are built in arboreal termite nests constructed by Constrictotermes cyphergaster. In Chapter II, the hypothesis was tested that populations of stingless bees, such as P. rustica and Partamona helleri, have a high degree of differentiation when analyzed for mitochondrial genes due to the fact that the occupation of a site is performed by a small number of founding females. Therefore, each occupation event may exhibit a founder effect. The results revealed few haplotypes per population as well as a high degree of genetic differentiation, which supports the hypothesis. Implications for future studies were also indicated, such as the need to change the current focus of studies related to the genetic structure of bee populations, which usually estimate the degree of inter-population differentiation, to x estimates of genetic relatedness among queens, workers and males who founded the colonies of a given population. In Chapter III, the genetic relatedness among workers of P. rustica was estimated to evaluate the role of males in dispersal and gene flow among colonies and populations. The results revealed a low degree of average genetic relatedness among workers of colonies from the same locality and even lower relatedness among workers of colonies from different localities, suggesting that, although the areas analyzed were occupied by few females, dispersal promoted by males reduces relatedness and, consequently, the risk of inbreeding, which is harmful to hymenopterans due to their complementary sex determination system (locus csd). In Chapter IV, we used an integrative approach to reconstruct the evolutionary history of P. rustica in a spatiotemporal framework. The results identified two groups: one to the west and the other to the east of the São Francisco River Valley, which putatively diverged during the late Pleistocene, and indicated the western group as ancestral to the eastern group. The results also indicate that the inferences from both the analysis of genetic data and spatial distribution modelling are compatible with a history of populations of a constant size. The data presented in this thesis can be used to guide conservation and management strategies concerning the species as well as the Caatinga and Cerrado biomes, broaden knowledge on the biology and genetics of stingless bees, which can be useful in beekeeping and bee management, as well as reinforce the need for more detailed investigations into Pleistocene climate changes and the effects on the diversification of the endemic biota in Neotropical dry forests, especially studies involving the considerable diversity of bees in this region. / Partamona rustica é uma abelha sem ferrão endêmica de florestas secas do Brasil. Apesar da sua importância como polinizadora e da sua localização em áreas ameaçadas, como a Caatinga e o Cerrado, pouco se sabe a respeito da sua história natural, biogeografia, genética de suas populações, bem como da sua história evolutiva. Esta tese é apresentada em quatro capítulos, os quais apresentam objetivos específicos que visam reduzir estas lacunas em nosso conhecimento acerca de P. rustica. No Capítulo I, buscou-se investigar alguns aspectos da história natural de P. rustica. Os resultados revelaram que o principal substrato de nidificação utilizado pela espécie são termiteiros da espécie Constrictotermes cyphergaster, que P. rustica é visitante floral de pelo menos 62 tipos de plantas, e se ditribui em áreas de Caatinga e Cerrado entre o norte de Minas Gerais e o sudoeste da Bahia, contornando a Chapada Diamantina. No Capítulo II foram utilizadas as espécies P. rustica e Partamona helleri como modelos para testar a hipótese de que, nas abelhas sem ferrão, a ocupação de uma determinada área é realizada por um número reduzido de fêmeas fundadoras; desta forma, cada evento de ocupação pode, eventualmente, apresentar as condições de efeito fundador. Os resultados deste estudo revelaram um ou poucos haplótipos por localidade e elevada diferenciação entre as populações analisadas, dados que suportaram a hipótese testada. Além disto, foram apontadas algumas implicações para os futuros estudos, dentre elas, a necessidade de mudança do foco atual dos estudos relacionados à estrutura genética das viii populações de abelhas, os quais, via de regra, apenas estimam o nível de diferenciação interpopulacional, para estimativas das relações genéticas entre rainhas e machos que fundaram as colônias de uma dada população. No Capítulo III foi estimado o parentesco genético entre operárias de P. rustica, buscando avaliar o papel dos machos na dispersão e fluxo gênico entre colônias e populações. Os resultados mostraram baixos índices de parentesco genético médio entre operárias de colônias da mesma localidade e parentesco ainda menor entre operárias de colônias de diferentes localidades, sugerindo que apesar da ocupação das áreas analisadas ter se dado por poucas fêmeas, a dispersão promovida pelos machos reduz o parentesco e, consequentemente, o risco de acasalamentos endogâmicos, nocivos para os himenópteros, devidos ao sistema de determinação complementar do sexo (csd). No Capítulo IV foi utilizada uma abordagem integrada para reconstruir a história evolutiva de P. rustica num contexto espaçotemporal. Os resultados apontaram para a formação de dois grupos (grupo leste e oeste), separados pelo Vale do Rio São Francisco, que apresentaram divergência datada ao final do Pleistoceno. Os resultados ainda indicaram o grupo oeste como sendo ancestral ao grupo leste. Ademais, tanto os resultados das análises genéticas quanto da paleomodelagem são compatíveis com uma história de populações de tamanho constante. Os dados apresentados nesta tese poderão ser utilizados para nortear estratégias de conservação e manejo da espécie, bem como dos biomas Caatinga e Cerrado; ampliam o conhecimento acerca da biologia e da genética das abelhas sem ferrão, podendo ser úteis na criação racional destas abelhas e reforça-se a necessidade de novas e mais detalhadas investigações sobre as mudanças climáticas Pleistocênicas e seus efeitos na diversificação da biota endêmica das florestas secas da região Neotropical, principalmente, novos estudos envolvendo a grande diversidade de abelhas existente nesta região.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-01T10:30:20Z No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-01T10:36:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-01T10:39:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T10:40:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJLRM.pdf: 6417864 bytes, checksum: 533196c58789b808d650a9caa133729c (MD5) Previous issue date: 2015-04-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The family Anostomidae has approximately 150 species, belonging to 14 genera. Several attempts to define the subfamilies were unsuccessful. Within the family, the Leporinus genus is the most specious (approx. 90 valid species). A ZZ/ZW sex chromosomes system has been described for seven species of Leporinus, which would constitute a monophyletic group. Another ZW sex chromosomes system has been described only for Leporinus geminis. The ZW Leporinus species presents an interesting distribution, being distributed in almost every major South American basins. The aim of this study was to reconstruct the phylogenetic relationships of family Anostomidae and several species of Leporinus genus. Also, evaluate the monophyly of species with ZZ/ZW sex chromosomes, as well as de novo origin of the sex chromosomes described for Leporinus geminis. Additionally, It will be evaluated the functionality of the DNA barcodes for the family Anostomidae. Another aim was to evaluate the phylogeographic distribution pattern of ZZ/ZW Leporinus species. For the barcode was analyzed the Cytochrome Oxidase subunit I of 430 individuals (122 lineages). Distance analyzes were performed using the K2P model. For the molecular phylogeny were amplified two mitochondrial genes (Cytochrome B and Cytochrome Oxidase I) and three nuclear markers (recombination activating gene 1 and 2, and Myosin, heavy chain 6, cardiac muscle, alpha gene) from 104 lineages (69 nominal species). Phylogenetic trees were constructed using methods of maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian species tree. For the phylogeographic analysis, was constructed a calibrated tree, including the 15 recovered linages for the ZW group. The dataset was calibrated using the rise of the Eastern Cordillera, about 12 million years ago. The DNA barcode is a powerful tool for the linage identification of the family Anostomidae. The average intraspecific distance was 0.106%. The lowest interspecific distance was 0.479%. The genetic distances founded show that the threshold to separate lineages is lower than traditionally suggested for fishes (1% and 2%). The family Anostomidae is monophyletic, being found twenty-two clades within it. The subfamilies Anostominae sensu Winterbottom (1980) and Leporellinae were recovered as valid, while a more inclusive Leporininae has to be redescribed. The Leporinus genus was recovered as paraphyletic, requiring several taxonomic changes. The ZZ/ZW Leporinus species were recovered as a monophyletic group. Sex chromosomes of Leporinus geminis were confirmed as an evolutionary convergence. The evolutionary history of ZZ/ZW Leporinus species proved to be complex. The lineage speciation of the proto-Amazon-Orinoco was given by paleogeographic processes, while the lineage diversification in the Eastern Brazilian Shield was predominantly hydrogeological and by dispersion through paleo-basins in low sea level period. / A família Anostomidae possui aproximadamente 150 espécies, distribuídas em 14 gêneros. Diversas tentativas de delimitar as subfamílias não têm tido muito sucesso. Na família o gênero Leporinus é o mais especioso (aprox. 90 espécies válidas). Um sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW foi descrito para sete espécies de Leporinus, que formariam um grupo monofilético. Outro sistema de cromossomos sexuais ZW foi descrito unicamente para Leporinus geminis. As espécies de Leporinus com cromossomos ZW apresentam uma interessante distribuição, estando distribuídas praticamente em todas as grandes bacias hidrográficas sul-americanas. O intuito do estudo é reconstruir as relações filogenéticas da família Anostomidae e das distintas espécies do gênero Leporinus. Avaliar a monofilia do grupo de espécies com cromossomos sexuais ZZ/ZW, assim como a origem de novo dos cromossomos sexuais descritos para Leporinus geminis. Será avaliada também a funcionalidade dos códigos de barras de DNA para as espécies da família Anostomidae. Outro objetivo será avaliar o padrão de distribuição filogeográfica das espécies do gênero Leporinus que possuem sistemas de cromossomos sexuais ZZ/ZW. Para o barcode foi analisado o Citocromo oxidase I de 430 indivíduos (122 linhagens). Foram realizadas análises de distância, usando o modelo K2p. Para a filogenia molecular foram amplificados dois genes mitocondriais (Citocromo B e Citocromo oxidase I) e três nucleares (o gene de ativação da recombinação 1 e 2 e a cadeia pesada 6 da miosina, isoforma alfa do músculo cardíaco) para 104 linhagens (69 espécies nominais). Foram construídas árvores filogenéticas usando os métodos de máxima parcimônia, máxima verossimilhança e bayesian species tree. Para a análise filogeográfica, construiu-se uma árvore calibrada, incluídos as 15 linhagens recuperadas para o grupo ZW. O evento de calibração foi o surgimento da Cordilheira Oriental há 12 Milhões de anos. O DNA barcode é uma ferramenta eficiente para a identificação das linhagens da família Anostomidae. A média da distância intraespecífica foi de 0,106%. O menor valor de distância interespecífica foi de 0,479%. As distâncias genéticas encontradas mostram que o limiar para separar linhagens é mais baixo que os sugeridos para peixes (1% ou 2%). A família Anostomidae é monofilética, sendo encontrados vinte e dois clados dentro dela. As subfamílias Anostominae sensu Winterbottom (1980) e Leporellinae foram recuperadas como válidas, enquanto que um mais abrangente Leporininae precisa ser redescrito. O gênero Leporinus foi recuperado como parafilético, sendo necessárias várias mudanças taxonômicas. As espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW foram recuperadas dentro de um grupo monofilético. Os cromossomos sexuais de Leporinus geminis foram confirmados como uma convergência evolutiva. A história evolutiva das espécies de Leporinus com cromossomos sexuais ZZ/ZW mostrou-se complexa. Sendo que a especiação na linhagem do proto-Amazonas-Orinoco foi dada por processos paleogeográficos, enquanto que o processo de diversificação na linhagem do leste do Escudo Brasileiro foi predominantemente hidrogeológico e por dispersão por meio de paleo-bacias no período de baixo nível do mar.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-06T12:54:43Z No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:38:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:38:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T18:38:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTARC.pdf: 2899110 bytes, checksum: 8d7daeb56bf91e6fe2ef2dee11c935ba (MD5) Previous issue date: 2016-07-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Meliponini is a tribe of bees popularly known as stingless bees that occurs in tropical and subtropical areas of the world, being more diversified in Neotropical and Indo-Malaya regions. Currently, 29 genus and 244 species are present in Brazil. Only a few phylogeographic studies were realized with species of this tribe. The genus Partamona Schwarz, 1939 clusters 33 species with exclusive occurrence in the Neotropical region. The species Partamona helleri presents wide distribution throughout Atlantic forest and part of the Cerrado from the State of Minas Gerais, reason of the choice of this species as our model organism. This study aimed to elucidate the phylogeographic pattern of P. helleri populations throughout its distribution area. For this purpose, samples of 347 nests from 67 localities situated from Northern Bahia to Santa Catarina were collected. Three mitochondrial genes fragments (COI, CytB and 12S) were analysed, which resulted in 339 concatenated sequences. The phylogenetic reconstruction by Bayesian Inference (IB) showed several lineages in a little resolved polytomy, what hampered the definition of the phylogenetic relationships among haplotypes. The haplotype network illustrated the relationship between 73 haplotypes identified, being 64 of them exclusive of localities. The AMOVA showed that 91.7% of the genetic variation is due to interpopulacional differences, indicating high structuring among populations. A low significant correlation between genetic and geographic distances was observed (r = 0,2487; P < 0,0010). The Bayesian population analysis implemented by BAPS showed that five groups were more suited to explain that genetic structuring. Such result was partly compliant with established lineages in the topology obtained by IB and with the results observed in the haplotype network. The results showed that the northern populations of P. helleri distribution are quite differentiated among themselves and also from the others populations observed along the central and southern regions. However, it was not possible to access how the genetic variation of the northern populations is organized, and there may be a division in two or more phylogroups. For other populations, the existence of three possible phylogroups was verified, two in the central region and a third occupying the central and southern regions. The results obtained for the demographic history of these phylogroups were not conclusive, however, it is likely that the phylogroup occupying the central and southern regions is in an expansion process. It was also verified that the level of variation observed by phylogroup decreases towards north/south, which allowed to raise a hypothesis about the origin and dispersion of this species. / Meliponini é uma tribo de abelhas conhecidas popularmente como abelhas sem ferrão que possuem distribuição em áreas tropicais e subtropicais do globo, sendo mais diversificada nas regiões neotropicais e Indo-Malaia. No Brasil, estão descritos atualmente 29 gêneros e 244 espécies. Até o presente momento, poucos foram os estudos filogeográficos realizados com espécies da tribo. O gênero Partamona Schwarz, 1939 agrupa 33 espécies com ocorrência exclusiva na região Neotropical. A espécie Partamona helleri apresenta ampla distribuição ao longo de toda a Mata Atlântica e ainda em parte do Cerrado no estado de Minas Gerais, razão de sua escolha como organismo modelo. Este estudo teve por objetivo elucidar o padrão filogeográfico das populações da espécie ao longo de sua área de distribuição. Para tal, foram coletadas amostras de 347 ninhos em 67 localidades situadas desde o norte da Bahia até Santa Catarina. Foram analisados três fragmentos gênicos mitocondriais - COI, CytB e 12S - e as análises foram realizadas utilizando 339 sequências dos três genes concatenados. A reconstrução filogenética por Inferência Bayesiana (IB) apresentou várias linhagens em uma politomia pouco resolvida, o que comprometeu a verificação das relações filogenéticas entre os haplótipos. A rede haplotípica ilustrou as relações entre os 73 haplótipos identificados, sendo 64 deles exclusivos de localidade. A AMOVA mostrou que 91,7% da variação genética é resultado de diferenças interpopulacionais, indicando alta estruturação entre as populações. Foi verificada uma correlação baixa, porém significativa, entre distâncias genéticas e geográficas (r = 0,2487; P < 0,0010). A análise de estrutura populacional pelo método bayesiano implementada no software BAPS mostrou que a probabilidade posterior mais adequada para explicar a estruturação genética foi de cinco agrupamentos. Tal resultado foi, em parte, concordante com as linhagens estabelecidas na topologia obtida por IB e com os resultados observados na rede haplotípica. Os resultados mostraram que as populações ao norte da distribuição são bastante diferenciadas entre si e também das demais populações observadas ao longo da parte central e sul. No entanto, não foi possível acessar como a variação genética dessas populações está organizada, podendo haver a divisão das mesmas em dois ou mais filogrupos. Quanto às demais populações, a existência de três possíveis filogrupos foi verificada, dois na região central e um terceiro ocupando as regiões Central e Sul. Os resultados obtidos para a história demográfica dos filogrupos não foram conclusivos, porém, é provável que o filogrupo que ocupa as regiões central e sul esteja em processo de expansão populacional. Foi ainda verificado que o nível de variação observada por filogrupo diminui no sentido norte/sul, o que permitiu que uma hipótese sobre origem e dispersão da espécie fosse proposta.