Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-01T04:12:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347203.pdf: 1897105 bytes, checksum: 3d9eca41618e974684aad4c96f958633 (MD5) Previous issue date: 2017 / A Araucaria angustifolia é uma espécie importante, tanto pelas suas funções ecológicas, quanto pelos seus usos para os humanos. No passado, a exploração madeireira ocorreu de maneira exploratória, resultando na fragmentação do seu hábitat natural e a classificando como criticamente em perigo de extinção pela IUCN. Neste contexto, as medidas para a sua conservação foram no sentido de restringir o uso pelo ser humano, desconsiderando possíveis interações benéficas reportadas na literatura, que podem favorecer a conservação de um recurso por meio do seu uso. Várias evidências e características de A. angustifolia apontam para uma interação forte com o ser humano, especialmente no período pré-Colombiano, associada aos grupos Jê do Sul. Há fortes evidências de que esta espécie dependeu da ação antrópica para sua expansão e sobrevivência, tornando os modelos atuais de conservação limitantes para a manutenção de paisagens com araucária. O objetivo deste trabalho foi buscar evidências da ação humana pré-Colombiana sobre a expansão de A. angustifolia, utilizando uma abordagem genética e ecológica. A movimentação humana foi identificada pela cronologia dos dados arqueológicos existentes, e uma correlação entre a quantidade de ocupações com a porcentagem de pólen de A. angustifolia da data correspondente foi testada. Além disso, utilizando dados ecológicos existentes, foram construídos dois cenários para calcular a velocidade de expansão da A. angustifolia sem o auxílio humano: um utilizando dados médios e outro dados extremos reportados na literatura. No nível genético, foram estudadas 20 populações distribuídas no Sul do Brasil. Cada uma teve 15 indivíduos sequenciados para três locos do DNA de cloroplasto. Foram analisados desvios da neutralidade, os índices genéticos de riqueza, diversidade e de distâncias genéticas, e a possível associação desse último descritor com distâncias geográficas. Os resultados mostraram que a movimentação humana ocorreu primeiramente próxima à região da Serra Geral, seguida de um pico de expansão, atingindo regiões mais distantes até o ponto extremo no Oeste. Existiram correlações entre o número de registros humanos com a percentagem de pólen (? = 0,700 a 0,804). Nenhum dos cenários construídos para o cálculo da velocidade de dispersão da espécie sem o auxílio humano permitiu que a A. angustifolia atingisse sua área de ocorrência máxima no tempo decorrido desde o seu registro mais antigo. Os resultados genéticos encontraram valores elevados para a riqueza (número) de haplótipos (Hr = 12 haplótipos), e baixos para a diversidade de nucleotídeos (p = 6,1 · 10-5) e de haplótipos (Hd = 0,167). A rede de haplótipos, que demonstra a relação evolutiva entre eles, apresentou um padrão em formato de estrela, e foram encontrados desvios da neutralidade (D = 1,84; FS = -17,00), características que indicam uma expansão populacional recente e rápida. A divergência genética interpopulacional foi baixa (FST = 0,04), na qual as populações possuem um material genético de cpDNA muito semelhante entre si, e não associada à distâncias geográficas, formando apenas um grupo (k = 1). Todos os resultados encontrados apontam na mesma direção, trazendo mais evidências de que os grupos humanos influenciaram fortemente na dispersão e expansão da araucária. Isso demonstra que o uso de uma espécie pode ser uma boa estratégia de conservação e inclusive de expansão, diferente das principais estratégias existentes até o momento. No contexto atual, o uso, incluindo plantios para a produção de pinhão e outras ações, podem favorecer a conservação das paisagens com araucária no Sul do Brasil.<br> / Abstract : Araucaria angustifolia is an important species, for both its ecological functions and by its uses by humans. In the past, the wood exploitation occurred in a non-sustainable way, resulting in the fragmentation of its natural habitat and in its recent IUCN red list classification, as critically endangered. In this context, the conservation measures were to restrict humans from its use, disregarding possible benefic interactions reported in the literature, which may favor the conservation of a resource through its use. Many evidences and A. angustifolia characteristics point to a strong interaction with humans, especially in the pre-Columbian time, associated with Jê do Sul groups. There is strong evidence that the species relied on the anthropic action for its expansion and survival, making the current conservation models limited for the maintenance of the araucaria landscapes. The aim of this work was to search for evidences of the pre-Columbian human action over the expansion of A. angustifolia, using a genetic and an ecological approach. The human movement was identified by the chronology of the existing archeological data, and a correlation between the number of occupations and A. angustifolia pollen percent from the corresponding date was tested. Moreover, using existing ecological data, two scenarios were constructed to calculate the expansion speed of A. angustifolia without the human aid: one using the average data and the other using the extreme data reported in the literature. At the genetic level, 20 populations distributed in Southern Brazil were studied. Each one had 15 individuals sequenced for three cpDNA loci. Deviations from neutrality, descriptors of genetic richness, diversity and genetic distances, and possible association between the later and geographic distances were analyzed. Results showed that the human movement first occurred near the Serra Geral region, followed by an expansion peak, reaching more distant regions to the extreme point in the West. There were correlations between the number of human records and the pollen percent (? = 0,700 to 0,804). None of the scenarios constructed for the calculation of the dispersion speed of the species without human aid allowed A. angustifolia to reach its maximum occurrence area in the elapsed time since its oldest record. The genetic results found high values for haplotype richness (Hr = 12 haplotypes), and low values for nucleotide (p = 6,1 · 10-5) and haplotype diversity (Hd = 0,167). The haplotype network presented a star shaped pattern, and deviations from neutrality were found (D = -1,84; FS = 17,00), characteristics that indicate a quick and recent population expansion. The interpopulational genetic divergence was low (FST = 0,04), in which populations have a cpDNA genetic material very similar to each other, and not associated with geographical distances, forming a single group (k = 1). All results point in the same direction, bringing more evidence that human groups heavily influenced in the dispersion and expansion of araucaria. This demonstrates that the use of a species can be a good conservation strategy and even facilitating in its expansion, unlike the main strategies used so far. In the present context, the use, including plantation for seed production and other actions, may favor the conservation of the araucaria landscapes in Southern Brazil.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-23Bitstream added on 2014-06-13T19:12:56Z : No. of bitstreams: 1 orrego_leo_me_botib.pdf: 1487561 bytes, checksum: 90a7f6e8635b374d9485785d05ccddfa (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Brachyplatystoma platynemum é uma espécie de bagre amplamente distribuída no eixo Amazonas/Solimões e muitos de seus tributários e, apesar de ser considerado de baixo valor comercial, o declive do estoque de outras espécies de grandes bagres de interesse comercial tem levado ao incremento na captura desta espécie. Por outro lado, o estado atual da estrutura e variabilidade genética das populações desta espécie são desconhecidos. Neste sentido foi realizada uma análise filogeográfica através do sequenciamento de dois genes do DNA mitocondrial (região controle e o gene citocromo b) e de marcadores nucleares microssatélites, com o objetivo de determinar se a espécie esta composta de um único estoque geneticamente homogêneo ou se existe algum tipo de segregação genética associada com o espaço e o tempo, que possa ser relacionada com o comportamento de homing. Foi analisado um total de 216 indivíduos para a região controle, 140 para o gene citocromo b e 169 para seis locus microssatélites, em sete localidades. Os resultados indicam altos níveis de diversidade haplotípica e evidenciam estrutura genética dos indivíduos desta espécie em duas populações: rio Madeira e demais pontos de coleta, no entanto, a estrutura observada não constitui suficiente evidencia para ser associada ao comportamento de homing. Estimativas do tempo de divergência baseadas no mtDNA indicam que as populações divergiram entre 1,0 a 1,5 Ma, tempo durante o qual a influencia das mudanças climáticas podem ter contribuído para a estrutura atual das populações de B. platynemum. Embora o padrão filogeográfico concorde com as predições da hipótese dos refúgios do Pleistoceno, a influência de eventos paleogeográficos e hidrológicos não pode ser descartada. Nossos resultados mostram a interação das mudanças... / Brachyplatystoma platynemum is a catfish species widely distributed in the Amazonas / Solimões basin, despite being considered of little commercial interest, the decline of fish stock of other species has contributed to the increase in the catch of this species. However, the current state of the structure and genetic variability of populations of this species are unknown. In this sense a phylogeographic analysis was performed through sequencing of two mitochondrial molecular markers (control region and cytochrome b gene) and nuclear microsatellites. In order to determine whether the species is composed of a single genetic unit, or if there is any genetic segregation associated with space and time, which may be related to homing behavior. It was analyzed a total of 216 individuals in the control region, 140 for the gene cytochrome b and 169 individuals for six microsatellite loci in seven locations in the Amazon/Solimões basin. The results show high levels of haplotype diversity and evidence genetic structure in two populations (Amazon river channel and the Madeira River). However, the observed structure is not indicated of homing behavior. Divergence time estimates based on mtDNA indicated that the populations diverged between 1.5 to 1.0 Ma, during this time the influence of climate change may have contributed to the current structure of populations of B. platynemum. Although the phylogeographic patterns is consistent with the hypothesis of Pleistocene refuges, the influence of paleogeographic and hydrological events as a result of geological process in the Plio-Pleistocene, are important in the diversification of populations. Our results show the interaction of climate change as a result of hydrological and geological processes in the Plio-Pleistocene in the diversification of fish populations in the Amazon region. Finally... (Complete abstract click electronic access below)

Vriesea gigantea é uma espécie endêmica da Mata Atlântica, podendo ser encontrada desde o estado do Espírito Santo até o Rio Grande do Sul. A espécie é perene, diplóide e autocompatível. Suas populações naturais estão sendo rapidamente reduzidas por dois motivos principais: pela ação antrópica, que modifica seu habitat natural, e pela coleta predatória e ilegal de plantas da natureza. Os processos que formaram a extraordinária diversidade de espécies nas regiões Neotropicais ainda são pouco conhecidos. A Mata Atlântica tem sido considerada um dos maiores centros de biodiversidade, o que torna a sua conservação prioritária. A variabilidade intra-específica tem sido aceita como foco para a conservação. Além disto, a fertilidade das plantas tem grande importância conservacionista, sendo a viabilidade do pólen (qualidade do pólen) um importante componente do sucesso reprodutivo. Com o objetivo de estudar a diversidade genética em Vriesea gigantea, 11 marcadores de microssatélites foram desenvolvidos e os resultados publicados conjuntamente com aqueles obtidos para outros quatro loci caracterizados para uma espécie próxima, Alcantarea imperialis (Capítulo 2). Treze novos pares de primers de microssatélites nucleares foram testados em 22 espécies de bromélias, indicando que estes marcadores serão úteis em inúmeros estudos com outras espécies desta mesma família. Os marcadores nucleares de microssatélites foram utilizados para estudar os padrões de diversidade genética de Vriesea gigantea ao longo de toda a distribuição geográfica da espécie, em 429 indivíduos, amostrados em 13 populações (Capítulo 3). Os resultados indicaram uma tendência latitudinal de diminuição da diversidade genética do Norte para o Sul, consistente com o padrão histórico de expansão da Floresta Atlântica. A expansão da espécie parece ter sido impedida pela diminuição do fluxo gênico nas populações marginais. Além disso, a história evolutiva das populações marginais difere muito. O centro de diversidade genética para V. gigantea (São Paulo e Rio de Janeiro) coincidiu com o centro de diversidade e centro de endemismo de muitas espécies de animais e plantas da mata Atlântica. A correlação entre a diversidade genética de V. gigantea e a de espécies do gênero Vriesea indicou que ambas foram moldadas pelas mesmas forças históricas: alterações climáticas do Pleistoceno. As análises de distância genética revelaram três grupos geograficamente separados e as análises bayesianas revelaram a presença de outros dois grupos, referentes às populações marginais, os quais são de grande importância para estabelecer estratégias de conservação da espécie. Complementando as análises do genoma nuclear, foram seqüenciadas 21 regiões do genoma de cloroplasto, produzindo um total de cinco regiões plastidiais polimórficas (quatro microssatélites e um SNP – Single Nucleotide Polymorphism). As regiões de microssatélites de cloroplastos polimórficas foram isoladas pela primeira vez em Bromeliaceae. Os cinco marcadores plastidiais foram examinados em 192 indivíduos de 13 populações, com objetivo de inferir a história filogeográfica da espécie (Capítulo 4). Os principais resultados indicaram uma forte estrutura filogeográfica e um reduzido fluxo gênico entre as populações de V. gigantea. A razão de 3,3 indicou assimetria entre o fluxo de pólen e sementes, sendo o fluxo gênico via semente menos eficaz do que via pólen, resultando em uma maior estruturação do genoma do cloroplasto do que do genoma nuclear (microssatélites nucleares). A rede de haplótipos revelou dois grupos filogeográficos distintos: Norte e Centro-Sul. A análise da distribuição de mismatch mostrou que populações da região Norte são mais estáveis e devem ter tido um crescimento ancestral (antigas), enquanto que as populações da porção Centro-sul estão em expansão (jovens). No Capítulo 5, a fertilidade de plantas das populações do sul foi analisada através do número cromossômico, comportamento meiótico e viabilidade do pólen. A maioria das células-mãe-de-pólen apresentou comportamento meiótico regular, o que está de acordo com a alta viabilidade dos grãos de pólen (84 - 98%) registrada para todas as populações investigadas. Estes resultados indicaram que as plantas das populações analisadas são potencialmente férteis. Apesar da alta viabilidade dos grãos de pólen observada, foram constatadas diferenças significantes entre populações. / V. gigantea is a diploid, perennial and self-compatible bromeliad species endemic to Atlantic Rainforest of southeastern and southern Brazil. Its wild populations have been reduced by anthropogenic disturbance such as habitat destruction and illegal collection. The processes that have shaped the extraordinary species diversity in Neotropical rainforests are poorly understood, and knowledge about patterns of genetic diversity across species’ ranges is scarce. Brazilian Atlantic Rainforest has been considered one of the major biodiversity hotspots for conservation. Intraspecific variation has increasingly been accepted as a focus for conservation. Another issue also of conservation meaning is plant fertility. The quality of pollen produced by a plant is an important component of reproductive success. In order to start studying genetic diversity in Vriesea gigantea a set of 11 nuclear microsatellite markers were developed, and the results published together with four loci characterized for a closed-related species, Alcantharea imperialis (Chapter 2). These fifteen new nuclear microsatellite pair primers were tested in 22 bromeliads species indicating that these markers will be useful in numerous other taxa. Using nuclear microsatellite markers patterns of genetic diversity on V. gigantea were studied all across its geographic distribution in Atlantic Rainforest in a large sampling of 429 plants from 13 populations (Chapter 3). The main results indicated latitudinal trend of decreasing diversity from North to South away from the equator, consistent with historical range expansion from the Northern half of the present distribution range. Further species expansion appears to be impeded by lack of gene flow at the current range margins, and the nature of range limits differs greatly between North and South. The center of genetic diversity for V. gigantea (São Paulo and Rio de Janeiro) coincided with centers of species diversity and endemism for most animals and plants of the Atlantic Rainforest. Significant correlation between genetic diversity in V. gigantea and species diversity in the Vriesea genus suggested that both were shaped by the same historical forces: climatic changes of the Pleistocene. Distance-based genetic analysis revealed three geographically defined clusters, and a Bayesian analysis revealed two additional genetic clusters of conservation relevance. To obtain a more ancient scenario, 21 chloroplast regions were sequenced and screened producing a total of five polymorphic plastid regions (four microsatellites and one SNP - Single Nucleotide Polymorphism). Polymorphic chloroplast microsatellites markers were isolated for Bromeliaceae for the first time. The five cpDNA markers were examined in 192 individuals from 13 populations to infer the phylogeographical history of the species (Chapter 4). The key results indicated a strong phylogeographic structure and a reduced gene flow among populations of Vriesea gigantea. A ratio of 3.3 indicated an asymmetry between pollen and seed flow, being gene flow via seed less efficient than via pollen, resulting in a stronger genetic structure for chloroplast genome than nuclear genome (inferred by nuclear SSR). Haplotype network revealed two major phylogeographic groups: Northern and Central- Southern. Mismatch distribution analysis showed that populations from the Northern region are stable and should have an ancestral growth (“older”), while the populations from Central-Southern region are in expansion range (“younger”). In Chapter 5, the plant fertility of southern populations was analyzed by assessing: chromosome number, meiotic behavior, and pollen viability. Most of pollen mother cells showed a regular meiotic behavior. In accordance, high pollen viability (84-98%) was recorded for all investigated populations. These results indicated that plants from all populations analyzed are fertile. Despite the overall high pollen viability, significant differences were detected among populations.

Considerando os aspectos conceituais que envolvem a filogeografia, e devido a carência de informações sobre o roedor subterrâneo Ctenomys torquatus Lichtenstein, 1830 (Rodentia: Ctenomyidae), foi realizado um estudo abordando o maior número de informações sobre aspectos cromossômicos, morfométricos, morfológicos, filogenéticos, biogeográficos e sobre a distribuição geográfica, incluindo as possíveis barreiras entre as populações, para possibilitar a proposição de uma história filogeográfica para esta espécie de tuco-tuco. O gênero Ctenomys ocorre na porção sul da América do Sul e C. torquatus apresenta uma das maiores distribuições geográficas entre os tuco-tucos, ocorrendo na região dos Pampas - em todo centro, oeste e sul do Rio Grande do Sul, e nas savanas do norte e oeste do Uruguai. A espécie apresenta polimorfismo cariotípico originado a partir de rearranjos (fissões e fusões), com quatro números cromossômicos, sendo um amplamente distribuído (2n=44), um restrito ao extremo sul (2n=46) e outros dois ocorrendo a oeste do Rio Grande do Sul (2n=40 e 2n=42). Estudos craniométricos demonstram divergência entre grupos cariotípicos e populacionais, porém, análises de morfometria geométrica demonstraram que as diferenças nos crânios estão mais relacionadas ao aspecto geográfico do que ao cariótipo, e que as principais variações encontram-se nos indivíduos que ocorrem no Uruguai (embora sejam citogeneticamente semelhantes aos que ocorrem no Brasil – 2n=44) e nos que ocorrem no extremo sul do Brasil. As análises moleculares com região controladora de ADNmt caracterizam a espécie como tendo baixo nível de divergência haplotípica, apresentando um haplótipo em maior freqüência, que ocorre ao longo de toda a distribuição, e haplótipos com pouca divergência em relação ao mais frequente, que ocorre nas áreas periféricas da distribuição da espécie. A reunião das informações neste estudo nos remete ao seguinte cenário: as populações de C. torquatus expandiram a partir do centro do Rio Grande do Sul (Depressão Central), em direção ao oeste e sul do Brasil, e também em direção ao norte e noroeste do Uruguai, com uma estruturação genética típica de uma expansão populacional, sem que tenha se passado tempo suficiente para que fosse possível se caracterizar um padrão de isolamento pela distância entre as populações. E a partir desta expansão, algumas populações iniciaram um processo de diferenciação sob a influência das mutações e da deriva genética, com diferentes níveis de influência das barreiras geográficas no processo evolutivo detectados através dos marcadores utilizados. / Considering the phylogeographic concept, and due to the lack of informations about the subterranean rodent Ctenomys torquatus Lichtenstein, 1830 (Rodentia: Ctenomyidae), a study was conducted to gather chromosome, morphometric, morphological, phylogenetic and biogeographical informations, including the geographic distribution and possibles geographical barriers between populations, addressing as much information as possible to propose a phylogeographic story for this tuco-tuco’ species. The genus Ctenomys occurs in the southern portion of South America and C. torquatus presents one of the largest geographical distributions, occurring in Pampas’ region - throughout central, western and southern Rio Grande do Sul, Brazil, and in savannas of northern and western Uruguay. The species showed karyotypic polymorphism originated from rearrangements (fusions and fissions) with four chromosome numbers: one widely distributed (2n = 44), one restricted to southern Brazil (2n = 46) and two restricted to western Rio Grande do Sul (2n = 40 and 2n = 42). Studies demonstrated craniometrics divergences among chromosomal groups and populations. However, analyses of geometric morphometric showed that the differences in skull was more related to the geographical aspect than to the karyotype, and that the major changes was observed in individuals from Uruguay (although they are genetically similar to those from Brazil – 2n=44) and in individuals from southern Brazil (2n=46). The molecular analyses with mtDNA control region characterized the species as having low haplotipic divergence, with an haplotype in greater frequency occurring throughout the species distribution, and others haplotypes in the peripheral areas with little disagreement regarding the most frequent. The informations from this study refers to the following scenario: populations of C. torquatus expanded from the center of Rio Grande do Sul (Depressão Central), toward the west and south of Rio Grande do Sul, and also toward the north of Uruguay, with a genetic structure typical of populations in expansion without having sufficient time to make it possible to characterize a completelly pattern of isolation by distance. hus, some populations begin a process of differentiation under the influence of mutations and genetic drift, without the same influence of geographical barriers in the evolutionary process at the various analysis employed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-10-07T18:49:24Z No. of bitstreams: 1 2016_ThaizArmond.pdf: 1429793 bytes, checksum: 39242723ddd458169ce07c04023b59e8 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-21T15:21:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ThaizArmond.pdf: 1429793 bytes, checksum: 39242723ddd458169ce07c04023b59e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-21T15:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ThaizArmond.pdf: 1429793 bytes, checksum: 39242723ddd458169ce07c04023b59e8 (MD5) / O Cerrado é um bioma brasileiro com alta riqueza de espécies e endemismo, sendo considerado um hotspot de biodiversidade. Apesar da sua importância ecológica, este bioma é continuamente transformado pelas ações humanas, colocando em risco a conservação de muitas espécies que compõem a sua fauna e flora. Nesta situação se enquadram os roedores do gênero Clyomys, que apresentam hábitos coloniais e semi-fossoriais, e cuja distribuição no Cerrado, apesar de ampla, é descontínua. Não existe consenso entre os pesquisadores em relação ao número de espécies dentro do gênero. Para alguns autores ao menos duas espécies são encontradas, C. bishopi no estado de São Paulo e C. laticeps nas demais localidades, enquanto que para outros o gênero possui apenas uma única espécie (C. laticeps). Os marcadores moleculares mitocondriais e nucleares são importantes ferramentas para a análise da variação e estrutura genética existente dentro das espécies e em suas populações, e podem ser utilizados para a resolução de questões relacionadas à definição de status taxonômico. Para esclarecer dúvidas com relação a filogeografia do gênero Clyomys avaliamos, por análises genéticas, 33 indivíduos provenientes de várias localidades distribuídas por quase toda a sua área de ocorrência. A análise de sequências mitocondriais (Citocromo b – CytB; Citocromo c Oxidase Subunidade I - COI) e nucleares (Fator de von Willebrand – vWF, Receptor do Hormônio de Crescimento – GHR e, Beta Fibrinogênio – BFIB) utilizando métodos filogenéticos baseados em máxima verossimilhança e inferência bayesiana mostraram uma possível separação do gênero Clyomys em três espécies, uma ocorrendo em São Paulo, uma na região central do Brasil e a outra na região do Pantanal. Esses resultados foram corroborados com altas probabilidades encontradas nas análises do BP&P. A datação da divergência dessas potenciais espécies sugere que isto tenha ocorrido no Pleistoceno, sendo que a divergência da linhagem próxima ao pantanal ocorreu primeiro. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Brazilian biome Cerrado is characterized by high species richness and endemism, and it’s considered a biodiversity hotspot. Despite its ecological importance, this biome is constantly changing due to human actions which strongly affects the conservation of many species. Clyomys, composed by colonial and semi-fossorial rodents, clearly fits in this situation. This genus has a large but discontinuous distributions over Cerrado area and there is no consensus among researchers regarding the number of species within the genus. Some authors consider two species, C. bishopi in São Paulo and C. laticeps in other locations, while for others Clyomys has only one species, C. laticeps. Molecular markers are important tools to access population genetic structure and it’s a powerful tool for species delimitation. Thus, we used mitochondrial an nuclear sequences from 33 individuals sampled in almost all known Clyomys range to evaluate the taxonomic status within the genus. The mitochondrial (Cytochrome b - CytB; Cytochrome c Oxidase Subunit I - COI) and nuclear (von Willebrand Factor - vWF, Growth Hormone Receptor - GHR and Beta Fibrinogen - BFIB) sequences were analyzed using phylogenetic methods based on maximum likelihood and Bayesian Inference. This analyses indicated a possible split into three species within Clyomys: one in São Paulo, one in central Brazil and another in the Pantanal. These results were corroborated by BAPS genetic clustering analysis and by a high probability for three distinct species in BP&P analyzes. Molecular dating based on *Beast species tree analysis indicated a recent speciation of these potential three species during Pleistocene in which the Pantanal lineage diverged first.

Orientador: Claudio de Oliveira / Banca: Fernanda Simões de Almeida / Banca: Daniela Calcagnotto / Resumo: Brachyplatystoma platynemum é uma espécie de bagre amplamente distribuída no eixo Amazonas/Solimões e muitos de seus tributários e, apesar de ser considerado de baixo valor comercial, o declive do estoque de outras espécies de grandes bagres de interesse comercial tem levado ao incremento na captura desta espécie. Por outro lado, o estado atual da estrutura e variabilidade genética das populações desta espécie são desconhecidos. Neste sentido foi realizada uma análise filogeográfica através do sequenciamento de dois genes do DNA mitocondrial (região controle e o gene citocromo b) e de marcadores nucleares microssatélites, com o objetivo de determinar se a espécie esta composta de um único estoque geneticamente homogêneo ou se existe algum tipo de segregação genética associada com o espaço e o tempo, que possa ser relacionada com o comportamento de homing. Foi analisado um total de 216 indivíduos para a região controle, 140 para o gene citocromo b e 169 para seis locus microssatélites, em sete localidades. Os resultados indicam altos níveis de diversidade haplotípica e evidenciam estrutura genética dos indivíduos desta espécie em duas populações: rio Madeira e demais pontos de coleta, no entanto, a estrutura observada não constitui suficiente evidencia para ser associada ao comportamento de homing. Estimativas do tempo de divergência baseadas no mtDNA indicam que as populações divergiram entre 1,0 a 1,5 Ma, tempo durante o qual a influencia das mudanças climáticas podem ter contribuído para a estrutura atual das populações de B. platynemum. Embora o padrão filogeográfico concorde com as predições da hipótese dos refúgios do Pleistoceno, a influência de eventos paleogeográficos e hidrológicos não pode ser descartada. Nossos resultados mostram a interação das mudanças... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brachyplatystoma platynemum is a catfish species widely distributed in the Amazonas / Solimões basin, despite being considered of little commercial interest, the decline of fish stock of other species has contributed to the increase in the catch of this species. However, the current state of the structure and genetic variability of populations of this species are unknown. In this sense a phylogeographic analysis was performed through sequencing of two mitochondrial molecular markers (control region and cytochrome b gene) and nuclear microsatellites. In order to determine whether the species is composed of a single genetic unit, or if there is any genetic segregation associated with space and time, which may be related to homing behavior. It was analyzed a total of 216 individuals in the control region, 140 for the gene cytochrome b and 169 individuals for six microsatellite loci in seven locations in the Amazon/Solimões basin. The results show high levels of haplotype diversity and evidence genetic structure in two populations (Amazon river channel and the Madeira River). However, the observed structure is not indicated of homing behavior. Divergence time estimates based on mtDNA indicated that the populations diverged between 1.5 to 1.0 Ma, during this time the influence of climate change may have contributed to the current structure of populations of B. platynemum. Although the phylogeographic patterns is consistent with the hypothesis of Pleistocene refuges, the influence of paleogeographic and hydrological events as a result of geological process in the Plio-Pleistocene, are important in the diversification of populations. Our results show the interaction of climate change as a result of hydrological and geological processes in the Plio-Pleistocene in the diversification of fish populations in the Amazon region. Finally... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Nessa tese, utilizamos uma série de métodos filogeográficos para investigar a diversificação em Rhinella gr. crucifer, um grupo de espécies próximas de sapos endêmicos da Mata Atlântica. No primeiro capítulo fizemos uma primeira abordagem da estrutura genética no grupo utilizando amostragem grosseira. Foram analisadas seqüências de DNA mitocondrial e nuclear de DNA de 65 indivíduos representando as cinco espécies atualmente válidas. Encontramos que a diversidade genética é geograficamente estruturada. A divergência mais antiga, datada do Plioceno, separa as populações mais ao sul do bioma enquanto que o restante das populações estão distribuídas em clados que divergiram desde o Pleistoceno. Modelos de distribuição paleoecológica suportam fragmentação de habitat associada a ciclos glaciais, mas a congruência de padrões filogeográficos com os refúgios inferidos é limitada. Algumas quebras genéticas coincidem geograficamente com barreiras associadas à atividade neotectônica. Os dados refutam a hipótese recentemente proposta de colonização Holocênica do sul da Mata Atlântica, sugerindo persistência de habitat nessa região. No segundo capítulo, utilizamos amostragem em nível populacional para delimitar melhor as unidades genéticas no grupo. Utilizamos seqüências de DNA mitocondrial e nuclear de 404 indivíduos, métodos baseados em árvores e freqüência alélica, considerando um cenário de divergências recentes e hibridação. Ambos marcadores apoiaram a existência de cinco unidades genéticas, três distribuídas na área núclear de distribuição do grupo, e duas com distribuições isoladas. Encontramos evidência clara da existência de zonas de contacto para dois pares de unidades genéticas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this dissertation, we used phylogeographic methods to investigate diversification in the Rhinella gr. crucifer, a group of closely related toads endemic to the Brazilian Atlantic Forest. In the first chapter we described the genetic structure in the group using coarse sampling. We analyzed mitochondrial and nuclear DNA sequences of 65 individuals representing the five currently valid species. We found that genetic diversity is geographically structured; the oldest divergence, dating from the Pliocene, separates the southernmost populations. The remaining population are distributed in clades that diverged throughout the Pleistocene. Palaeoecological distribution models support habitat fragmentation associated with glacial cycles, but the congruence of phylogeographic patterns and inferred refugia is limited. Some genetic breaks coincide geographically with barriers related to neotectonic activity. The data refute the recently proposed hypothesis of Holocene southern colonization of the biome, suggesting instead habitat persistence in this region. In the second chapter, we used sampling at the population level to delimit genetic units within the group. We used DNA sequences of mitochondrial and nuclear markers from 404 individuals. We combined tree and frequency- based methods, assuming a scenario of recent divergence and hybridization. Both marker types supported the existence of five genetic units, three being distributed within the core distribution of the group, and two with more isolated distributions. We found evidence of contact zones between two pairs of units... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: João Miguel de Barros Alexandre / Coorientador: Célio Fernando Baptista Haddad / Banca: Fernando Jorge Guimarães Sequeira / Banca: Sergio Furtado dos Reis / Banca: Cinthia Aguirre Brasileiro / Banca: Cristina Y. Myaki / Doutor

Homonota uruguayensis é um pequeno lagarto endêmico da Savana Uruguaia, ecorregião pertencente ao Bioma Pampa. Distribui-se em uma área muito restrita no sudoeste do estado do Rio Grande do Sul (Brasil) e noroeste do Uruguai onde ocorrem afloramentos de basalto provenientes dos derrames vulcânicos que originaram a Formação Serra Geral. Assim como ocorre com a biodiversidade da Savana Uruguaia em geral, essa espécie é ainda pouco conhecida. Essa região vem sofrendo com uma crescente descaracterização dos seus ecossistemas originais e possui uma parcela ínfima de áreas protegidas. A filogeografia é uma ferramenta que possibilita o acesso à distribuição geográfica da variabilidade genética dentro de uma espécie, auxiliando na identificação de linhagens evolutivamente independentes que mereçam maior atenção em programas de manejo e conservação. Para compreender melhor a história evolutiva dessa espécie, 106 amostras de H. uruguayensis provenientes de sete localidades no Rio Grande do Sul e cinco no Uruguai, e amostras de dois grupos externos (H. borelli e H. fasciata, um indivíduo cada) foram caracterizadas através do sequenciamento de genes mitocondriais (citocromo b e 12S) e nucleares (BDNF). Além disso, dezesseis variáveis morfométricas foram caracterizadas e analisadas em um subconjunto dos indivíduos coletados. Os resultados mostraram que H. uruguayensis possui uma marcada estruturação filogeográfica, com a formação de quatro clados de linhagens mitocondriais que diferem em até 5% entre si, e sem compartilhamento de haplótipos mitocondriais entre as localidades. Embora diferentes métodos de análise tenham recuperado topologias distintas, uma comparação entre diferentes hipóteses topológicas feita através de uma análise bayesiana sugere que a população localizada mais ao norte da distribuição (Cerro do Tigre) representa a divergência mais ancestral nessa espécie. A estruturação dos haplótipos mitocondriais é coincidente com a distribuição geográfica, sugerindo um cenário de intensa filopatria com isolamento por distância. Apesar da grande variação encontrada nos genes mitocondriais, nenhuma variação foi observada no gene nuclear BDNF. As análises morfométricas corroboram os resultados genéticos mostrando uma tendência à diferenciação morfológica entre algumas populações. Segundo as estimativas, a separação entre H. uruguayensis em relação a seus grupos irmão se deu na transição do Mioceno para o Plioceno e a coalescência das linhagens mitocondriais de H. uruguayensis está no limite do Pleistoceno, por volta de 2,5 Ma. A população de Cerro do Tigre pode estar passando por um processo de especiação e por isso deve ser priorizada em um programa de manejo e conservação da espécie. / Homonota uruguayensis is a small gecko endemic to the Uruguayan Savanna, an ecoregion belonging to the Pampa biome. It is distributed in a narrow area, restricted to the southwest of the Rio Grande do Sul state (Brazil) and the northwest of Uruguay, where there are basalt outcrops resulting from the volcanic eruptions that originated the Serra Geral formation in Southern Brazil. As it occurs with most of the biodiversity within this region, this is still a poorly studied species. This region is undergoing a growing degradation of its autochthonous ecosystems, but only a very minor proportion of its area is under protection. Phylogeography is a tool that allows the characterization of the geographic distribution of the genetic variation within a species, which may help to identify evolutionary independent lineages that deserve higher priority status in management and conservation programs. For a better understanding of the evolutionary history of this species, 106 samples of H. uruguayensis individuals from seven localities in Rio Grande do Sul and five in Uruguay, and samples from two outgroup species (H. borelli and H. fasciata, one individual each), were sequenced for mitochondrial (cytochrome b and 12S) and nuclear (BDNF) genes. In addition, sixteen morphometric variables have been characterized and analyzed in a subsample of the collected individuals. Our results show that H. uruguayensis has a strong phylogeographic structure, with mitochondrial lineages forming four clades which differ up to 5% among them, and no haplotype sharing among localities. Even though different analytical methods recovered different topologies, a Bayesian factor comparison between them suggests that population in the northern edge of the distribution (Cerro do Tigre) represents the most ancient divergence within the species. The genetic structure of the mitochondrial haplotypes is concordant with geographic distribution suggesting a scenario of strong philopatry and isolation by distance. In spite of the wide variation shown by the mitochondrial genes, no variation was found for the nuclear BDNF gene. The morphological analyses corroborate the results from the mitochondrial markers, with some populations being distinct from the others. It was estimated that the separation between H. uruguayensis and its ougroups occurred between the upper and mid-Miocene, while the coalescence of H. uruguayensis haplotypes was in the Pleistocene limit, around 2.5 million years ago. The population from Cerro do Tigre may be undergoing an incipient process of speciation, and should therefore receive high priority in conservation and management programs for this species.

O gênero Petunia Juss. (Solanaceae) é conhecido mundialmente através do híbrido artificial Petunia hybrida e as duas espécies parentais, P. integrifolia e P. axillaris, são nativas do Sul da América do Sul. Porém, P. integrifolia é formada por um complexo de espécies semelhantes na estrutura floral, mas diferentes no habitat e distribuição. O objetivo deste trabalho é contribuir para um melhor detalhamento da origem da espécie comercial P. hybrida e determinar a variabilidade genética nas espécies e subespécies do grupo integrifolia. Neste trabalho foram utilizadas 13 populações naturais distribuídas entre os cinco taxa que compõem o complexo: Petunia bajeensis, Petunia inflata, Petunia integrifolia subsp. integrifolia, Petunia integrifolia subsp. depauperata e Petunia interior. Além disso, foram incluídas 22 variedades de P. hybrida abrangendo as duas principais classificações comerciais: Grandiflora e Multiflora. Dez marcadores de microssatélites desenvolvidos para Petunia integrifolia subsp. depauperata foram transferidos para as outras espécies do grupo integrifolia. Padrões de diversidade genética e estruturação populacional foram estudados utilizando sete destes loci de microssatélites. Dados de sequência de marcadores plastidiais foram adicionados para permitir uma comparação entre as espécies do gênero Petunia e as variedades comerciais através de uma rede de haplótipos. A probabilidade de ancestralidade foi inferida entre as populações estudadas e as variedades de P. hybrida. A análise da AMOVA mostrou que 66% da variação genética estão entre os indivíduos amostrados. A espécie P. bajeensis apresentou baixa variabilidade comparada com as outras do complexo integrifolia e se mostrou geneticamente muito distinta do restante do grupo. Foi detectado um relacionamento genético muito próximo entre as espécies P. inflata e P. interior, bem como para as subespécies de P. integrifolia. Dados de cpDNA revelaram um compartilhamento de haplótipos entre variedades comerciais e as espécies P. integrifolia subsp. integrifolia, P. axillaris e P. altiplana. Os resultados obtidos permitiram excluir as espécies P. bajeensis e P. integrifolia subsp. depauperata como possíveis parentais de flor roxa da petúnia-dejardim e apontar para populações de P. inflata e P. interior localizadas na região noroeste do Rio Grande do Sul e arredores. Este foi o primeiro estudo realizado com a utilização de marcadores microssatélites em populações naturais de Petunia e forneceu novas ferramentas moleculares para estudos futuros. / The results allowed to exclude P. bajeensis e P. integrifolia subsp. depauperata as possible purple-flowered parents of garden petunias, pointing P. inflata e P. interior populations, located in northwestern Rio Grande do Sul and surrounding regions, as possible parents. This was the first study that used microsatellite markers in natural Petunia populations, and provided new molecular tools for future investigations.

O morcego Desmodus rotundus é uma das três espécies de morcegos hematófagos existentes. Possui ampla distribuição, ocorrendo do sul do México até Argentina e Chile. Além de seu hábito alimentar incomum, esta espécie possui particular interesse por ser transmissor da raiva bovina. Apesar dos métodos de controle da população, estudos estimaram em até 33 milhões de dólares ao ano os prejuízos causados por esta espécie a pecuária no Brasil. Ao mesmo tempo, segundo dados oficiais, cerca de 200.000 indivíduos da espécie podem ter sido mortos no Estado de São Paulo no ano de 2000 através dos métodos de controle populacional. Além deste controle não surtir o efeito desejado (o número de casos de raiva não diminuiu no período), não se conhece qual o efeito desta matança nas populações naturais do morcego. Apesar de sua ampla distribuição e reconhecida variação morfológica, nenhum estudo foi realizado para procurar entender como a variabilidade genética desta espécie está distribuída geograficamente. Este estudo se propôs a estudar a filogeografia do morcego vampiro comum analisando um marcador mitocondrial, dois marcadores nucleares e morfometria de crânio. O marcador mitocondrial identificou cinco clados monofiléticos sem haplótipos compartilhados nem zonas de contato, cada um representando uma região geográfica diferente. São eles: Mata Atlântica sul (MAS), Mata Atlântica norte (MAN), Amazônia e Cerrado (AMC), América Central (AC) e Pantanal (PAN), sendo que os clados da Mata Atlântica formam um clado monofilético a Leste, se contrapondo aos demais clados a Oeste. Os índices de divergência entre estes clados são comparáveis a distâncias descritas para espécies congenéricas. Os tempos de divergência estimados entre os clados através de métodos coalescentes e não-coalescentes apontam para uma divergência pleistocênica, além de testes de neutralidade apoiarem a idéia de fragmentação por refúgios. O padrão biogeográfico descrito para D. rotundus possui um paralelo em uma série de outros organismos. Os marcadores nucleares por sua vez mostraram baixa variabilidade, e extenso compartilhamento de haplótipos entre as localidades pertencentes a distintos clados mitocondriais, num padrão que contrasta com os resultados descritos anteriormente. Simulações coalescentes foram realizadas com os parâmetros calculados para o gene nuclear RAG2 e mostraram compatibilidade entre os dados observados e vicariância pleistocênica para um marcador nuclear com o Ne calculados para D. rotundus. Os dados de morfometria de crânio mostraram que existe pouca diferenciação ao longo de toda a distribuição da espécie. Dados de Fst, funções discriminantes e variáveis canônicas mostram uma grande afinidade entre indivíduos dos clados AC e AMC, que juntos formam a distribuição de uma antiga subespécie atribuída a este táxon, Desmodus rotundus murinus. As análises de distância de Mahalanobis também são concordantes com os resultados obtido para o marcador mitondrial. Por fim, uma análise realizada com o software treescan mostra existir uma correlação estatisticamente significativa entre a árvore de DNA mitocondrial e os dados multivariados de crânio. Assim, por fim propõe-se que se reconheçam duas linhagens hoje atribuídas a D. rotundus como espécies distintas: uma a Leste (Mata Atlântica) e uma a Oeste. Uma amostragem mais cuidadosa do interior do Brasil e do restante da América do Sul deve determinar corretamente a área de ocorrência de cada espécie. / The bat Desmodus rotundus is one of the three extant vampire bat species. It has a broad distribution, occurring from southern México until Argentina and Chile. Besides its unique feeding habit, this species is of particular interest for being the main vector of cattle rabies. Even with population control methods, studies have estimated in 33 million dollars per year the damage caused by this bat to cattle farming in Brazil. At the same time 200.000 specimens might have been killed in São Paulo state in the year 2000 using the population control methods. Besides the fact that this control did not diminish the number of rabies cases, the impact of this killing in the bats\' natural populations is unknown. Although this species has a broad distribution and recognized morphological variation, no effort was made thus far to understand how this species\' genetic variability is distributed geographically. This work is aimed at studying the common vapire bats\' phylogeographic pattern using a mitochondrial marker, two nuclear markers and skull morphometrics. The mitochondrial marker identified five monophiletic clades without shared haplotypes or contact zones. Each clade represents a distinct geographic region: South Atlantic Forest (SAF), North Atlantic Forest (NAF), Amazon and Cerrado (AMC), Central America (CA) and Pantanal (PAN). The Atlantic Forest clades form an Eastern monophiletic clade opposing the other clade that lies westwards. The nucleotide divergence between these clades is similar to the one described to congeneric species. The divergence times estimated by coalescent and non-coalescent methods point to a Pleistocene vicariant event. The neutrality tests also point to refugia allopatric fragmentation. The biogegraphic pattern described for D. rotundus has a parallel in many other organisms. The nuclear markers showed low variability and sharing of haplotypes among all localities, contrasting with the previous results. Coalescent simulations were carried with populational parameters estimated for the nuclear gene RAG2 and showed compatibility between the observed data and Pleistocene vicariance effect on a neutral nuclear marker. Skull morphometrics showed low differentiation throughout the bats\' distribution. Data on Fst, discriminant functions and canonic variables shows affinity between CA and AMC clades. These two clades together form the distribution of a subspecies previously described to this taxon, Desmodus rotundus murinus. The Mahalanobis distance analyses are also congruent with the results obtained withn the nuclear marker. The analysis done with the software treescan shows a statistic significant correlation between the mtDNA tree and the skull multivariate data. On the basis of the results presented, it is proposed that two lineages currently atributed to D. rotundus are to be recognized as different species: one to the east (Atlantic Forest) and one to the west. A detailed sampling of the Brazilian and South American country will determine the exact range of each species.